ES2347967T3 - Unidad de contacto para rele electromagnetico. - Google Patents

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ES2347967T3 ES05012458T ES05012458T ES2347967T3 ES 2347967 T3 ES2347967 T3 ES 2347967T3 ES 05012458 T ES05012458 T ES 05012458T ES 05012458 T ES05012458 T ES 05012458T ES 2347967 T3 ES2347967 T3 ES 2347967T3
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Abstract

Unidad de contacto para un relé electromagnético con un contacto fijo (12) y un resorte de contacto (10), que en un tramo final no partido presenta dos puntos de contacto (15, 16) que trabajan conjuntamente, dispuestos transversalmente a su dirección longitudinal, así como con una zona (19) flexible entre su extremo fijo y los puntos de contacto (15, 16), con una mayor capacidad de torsión alrededor del eje longitudinal del resorte de contacto, caracterizada porque el resorte de contacto (10) está guiado de manera forzada y los dos puntos de contacto (15, 16) del contacto fijo (12) están formados sobre una parte de contacto común (27).

Description

Para incrementar la fiabilidad de contacto de un relé electromagnético es conocido, por ejemplo, por el documento DE-C-32 24 013, proveer el resorte de contacto de dos extremos elásticos realizados mediante una ranura longitudinal y dotar cada uno de los extremos con una parte de contacto que trabaja conjuntamente con una parte de contacto complementaria equivalente en un contacto fijo común. La probabilidad de que los pares de contacto se averíen, por ejemplo debido a la suciedad proveniente de minúsculas fibras de vidrio, rebabas de inyección o similares, es considerablemente inferior que en el caso de contactos individuales.
En este tipo de resortes de contacto “gemelos” (o “twin”) tal como se conocen también de forma similar a partir de los documentos DE-B-11 75 807, DE-U-94 04 775 y DE-C-972 072, existe la dificultad de que los brazos del resorte configurados a partir de la ranura longitudinal se rompen más fácilmente que los resortes no divididos. En estos casos, si bien el relé todavía funciona, el brazo roto del resorte puede provocar cortocircuitos imprevisibles. Otro problema de los resortes de contacto gemelos conocidos reside en que los brazos individuales del resorte son mucho más blandos que un resorte no dividido, de modo que al termosoldar un contacto, el brazo de resorte correspondiente no es lo suficientemente rígido para sujetar el accionador en la posición cerrada del contacto. Por esta razón la utilización de los resortes de contacto gemelos no es admisible para relés de seguridad.
A partir del documento DE-C-32 24 468 es conocida una disposición de contactos en la que el resorte de contacto soporta dos partes de contacto que trabajan conjuntamente con contactos fijos separados. Aparte de que en este tipo de contactos puente, la resistencia total del contacto es el doble de alta que en el caso de un contacto individual, esta disposición no incrementa la seguridad del establecimiento de contacto, sino de la apertura de contacto.
Además son conocidos contactos llamados “contactos de corona”, en los que por lo menos uno de los dos remaches de contacto que actúan conjuntamente presenta un borde en relieve, de modo que en caso de un ligero desplazamiento mutuo de ambos remaches se producen dos puntos de contacto. Aparte de que los puntos de contacto formados de este modo presentan una superficie muy reducida, en servicio el borde en relieve se desgasta relativamente rápido, de modo que el pretendido efecto de contacto
doble se pierde rápidamente.
El documento DE-A-32 24 468 muestra una disposición, en la que los puntos de contacto de los dos contactos fijos cooperan con un punto de contacto común de un resorte de contacto puente.
Una unidad de contacto que presenta las características establecidas en el preámbulo de la reivindicación 1 es conocida a partir de los documentos EP 0 081 164 A1 y DE-U-90 15 406. Ninguno de los documentos da a conocer un relé de seguridad.
La invención se plantea el problema de proponer una unidad de contacto que incremente la fiabilidad de contacto en el caso de relés de seguridad, es decir en relés con contactos de guiado forzado.
