ES2343356T3 - Un mecanismo de conmutador incluyendo un indicador de disparo. - Google Patents
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Abstract
Un mecanismo de conmutador incluyendo un mecanismo indicador de disparo, incluyendo el mecanismo de conmutador contactos de conmutación (60, 72) y un accionador (16, 18) móvil entre una primera posición en la que los contactos están cerrados; una segunda posición que indica que se ha producido un fallo eléctrico en un circuito asociado con el mecanismo de conmutador y en la que los contactos están abiertos; y una tercera posición en la que el mecanismo de conmutador se ha reseteado y los contactos de conmutación están abiertos, donde, una vez que está en la segunda posición, el accionador (16, 18 tiene que ser movido a la tercera posición antes de que el mecanismo de conmutador pueda ser operado para cerrar los contactos (60, 72), caracterizado porque el accionador está constituido por un elemento basculante que incluye elementos basculantes primero y segundo (16, 18) montables de forma móvil uno con relación a otro en una caja de conmutador, pudiendo conectarse al menos uno de los elementos basculantes primero y segundo al mecanismo de conmutador para operar por ello el mecanismo de conmutador.
Description
Un mecanismo de conmutador incluyendo un
indicador de disparo.
Esta invención se refiere a un mecanismo de
conmutador incluyendo un mecanismo indicador de disparo que puede
ser usado, por ejemplo, en disyuntores de circuito y dispositivos
conmutadores similares, y en particular en conmutadores de elemento
basculante.
EP0218470 describe un disyuntor de circuito con
un mecanismo de disparo que abre contactos en respuesta a una
sobrecarga de corriente predeterminada. Se facilita un par de
contactos separables, de los que uno está dispuesto en un brazo de
contacto que está montado rotativamente. El brazo de contacto
incluye una excéntrica y unos medios de montaje incluyendo un
seguidor de excéntrica cooperable. Se facilita un accionador en
forma de una palanca para la apertura manual de los contactos.
El uso de conmutadores de elemento basculante en
disyuntores de circuito y otros dispositivos conmutadores es bien
conocido. Convencionalmente, el elemento basculante está montado
pivotantemente en un agujero en un panel delantero de la caja de
disyuntor de circuito y tiene dos lóbulos que definen caras que
están inclinadas en un ángulo oblicuo una con relación a otra.
Dependiendo de si el disyuntor de circuito está encendido o
apagado, uno u otro lóbulo sobresale del panel delantero del
disyuntor de circuito, mientras que la cara delantera del otro
lóbulo está a nivel con el panel delantero.
En recientes desarrollos se ha diseñado un
interruptor basculante donde el elemento basculante incluye
elementos basculantes primero y segundo que están articulados
conjuntamente. Los elementos basculantes tienen caras delanteras
planas que son móviles entre una primera posición en la que están
planas en el mismo plano y una segunda posición en la que las caras
están inclinadas una con relación a otra, sobresaliendo un elemento
basculante del alojamiento del interruptor.
Se ha identificado la necesidad de un mecanismo
de conmutador del tipo anterior que indique que se ha producido un
fallo dentro del circuito eléctrico, es decir que incluya un
indicador de disparo.
Un objeto de la invención es proporcionar dicho
mecanismo.
Según la invención se facilita un mecanismo de
conmutador incluyendo un mecanismo indicador de disparo, incluyendo
el mecanismo de conmutador contactos de conmutación y un accionador
móvil entre una primera posición en la que los contactos están
cerrados; una segunda posición que indica que se ha producido un
fallo eléctrico en un circuito asociado con el mecanismo de
conmutador y en que los contactos están abiertos; y una tercera
posición en la que el mecanismo de conmutador ha sido reseteado y
los contactos de conmutación están abiertos, donde, una vez en la
segunda posición, el accionador tiene que ser movido a la tercera
posición antes del mecanismo de conmutador pueda ser operado para
cerrar los contactos, caracterizado porque el accionador está
constituido por un elemento basculante que incluye elementos
basculantes primero y segundo montables de forma móvil uno con
relación a otro en una caja de conmutador, pudiendo conectarse al
menos uno de los elementos basculantes primero y segundo al
mecanismo de conmutador para operar por ello el mecanismo de
conmutador. Los elementos basculantes primero y segundo pueden
definir una cara delantera, donde las caras delanteras de los
elementos basculantes primero y segundo son sustancialmente
paralelas en sus respectivas primeras posiciones y están inclinadas
una con relación a otra en sus posiciones segunda y tercera
respectivas.
