ES2210908T3 - Interruptor con un soporte aislante. - Google Patents

Abstract

Interruptor con un soporte aislante (16), en el cual van dispuestos una primera y una segunda conexiones externas (11, 14), así como un mecanismo de conexión (19) que en función de su temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas (11, 14) establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor, y un órgano de conexión (22), que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, comprendiendo además un órgano de ajuste conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión (22), caracterizado por el hecho de que la primera conexión externa (11) está unida con un electrodo de recubrimiento plano (12), al que va fijado el órgano de ajuste con su primer extremo (25), y en cuyo costado interior (32) va dispuesta una resistencia de autorretención plana (46), conectada eléctricamente entre el elemento de recubrimiento (12) y la segundaconexión externa (14).

Description

Interruptor con un soporte aislante.

El presente invento hace referencia a un interruptor con un soporte aislante, en el cual van dispuestos una primera y una segunda conexiones externas, así como un mecanismo de conexión que depende de la temperatura, que establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor en función de la temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas, y un órgano de conexión, que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, comprendiendo también un órgano de ajuste conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión.

Se conoce un interruptor de este tipo, según el concepto inicial de la reivindicación 1, a través de la patente US-4.636.766.

El conocido interruptor comprende como órgano de conexión un elemento bimetálico en forma de U con dos patas de diferente longitud. En la pata larga va fijada una pieza de contacto móvil, que coopera con un contracontacto fijo en el interruptor, el cual se halla a su vez en contacto conductor de electricidad con una de ambas conexiones externas.

La pata más corta del elemento bimetálico en forma de U va fijada al extremo libre de uno de los órganos de ajuste conformado como brazo de palanca, mientras que con su otro extremo está fijado a la carcasa y se halla en conexión conductora de electricidad con la otra de ambas conexiones externas. El órgano de ajuste es otro elemento bimetálico, adaptado de tal modo al elemento bimetálico en forma de U, que ambos elementos bimetálicos se deforman en sentidos opuestos al producirse cambios de temperatura, manteniendo así la presión de contacto entre la pieza de contacto móvil y el contracontacto fijado a la carcasa.

Este interruptor ha sido pensado como disyuntor para corrientes elevadas, que producen un fuerte calentamiento en los elementos bimetálicos por los que circula, de manera que finalmente se levanta la pieza de contacto móvil del contracontacto fijo. Las influencias de la temperatura del entorno quedan compensadas por la citada deformación en sentidos opuestos de los elementos bimetálicos.

En esta construcción constituye sobre todo un inconveniente el hecho de que se requieren dos elementos bimetálicos, cuyos comportamientos ante la temperatura han de estar exactamente ajustados entre sí, lo cual es caro y costoso de construir. Para compensar las tolerancias de fabricación, el conocido interruptor vuelve a ajustarse mecánicamente una vez montado, lo cual representa otro inconveniente.

Dado que ambos elementos bimetálicos tienen un diseño geométrico muy distinto, además presentan diferentes estabilidades a largo plazo, de modo que realmente requieren periódicamente un reajuste. No obstante, esto no resulta posible al ser aplicado, de modo que se deja a voluntad la estabilidad a largo plazo y con ello la seguridad de funcionamiento.

Otro inconveniente de esta construcción reside en la gran altura de construcción necesaria debido al elemento bimetálico en forma de U.

Finalmente, este interruptor aún tiene el inconveniente de que al enfriarse vuelve a cerrarse automáticamente, no presentando ninguna dependencia de la corriente, que impida el nuevo cierre y por tanto la conexión del aparato eléctrico protegido por el interruptor.

Son generalmente conocidos los interruptores con dependencia de la corriente, en los cuales hay una resistencia de autorretención conectada en paralelo al mecanismo de conexión que depende de la temperatura entre ambas conexiones externas. Con el interruptor en estado cerrado, la resistencia de autorretención es cortocircuitada eléctricamente por el mecanismo de conexión. Por contra, si se abre el mecanismo de conexión, hay una corriente residual a través de la resistencia de autorretención, que se calienta, en función de la tensión aplicada y de su valor de resistencia, hasta el punto de que el mecanismo de conexión que depende de la temperatura se mantiene a una temperatura por encima de la temperatura de reacción, de manera que permanece abierto.

En el estado actual de la técnica se conoce una amplia serie de construcciones para resistencias de autorretención, en que se utiliza una resistencia PTC en forma de bloque, que comparada con un interruptor que no presenta ninguna dependencia de la corriente lleva a un aumento de las dimensiones geométricas.

Otro inconveniente relacionado con los conocidos interruptores con dependencia de la corriente, reside en el gasto constructivo, que da como resultado interruptores caros y costosos de montar.

