Relé electromagnético con un cuerpo de base (40), provisto de unas aberturas (41),

un sistema de bobina (20), un sistema de contacto (10) y una caperuza de carcasa (50) que rodea el sistema de bobina y el sistema de contacto y conectada directamente con el cuerpo de base, estando empotrados los elementos de contacto (12) del sistema de contacto por lo menos en un soporte de contactos (18) sujeto en el cuerpo de base (40), y estando conducidos los elementos de contacto (12, 14, 24) del sistema de contacto y del sistema de bobina (20) a través de las aberturas (41) del cuerpo de base (40), no tocándolo, caracterizado porque los materiales del cuerpo de base (40), del o de los soportes de contacto (18) y de los soportes (22, 23) para los elementos de conexión (24) del sistema de bobina (20) están seleccionados de tal manera que permiten su conexión mediante soldadura con un rayo electromagnético muy energético que atraviesa el cuerpo de base (40)

Relé electromagnético y procedimiento para su fabricación.

Estado de la técnica

Los relés electromagnéticos se montan normalmente de tal manera que los contactos fijos, los contactos de resorte y la bobina magnética son introducidos con sus elementos de conexión a través de unas aberturas correspondientes o rendijas de un cuerpo de base de plástico y son fijados a continuación mediante adhesión y obturados. El cuerpo de base forma al mismo tiempo el soporte de contactos. Tras el montaje de los restantes componentes del relé, el ajuste y la comprobación del grupo constructivo se dispone una caperuza de carcasa y se conecta con el cuerpo de base en un proceso de adhesión adicional.

Los procesos de adhesión utilizados durante este procedimiento de fabricación habitual, con los procesos de horno necesarios en general con ello, conducen a variaciones no deseadas de la posición de los componentes unos respecto a otros. Las variaciones de este tipo tienen efecto sobre el comportamiento de reacción y de desperdicio y la duración de vida eléctrica del relé y tiene que ser corregidas en un proceso de ajuste complejo. De todos modos, la última variación, la cual es causada por la adhesión final de la caperuza, ya no se puede corregir.

Por el documento DE 102 54 259 A1 es conocido conectar entre sí las piezas de una carcasa de plástico para un aparato de conmutación eléctrico mediante soldadura láser.

El documento EP 0 361 392 A2 da a conocer un relé electromagnético, en el cual la conexión de yugos y piezas de polo del sistema magnético con el cuerpo de base del relé, de contactos y bobina con espigas de conectado y del cuerpo de base y la caperuza de carcasa tienen lugar mediante soldadura láser. De todos modos, en la presente invención se trata de conexiones soldadas entre piezas metálicas. Además, en este relé las espigas de conexión están empotradas en el cuerpo de base mediante asientos de vidrio.

Por el documento DE 24 54 967 A1 se conoce un relé electromagnético en el cual los contactos fijos y de resorte están empotrados en un soporte de contactos común y éste está insertado en escotaduras en el cuerpo de bobina, con lo cual está fijada la asignación mutua entre los contactos. Sin embargo, en la presente memoria persisten también los problemas que resultan de los procesos de adhesión para la obturación de los elementos de conexión en el cuerpo de base de relé y para el cierre de la caperuza de carcasa.

El documento DE 37 06 100 A1 da a conocer un relé según el preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 5. Allí un cuerpo que soporta los elementos de conexión está conectado íntimamente con la placa de base de relé.

Sumario de la invención

Las exigencias normativas impuestas a los relés electromagnéticos están descritas en normas de relés e industriales europeas e internacionales así como en normas US. Hay que tener en cuenta, en particular, la exigencia de que todos los soportes de piezas conductoras, a los cuales en el presente caso pertenece el soporte de contactos, estén realizados en un material el cual presente la exigencia de inflamabilidad V-O exigida en la norma UL 94.

Los materiales PBT(polibutilenotereftalato) pueden cumplir esta exigencia. Las propiedades del PBT importantes para relés electromagnéticos son:

(a) una elevada estabilidad de forma frente al calor,

(b) una elevada resistencia, rigidez y dureza,

(c) una pequeña absorción de agua, gracias a ello elevada precisión dimensional,

(d) unas buenas propiedades eléctricas,

(e) una buena resistencia frente a los productos químicos,

(f) una buena mecanizabilidad,

(g) ninguna inclinación a grietas por esfuerzo,

(h) un precio bajo.