Las caras delanteras de los elementos
basculantes primero y segundo están preferiblemente inclinadas una
con relación a otra en respectivos ángulos diferentes cuando están
en sus posiciones segunda y tercera.
Preferiblemente, los elementos basculantes se
pueden conectar conjuntamente de forma articulada.
Los elementos basculantes primero y segundo
pueden tener caras delanteras de colores diferentes.
Por ejemplo, los elementos basculantes primero y
segundo pueden estar moldeados en material plástico de color
diferente.
En una realización preferida de la invención el
primer elemento basculante tiene una formación de escalón entre su
cara delantera y su cara de extremo.
La formación de escalón del primer elemento
basculante puede llevar una instrucción, tal como "tirar para
resetear".
Los elementos basculantes pueden estar montados
en un agujero definido en un panel delantero de una caja de
disyuntor de circuito, de modo que cuando las caras delanteras de
los elementos basculantes estén sustancialmente paralelas en su
posición en la que los contactos de conmutación están cerrados,
estén sustancialmente a nivel con los bordes del agujero.
Preferiblemente, cuando las caras delanteras de
los elementos basculantes primero y segundo están en sus segundas
posiciones respectivas y están inclinadas una con relación a otra,
la cara de la formación de escalón del primer elemento basculante y
la cara delantera del segundo elemento basculante están
sustancialmente a nivel con el panel delantero de la caja de
disyuntor de circuito, de modo que el primer elemento basculante
sobresalga parcialmente del panel delantero.
Además, cuando las caras delanteras de los
elementos basculantes primero y segundo están en sus respectivas
terceras posiciones y están inclinadas una con relación a otra, la
cara delantera del segundo elemento basculante está preferiblemente
sustancialmente a nivel con el panel delantero de la caja de
disyuntor de circuito y la cara de la formación de escalón del
primer elemento basculante sobresale del panel delantero de la caja
de disyuntor de circuito.
El mecanismo de conmutador puede incluir un
botón de prueba de disparo adyacente al elemento basculante y
dispuesto para disparar el mecanismo de conmutador cuando el
elemento basculante esté en su primera posición, para hacer que los
contactos se abran y que el elemento basculante se mueva a su
segunda posición.
El mecanismo de conmutador incluirá típicamente
un disyuntor de circuito.
La figura 1 es una vista gráfica de un disyuntor
de circuito incluyendo un mecanismo indicador de disparo según la
invención con su interruptor operativo en una posición "de
conexión".
La figura 2 es una vista similar a la de la
figura 1, con el interruptor en una posición "disparada".
La figura 3 es otra vista similar a la de la las
figuras 1 y 2, con el interruptor en una posición de
"reseteo/descone-xión".
La figura 4 es una vista gráfica de un primer
elemento basculante que forma parte del mecanismo indicador de
disparo con un extremo que tiene una formación de escalón.
La figura 5 es una vista gráfica de un segundo
elemento basculante que forma parte del mecanismo indicador de
disparo.
La figura 6 es una vista gráfica de un botón de
prueba que forma parte del mecanismo indicador de disparo.
La figura 7 es una vista en sección lateral del
disyuntor de circuito de las figuras 1 a 3 en una posición de
"conexión".
La figura 8 es una vista similar a la de la
figura 7, con el disyuntor de circuito en una posición
"disparada".
Y la figura 9 es otra vista similar a la de las
figuras 7 y 8, con el disyuntor de circuito en una posición de
"reseteo/desconexión".
Las figuras 1, 2 y 3 muestran un disyuntor de
circuito en miniatura que incorpora un accionador de interruptor y
un mecanismo indicador de disparo según la invención. Un disyuntor
de circuito en miniatura que incorpora un accionador de interruptor
de este tipo general se describe en la Patente sudafricana número
2002/7064.