Otro inconveniente relacionado con el interruptor citado al inicio reside en el hecho de que el valor de umbral de la corriente, que produce la abertura del interruptor, se determina a través de la resistencia en ohmios de los elementos bimetálicos, de modo que es muy difícil conseguir diferentes intensidades de corriente de interrupción.

Sin embargo, en el actual estado de la técnica ya se conoce el modo de ajustar la dependencia de la corriente a través del uso de una resistencia adicional, conectada eléctricamente en serie al mecanismo de interrupción que depende de la temperatura. No obstante, en los conocidos interruptores hay un órgano de ajuste, en forma de un disco de resorte, etc., para el órgano de conexión, a través del cual pasa la corriente eléctrica. Dicho con otras palabras, el elemento bimetálico no lleva corriente en los interruptores con resistencia adicional dependiente de la corriente, siendo conducida la corriente de funcionamiento del aparato eléctrico a proteger a través de un elemento elástico especial. Mediante la elección del valor de resistencia de esta resistencia adicional o en serie ahora puede ajustarse, de manera exacta y reproducible la intensidad de la corriente de interrupción.

También en los conocidos interruptores con resistencia de contacto, el coste constructivo constituye un inconveniente, los interruptores son caros y su montaje requiere tiempo.

Otro interruptor que depende de la corriente, conocido a través de la patente EP-0.103.792 B1, presenta una lengüeta elástica bimetálica como órgano de conexión, fijada a una de las conexiones externas y que lleva en su extremo libre una pieza de contacto móvil, que coopera con un contracontacto, dispuesto en el extremo libre de un elemento elástico alargado, cuyo otro extremo va fijado en la otra conexión externa, de modo que la corriente pasa a través de la conexión en serie de elemento elástico y lengüeta elástica bimetálica.

El soporte elástico del contracontacto hace que exista una reducida carga mecánica de la lengüeta elástica bimetálica, dado que el contracontacto cede de modo limitado, cuando la lengüeta elástica metálica varía su forma geométrica como consecuencia de un cambio de temperatura. A causa de ello se evitan deformaciones irreversibles de la lengüeta elástica bimetálica que podrían causar un desvío de la temperatura de interrupción.

Un inconveniente de este interruptor reside en el hecho de que la lengüeta elástica bimetálica, igual como todos los elementos bimetálicos, experimenta una denominada fase de lentización al pasar de la posición de cierre a la posición de abertura, en la cual se deforma lentamente como consecuencia de un aumento o reducción de temperatura del elemento bimetálico, pero sin volver a saltar desde, por ejemplo su posición ya convexa de baja temperatura a su posición cóncava de alta temperatura. Esta fase de lentización aparece cada vez que, cuando la temperatura del elemento bimetálico se acerca bien desde arriba o desde abajo de la temperatura de disparo y produce notables cambios de conformación. De modo especial como consecuencia del envejecimiento o del largo tiempo de funcionamiento, el comportamiento de lentización de un elemento bimetálico todavía puede seguir cambiando.

Durante el movimiento de abertura la lentización puede hacer que ceda la presión del contacto contra el contracontacto, a causa de lo cual se producen estados indefinidos de conexión. Durante el movimiento de cierre, el contacto puede irse aproximando paulatinamente al contracontacto durante la fase de lentización, con riesgo de que se produzca un arco eléctrico.

Los problemas derivados del comportamiento de lentización de un elemento bimetálico se resuelven, en un interruptor que depende de la corriente, como el descrito en la antes citada patente US-4.636.766 o en la EP-0.103.792, por el hecho de que la lengüeta elástica bimetálica está provista de acuñaciones previas, que si bien no eliminan por completo la fase de lentización, sin embargo la reducen en gran parte. Dichas acuñaciones previas o intervenciones mecánicas especiales sobre el elemento bimetálico para reducir la fase de lentización son medidas costosas y caras, con las cuales se reduce además claramente la vida útil de dicho elemento bimetálico. Otro inconveniente de la acuñación previa necesaria reside en el hecho de que para diferentes clases de rendimiento y temperaturas de reacción no sólo hay que utilizar diversas composiciones de materiales sino también diferentes acuñaciones previas.

Partiendo de esta premisa, el objeto del presente invento es proporcionar un interruptor del tipo citado al inicio, que evite los inconvenientes antes mencionados, que dependa de la corriente y que sea de construcción más económica y más sencilla, de manera que el interruptor presente una pequeña construcción así como una elevada seguridad de funcionamiento y larga duración.

