Relé pequeño biestable de alta potencia.

Relé pequeño biestable de alta potencia que presenta una carcasa de material aislante con una primera cámara de carcasa, en la que está dispuesto un grupo de contacto monofásico con dos barras conductoras y un resorte de contacto, en el que el resorte de contacto está conectado con un extremo de pata fijamente a una de las barras conductoras y con su otro extremo de pata libre, que lleva al menos un contacto móvil, actúa sobre al menos un contacto fijo que se asienta sobre la segunda barra conductora y en el que en una segunda cámara de carcasa está dispuesto un grupo actuador magnético biestable con una armadura basculante que desvía un resorte de contacto mediante un dispositivo de accionamiento dispuesto en la carcasa para cerrar o interrumpir un circuito eléctrico a través de las barras conductoras, en el que el grupo de contacto

(4) y el grupo actuador (3) están dispuestos en uno o en dos planos en la carcasa de material aislante, caracterizado por que el grupo de contacto (4) presenta un resorte de contacto (13) de varias láminas combado con forma de U para constituir un bucle de corriente que use las fuerzas de corriente electrodinámicas y el grupo actuador (3) presenta un yugo (14) con forma de U de una pieza con al menos una bobina de excitación (17) por pata de yugo, así como una pata central (16) de yugo llevada por un imán permanente (15) plano, sobre la que está montada una armadura basculante (11) que está conformada con forma ligeramente de V.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2011/000395.

Solicitante: Johnson Electric Dresden GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WILHELM-LIEBKNECHT-STRASSE 6 01257 DRESDEN ALEMANIA.

Inventor/es: GASSMANN,JÖRG, SCHNITTER,STEFFEN, HERRMANN,MARCUS, KULKE,MATTHIAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Relés electromagnéticos (relés que utilizan el... > H01H51/22 (Relés polarizados)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Contactos (contactos líquidos H01H 29/04) > H01H1/26 (con soporte de láminas de resorte)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS... > Relés electromagnéticos (relés que utilizan el... > H01H51/12 (Armadura móvil entre dos posiciones límites de reposo y que se desplaza en dos direcciones debido a la excitación de uno u otro de dos electroimanes sin almacenamiento de energía para almacenar el movimiento de retorno)

PDF original: ES-2456915_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Relé pequeño biestable de alta potencia.

La invención se refiere a un relé pequeño biestable de alta potencia que presenta una carcasa de material aislante con una primera cámara de carcasa, en la que está dispuesto un grupo de contacto monofásico con dos barras conductoras y un resorte de contacto, en el que el resorte de contacto con un extremo de pata está conectado fijamente a una de las barras conductoras y con su otro extremo de pata libre, que lleva al menos un contacto móvil, actúa sobre al menos un contacto fijo que se asienta sobre la segunda barra conductora, y en el que en una segunda cámara de carcasa está dispuesto un grupo actuador magnético biestable con una armadura basculante que desvía el resorte de contacto mediante un dispositivo de accionamiento dispuesto en la carcasa para cerrar o interrumpir un circuito eléctrico a través de las barras conductoras.

Tal relé pequeño según del preámbulo es conocido, por ejemplo, por el documento DE 10 2007 011 328 A1. En este relé el grupo actuador está dispuesto en una cámara de carcasa por encima de una cámara de carcasa para el grupo de contacto, presentando ambas cámaras de carcasa dimensiones diferentes. Esto implica que el resorte de contacto sea alargado. El actuador posee una llamada armadura en H formada por dos placas de armadura de hierro dulce paralelas entre las cuales está sujeto un imán permanente que está magnetizado, de manera que un polo está dirigido a una placa de armadura y el otro polo a la otra placa de armadura. La armadura en H está montada sobre un perno en la cámara de carcasa del actuador y bascula según el impulso de excitación de una bobina magnética de polaridad invertible entre dos sectores de dos piezas de yugo del circuito magnético que se dirige de uno a otro. El apoyo del perno produce rozamiento. La armadura en H tiene un brazo que sobresale radialmente que agarra por debajo un resorte de contacto esencialmente extendido y de esta forma lo desvía.

Un relé pequeño según el preámbulo de la reivindicación 1 se da a conocer en el documento DE 101 62 585 C1.

La invención se propone el objeto de desarrollar un relé pequeño eléctrico bipolar con una potencia de conmutación en el intervalo de 100 A o más, que sea fácil de fabricar, que con diferentes configuraciones se pueda adaptar de forma fácil a condiciones de aplicación predeterminadas y que le baste con una energía de conmutación pequeña.

El objeto se lleva a cabo por las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos y realizaciones ventajosas se indican en las reivindicaciones adjuntas.