El disyuntor de circuito de la invención incluye
un alojamiento de plástico moldeado 10 que es generalmente
convencional y que tiene una forma paralelepípeda. El alojamiento
tiene un panel delantero 12 con un agujero central rectangular
definido por un borde elevado 14. Dentro del agujero está situado un
elemento basculante incluyendo elementos basculantes primero y
segundo o lóbulos 16 y 18 respectivamente, mientras que un botón de
prueba de disparo 20 está situado en el borde elevado 14. En la
realización preferida de la invención, los elementos basculantes
están moldeados de material plástico de color diferente (o, de otro
modo, de un color codificado de forma diferente) con el fin de
distinguir qué porción del elemento basculante enciende el
disyuntor de circuito y cuál lo apaga. En la realización preferida,
la porción basculante superior 16 es de color blanco, mientras que
la porción basculante inferior 18 es de color rojo.
En la figura 1, el elemento basculante del
disyuntor de circuito está en una posición primera o de
"conexión" con los contactos del disyuntor de circuito
cerrados, y ambos elementos basculantes 16 y 18 están
sustancialmente a nivel con el borde elevado 14 de la chapa
delantera 12.
En la figura 2, el elemento basculante está en
una posición segunda o "disparada", y el primer elemento
basculante 16, que define el lóbulo superior del elemento
basculante, sobresale de la chapa delantera 12 del alojamiento,
extendiéndose más allá del borde elevado 14. Como se muestra mejor
en la figura 4, el primer elemento basculante 16 tiene una
formación de escalón 22 entre una cara plana delantera 24 y una cara
de extremo curvada 26. La formación de escalón 22 tiene una cara
delantera 28 que es paralela a la cara 24 del elemento basculante y
una cara que es sustancialmente paralela con la cara de extremo 26
del elemento basculante. La cara delantera 28 de la formación de
escalón 22 lleva una instrucción, tal como "Tirar para
resetear", que es claramente visible desde la parte delantera
del disyuntor de circuito con el elemento basculante en la posición
"disparada". Cuando está en la posición "disparada", la
cara delantera 28 de la formación de escalón está sustancialmente a
nivel con el borde elevado 14. Se apreciará que, cuando el elemento
basculante está en la posición de "conexión" con la cara plana
delantera 24 del primer elemento basculante 16 a nivel con la chapa
delantera 12, la formación de escalón 22 y las instrucciones
situadas encima quedan ocultadas a la vista.
En la figura 3, el elemento basculante está en
una posición tercera o de "reseteo/desconexión". En esta
posición la cara delantera 24 y la cara 28 de la formación de
escalón 22 del primer elemento basculante 16 sobresalen de la chapa
delantera 12 y el borde elevado 14.
Las figuras 4 y 5 ilustran con más detalle la
disposición de los elementos basculantes y el mecanismo indicador
de disparo. La figura 4 representa el primer elemento basculante 16
con su cara plana delantera 24 y la cara de extremo curvada 26, la
formación de escalón 22 con su cara delantera 28, y un par de caras
laterales paralelas 30 teniendo cada una de ellas una porción
rebajada 48. Dependiendo de las porciones rebajadas 48 de las
respectivas caras laterales 30 y formados integralmente con ellas
hay un par de dedos 32, de los que cada uno define una ranura 34 en
su extremo más alejado de la cara delantera 24 y un agujero 36 en su
otro extremo, junto a la cara delantera 24.
El segundo elemento basculante representado en
la figura 5 está conformado de forma complementaria, con una cara
plana delantera 38, una cara de extremo 40 y caras laterales
paralelas 42. Dos orejetas 44, cada una con un agujero 46, se
extienden desde las caras laterales paralelas 42. En la práctica,
las dos orejetas 44 capturan los lados del primer elemento
basculante 16, con las porciones rebajadas 48 de las caras laterales
paralelas 30 encajando ajustadamente entre las orejetas 44. Los
agujeros 46 de las orejetas 44 están alineados con los agujeros 36
cuando los dos elementos basculantes 16 y 18 están alineados
correctamente.