En el interruptor citado al inicio, este objeto se soluciona por el hecho de que la primera conexión externa está unida con un electrodo de recubrimiento plano, al que va fijado el órgano de ajuste con su primer extremo, y en cuyo costado interior va dispuesta una resistencia de autorretención plana, conectada eléctricamente entre el elemento de recubrimiento y la segunda conexión externa.

De este modo queda totalmente resuelto el objeto fundamental del invento.

El inventor de la presente solicitud ha descubierto que, al utilizar un interruptor del tipo citado al inicio, puede preverse un electrodo de recubrimiento plano en cuyo costado interior vaya dispuesta una resistencia de autorretención plana, sin apenas influir en la altura constructiva. Al contrario de un elemento PTC en forma de bloque una tal resistencia, por ejemplo una resistencia de capa de grafito, presenta tan reducido espesor que apenas conlleva un aumento perceptible del espesor del electrodo de recubrimiento.

En tal caso, resulta especialmente ventajoso si el órgano de ajuste comprende un elemento elástico, cuya fuerza de ajuste no dependa ampliamente de la temperatura, y que el órgano de ajuste presente una fuerza de ajuste en función de la temperatura que en la fase de lentización sea mayor que la fuerza de ajuste del elemento elástico.

El inventor de la presente solicitud ha descubierto que la disposición mecánica y eléctrica paralela de órgano de ajuste y elemento elástico neutro a la temperatura, conocida por ejemplo a través de la patente DE-2.121.802 C, pueden cambiarse en una conexión en serie eléctrica y mecánica, utilizándose en el nuevo interruptor, a fin de reunir una serie de otras ventajas en el nuevo interruptor.

Gracias a la conexión mecánica en serie, también la cooperación de la fuerza de resorte del elemento elástico con la del órgano de conexión puede compensarse la fase de lentización de dicho órgano de conexión. Si el órgano de conexión cambia su geometría durante la fase de lentización, ello queda compensado de inmediato por el elemento elástico. Así, ahora es posible permitir por vez primera, incluso en un interruptor con órgano de conexión por el que pase la corriente, que puede ser un elemento bimetálico o un elemento trimetálico, una gran fase de lentización del órgano de conexión, puesto que el elemento elástico puede compensar los "no deseados" cambios de forma durante la fase de lentización. Sin embargo, esto significa que puede utilizarse un órgano de ajuste más fácil de fabricar y por tanto más económico, que además tiene una vida útil más larga, ya que puede prescindirse en gran parte de la acuñación previa y por tanto permite una mayor histéresis, pudiéndose aprovechar al máximo la fase de lentización.

Pero para ello, no sólo el órgano de conexión debe cumplir pequeños requisitos geométricos sino que también debe cumplirlos elemento elástico, pues ahora este último aún debe ocuparse que el órgano de ajuste permanezca en contacto eléctrico con una de las conexiones externas por debajo de su temperatura de disparo, es decir durante la fase de lentización. Ahora diferentes tipos de interruptor, en lo que respecta a clase de prestaciones y temperatura de reacción, pueden equiparse con esencialmente el mismo elemento elástico pero con diferentes órganos de conexión, dado que en estos componentes del mecanismo de conexión se plantean condiciones geométricas y mecánicas muy inferiores, de modo que en su conjunto es más fácil y económico de fabricar.

En cuanto a la vida útil del órgano de conexión, aquí se dan las mismas ventajas como en el disco de resorte bimetálico montado suelto, según la patente DE- 2.121.802 C. En conjunto, en el nuevo interruptor pueden tener más valor las propiedades eléctricas y la temperatura de conexión, puesto que, por primera vez en la técnica, en el nuevo interruptor la fuerza elástico mecánica del órgano de conexión tiene un menor papel, puesto que sólo debe ser lo bastante grande para que el órgano de conexión no resulte demasiado comprimido por el elemento elástico. El mismo proceso de conexiones accionado únicamente por el órgano de conexión una vez concluida la fase de lentización, pues ahora siempre esta pretensado en su posición de cierre. Dicho órgano de conexión pretensado ahora presenta todavía una serie de otras ventajas, no vibrando en el campo magnético ni teniendo ningún riesgo de arco eléctrico, puesto que la tensión previa evita contactos abriéndose o cerrándose gradualmente.

Pero para ello todavía se requiere una muy pequeña acuñación previa del elemento bimetálico, mediante la cual únicamente hay que garantizar aún el efecto de disparo para la repentina separación de contactos. Ya no es necesaria una fuerte acuñación previa, tal como se requería hasta ahora para apoyar o reducir la fase de lentización. De este modo se reducen las cargas mecánicas y por tanto aumenta claramente la vida útil, así como la seguridad y capacidad de reproducción del punto de disparo.