Debido a su estructura modular el relé según la invención se puede configurar de forma extraordinariamente variable para requisitos de montaje muy diferentes. Debido a los componentes sencillos y adecuados para autómatas y a una división conveniente en un grupo actuador y un grupo de contacto se reducen los costes de fabricación. Otras ventajas son el espacio de construcción pequeño con una potencia de conmutación alta y la posibilidad de, con los mismos grupos, minimizar la altura de construcción o el ancho de construcción. El relé permite ciclos de conmutación altos y se caracteriza por pequeños rebotes de contacto, una resistencia de contacto muy pequeña, un consumo propio de energía muy pequeño, una energía de conmutación pequeña, una larga duración y una rápida separación del contacto en caso de cortocircuito.

La invención se explicará en detalle en virtud de un ejemplo de realización. En los dibujos correspondientes muestran:

Fig. 1, un relé biestable con una carcasa de material aislante retirada,

Fig. 2, un relé según la Fig. 1 descompuesto en dos grupos,

Fig. 3, un grupo actuador en una representación en despiece ordenado,

Fig. 4, el grupo actuador según la Fig. 3 en estado montado,

Fig. 5, componentes de un grupo de contacto en una representación en despiece ordenado,

Fig. 6, los componentes según la Fig. 5 en estado montado,

Fig. 7, una variante de relé con la tapa de la carcasa retirada,

Fig. 8, una segunda variante de relé con la tapa de la carcasa retirada,

Fig. 9, una tercera variante de relé con la tapa de la carcasa retirada, y

Fig. 10, variantes de construcción del relé según la invención representadas de forma esquematizada.

La figura 1 muestra una primera realización de un relé biestable según la invención con la carcasa de material aislante retirada. La carcasa de material aislante está formada por una pieza inferior 1 de carcasa cuadrada y una tapa 2 de carcasa cuadrada que encierran entre sí un grupo actuador 3 y un grupo de contacto 4 dispuesto junto al grupo actuador 3. Una pared intermedia 5 divide la pieza inferior 1 de carcasa en dos cámaras 1a, 1b de carcasa de aproximadamente el mismo tamaño. La cámara 1a aloja al grupo actuador 3 con unión positiva de forma y la otra cámara aloja al grupo de contacto 4 con unión positiva de forma, para lo que sirven los contornos interiores de carcasa no designados en detalle en la carcasa de material aislante. El grupo actuador 3 acciona el grupo de contacto 4 a través de un dispositivo de accionamiento que abarca las cámaras 1a, 1b. En la carcasa de material aislante cerrada sobresalen únicamente tres espigas de conexión 7 para un control del actuador y dos barras conductoras 8a, 8b para la corriente de consumidor a ser conmutada, cuyos extremos pueden estar configurados según el uso del relé. Por ejemplo el relé puede ser componente de un contador de consumo eléctrico electrónico inteligente.

La figura 2 muestra la misma realización de un relé de nuevo con la carcasa de material aislante retirada, estando el grupo actuador 3, el grupo de contacto 4 y el dispositivo de accionamiento representados separados uno de otro para una mejor visualización de detalles. En la realización de relé mostrada el dispositivo de accionamiento está configurado como elemento basculante 6 de dos brazos giratorio montado en la carcasa de material aislante. Para el apoyo del elemento basculante 6 está previsto en el centro a la altura de la pared de separación 5 de las cámaras 1a, 1b de carcasa una perforación 9 en la pieza inferior 1 de carcasa. Con un brazo de pinza 6a el elemento basculante 6 se agarra a un elemento de aplicación de fuerza 10 de una armadura basculante 11 del grupo actuador 3 y con el otro brazo de pinza 6b a un elemento de aplicación de fuerza 12 de un resorte de contacto 13 del grupo de contacto 4. Ambos brazos de pinza 6a, 6b son igual de largos, con lo que resultan las mismas relaciones fuerzarecorrido. No obstante, son posibles también otras multiplicaciones de palanca.