Como se muestra mejor en las figuras 7 a 9, un
pasador metálico 50, que se mantiene cautivo por las paredes
interiores del alojamiento 10 cuando el mecanismo de conmutador está
montado, sujeta conjuntamente los dos elementos basculantes de
forma articulada. Las ranuras 34 en los extremos de los dedos 32
enganchan extremos opuestos de un pasador 52 que se soporta en un
extremo de un elemento pivotante de articulación de conmutador 54
que forma parte del mecanismo de accionamiento de disyuntor de
circuito.
La interacción entre el elemento basculante y el
mecanismo de disyuntor de circuito es convencional, pero se
describe con detalle según las figuras 7 a 9, para explicar
plenamente cómo funcionan el indicador de disparo y el mecanismo de
disyuntor de circuito.
El mecanismo de disyuntor de circuito de la
invención incluye una bobina cilíndrica 56 dispuesta coaxialmente
alrededor de un tubo no magnético (no representado) que sujeta un
núcleo cilíndrico, que se mantiene en posición por un elemento de
bastidor 58. El extremo superior del elemento de bastidor 58 está
conectado a una porción central del elemento de articulación de
conmutador 54. El extremo inferior del elemento de bastidor 58 está
conectado a un contacto móvil 60, mientras que un inducido 62 está
conectado pivotantemente por un pasador 64 a la sección media del
elemento de bastidor 58. Una articulación de manguito 66 está
conectada pivotantemente a una porción central del contacto móvil
60, mientras que la articulación de manguito 66 está conectada a un
elemento de interconexión 68. El elemento de interconexión 68 está
conectado a su vez, en su otro extremo, al elemento de articulación
de conmutador 54. Los expertos en la técnica apreciarán que el
primer elemento basculante 16 gira alrededor del pasador 50 (desde
la posición "de conexión", a la posición "disparada", a
la posición "de desconexión"), y describe, con los extremos de
los dedos 32, un arco, moviendo el extremo del elemento de
articulación de conmutador 54 que soporta el pasador 52.
En la posición "de conexión", como se
representa en la figura 7, los dedos 32 del primer elemento
basculante 16 sujetan el elemento de articulación de conmutador 54
en un extremo del arco descrito, con el elemento de articulación de
conmutador 54, el elemento de interconexión 68 y el elemento de
manguito 66 alineados para formar una formación sustancialmente
recta conectada al medio del contacto móvil 60. La porción de pie
del inducido 62 sujeta en posición un retén 70, que, a su vez,
mantiene en posición el elemento de articulación de conmutador 54,
el elemento de interconexión 68 y el elemento de manguito 66, con el
contacto móvil 60 en contacto con un contacto fijo 72. Esta
interconexión del elemento de articulación de conmutador 54, el
elemento de interconexión 68, el elemento de manguito 66 y el retén
70 forma un mecanismo de retención que bloquea el accionador de
interruptor en la posición "de conexión".
Pasando a la figura 8, el botón de prueba de
disparo 20 se representa en una posición accionada, empujado contra
el empuje de un muelle 74, con el extremo inferior del botón 20
empujando abajo el cabezal del inducido 62. Como el cabezal del
inducido 62 se desplaza hacia abajo, la porción de pie del inducido
62 libera el retén 70, haciendo que el elemento de articulación de
conmutador 54 y el elemento de interconexión 68, así como el
elemento de manguito 66 se alejen del bastidor 58. Este movimiento
permite que el contacto móvil 60 se aleje del contacto fijo 72,
abriendo los contactos y disparando el disyuntor de circuito. El uso
del botón de prueba de disparo 20 es ventajoso puesto que permite
la puesta en servicio del disyuntor de circuito después de su
instalación.
Después de la operación del botón de prueba de
disparo (o disparo del disyuntor de circuito debido a un fallo), el
disyuntor de circuito está ahora en una condición "disparada",
con el elemento superior basculante 16 sobresaliendo parcialmente
de la cara delantera 12 y con la cara 28 de la formación de escalón
22 a nivel con el borde elevado 14. En esta condición, el disyuntor
de circuito no puede ser operado, puesto que el movimiento del
elemento superior basculante 16 solamente mueve el elemento de
articulación de conmutador 54, el elemento de interconexión 68 y el
elemento de manguito 66 parcialmente hacia el bastidor 58, sin mover
el retén 70. El disyuntor de circuito se tiene que resetear
primero, antes de poder encenderlo.
