ES2290135T3 - Dispositivo de conmutacion electrico. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (1) de conmutación eléctrico, especialmente regulador de temperatura, limitador de temperatura, con - un dispositivo (2) de contacto de conmutación que presenta un contacto (3) fijo y uno (4) móvil, - un elemento (6) regulador para pasar el contacto (4) móvil del dispositivo (2) de contacto de conmutación desde una posición cerrada a una posición abierta y a la inversa, - un elemento (10) de transmisión que presenta al menos en un extremo un cono (11, 11''), que está dispuesto en una entalladura (12, 12'') de un elemento (5) de muelle unido al contacto (4) móvil y/o del elemento (6) bimetal, así como - un dispositivo (13) de fijación, en el que están fijados el contacto (3) fijo, el elemento de muelle así como el elemento (6) regulador, caracterizado porque la entalladura (12, 12'') que aloja el cono (11, 11'') está dimensionada de tal manera que es mayor en la dirección en la que sobresalen el elemento (6) regulador o el elemento (5) de muelle desde el dispositivo (13) de fijación, que en la dirección perpendicular a aquella en la que sobresalen.

Description

Dispositivo de conmutación eléctrico.

La invención se refiere a un dispositivo de conmutación eléctrico, especialmente en forma de un regulador de temperatura, limitador de temperatura o similar.

Este tipo de dispositivos de conmutación eléctricos se componen esencialmente de un dispositivo de contacto de conmutación con un contacto fijo y un contacto móvil. Para mover el contacto móvil del dispositivo de contacto de conmutación desde una posición cerrada a una posición abierta y a la inversa, está previsto un elemento regulador. El acoplamiento del contacto móvil al movimiento del elemento regulador se produce mediante un elemento de transmisión que, por ejemplo, puede estar configurado como varilla de transmisión. El elemento de transmisión presenta en al menos un extremo un cono que está dispuesto en una entalladura de un elemento de muelle unido al contacto móvil y/o en el elemento regulador. Todas las piezas mencionadas están dispuestas en un dispositivo de fijación.

Un dispositivo de conmutación eléctrico de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 37 35 334. Por este dispositivo de conmutación conocido discurren una barra de bimetal extendida longitudinalmente y un muelle de resorte, en el que está fijado el contacto móvil, esencialmente en paralelo. Si ambas piezas realizan un movimiento giratorio acoplado, se produce así un desplazamiento a modo de paralelogramo entre el elemento de accionamiento, el elemento de muelle y el elemento de transmisión a modo de varilla. Con esto se llega a un movimiento basculante de los extremos cónicos del elemento de transmisión en las entalladuras asociadas a los mismos, lo que está unido a una fricción considerable de los conos en las entalladuras.

Se ha demostrado que este tipo de fricciones son desventajosas para la función de conmutación y, especialmente, la diferencia de conmutación de tales dispositivos de conmutación.

Asimismo, del documento DE 82 15 108 U1 se desprende un conmutador regulador de temperatura, que presenta un elemento de transmisión dispuesto entre una barra bimetal y un muelle de contacto, el cual está configurado en sus dos extremos en forma de cono. La entalladura en la placa bimetal para alojar el extremo en forma de cono del elemento de transmisión está configurada de forma circular, lo que igualmente está asociado a una fricción del extremo en forma de cono en la entalladura.

El dispositivo de guardamotor térmico que se desprende del documento US 51 21 095 A presenta una varilla de transmisión, que atraviesa una pieza de contacto móvil. La abertura prevista para ello en la pieza de contacto presenta una geometría cuadrada. La varilla de transmisión está fijada de manera permanente en la abertura cuadrada.

Ya se ha pensado también, para minimizar la fricción, prever, en lugar de los conos, extremos a modo de aristas del elemento de transmisión y alojar los mismos en entalladuras conformadas de manera correspondiente. Esto significa, no obstante, que el elemento de transmisión debe orientarse durante el montaje alrededor de su eje longitudinal, lo que encarece el montaje.

La invención se basa en el objetivo de mejorar el comportamiento de conmutación de este tipo de dispositivos de conmutación. Este objetivo se soluciona mediante los rasgos caracterizadores de la reivindicación 1. Los perfeccionamientos ventajosos de la invención se deducen de las reivindicaciones dependientes.

Como núcleo de la invención se considera el dimensionamiento de la entalladura o entalladuras que alojan el cono o los conos del elemento de transmisión de tal manera que, en la dirección en la que el elemento regulador o el elemento de muelle sobresalen del dispositivo de fijación, es/son mayores que en perpendicular a la dirección en la que sobresale.