La solución a este problema se alcanza mediante las características previstas en la reivindicación 1.
En la unidad de contacto configurada según la misma, en el resorte de contacto están previstos dos puntos de contacto que están dispuestos transversales a la extensión longitudinal del resorte de contacto y que trabajan junto con el propio contacto fijo o con los puntos de contacto enfrentados previstos sobre éste, estando configurados los dos puntos de contacto en contacto fijo en forma de una parte de contacto común. El hecho de que el resorte de contacto no sólo sea flexible en por lo menos una zona, sino que también presente una mayor capacidad de torsión alrededor de su eje longitudinal, garantiza que ambos pares de contactos también cierren cuando el extremo libre del resorte de contacto que soporta las partes de contacto no discurra paralelo al contacto fijo que soporta los contactos opuestos.
Al contrario que en el caso de los contactos gemelos previamente mencionados, en la unidad de contacto según la invención el resorte de contacto conserva su forma como una sola pieza en toda su longitud, de modo que la rotura del resorte es menos probable y dado el caso conduciría a una avería total del relé debida a la interrupción del contacto.
En la reivindicación 2, se indican configuraciones ventajosas para la zona de mayor capacidad de torsión.
Las configuraciones de la invención establecidas en las reivindicaciones 3 a 6 permiten un guiado forzado del resorte de contacto por parte del accionador, en particular también al abrir.
La configuración del accionador que controla el resorte de contacto según las
reivindicaciones 7 y 8 es adecuado para aprovechar de manera eficaz el comportamiento
típico a la torsión del resorte de contacto para el relé según la invención.
En el desarrollo de la invención según la reivindicación 9, la unidad de contacto está configurada de tal modo que el resorte de contacto está inclinado respecto al contacto fijo, de modo que forme un precontacto que cierre primero y que abra último y un contacto principal que cierre último y abra primero. Esta configuración tiene la ventaja de presentar un establecimiento de contacto más suave, con un menor efecto rebote.
En la forma de realización de la invención según las reivindicaciones 10 a 12, el par de contacto que cierra primero y abre último está dotado de propiedades adecuadas para un contacto de carga, mientras que el otro par de contacto presenta las cualidades de un contacto de señal.
A continuación, se explican más detalladamente formas de realización preferidas de la invención sobre la base de los dibujos, en los que:
la figura 1, una representación esquemática de una unidad de contacto en vista lateral,
la figura 2, una vista frontal en el sentido de la flecha II de la figura 1,
la figura 3, una vista en perspectiva de una parte de un relé electromagnético con un ejemplo práctico de realización de una unidad de contacto según la invención,
la figura 4, una vista similar a la de la figura 1 de la unidad de contacto utilizada en el relé según la figura 3,
la figura 5, una vista frontal del accionador en el ejemplo de realización según la figura 3 con un resorte de contacto,
la figura 6, una vista ampliada de una parte de la figura 5, y
la figura 7, un ejemplo de forma de realización de una disposición de contactos según la invención en una representación esquemática correspondiente a la de la figura 2.
Las figuras 1 a 6 se proporcionan a título explicativo; no muestran disposiciones de contactos según la invención.
La unidad de contacto representada en las figuras 1 y 2 está configurada esencialmente por un resorte de contacto 10 que se encuentra fijado, por ejemplo remachado, por uno de sus extremos a un soporte 11, por un contacto fijo 12 enfrentado al extremo libre del resorte de contacto 10 y un accionador 13 que actúa sobre el resorte de contacto 10, que en el ejemplo de realización tomado aquí está acoplado a una
armadura del relé 14 indicada en la figura 2.
El extremo libre del resorte de contacto 10 enfrentado al contacto fijo 12 es más ancho que su parte principal y soporta dos partes de contacto 15, 16 que están dispuestas la una al lado de la otra (en el dibujo, la una bajo la otra) transversales a la extensión longitudinal del resorte de contacto 10. Asimismo, el contacto fijo 12 está provisto de dos partes de contacto 17, 18 que están enfrentadas a las partes 15, 16 de contacto del resorte de contacto 10 y trabajan juntamente con éstas.
