Dispositivo de conexión y empalme.
Dispositivo de conexión y empalme para la conexión eléctrica de un aparato eléctrico,
especialmente un módulosolar (2), que comprende una carcasa que presenta una parte inferior (3) y una parte superior (4), al menos unmuelle de contacto (5) para el contactado eléctrico de al menos una línea de conexión (6) que viene del aparatoeléctrico, al menos un elemento de conexión (7) dispuesto en la carcasa para la conexión de al menos un cable (8) yal menos una pieza metálica (9) a través de la cual una línea de conexión (6) contactada por el muelle de contacto(5) puede ser empalmada de manera eléctricamente conductora con un cable (8) conectado por el elemento deconexión (7), en donde la carcasa presenta al menos una abertura (10) para la introducción del cable (8), en dondeel muelle de contacto (5), el elemento de conexión (7) y la pieza metálica (9) están asociados a la parte inferior (3)de la carcasa y en la parte superior (4) de dicha carcasa está dispuesto al menos un elemento de maniobra (11), yen donde el muelle de contacto (5), al asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior(3) de la misma, puede ser trasladado de una primera posición, en la que el muelle de contacto (5) no contacta conla línea de conexión (6), a una segunda posición en la que la línea de conexión (6) es contactada por el muelle decontacto (5),
caracterizado por que
el muelle de contacto (5) presenta dos patas de contacto (12, 13) y un lomo (14) que une las patas de contacto (12,13),
está previsto un sobremuelle (15) que presenta dos patas de muelle (16, 17) y un lomo (18) que une las patas demuelle (16, 17), en donde, al asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior (3) de lamisma, el elemento de maniobra (11) presiona sobre el lomo (18) del sobremuelle (15), con lo que este sobremuelle(15) es trasladado de una primera posición a una segunda posición, y
el sobremuelle (15) está configurado y dispuesto desplazable con relación al muelle de contacto (5) de tal maneraque la posición de al menos una pata de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) es modificada por elsobremuelle (15) para que la línea de conexión (6) sea contactada bajo acción de apriete entre las dos patas decontacto (12, 13).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/004226.
Solicitante: PHOENIX CONTACT GMBH & CO. KG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: FLACHSMARKTSTRASSE 8 - 28 32825 BLOMBERG ALEMANIA.
Inventor/es: EUSTERHOLZ,HELMUT.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L31/048 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › encapsulados de modulos.
- H01R4/48 H01 […] › H01R CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION ESTRUCTURAL DE UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS DE CONEXION ELECTRICA AISLADOS UNOS DE OTROS; DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO; COLECTORES DE CORRIENTE. › H01R 4/00 Conexiones conductoras de electricidad entre varias piezas conductoras de contacto directo, es decir, que se tocan el uno al otro; Medios para realizar o mantener tales contactos; Conexiones conductoras de electricidad con dos o más emplazamientos de conexión espaciados para los conductores y utilizando piezas de contacto que penetran en el aislamiento. › que utilizan un resorte, pinza, u otra pieza elástica (H01R 4/52 tiene prioridad).
- H02G3/08 H […] › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02G INSTALACION DE CABLES O DE LINEAS ELECTRICAS, O DE LINEAS O CABLES ELECTRICOS Y OPTICOS COMBINADOS (conductores o cables aislados con disposiciones para facilitar el montaje o la fijación H01B 7/40; puntos de distribución con interruptores H02B; guiado de cable de teléfono H04M 1/15; canalizaciones para cables o instalaciones de cables en las centrales telefónicas o telegráficas H04Q 1/06). › H02G 3/00 Instalaciones de cables o líneas eléctricas o de sus tubos de protección en o sobre inmuebles, estructuras equivalentes o vehículos (instalaciones de barras ómnibus H02G 5/00; instalaciones aéreas H02G 7/00; instalaciones en o sobre la tierra H02G 9/00; conductos o fundas verticales para contener las líneas del sector E04F 17/08; cableado de aparatos eléctricos en general H05K). › Caja de distribución; Cajas de conexión o de empalme (terminaciones de cables H02G 15/02).
PDF original: ES-2438744_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo de conexión y empalme.