De esta manera, la sección transversal de cono redonda o ligeramente elíptica relevante en posición basculada ya no se apoya en un canto circular de la entalladura, más bien se obtiene ventajosamente un apoyo puntual de las superficies laterales de cono sobre los cantos laterales de las entalladuras configuradas como orificio oblongo, elipse u orificio rectangular, de modo que se impiden las fricciones entre las superficies de cono y los cantos de las entalladuras que alojan los conos durante el desarrollo de un movimiento de basculación entre el elemento de transmisión y el elemento de accionamiento o elemento de muelle. El alojamiento de los conos en las entalladuras es comparable a un alojamiento giratorio, axial, discurriendo el eje de giro por los dos puntos de solicitación entre las superficies de cono y los cantos laterales de las entalladuras.

Las entalladuras pueden estar configuradas como orificio oblongo, al igual que se consideran orificios rectangulares o entalladuras elípticas.

Si la diferencia entre los respectivos dimensionamientos a lo largo de los ejes transversales y longitudinales de las entalladuras o, en caso de un orificio rectangular, la diferencia entre longitud y anchura de la entalladura, es mayor que una posible desviación de la tolerancia de fabricación del o de los conos del elemento de transmisión con respecto a la sección transversal circular, se garantiza que este tipo de desviaciones de la tolerancia de fabricación no perjudican el efecto de reducción de la fricción pretendido mediante los orificios oblongos.

La solicitación por puntos esencialmente opuesta de los cantos laterales de los orificios oblongos a través de las superficies de los conos puede estar configurada ventajosamente de manera deslizante, es decir, la solicitación puede desviarse a lo largo de los cantos laterales, si alguna vez las partes de superficie configuradas perpendicularmente a los mismos de las superficies de los conos en el caso de una basculación relativamente fuerte entre el elemento regulador y el elemento de transmisión tocaran los extremos de los orificios oblongos. El elemento de transmisión se buscará en este caso en el orificio oblongo, después de un primer ciclo de conmutación, generalmente una posición central, que es en gran medida sin fricción.

Si la entalladura se configura de manera elíptica, entonces el elemento de transmisión preferirá como punto de alojamiento, debido a la fuerza de muelle que actúa entre él y los cantos laterales de las entalladuras, el punto más ancho de la elipse. Si se produce entonces un movimiento de basculación entre el elemento de accionamiento y el elemento de transmisión, entonces las superficies de los conos ruedan en cierto modo sobre los cantos laterales de la entalladura elíptica, lo que también está asociado sólo con fricciones muy reducidas.

La invención está explicada más detalladamente con ayuda de un ejemplo de realización en las figuras del dibujo. Éstas muestran:

la figura 1, una representación lateral esquemática de un dispositivo de conmutación eléctrico con una barra bimetal en posición extendida (contacto de conmutación cerrado);

la figura 2, una representación lateral esquemática según la figura 1 con una barra bimetal en posición curvada (contacto de conmutación abierto);

la figura 3, una representación esquemática de las relaciones de alojamiento de cono del estado de la técnica;

la figura 4, una representación esquemática de las relaciones de longitud de cono según la invención.

El dispositivo 1 de conmutación eléctrico representado en las figuras 1 y 2 comprende un dispositivo 2 de contacto de conmutación que se compone de un contacto 3 fijo y un contacto 4 móvil, que está fijado a un muelle 5 de contacto.

Para girar el muelle 5 de contacto y, de este modo, abrir y cerrar el dispositivo 2 de contacto de conmutación, está previsto un elemento 6 regulador en forma de una barra 7 bimetal, cuyo extremo 8 giratorio está acoplado en movimiento con el extremo 9 libre del muelle 5 de contacto a través de un elemento 10 de transmisión. El elemento 10 de transmisión es, en el ejemplo de realización representado, una varilla de transmisión que presenta en ambos extremos conos 11, 11' que están dispuestos en entalladuras 12, 12' de la barra 7 bimetal o del muelle 5 de contacto.

Además, las figuras 1 y 2 muestran también un dispositivo 13 de fijación de discos aislantes dispuestos unos sobre otros, en los que están fijados los extremos fijos del muelle 5 de contacto y de la barra 7 bimetal así como el contacto 3 fijo, contactos 14 de conexión y un brazo 15 de retención para un dispositivo 16 de ajuste.

La figura 3 muestra ahora las relaciones en la zona de alojamiento de cono, como predominan en el estado de la técnica. La figura 3a muestra una vista desde arriba de la barra 7 bimetal. La entalladura 12 que aloja el cono 11 es redonda. Esto significa que los dos cantos 20 visibles en la figura 3b solicitan las superficies del cono 11 y provocan fricción, en cuanto aumenta el ángulo \alpha de giro.