Como se puede observar en la figura 2, el extremo libre del resorte de contacto 10 forma un ángulo con el contacto fijo 12, de modo que la línea de unión de las partes de contacto 15, 16 del resorte de contacto 10 corta en ángulo agudo la línea de unión de las partes de contacto 17, 18 del contacto fijo 12. La posición inclinada del extremo libre del resorte 10 de contacto tiene lugar porque el resorte de contacto se encuentra pretorsionado alrededor de su eje longitudinal en una zona de torsión 19 situada entre el extremo fijo y el extremo libre.
El accionador 13 está dispuesto y configurado de tal modo que actúa en las proximidades del extremo libre del resorte de contacto 10 y puede actuar sobre las dos superficies enfrentadas del resorte 10 de contacto. Por ello las zonas de contacto 20, 21 del accionador 13 están conformadas convexas en el sentido de la respectiva superficie del resorte 10 de contacto.
Si al accionar el relé, se acciona la armadura del relé 14 en el sentido de la flecha A, entonces ésta mueve el accionador 13 hacia la derecha en la figura 2. La figura 2 muestra el momento en el que la pieza superior de contacto 15 del resorte de contacto 10 toca con la parte de contacto 17 del contacto fijo 12. Al continuar moviendo el accionador 13 hacia la derecha en la figura 2, el extremo anterior del resorte de contacto 10 gira alrededor del punto de contacto entre las partes de contacto 15 y 17, quedando garantizado este movimiento giratorio por una capacidad de torsión de la zona de torsión 19 suficientemente dimensionada, hasta que las piezas inferiores de contacto 16, 18 se toquen mútuamente. A partir de aquí, la continuación del movimiento del accionador 13 hacia la derecha en la figura 2 hasta la posición final de la armadura 14 provoca que el contacto fijo 12 sea desviado y así se incremente la fuerza de contacto en estos dos pares de contacto.
Durante el movimiento de giro del extremo libre del resorte de contacto 10 descrito
que soporta las partes de contacto 15, 16, éste gira sobre la zona convexa de contacto 20
del accionador 13.
Para abrir, la armadura 14 es desplazada en el sentido de la flecha B, de modo que a partir de aquí la zona de contacto 21 del accionador 13 enfrentada entra en contacto con la otra superficie del resorte de contacto 10 y provoca que las partes de contacto 15, 16 del resorte de contacto 10 se separen de las partes de contacto 17, 18 del contacto fijo 12. Al hacer esto se abre en primer lugar la pareja inferior de contacto 16, 18 y a continuación la pareja superior de contacto 15, 17.
Según el modo de funcionamiento explicado, la pareja superior de contacto 15, 17 configura un precontacto y la pareja inferior de contacto 16, 18 configura un contacto principal. Puesto que el precontacto que cierra primero y abre último configura un contacto de carga y se desgasta más rápido, tal como se puede observar en la figura 1, la parte de contacto 15 está dimensionada más grande que la parte de contacto 16 que pertenece al contacto principal o de señal. Además las partes de contacto 15, 17 del precontacto están hechas en un material menos noble que las partes de contacto 16, 18 del contacto principal. Por ejemplo, las partes de contacto 15, 17 pueden estar realizadas en AgSnO y las partes de contacto 16, 18 en una aleación AuAg.
En lugar de la pretorsión de la zona de torsión 19, la posición inclinada del extremo libre del resorte de contacto 10 respecto al contacto fijo 12 mostrada en la figura 2, también se puede conseguir al inclinar el contacto fijo 12 o también al inclinar el soporte 11 junto con el resorte de contacto 10, que en este caso, en posición de reposo, es plano.