El elemento elástico neutro a la temperatura ya no ejerce ninguna presión más sobre el elemento bimetálico que impida dicha deformación, sino que en la fase de lentización sirve mucho más la deformación del elemento bimetálico a través de la propia deformación, para que la pieza de contacto móvil y el contracontacto fijo queden en contacto seguro entre sí, de lo cual se ocupa una resistencia de paso inferior. La presión de contacto queda ampliamente por debajo de la temperatura de conexión, independientemente de la temperatura constante.

La fase de lentización del elemento bimetálico ya no se limita más como en el estado actual de la técnica, sino que, por decirlo de algún modo, se compensa, de modo que el elemento bimetálico puede deformarse casi sin limitaciones en la fase de lentización, compensándose los cambios geométricos por medio del elemento elástico hasta el punto de que el interruptor permanece cerrado con seguridad.

A tal efecto, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico que depende de la temperatura se elige de manera que sea mayor en la fase de lentización que la amplia fuerza de ajuste del elemento elástico neutro a la temperatura, con lo cual "nos lleva" todavía a elementos bimetálicos "más rígidos".

Una gran ventaja del nuevo interruptor reside en su simple construcción, junto a un contracontacto fijado a la carcasa tan sólo se requiere un elemento bimetálico, el elemento elástico es neutro a la temperatura y por tanto económico. Por cierto, en conjunto el elemento bimetálico y el elemento elástico deben adaptarse entre sí respecto a la fuerza de ajuste, pero no adicionalmente también en lo que respecta a su comportamiento a la temperatura, puesto que el mecanismo de conexión se ajusta, digamos, de manera automática. Por tanto, es posible un elemento elástico estándar para todas las gamas de temperatura, consiguiéndose un esencial efecto de racionalización. Además, con esta construcción puede realizarse con una reducida altura, de modo que no sea necesaria ninguna nueva adaptación individual para diferentes temperaturas de conexión, debiéndose colocar únicamente el elemento bimetálico con las mismas propiedades elásticas pero otras temperaturas de conexión.

Otra ventaja reside en el hecho de que las tolerancias y oscilaciones en la temperatura de conexión se compensan a través del paso por el elemento elástico neutro a la temperatura.

En otra forma de realización es ventajoso si la segunda conexión externa está unida a un electrodo de fondo, con el que coopera una pieza de contacto móvil, prevista en el órgano de conexión, y con un elemento de unión dispuesto entre el electrodo de recubrimiento y el electrodo de fondo que une la resistencia de autorretención con el electrodo de fondo.

Esta medida tiene ventajas constructivas, pues el elemento de unión puede ser colocado como pieza separada en el interruptor durante el montaje, o bien fijarla previamente en el electrodo de recubrimiento o en el electrodo de fondo. Por tanto no son necesarias complejas soldaduras o conexiones de cables eléctricos para la puesta en contacto de la resistencia de autorretención.

Además es preferible que haya una resistencia de contacto en el costado interior del electrodo de recubrimiento, conectada eléctricamente entre la primera conexión externa y el primer extremo del elemento elástico.

En esta medida es ventajoso que la dependencia de la corriente ahora no sólo se determina por el flujo de corriente que pasa a través del órgano de conexión, sino principalmente a través de la resistencia de conexión que, por ejemplo, puede estar montada paralela a la resistencia de autorretención dentro del electrodo de recubrimiento. Ahora para conseguir interruptores con diferentes grados de dependencia de la corriente, únicamente hay que tener varios electrodos de recubrimiento con diferentes valores de la existencia de contacto, pudiendo permanecer invariables otros componentes del interruptor. De manera simple ahora también puede adaptarse al, digamos semifabricado, el valor de la resistencia de autorretención, que con diferentes corrientes de reacción del interruptor, las cuales normalmente aportan distintas corrientes residuales en estado abierto, sirven para una retención segura.

Además es ventajoso, en su conjunto, si en el costado interior del electrodo de recubrimiento hay una capa aislante, sobre la cual vaya dispuesta por lo menos una banda de resistencia, unida por un extremo a la primera conexión de salida y por el otro extremo a una superficie de contacto, que toca una superficie de contacto del elemento de unión o en elemento elástico, respectivamente.

Esta medida tiene ventajas constructivas, pues la unión entre la resistencia de autorretención y, en determinados casos, la resistencia de contacto dentro del electrodo de recubrimiento y las respectivas superficies de contacto en el elemento de unión o en el primer extremo del órgano de ajuste, se produce al colocar la pieza de cobertura sobre el soporte aislante, es decir, al mismo tiempo que la fijación mecánica del electrodo de recubrimiento en el soporte aislante. De este modo, el montaje del nuevo interruptor es simple y económico.