La invención se plantea el problema general de evitar, por lo menos parcialmente, inconvenientes como los que aparecen en relés comparables según el estado de la técnica. Un problema más particular puede verse en la creación de un relé electromagnético con piezas de relé posicionadas entre sí con la mayor precisión posible. Al mismo tiempo el relé debe poder fabricarse con un material, el cual cumpla la norma mencionada.

La solución de este problema se alcanza con las medidas de las reivindicaciones 1 ó 5. Dado que los elementos de conexión atraviesan sin contacto los elementos de contacto del sistema de contacto y de bobina, unas aberturas del cuerpo de base, se evita el peligro de que el posicionamiento fijado durante el empotrado de las piezas de contacto se vea influido por el cuerpo de base.

Al mismo tiempo resulta, por un lado, una mayor libertad en cuanto a la elección de material para las piezas que empotran los elementos de conexión (soportes de contacto, cuerpos de bobina) y, por el otro, para el cuerpo de base. En particular, únicamente las piezas que empotran deben cumplir la norma mencionada más arriba, no así el cuerpo de base. Esto abre de nuevo la posibilidad de fijar y obturar finalmente el relé mediante soldadura con un rayo electromagnético muy energético, en particular un rayo láser, que atraviese el cuerpo de base.

Al mismo tiempo, se puede utilizar el material PBT mencionado más arriba, adecuado en si bien para el relé electromagnético, el cual cumple la propiedad V-O de la norma UL 94, pero que no es transparente al láser, para soportes de contacto, cuerpos de bobina, mientras que el cuerpo de base puede estar realizado en otro material, mejor transparente al láser.

En el caso de una elección de este tipo de los materiales de plástico para el cuerpo de base, los bloques de plástico que contienen los elementos de conexión y la caperuza de carcasa está garantizada una soldadura de rayo pasante sin problemas en la cual el rayo láser atraviesa la pieza en cada caso exterior, realizada en plástico transparente al láser, sin grandes pérdidas y cede su energía sobre la pieza realizada en plástico que absorbe el láser, situada debajo, de manera que a los puntos de soldadura propiamente dichos se les suministra la energía necesaria. Al mismo tiempo, tiene lugar en ablandamiento del material que absorbe el láser únicamente en una zona muy pequeña, de tal manera que el procedimiento protege mucho el material.

Las conexiones generadas mediante soldadura láser son estancas, con gran resistencia y se pueden llevar a cabo de manera precisa. Al mismo tiempo, se eliminan todas las impurezas que se podían producir por los adhesivos utilizados hasta ahora y sus desprendimientos de gas. Dado que además las conexiones del sistema de contactos no son sujetas y obturadas directamente con respecto al cuerpo de base de relé, sino que en primer lugar son recubiertas por extrusión con plástico y el soporte de contacto obtenido de esta manera es soldado, no sólo está garantizada una orientación precisa de los contactos en el relé acabado sino que se simplifica también la manipulación durante el montaje.

Un ajuste posterior debería ser innecesario, cuando la soldadura láser tiene lugar con la utilización de un calibre que orienta el o los soportes de contactos con los elementos de conexión con respecto al cuerpo de base.

Preferentemente se recubre también por extrusión con plástico el sistema de bobina en la zona de sus elementos de contacto y se sujeta al cuerpo de base, junto con el soporte de contactos que contiene los elementos de conexión de contacto, en el mismo proceso de trabajo y en su caso con la utilización de un calibre de orientación común.

Preferentemente se sujeta también estrechamente la caperuza de carcasa mediante soldadura láser al cuerpo de base de relé.

Para el aislamiento mutuo de los diferentes grupos constructivos, existentes en el relé, la caperuza de carcasa puede estar dotada con paredes de separación, las cuales asimismo son conectadas mediante soldadura láser con el cuerpo de base. De este modo, se convierten los tramos capilares o de aire entre las piezas conductoras contiguas, según la norma de producto correspondiente, un aislamiento fijo que cumple la rigidez dieléctrica exigida. Por consiguiente se hace posible una mayor miniaturización.

Si el cuerpo de base está realizado a partir de una placa delgada, lo que es favorable con vistas a su transparencia al láser, entonces se le puede conferir la suficiente resistencia, mediante apoyo en las paredes de separación de la caperuza de carcasa.

Breve descripción de los dibujos