En la figura 3 está representado en detalle un grupo actuador 3 en un dibujo en despiece ordenado. Un yugo 14 con forma de U está estampado y combado con sus dos patas de yugo constituyendo una pieza a partir de chapa de hierro dulce. En la parte central del yugo 14 está dispuesto un imán permanente 15 plano que a su vez lleva una pata central 16 de hierro dulce. De esta forma resulta un núcleo magnético con forma de E. Sobre las patas exteriores del yugo se asientan bobinas de excitación 17 controlables por separado que son soportadas por un cuerpo aislante 18. Los cuerpos aislantes 18 de las bobinas de excitación 17 están unidos mediante una o varias bisagras de película 19 y así en una etapa de trabajo pueden ser enrollados sacando los extremos interiores de la bobina. Los extremos interiores de bobina son soldados a una de las tres espigas de conexión 7, los exteriores por separado a las otras dos espigas de conexión 7. Sobre el brazo central 16 está montada a cuchillo la armadura basculante 11 conformada ligeramente con forma de V. Tal apoyo de armadura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Relé pequeño biestable de alta potencia que presenta una carcasa de material aislante con una primera cámara de carcasa, en la que está dispuesto un grupo de contacto monofásico con dos barras conductoras y un resorte de contacto, en el que el resorte de contacto está conectado con un extremo de pata fijamente a una de las barras conductoras y con su otro extremo de pata libre, que lleva al menos un contacto móvil, actúa sobre al menos un contacto fijo que se asienta sobre la segunda barra conductora y en el que en una segunda cámara de carcasa está dispuesto un grupo actuador magnético biestable con una armadura basculante que desvía un resorte de contacto mediante un dispositivo de accionamiento dispuesto en la carcasa para cerrar o interrumpir un circuito eléctrico a través de las barras conductoras, en el que el grupo de contacto (4) y el grupo actuador (3) están dispuestos en uno o en dos planos en la carcasa de material aislante, caracterizado por que el grupo de contacto (4) presenta un resorte de contacto (13) de varias láminas combado con forma de U para constituir un bucle de corriente que use las fuerzas de corriente electrodinámicas y el grupo actuador (3) presenta un yugo (14) con forma de U de una pieza con al menos una bobina de excitación (17) por pata de yugo, así como una pata central (16) de yugo llevada por un imán permanente (15) plano, sobre la que está montada una armadura basculante (11) que está conformada con forma ligeramente de V.

2. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1, caracterizado por que las dos cámaras (1a, 1b; 22a, 22b) de carcasa previstas dentro de la carcasa de material aislante para el grupo de contacto (4) y el grupo actuador (3) tienen las mismas dimensiones básicas en longitud, ancho y altura.

3. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la cámara (22a) de carcasa para el grupo actuador (3) está dispuesta en un plano por encima de la cámara (22b) de carcasa para el grupo de contacto

(4) en la carcasa de material aislante y el dispositivo de accionamiento está formado como una corredera (23) accionada por una armadura basculante (11) del grupo actuador (3) y guiada por traslación en la carcasa de material aislante a través de las dos cámaras de carcasa (22a, 22b) , que desvía el extremo libre del resorte de contacto (13) .

4. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la cámara (1a) de carcasa para el grupo actuador (3) está dispuesta lateralmente junto a la cámara (1b) de carcasa para el grupo de contacto (4) en la carcasa de material aislante y el dispositivo de accionamiento está formado por un elemento de palanca basculante (6) de dos brazos accionado por una armadura basculante (11) del grupo actuador (3) y montada en la carcasa de material aislante, que desvía el extremo libre del resorte de contacto (13) .

5. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1, caracterizado por que el resorte de contacto de varias láminas (13) está ranurado longitudinalmente sobre al menos una zona parcial de su longitud libre en dos brazos de resorte y cada brazo de resorte lleva por su extremo una pieza de contacto móvil (20) para un contacto fijo (21) correspondiente.

6. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1 ó 5, caracterizado por que las láminas de resorte de contacto están extendidas en forma de abanico en la zona de de flexión de la U.

7. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizado por que al menos una lámina de resorte de contacto presenta mayores propiedades elásticas respecto a al menos otra lámina del resorte de contacto de mayor capacidad para conducir la corriente.

8. Relé pequeño biestable según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un contacto móvil (20) se asienta sobre la cara interior o exterior del extremo de resorte de contacto del resorte de contacto (13) y la barra conductora (8b) con su al menos un contacto fijo (21) correspondiente está montada adecuadamente asignada en la cámara (1b; 22b) de carcasa del grupo de contacto (4) .

9. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1, caracterizado por que para la conmutación es aplicada a la bobina de excitación (17) en el ramal magnético cerrado sobre la armadura basculante (11) un impulso de tensión continua tal que puede ser generado un flujo electromagnético de desplazamiento opuesto al flujo magnético permanente en este ramal magnético.

10. Relé pequeño biestable según la reivindicación 1, caracterizado por que además de las dos bobinas de excitación (17) dispuestas en las dos patas de yugo del grupo actuador (3) , otra bobina de excitación está dispuesta sobre aquella pata de yugo por cuyo lado la armadura basculante (11) debe aplicar una fuerza de conmutación mayor.