Asimismo es preferible que el elemento de unión presente una placa de contacto, que se apoye con la superficie de contacto, así como estribos de contacto dirigidos hacia al electrodo de fondo, que se inserten a presión entre una brida que sobresale hacia arriba desde el electrodo de fondo.

También esta medida tiene ventajas constructivas, puesto que al inyectarse el electrodo de fondo, por ejemplo con el soporte aislante, se inserta el elemento de unión en una abertura prevista para ello, en que la brida del electrodo de fondo sobresale hacia arriba, de modo que dicha brida queda insertada a presión entre sus estribos de contacto. A continuación sólo hay que colocar el electrodo de recubrimiento, para conseguir el enlace entre el elemento de unión y la resistencia de autorretención.

En tal caso también es preferible si el elemento elástico tiene su primer extremo en forma de T, apoyándose dicho extremo en forma de T sobre el soporte aislante y presentando una superficie de contacto en dicho extremo en forma de T, en apoyo contra la superficie de contacto de la resistencia de contacto.

También esta medida tiene ventajas constructivas, puesto que aún se simplifica más el montaje del interruptor. Sobre el soporte aislante, en el cual ya se sostiene por inyección, de manera imperdible, el electrodo de fondo, y en determinados casos ya ha sido colocado el elemento de unión, a continuación sólo hay que colocar el elemento elástico, que se apoya con su extremo en forma de T sobre el soporte aislante. El órgano de conexión, fijado mecánicamente al otro extremo del órgano de ajuste, queda de este modo en una correspondiente abertura en el soporte aislante. Ahora únicamente hay que colocar el electrodo de recubrimiento, de modo que las superficies de contacto ahora se apoyan en las superficies en el extremo en forma de T así como, en determinados casos, en el elemento de unión.

A continuación se prensa el caliente un borde el soporte aislante, de manera que el electrodo de recubrimiento queda mecánicamente fijo sobre el soporte aislante y al mismo tiempo se establecen las necesarias uniones eléctricas. Por tanto no es necesario un reajuste o alineación del mecanismo de conexión, puesto que basta con la fuerza de ajuste, digamos automática, del elemento elástico en el soporte aislante.

Aún hay que decir que este montaje es claramente más sencillo, comparado por ejemplo con el montaje de un interruptor según la patente DE-2.121.802 C, porque la colocación, que allí sólo puede realizarse manualmente, del disco de resorte bimetálico así como del disco elástico colocado encima es caro de mano de obra y además con frecuencia hay que desecharlo. A causa de la unión mecánica entre el elemento elástico y el órgano de conexión, no existe ningún problema de montaje con los nuevos interruptores, puesto que, de modo especial, el elemento elástico y el órgano de conexión no resbalan uno sobre el otro.

En este caso es preferible si el elemento elástico y el órgano de conexión son piezas de chapa esencialmente planas, que se extienden desde su punto de unión hacia al mismo costado, en forma de V.

En esta medida es ventajoso que, en comparación con los interruptores de esta clase, se reduce claramente la altura constructiva, alcanzando también una menor extensión longitudinal dado el "doblado hacia atrás" de los extremos libres del órgano de conexión.

Otras ventajas se ponen de manifiesto en la siguiente descripción y en el dibujo adjunto.

En el dibujo se han representado ejemplos de forma de realización del invento, los cuales se explican con detalle en la siguiente descripción. En el dibujo:

La figura 1 es una sección longitudinal a través del nuevo interruptor, a lo largo de la línea I-I de la figura 2;

La figura 2 es una vista en planta del interruptor de la figura 1, cortada a lo largo de la línea II-II de la figura 1;

La figura 3a es una vista en planta del costado interno del electrodo de recubrimiento del interruptor según la figura 1;

La figura 3b es una vista lateral del electrodo de recubrimiento de la figura 3a;

La figura 4 muestra el mecanismo de contacto del interruptor de la figura 1, en una representación ampliada y esquematizada, estando el órgano de contacto en posición cerrada;

La figura 5 es una representación como la figura 4, pero durante la fase de lentización del órgano de contacto; y

La figura 6 es una representación como la figura 4, pero con el órgano de contacto en su posición de abertura.

En la figura 1 se ha representado globalmente con la referencia 10 un nuevo interruptor, mostrado esquemáticamente en sección longitudinal.

El nuevo interruptor 10 presenta una primera conexión externa 11, que forma una pieza con un electrodo de recubrimiento plano 12. Además, se ha previsto una segunda conexión externa 14, formada de una pieza con un electrodo de fondo 15. Tanto el electrodo de recubrimiento 12 como el electrodo de fondo 15 van montados en su soporte aislante 16, que mantiene paralelos y separados entre sí el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15.

