Aparato de conmutación electromagnética.

Un aparato de conmutación electromagnética, que comprende una unidad de accionamientoconfigurada para accionar un contacto móvil mediante una fuerza electromagnética,

en el que la unidad deaccionamiento comprende:

un núcleo (231) fijo instalado de forma fija de manera que no pueda desplazarse mediante una fuerza magnética;un núcleo (232) móvil que tiene una parte inferior instalada frente al núcleo fijo, y una parte superior acoplada a uncontacto (220) móvil;

con el aparato caracterizado porque la unidad de accionamiento comprende:

una bobina (233) configurada para generar una fuerza de repulsión entre el núcleo fijo y el núcleo móvil medianteuna fuerza magnética que se produce cuando se aplica una corriente a la misma, y configurada para poner encontacto el contacto móvil con un contacto fijo accionando el núcleo móvil colocado en un lado superior de maneraque se separa del núcleo fijo colocado en un lado inferior.

Aparato de conmutación electromagnética

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato de conmutación electromagnética, y más en particular, a un aparato de conmutación electromagnética capaz de tener una estructura simplificada y capaz de evitar la aparición de ruido.

2. Antecedentes de la invención

Un aparato de conmutación electromagnética sirve para suministrar una corriente a una carga o para interrumpir el

suministro de corriente a la carga, abriendo y cerrando un contacto mediante una fuerza electromagnética. Este aparato de conmutación electromagnética se usa en equipamiento para industria, máquinas, vehículos, etc.

El aparato de conmutación electromagnética incluye un contacto fijo, un contacto móvil y una unidad de accionamiento. Cuando la unidad de accionamiento acciona el contacto móvil usando una fuerza electromagnética, el contacto móvil se desplaza para ponerse en contacto con o para separarse del contacto fijo. Como resultado, se suministra una corriente a una carga, o se interrumpe el suministro de corriente a la carga.

Según la reciente tendencia de que los diversos aparatos tengan tamaños minimizados en todos los campos industriales, se requiere también que el aparato de conmutación electromagnética tenga un tamaño minimizado. Con el fin de implementar un aparato de conmutación electromagnética que tenga una fiabilidad mejorada, puede evitarse al máximo que se produzca un impacto o ruido de rozamiento por los movimientos de la unidad de accionamiento del aparato de conmutación electromagnética.

La FIG. 1 es una vista en sección transversal parcial que ilustra un ejemplo de un aparato de conmutación electromagnética que usa un vástago. El aparato 100 de conmutación electromagnética de la FIG. 1 comprende un contacto 110 fijo, un contacto 120 móvil, una unidad 130 de accionamiento y una cubierta 140.

El contacto 110 fijo incluye un primer contacto 111 fijo conectado a una entrada de potencia, y un segundo contacto 112 fijo conectado a una carga. Por ejemplo, el contacto 110 fijo puede estar instalado de forma fija en una parte superior de la cubierta 140.

El contacto 120 móvil está configurado para ponerse en contacto con o para separarse del contacto 110 fijo. Cuando el contacto 120 móvil entra en contacto con el contacto 110 fijo, el primer contacto 111 fijo y el segundo contacto 112 fijo se conectan entre sí por medio del contacto 120 móvil. En consecuencia, la entrada de potencia a través del primer contacto 111 fijo es suministrada a una carga a través del segundo contacto 112 fijo.

Cuando el contacto 120 móvil se separa del contacto 110 fijo, el primer contacto 111 fijo y el segundo contacto 112 fijo se desconectan uno del otro. En consecuencia, la entrada de potencia a través del primer contacto 111 fijo no es suministrada a una carga a través del segundo contacto 112 fijo.

La unidad 130 de accionamiento acciona el contacto 120 móvil usando una fuerza electromagnética, con lo cual controla el contacto 120 móvil para que se ponga en contacto con o para que se separe del contacto 110 fijo. La unidad 130 de accionamiento incluye un núcleo 131 fijo, un núcleo 132 móvil, un vástago 133 y una bobina 134.