La figura 9 representa el mecanismo de disyuntor
de circuito en una posición de "reseteo/apagada",
correspondiente al estado del mecanismo representado en la figura
3. Esta posición se obtiene tirando de la formación de escalón 22
del primer elemento basculante 16 hacia fuera alejándola del
disyuntor de circuito. Este movimiento mueve los dedos 32 del
primer elemento basculante 16 hacia el botón de prueba de disparo
20, moviéndose la conexión entre el elemento de articulación de
conmutador 54 y el elemento de interconexión 68 hacia el segundo
elemento basculante 18. A su vez, esto empuja el elemento de
interconexión 68 y el elemento de manguito 66 a alineación y
aproxima más el retén 70 al elemento de bastidor 58. Los contactos
permanecen abiertos. Con el elemento de interconexión 68 y el
elemento de manguito 66 en alineación, la depresión del primer
elemento basculante 16 aleja los dedos 32 del botón de prueba de
disparo 20. Esto endereza el elemento de articulación de conmutador
54, el elemento de interconexión 68 y el elemento de manguito 66 a
una formación alineada, moviendo el retén 70 a posición para ser
cogido por la porción de pie del inducido 62, aproximándose ahora el
contacto móvil 60 hacia el contacto fijo 72, cerrando por ello los
contactos y encendiendo el disyuntor de circuito.
El segundo elemento basculante 18 es empujado
hacia fuera por un muelle helicoidal que se sitúa alrededor de un
saliente vertical formado en la superficie interior del segundo
elemento basculante 18. Cuando el disyuntor de circuito se enciende
pulsando el primer elemento basculante 16, el mecanismo de retención
bloquea el primer elemento basculante en la posición representada
en la figura 1, de modo que su cara delantera 24 sea sustancialmente
paralela con la cara delantera 38 del segundo elemento basculante
18.
Como se ilustra, las dos caras delanteras están
a nivel con el borde superior del borde 14, pero los expertos en la
técnica apreciarán que la colocación de los elementos basculantes se
podría variar algo según consideraciones estéticas y prácticas.
Para apagar el disyuntor de circuito, se aplica
presión al segundo elemento basculante 18. Esto hace que el
elemento basculante se desplace hacia dentro contra el empuje del
muelle 74, alejando por ello el elemento de articulación de
conmutador 54 del elemento de bastidor 58, liberando por ello el
mecanismo de retención y permitiendo que el primer elemento
basculante 16 vuelva a su posición "de desconexión". La
rotación del elemento de articulación de conmutador 54 también
mueve el elemento de interconexión 68 y el elemento de manguito 66
conectado al contacto móvil 60 hacia los elementos basculantes,
abriendo por ello los contactos del disyuntor de circuito.
El mecanismo indicador de disparo proporciona un
mecanismo que indica al usuario cuándo se ha producido un fallo
dentro del circuito eléctrico. Además proporciona un mecanismo de
conmutador que requiere una acción de reseteo entre una posición
"disparada" y una posición de "reseteo/desconexión", antes
de que el interruptor pueda ser encendido de nuevo. El mecanismo
permite al usuario distinguir entre el apagado manual del disyuntor
de circuito y el disparo debido a un fallo.
El botón de prueba de disparo del mecanismo
indicador de disparo descrito permite comprobar el disyuntor de
circuito después de su instalación.
El mecanismo indicador de disparo descrito y el
disyuntor de circuito asociado son estéticamente atractivos y
compactos, y también resuelven el problema del apagado inadvertido
de un disyuntor de circuito debido a su palanca operativa que
sobresale de su caja.
Los expertos en la técnica entenderán que la
invención se puede aplicar a otros mecanismos de conmutador, que
tengan uno o más conjuntos de contactos, y no se limita al uso con
disyuntores de circuito.