Mientras que el soporte aislante puede ser fundamentalmente abierto, en la figura 1 se muestra un ejemplo de forma de realización en que el soporte aislante 16 comprende la parte inferior de una carcasa en forma de pote 17, conformada alrededor de un electrodo de fondo 15, por medio de fundición inyectada o colada, de tal modo que dicho electrodo de fondo 15 es parte integral de la parte inferior de la carcasa 17. La parte inferior de la carcasa 17 se cierra mediante el electrodo de recubrimiento 12 y se mantiene sujeta de manera imperdible soldando térmicamente el borde del soporte aislante 16, indicado con la referencia 18.

Entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15 hay un mecanismo de conexión dependiente de la temperatura 19 dispuesto en el espacio interior del soporte aislante 16. El mecanismo de conexión 19 comprende una conexión mecánica y eléctrica en serie a base de un elemento elástico 21 y de un órgano de conexión 22, unidos entre sí por medio de una unión indicada con la referencia 23. En el presente caso, el órgano de conexión 22 es un elemento bimetálico.

Asimismo, el elemento elástico 21 tiene una fuerza de ajuste que no depende ampliamente de la temperatura, lo cual en el ámbito del presente invento significa que la fuerza de ajuste o fuerza de resorte del elemento elástico 21, no depende notablemente de la zona de temperatura de trabajo permitida del interruptor 10. Por contra, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico depende fuertemente de la temperatura y también en la denominada fase de lentización es tan grande que el elemento elástico 21 no puede ejercer ninguna de las presiones, que impiden la deformación del elemento bimetálico, sobre el elemento bimetálico rígido con temperatura constante de este sistema de resorte.

El elemento elástico 1 va apoyado con su primer extremo en forma de T 25, arriba a la derecha de la figura 1, sobre el electrodo de recubrimiento 12, mientras que su segundo extremo 26 lleva a la unión 23 con el órgano de conexión 22. El órgano de conexión 22 tiene en su extremo libre 27 una pieza de contacto móvil 28, que coopera con un contracontacto fijo 29, formado en el electrodo del fondo 15.

En su posición de cierre, representada en la figura 1, el mecanismo de conexión 19 establece una unión conductora eléctrica entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15. Con un aumento de temperatura, el contracontacto móvil 28 se levanta de su contracontacto fijo 29, de manera que la unión 23 se mueve, en la figura 1 hacia abajo, y va a apoyarse sobre un puente aislante 31, lo cual evita un cortocircuito con el electrodo de fondo 15.

De un modo todavía a describir, en el costado interior 32 del electrodo de recubrimiento 12 van dispuestas una resistencia de autorretención y una resistencia de contacto, estando conectada eléctricamente la resistencia de autorretención entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15, mientras que la resistencia de contacto va conectada eléctricamente entre la primera conexión externa 11 y el segundo extremo 23 del elemento elástico 21.

En el soporte aislante 16 hay un segundo espacio interior 34 en el cual penetra, desde arriba, un elemento de unión 35 que se apoya eléctricamente en una brida 36 curvada hacia arriba del electrodo de fondo 15. De un modo aún a describir, el elemento de unión 35 también está en contacto con la resistencia de autorretención, tal como se explicará a continuación con referencia a la figura 2.

En la figura 2 puede verse, en primer lugar, que la parte inferior de la carcasa 17 presenta una base 37 desplazada hacia abajo frente a su borde 18, sobre el que se apoya el segundo extremo en forma de T 25 del elemento elástico 21. Este segundo extremo en forma de T 25 lleva un apéndice 38 el cual tiene una superficie de contacto 39 para apoyarse la resistencia de contacto.

Hay que decir además que el extremo en forma de T 25 no puede resbalar sobre la base 37 gracias a los salientes 40a, 40b y 40c.

Sobre la base 37b, al lado del apéndice 38, se apoya una placa de contacto 41 del elemento de unión 35. De la placa de contacto 41 sobresalen hacia abajo dos estribos de contacto 42, 43 que aprietan entre ellos la brida 36 del electrodo de fondo. La placa de contacto 41 se apoya en la resistencia de autorretención, tal como ahora se explicará con ayuda de la vista exterior del electrodo de recubrimiento 12 en la figura 3a.