El núcleo 131 fijo atrae el núcleo 132 móvil mediante una fuerza electromagnética. Por ejemplo, el núcleo 131 fijo puede estar instalado de forma fija en una parte inferior de la cubierta 140, y puede disponerse en la misma con una cavidad a través de la cual pasa un vástago 133.

El núcleo 132 móvil está instalado debajo del núcleo 131 fijo, y es movido mediante una fuerza electromagnética.

Una vez que se produce una fuerza de atracción entre el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil mediante una fuerza electromagnética, el núcleo 132 móvil se acerca al núcleo 131 fijo. Sin embargo, una vez que la fuerza electromagnética deja de producirse, el núcleo 132 móvil se separa del núcleo 131 fijo por gravedad.

Un lado del vástago 133 está acoplado al núcleo 132 móvil, y otro lado del mismo está acoplado al contacto 120 móvil. Con esta configuración, el vástago 133 transmite, al contacto 120 móvil, una fuerza de accionamiento del núcleo 132 móvil debida a una fuerza de atracción que tiene lugar entre el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil mediante una fuerza electromagnética, permitiendo con ello que el contacto 120 móvil entre en contacto con el contacto 110 fijo.

Una vez que la fuerza electromagnética deja de producirse, el núcleo 132 móvil se separa del núcleo 131 fijo por gravedad. En consecuencia, el contacto 120 móvil acoplado al núcleo 132 móvil se separa del contacto 110 fijo.

La bobina 134 está instalada cerca del núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil, y forma un campo magnético en la periferia del mismo cuando se le aplica una corriente. Mediante el campo magnético, se genera un flujo magnético en el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil para generar una fuerza electromagnética. El núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil forman un camino magnético a través del cual pasa un flujo magnético. Y se produce una fuerza de atracción entre el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil mediante una fuerza electromagnética debida a un flujo magnético.

La cubierta 140 está formada por un material no magnético y no conductor, e incluye cubiertas superior e inferior 141 y 142 configuradas para cubrir herméticamente el contacto 110 fijo y el contacto 120 móvil del exterior, una tapa de émbolo 143 configurada para alojar en ella el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil de forma hermética y una tapa de bobina 144 configurada para alojar en ella la bobina 134 de forma hermética.

En este caso, el contacto 110 fijo puede estar instalado de forma fija en la cubierta 141 superior, y el núcleo 131 fijo que tiene una cavidad para el paso del vástago 133 a través de la misma puede estar instalado de forma fija en la cubierta 142 inferior.

En un espacio hermético formado cuando la cubierta 141 superior y la cubierta 142 inferior están acopladas entre sí, puede llenarse con un gas para extinguir un arco eléctrico que se produce cuando el contacto 120 móvil se separa del contacto 110 fijo.

A continuación se explicará una operación para poner en contacto el contacto 120 móvil con el contacto 110 fijo del aparato de conmutación electromagnética. Una vez que se aplica una corriente a la bobina 134, se forma un campo magnético en la periferia de la bobina 134, y se genera un flujo magnético en el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil.

En consecuencia, se genera una fuerza electromagnética.

Si la bobina 134 se arrolla en el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil de manera que partes enfrentadas del núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil puedan tener diferentes polaridades, se genera una fuerza de atracción. En consecuencia, el núcleo 132 móvil se desplaza hacia el núcleo 131 fijo. En este caso, la fuerza de atracción debería ser mayor que la gravedad.

Se transmite una fuerza de accionamiento al vástago 133 que tiene un lado acoplado al núcleo 132 móvil, y así el contacto 120 móvil acoplado a otro lado del vástago 133 se desplaza para ponerse en contacto con el contacto 110 fijo.

Una vez que el contacto 120 móvil entra en contacto con el contacto 110 fijo, el primer contacto 111 fijo y el segundo contacto 112 fijo están conectados entre sí por el contacto 120 móvil. En consecuencia, la entrada de potencia a través del primer contacto 111 fijo es suministrada a una carga a través del segundo contacto 112 fijo.

A continuación se explicará una operación para separar el contacto 120 móvil del contacto 110 fijo del aparato de conmutación electromagnética. Una vez que no se aplica corriente a la bobina 134 en un estado de contacto entre el contacto 110 fijo y el contacto 120 móvil, un campo magnético formado en la periferia de la bobina 134 desaparece, y también desaparece un flujo magnético generado en el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil.