El relé electromagnético mostrado parcialmente en la vista en perspectiva de la figura 3 (que omite la tapa de la carcasa) comprende un cuerpo principal 22, del que sobresale una patilla de culata 23 de una culata magnética que atraviesa una bobina (no representada). La patilla de la culata 23 está dispuesta entre los dos brazos de una armadura de relé 14 que en este ejemplo de realización presenta por lo general una forma de H, que está montada en un gorrón posicionador 24 dispuesto en el cuerpo principal 22 pudiendo girar alrededor de un eje central perpendicular.
El accionador 13 acoplado a la armadura del relé 14 está guiado por columnas de guiado 25 conformadas en el cuerpo principal 22 desplazado en su plano y tal como se muestra con más detalle en las figuras 4 a 6 envuelve el resorte de contacto 10, cuyas partes de contacto 15, 16 trabajan conjuntamente con las partes de contacto 17, 18 montadas sobre el contacto fijo 12. En la figura 3 está representado el relé con dos resortes de contacto 10 montados. Del cuerpo principal 22 sobresalen hacia abajo patillas
de conexión 26 de los contactos fijos 12.
En el resorte de contacto 10 mostrado en detalle en la figura 4, la zona de torsión 19 está realizada por reducción de la anchura del resorte. De forma alternativa o adicional a esto, en esta zona 19, el resorte 10 también puede presentar un grueso inferior de material o estar tratado de un modo distinto para incrementar la capacidad de torsión.
Tal como está representado, la zona 19 se encuentra entre el extremo fijo del resorte de contacto 10 remachado al soporte de contacto 11 y la zona de actuación del accionador 13. Tanto en esta zona de actuación como en su extremo fijo, el resorte de contacto 10 presenta su anchura completa, que en su extremo libre se incrementa todavía más, para crear una distancia suficiente entre las partes de contacto 15 y 16. El accionador 13 actúa sobre el resorte de contacto 10 en una zona reforzada.
Tal como se desprende de la figura 5 y de la ampliación parcial de la misma en la figura 6, el resorte de contacto 10 discurre entre dos zonas de contacto 20, 21 del accionador 13, de las cuales la zona 20 está configurada convexa o abombada para permitir un giro alrededor de su eje longitudinal al empujar el resorte de contacto 10 y con ello garantizar el establecimiento de contacto en ambos pares de contacto 15, 17 y 16, 18. En la zona de contacto 21 enfrentada, que al abrir entra en contacto con el resorte de contacto 10, no se precisa de una configuración convexa o abombada. En caso de que el resorte de contacto 10 esté precargado en su posición de cierre, la superficie 21 del accionador 13 que se apoya sobre éste durante la apertura, debe ser abombada.
En la forma de realización según la invención representada en la figura 7, los dos puntos de contacto que se apoyan sobre el contacto fijo 12 están configurados en una parte común de contacto 27, cuya superficie de contacto está dimensionada de tal modo que puede trabajar conjuntamente con ambas partes de contacto 15 y 16 del resorte de contacto. Para permitir un establecimiento de contacto adecuado, también en el caso de que los resortes de contacto 10 torsionados o contactos fijos 12 colocados inclinados, la superficie de contacto de la parte común de contacto 27 está configurada abombada.
Una alternativa consiste en disponer una única parte de contacto continuo tanto sobre el resorte de contacto 10 como sobre el contacto fijo 12, estando provista por lo menos la parte de contacto en el resorte de contacto de dos salientes para producir dos puntos de contacto separados espacialmente.
Además tal como está representado en la figura 7, el resorte de contacto 10 está
provisto de una acanaladura 28 en la dirección de su eje central longitudinal, que
incrementa la rigidez del resorte de contacto 10 en su dirección longitudinal en la zona entre las partes de contacto 15, 16 y la zona de actuación del accionador 13.
En lugar de la acanaladura 28 se puede conseguir la rigidización del resorte de contacto 10 por incremento del espesor en la zona entre las partes de contacto 15, 16 y la zona de actuación del accionador 13.