En el ejemplo de realización de la invención representado en la figura 4 del dibujo, la entalladura está configurada como entalladura rectangular, por lo que un cono 11 redondo sólo solicitará los cantos 25 laterales de la entalladura 12, mientras que los cantos 26 longitudinales quedarán libres. La característica principal de la invención es que la entalladura 12 en la dirección 27 de extensión longitudinal de la barra 7 bimetal está dimensionada más grande que en dirección transversal. Además de una configuración como orificio rectangular, tal como está representada en la figura 4, también se consideran entalladuras 12, 12' en forma de un orificio oblongo o una elipse.

La relación de longitud D a anchura d de la entalladura 12, 12' o la relación de los respectivos dimensionamientos de los ejes D longitudinal y d transversal de una entalladura elíptica o un orificio oblongo cumple aproximadamente la fórmula

D = \frac{d}{cos \ \alpha}

siendo \alpha el ángulo que desvía el eje longitudinal de los conos 11, 11' de la perpendicular sobre la superficie expandida a través de la entalladura, cuando la barra 7 bimetal se inclina.

Claims (11)

1. Un dispositivo (1) de conmutación eléctrico, especialmente regulador de temperatura, limitador de temperatura, con

-

un dispositivo (2) de contacto de conmutación que presenta un contacto (3) fijo y uno (4) móvil,

-

un elemento (6) regulador para pasar el contacto (4) móvil del dispositivo (2) de contacto de conmutación desde una posición cerrada a una posición abierta y a la inversa,

-

un elemento (10) de transmisión que presenta al menos en un extremo un cono (11, 11'), que está dispuesto en una entalladura (12, 12') de un elemento (5) de muelle unido al contacto (4) móvil y/o del elemento (6) bimetal, así como

-

un dispositivo (13) de fijación, en el que están fijados el contacto (3) fijo, el elemento de muelle así como el elemento (6) regulador,

caracterizado porque la entalladura (12, 12') que aloja el cono (11, 11') está dimensionada de tal manera que es mayor en la dirección en la que sobresalen el elemento (6) regulador o el elemento (5) de muelle desde el dispositivo (13) de fijación, que en la dirección perpendicular a aquella en la que sobresalen.

2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (6) regulador está configurado de una manera conocida en sí misma como barra (7) bimetal, que está dispuesta con su extremo de fijación en el dispositivo (13) de fijación y en su extremo (8) de giro está dotada de la entalladura que aloja el cono (11) del elemento (10) de transmisión.

3. El dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento (5) de muelle que actúa conjuntamente con el contacto (4) móvil está configurado como muelle de contacto extendido longitudinalmente, que está acoplado en su extremo (9) libre giratorio en el extremo (8) de giro de la barra (7) bimetal y, para el alojamiento de un cono (11') del elemento (10) de transmisión, está dotado de una entalladura (12').

4. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque la entalladura (12, 12') en el elemento (6) regulador y/o en el elemento (5) de muelle está configurada como orificio oblongo.

5. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque las entalladuras (12, 12') están configuradas como orificio rectangular.

6. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque las entalladuras (12, 12') están configuradas como elipse.

7. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la diferencia entre el dimensionamiento de la entalladura (12, 12') a lo largo del eje longitudinal y el dimensionamiento de la entalladura (12, 12') a lo largo del eje trasversal de la entalladura (12, 12') o, en caso de un orificio rectangular, la diferencia entre longitud D y anchura d de la entalladura (12, 12'), está dimensionada mayor que una posible desviación de la tolerancia de fabricación del o de los conos (11, 11') del elemento (10) de transmisión con respecto a la sección transversal circular.

8. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las superficies de los conos solicitan los cantos (25) laterales de la entalladura (12, 12') esencialmente por puntos.

9. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la solicitación por puntos esencialmente opuesta de los cantos (25) laterales de la entalladura (12, 12') por las superficies de los conos está configurada de manera deslizante a lo largo de los cantos laterales.

10. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cantos (25) laterales de la entalladura (12, 12') están configurados como cantos de deslizamiento, especialmente alisados.

11. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación de longitud D a anchura d de la entalladura (12, 12') o la relación del dimensionamiento a lo largo de los ejes D longitudinal y d transversal de la entalladura cumple aproximadamente la fórmula

D = \frac{d}{cos \ \alpha}

si \alpha es el ángulo de basculación entre la superficie de la entalladura y el eje longitudinal del elemento (10) de transmisión.