Como resultado, desaparece una fuerza de atracción entre el núcleo 131 fijo y el núcleo 132 móvil, y sólo se aplica la gravedad al contacto 120 móvil. Por tanto, el contacto 120 móvil cae por la gravedad, y se transmite una fuerza de accionamiento al vástago 133 que tiene un lado acoplado al núcleo 132 móvil. En consecuencia, el contacto 120 móvil acoplado a otro lado del vástago 133 también cae para separarse del contacto 110 fijo.

Una vez que el contacto 120 móvil se separa del contacto 110 fijo, el primer contacto 111 fijo y el segundo contacto 112 fijo se desconectan uno del... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de conmutación electromagnética, que comprende una unidad de accionamiento configurada para accionar un contacto móvil mediante una fuerza electromagnética, en el que la unidad de 5 accionamiento comprende:

un núcleo (231) fijo instalado de forma fija de manera que no pueda desplazarse mediante una fuerza magnética;

un núcleo (232) móvil que tiene una parte inferior instalada frente al núcleo fijo, y una parte superior acoplada a un contacto (220) móvil;

con el aparato caracterizado porque la unidad de accionamiento comprende:

una bobina (233) configurada para generar una fuerza de repulsión entre el núcleo fijo y el núcleo móvil mediante una fuerza magnética que se produce cuando se aplica una corriente a la misma, y configurada para poner en contacto el contacto móvil con un contacto fijo accionando el núcleo móvil colocado en un lado superior de manera que se separa del núcleo fijo colocado en un lado inferior.

2. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 1, caracterizado porque el núcleo móvil comprende una unidad de limitación de movimiento configurada para limitar el movimiento del mismo.

3. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la unidad de limitación de movimiento está formada haciendo sobresalir una parte intermedia del núcleo móvil.

4. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el aparato comprende además una unidad de limitación de ruido en contacto con una parte inferior de la unidad de limitación de movimiento, y configurada para limitar el ruido que produce la unidad de limitación de movimiento cuando el núcleo móvil se desplaza.

5. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el aparato comprende además un muelle de repulsión introducido en una parte superior de la unidad de limitación de movimiento, y que proporciona una fuerza de repulsión al núcleo móvil.

6. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado

porque una parte superior del núcleo móvil acoplado al contacto móvil está implementada para tener una superficie en sección transversal más estrecha que una parte inferior del núcleo móvil enfrentada al núcleo fijo.

7. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque una parte superior del núcleo fijo enfrentada al núcleo móvil está cortada parcialmente para formar una primera forma.

8. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 7, caracterizado porque una parte inferior del núcleo móvil enfrentada al núcleo fijo está cortada parcialmente para formar una segunda forma.

9. Un aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 1, que comprende además un contacto fijo.

10. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 9, caracterizado porque el núcleo móvil comprende una unidad de limitación de movimiento configurada para limitar el movimiento del mismo.

11. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad de limitación de movimiento está formada mediante haciendo sobresalir una parte intermedia del núcleo móvil.

12. El aparato de conmutación electromagnética según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el aparato comprende además una unidad de limitación de ruido en contacto con una parte inferior de la unidad de limitación de movimiento, y configurada para limitar el ruido que produce la unidad de limitación de movimiento cuando el núcleo móvil se desplaza.

13. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el aparato comprende además un muelle de repulsión introducido en una parte superior de la unidad de limitación de movimiento, y que proporciona una fuerza de repulsión al núcleo móvil.

14. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado

porque una parte superior del núcleo móvil acoplada al contacto móvil se implementa de manera que tenga una superficie en sección transversal más estrecha que una parte inferior del núcleo móvil enfrentada al núcleo fijo.

15. El aparato de conmutación electromagnética según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque una parte superior del núcleo fijo enfrentada al núcleo móvil está cortada parcialmente para formar una primera forma, y una parte inferior del núcleo móvil enfrentada al núcleo fijo está cortada parcialmente para formar

una segunda forma.