En caso de conservar la rigidización de la acanaladura 28 mostrada en la figura 7, ésta puede extenderse en toda la longitud del resorte de contacto 10 hasta su extremo fijado al soporte del contacto 11; una acanaladura 28 de este tipo que discurre en la dirección del eje medio longitudinal y por ello en la zona neutral del resorte de contacto 10, si bien es cierto que conduce a una menor flexibilidad, también en la zona 19, sólo perjudica ligeramente la capacidad de torsión en esta zona.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
10 Resorte de contacto 11 Soporte para 10 12 Contacto fijo 13 Accionador 14 Armadura del relé 15, 16 Parte de contacto de 10 17, 18 Parte de contacto de 12 19 Zona de flexión y torsión de 10 20, 21 Zonas de contacto de 13 22 Cuerpo principal 23 Patilla de la culata 24 Gorrón posicionador 25 Columnas de guiado 26 Pasadores de conexión 27 Parte de contacto común 28 Acanaladura

Claims (10)

  1. Reivindicaciones
    1.
    Unidad de contacto para un relé electromagnético con un contacto fijo (12) y un resorte de contacto (10), que en un tramo final no partido presenta dos puntos de contacto (15, 16) que trabajan conjuntamente, dispuestos transversalmente a su dirección longitudinal, así como con una zona (19) flexible entre su extremo fijo y los puntos de contacto (15, 16), con una mayor capacidad de torsión alrededor del eje longitudinal del resorte de contacto,
    caracterizada porque el resorte de contacto (10) está guiado de manera forzada y los dos puntos de contacto (15, 16) del contacto fijo (12) están formados sobre una parte de contacto común (27).
  2. 2.
    Unidad de contacto según la reivindicación 1, en la que el resorte de contacto (10), en su zona (19) con mayor capacidad de torsión, presenta una anchura inferior y/o un espesor inferior que en el resto de sus zonas.
  3. 3.
    Unidad de contacto según la reivindicación 1 ó 2, en la que el resorte de contacto (10) está rigidizado en la zona del punto de actuación de un accionador (13) hasta la zona de sus puntos de contacto (15, 16).
  4. 4.
    Unidad de contacto según la reivindicación 3, en la que la rigidización consiste en un incremento de espesor o en una deformación.
  5. 5. Unidad de contacto según la reivindicación 4, en la que el resorte de contacto
    (10) presenta una acanaladura (28) que se extiende en la dirección de su eje medio longitudinal.
  6. 6.
    Unidad de contacto según la reivindicación 5, en la que la acanaladura (28) se extiende por toda la longitud del resorte de contacto (10).
  7. 7.
    Unidad de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, que incluye un accionador (13), cuya zona (20 ó 21) que actúa sobre el resorte de contacto (10) es convexa en el sentido del resorte de contacto.
  8. 8.
    Unidad de contacto según la reivindicación 7, en la que el accionador (13) actúa sobre ambas caras del resorte de contacto (10) con una zona convexa (20, 21).
    5 9. Unidad de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la línea de unión de los dos puntos de contacto (15, 16) del resorte de contacto (10) corta la línea de unión de los puntos de contacto enfrentados del contacto fijo (12) formando un ángulo agudo.
    10 10. Unidad de contacto según la reivindicación 9, en la que el punto de contacto
    (16) del par de contacto que cierra último y abre primero son de un material para contactos más noble que el del otro par de contacto.
  9. 11. Unidad de contacto según la reivindicación 10, en la que el punto de contacto
    15 (15) del par de contacto que cierra primero y abre último está realizado en AgSnO y el del otro par de contacto está realizado en una aleación de AuAg.
  10. 12. Unidad de contacto según una de las reivindicaciones 9 a 11, en la que el
    punto de contacto (15, 17) del par de contacto que cierra primero y abre último está 20 dimensionado más grande que en el otro par de contacto.
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EP (2) EP1011122B8 (es)
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