Claims (14)
1. Un mecanismo de conmutador incluyendo un
mecanismo indicador de disparo, incluyendo el mecanismo de
conmutador contactos de conmutación (60, 72) y un accionador (16,
18) móvil entre una primera posición en la que los contactos están
cerrados; una segunda posición que indica que se ha producido un
fallo eléctrico en un circuito asociado con el mecanismo de
conmutador y en la que los contactos están abiertos; y una tercera
posición en la que el mecanismo de conmutador se ha reseteado y los
contactos de conmutación están abiertos, donde, una vez que está en
la segunda posición, el accionador (16, 18 tiene que ser movido a la
tercera posición antes de que el mecanismo de conmutador pueda ser
operado para cerrar los contactos (60, 72), caracterizado
porque el accionador está constituido por un elemento basculante
que incluye elementos basculantes primero y segundo (16, 18)
montables de forma móvil uno con relación a otro en una caja de
conmutador, pudiendo conectarse al menos uno de los elementos
basculantes primero y segundo al mecanismo de conmutador para operar
por ello el mecanismo de conmutador.
2. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 1 donde los elementos basculantes primero y segundo
(16, 18) definen una cara delantera (24, 38), siendo las caras
delanteras de los elementos basculantes primero y segundo (16, 18)
sustancialmente paralelas en sus respectivas primeras posiciones y
estando inclinadas una con relación a otra en sus posiciones
segunda y tercera respectivas.
3. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 2 donde las caras delanteras (24, 38) de los
elementos basculantes primero y segundo (16, 18) están inclinadas
una con relación a otra en respectivos ángulos diferentes cuando
están en sus posiciones segunda y tercera.
4. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 2 o la reivindicación 3 donde los elementos
basculantes (16, 18) se pueden conectar conjuntamente de forma
articulada.
5. Un mecanismo de conmutador según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 4 donde los elementos basculantes
primero y segundo (16, 18) tienen caras delanteras (24, 38) de
colores diferentes.
6. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 5 donde los elementos basculantes primero y segundo
(16, 18) están moldeados en material plástico de color
diferente.
7. Un mecanismo de conmutador según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 6 donde el primer elemento basculante
tiene una formación de escalón (22) entre su cara delantera (24) y
su cara de extremo (26).
8. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 7 donde la formación de escalón (22) del primer
elemento basculante (16) lleva una instrucción.
9. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 8 donde la instrucción indica "tirar para
resetear".
10. Un mecanismo de conmutador según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 9 donde los elementos basculantes (16,
18) están montados en un agujero definido en un panel delantero (12)
de una caja de disyuntor de circuito (10), de modo que cuando las
caras delanteras (24, 38) de los elementos basculantes (16, 18)
estén sustancialmente paralelas en su posición en la que los
contactos de conmutación (60, 72) estén cerrados, estén
sustancialmente a nivel con los bordes del agujero.
11. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 10 donde, cuando las caras delanteras (24, 38) de los
elementos basculantes primero y segundo (16, 18) están en sus
segundas posiciones respectivas y están inclinadas una con relación
a otra, la cara (28) de la formación de escalón (22) del primer
elemento basculante (16) y la cara delantera (38) del segundo
elemento basculante (18) están sustancialmente a nivel con el panel
delantero (12) de la caja de disyuntor de circuito (10), de modo
que el primer elemento basculante sobresalga parcialmente del panel
delantero.
12. Un mecanismo de conmutador según la
reivindicación 11 donde, cuando las caras delanteras (24, 38) de los
elementos basculantes primero y segundo (16, 18) están en sus
respectivas terceras posiciones y están inclinadas una con relación
a otra, la cara delantera (38) del segundo elemento basculante (18)
está sustancialmente a nivel con el panel delantero (12) de la caja
de disyuntor de circuito (10) y la cara (28) de la formación de
escalón (22) del primer elemento basculante (16) sobresale del panel
delantero (12) de la caja de disyuntor de circuito (10).
13. Un mecanismo de conmutador según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 12 incluyendo un botón de prueba de
disparo (20) adyacente al elemento basculante y dispuesto para
disparar el mecanismo de conmutador cuando el elemento basculante
esté en su primera posición, para hacer que los contactos se abran y
que el elemento basculante se mueva a su segunda posición.
14. Un mecanismo de conmutador según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13 que incluye un disyuntor de
circuito.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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