En primer lugar el electrodo de recubrimiento 12 está provisto de una capa aislante de gran superficie 45, en que van colocadas geométricamente paralelas entre sí una banda de resistencia que forma una resistencia de autorretención 46, así como una banda de resistencia que forma una resistencia de contacto 47. En su extremo izquierdo dichas bandas de resistencia están provistas con piezas de conexión 48 y 49, respectivamente, mediante las cuales se establece una conexión eléctrica con el electrodo de recubrimiento 12 y por tanto con la primera conexión externa 11.

En su otro extremo, las bandas de resistencia están provistas de piezas de conexión 51, 52, que salen en la superficies de contacto 53 y 54, respectivamente.

A través de la superficie de contacto 53 la resistencia de autorretención 46 llega a apoyarse en la placa de contacto 41, de modo que la resistencia de autorretención 46 queda conectada entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15, cuando dicho electrodo de recubrimiento 12 se apoya sobre el soporte aislante 16.

Con el electrodo de recubrimiento 12 colocado, la superficie de contacto 54 alcanza la superficie de contacto 39, de modo que la resistencia de contacto 47 queda conectada eléctricamente en serie entre la primera conexión externa 11 y el elemento elástico 21.

La disposición a capas de la resistencia de autorretención 46 y de la resistencia de contacto 47 en el costado interior del electrodo de recubrimiento 12 ha sido muy ampliada en la vista lateral de la figura 3b, en una representación que no es realmente a escala.

El montaje del interruptor 10 se realiza de manera que primero se inyecta el electrodo de fondo 15 con el soporte aislante 16, de modo que quedan libres ambos espacios interiores 20 y 34. Luego se coloca el mecanismo de conexión 19 dentro del espacio interior 20 de modo que el extremo en forma de T 25 del elemento elástico 21 queda sobre la base 37. Luego se inserta el elemento de unión 35 en el segundo espacio interior 34, de modo que la brida 36 queda apretada entre los estribos de contacto 42 y 43.

Luego se coloca, desde arriba, sobre el soporte aislante 16, el electrodo de recubrimiento 12 provisto de la resistencia de autorretención 46 así como, en determinados casos, la resistencia de contacto 47, de manera que la superficie de contacto 53 toque la placa de contacto 41 y la superficie de contacto 54 con la superficie de contacto 39, de modo que el interruptor 10 está equipado con una resistencia previa y una resistencia de autorretención.

En este montaje, el mecanismo de conexión 19 se orienta, digamos automáticamente, en el primer espacio interior 20, compensando el elemento elástico 21 la presión sobre el órgano de conexión 22 de manera que se establece una unión segura entre el contacto móvil 28 y el contracontacto fijo 29.

Ahora, con ayuda de las figuras 4 a 6 debe explicarse la relación de la fuerza de ajuste del elemento elástico 21 así como del órgano de conexión 22, uno respecto al otro.

Para ello, en la figura 4 se muestra, esquemáticamente y a mayor escala, el mecanismo de conexión 19 de la figura 1, en su posición de cierre. El órgano de conexión 2 se encuentra tan por debajo de su temperatura de disparo que no puede producirse su fase de lentización. El órgano de conexión 22 aprieta la unión 23, contra la fuerza del elemento elástico 21, hacia arriba en la figura 4, de manera que se establece una distancia al electrodo de recubrimiento 12, indicada con la referencia 57, así como una distancia al contracontacto 29, indicada con la referencia 58.

Si ahora aumenta la temperatura del órgano de conexión 22 como consecuencia de un mayor flujo de corriente y el calentamiento relacionado de la resistencia de contacto 47 o a consecuencia de una más alta temperatura exterior, que puede acoplarse tanto a través el electrodo de recubrimiento como también a través del electrodo de fondo 15, entonces primero empieza la fase de lentización del órgano de conexión 22, cediendo su fuerza de resorte que actúa contra la fuerza del elemento elástico 21, de manera que se mueve la unión 23, hacia abajo en la figura 4, tal como se ha representado en la figura 5. Sin embargo, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico siempre es tan grande que la fuerza de ajuste del elemento elástico 21 no es suficiente para impedir las deformaciones que aparecen en la fase de lentización. Con independencia de su cambio geométrico en la fase de lentización, el órgano de conexión puede considerarse rígido en comparación con el elemento elástico 21, ejerciéndose la presión de contacto únicamente por la fuerza de ajuste del elemento elástico.

La distancia 57 aumenta a medida que disminuye la distancia 58. Sin embargo, la conexión mecánica en serie del elemento elástico 21 y el órgano de conexión 22 aprieta, como antes, la pieza de contacto móvil 28 contra el contracontacto 29. No obstante, comparando las figuras 4 y 5 puede verse, en la figura 5, que la pieza de contacto móvil 28 se ha desplazado transversal al contracontacto 29. Se desea esta fricción, pues así las superficies de contacto entre la pieza de contacto 28 y el contracontacto 29 se limpian, de modo que la resistencia de paso eléctrica es muy baja.

Si ahora aumenta más la temperatura del órgano de conexión 22, se dispara en el sentido de la flecha 59, a su posición de abertura, que se ha representado en la figura 6. La unión 23 todavía baja más, de modo que el órgano de conexión 22 ha levantado la pieza de contacto 28 del contracontacto 29. Comparando las figuras 4 y 6 puede verse que la unión 23 se ha movido hacia abajo entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15, mientras que la pieza de contacto móvil 28 se ha movido en sentido opuesto, hacia arriba, de modo que, por decirlo de algún modo, se utiliza el doble la pequeña distancia existente entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15.

En la posición representada en la figura 6, ahora pasa aún una corriente residual a través de la resistencia de autorretención 46, lo cual genera un correspondiente calor, suficiente para mantener el órgano de conexión 22 en su posición de alta temperatura, según la figura 6.

En las figuras 4 a 6 aun puede verse que tanto el elemento elástico 21 como el órgano de conexión 22 son piezas de chapa esencialmente planas, dispuestas en forma de V, de modo que también se extienden hacia al mismo costado desde su unión 23. Gracias a esta disposición "doblada hacia atrás", además del doble aprovechamiento antes citado de la distancia entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15, también se consigue adicionalmente una construcción relativamente costa del nuevo interruptor 10.

Claims (9)

1. Interruptor con un soporte aislante (16), en el cual van dispuestos una primera y una segunda conexiones externas (11, 14), así como un mecanismo de conexión (19) que en función de su temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas (11, 14) establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor, y un órgano de conexión (22), que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, comprendiendo además un órgano de ajuste conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión (22), caracterizado por el hecho de que la primera conexión externa (11) está unida con un electrodo de recubrimiento plano (12), al que va fijado el órgano de ajuste con su primer extremo (25), y en cuyo costado interior (32) va dispuesta una resistencia de autorretención plana (46), conectada eléctricamente entre el elemento de recubrimiento (12) y la segunda conexión externa(14).

2. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el órgano de ajuste comprende un elemento elástico (21), cuya fuerza de ajuste no dependa ampliamente de la temperatura, y el órgano de ajuste (22) presenta una fuerza de ajuste en función de la temperatura, en cuya fase de lentización es mayor que la fuerza de ajuste del elemento elástico (21).

3. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que la segunda conexión externa (14) está unida con un electrodo de fondo (15), con el que coopera una pieza de contacto móvil (28), prevista en el órgano de conexión (22), y con un elemento de unión (35) dispuesto entre el electrodo de recubrimiento (12) y el electrodo de fondo (15) que une la resistencia de autorretención (46) con el electrodo de fondo (15).

4. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que hay una resistencia de contacto plana (47) en el costado interior (32) del electrodo de recubrimiento (12), conectada eléctricamente entre la primera conexión externa (11) y el primer extremo (25) del elemento elástico (21).

5. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que en el costado interior (32) del electrodo de recubrimiento (12) hay una capa aislante (45), sobre la cual va dispuesta por lo menos una banda de resistencia (46), unida por un extremo con la primera conexión de salida (11) y por el otro extremo con una superficie de contacto (53), que toca una superficie de contacto del elemento de unión (35).

6. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado por el hecho de que en el costado interior (32) del electrodo de recubrimiento (12) hay una capa aislante (45), sobre la cual va dispuesta por lo menos una banda de resistencia (46), unida por un extremo con la primera conexión de salida (11) y por el otro extremo con una superficie de contacto (53), que toca una superficie de contacto del elemento elástico (21).

7. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado por el hecho de que el elemento de unión (35) presenta una placa de contacto (41) colocada sobre el soporte aislante (16), que se apoya en la superficie de contacto (53) de la resistencia de autorretención (46), así como estribos de contacto (42, 43) vueltos hacia el electrodo de fondo (15) que insertan a presión una brida (36) que sobresale hacia arriba desde el electrodo de fondo (15).

8. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por el hecho de que el elemento elástico (21) tiene su primer extremo en forma de T (25), apoyándose dicho extremo en forma de T (25) sobre el soporte aislante (16) y presentando una superficie de contacto (39) en dicho extremo en forma de T (25), en apoyo contra la superficie de contacto (54) de la resistencia de contacto (47).

9. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado por el hecho de que el elemento elástico (21) y el órgano de conexión (22) son piezas de chapa, esencialmente planas, que se extienden desde su punto de unión (23) hacia al mismo costado, en forma de V.