La invención concierne a un dispositivo de conexión y empalme para la conexión eléctrica de un aparato eléctrico, especialmente un módulo solar, que comprende una carcasa que presenta una parte inferior y una parte superior, al menos un muelle de contacto para el contactado eléctrico de al menos una línea de conexión que viene del aparato eléctrico, al menos un elemento de conexión dispuesto en la carcasa para la conexión de al menos un cable y al menos una pieza metálica a través de la cual una línea de conexión contactada por el muelle de contacto puede ser empalmada de manera eléctricamente conductora con un cable conectado por el elemento de conexión, en donde la carcasa presenta al menos una abertura para la introducción del cable, en donde el muelle de contacto, el elemento de conexión y la pieza metálica están asociados a la parte inferior de la carcasa y en la parte superior de la carcasa está dispuesto al menos un elemento de maniobra, y en donde el muelle de contacto, al asentar o presionar la parte superior de la carcasa sobre la parte inferior de la misma, puede ser trasladado de una primera posición, en la que el muelle de contacto no contacta la línea de conexión, a una segunda posición en la que la línea de conexión es contactada por el muelle de contacto.
Para unir un aparato eléctrico con un cable o para conectar un cable a un aparato eléctrico se emplea frecuentemente un dispositivo de conexión y empalme. El dispositivo de conexión y empalme, que se denomina también frecuentemente caja de conexiones o caja de empalmes, está fijado en este caso con su carcasa a un lado del aparato, extendiéndose hacia fuera la línea de conexión o las líneas de conexión del aparato en este lado a través de la pared de la carcasa del aparato. Dentro de la caja de conexiones está dispuesto un borne de conexión al que pueden conectarse y empalmarse así eléctricamente entre ellos, por un lado, las líneas de conexión del aparato y, por otro, los torones de los cables introducidos en la carcasa a través de las aberturas.
Aun cuando tales dispositivos de conexión y empalme pueden emplearse en un gran número de aparatos eléctricos, por ejemplo como caja de conexiones de motor o como caja de conexiones de transformador, se describe seguidamente - sin que la invención deba quedar limitada a ello -, como ejemplo preferido de un aparato eléctrico, un módulo solar en el que la caja de conexiones está montada en el lado posterior del módulo solar que queda alejado del lado del sol.
En los últimos años se vienen utilizando crecientemente módulos solares fotovoltaicos para generar corriente eléctrica a partir de la luz del sol. Tales módulos solares, que se denominan frecuentemente también paneles solares, están constituidos por un gran número de células solares individuales que están dispuestas uno al lado de otra entre una capa de cubierta delantera común y una capa de cubierta trasera común y que están conexionadas una con otra. Para conseguir tensiones más altas se conectan generalmente varios módulos solares en serie. A este fin, en cada módulo solar está fijada una caja de conexiones en el lado del módulo solar que queda alejado del lado del sol. Las líneas de conexión que vienen de las células solares del módulo solares se empalman de manera eléctricamente conductora en la caja de conexiones con elementos de conexión correspondientes que están unidos con elementos de conexión para los cables externos. El empalme eléctrico de las líneas de conexión que vienen del módulo solar - las cuales consisten generalmente en cintas planas - con los elementos de conexión de la caja de conexiones se efectúa en general manualmente por soldadura o por tornillos.
El coste para el montaje de las cajas de conexiones conocidas en los módulos solares es relativamente alto, sobre todo debido al empalme manual (soldadura o atornillamiento) de las líneas de conexión con los elementos de conexión previstos en la caja de conexiones. Se conoce por el documento DE 10 2005 025 632 A1 una caja de conexiones en la que se pretende simplificar el montaje de la caja de conexiones en un módulo solar y también la fabricación de la caja de conexiones. En la caja de conexiones conocida, que presenta una parte inferior de carcasa de forma de cubeta y una tapa de carcasa, están dispuestas en el espacio interior de la parte inferior de la carcasa varias rejillas troqueladas a través de las cuales los primeros elementos de conexión para conectar las líneas de conexión que vienen del módulo solar están unidos eléctricamente con los segundos elementos de conexión para conectar los cables. Mientras que los primeros elementos de conexión presentan sendos muelles de apriete, los segundos elementos de conexión para conectar los cables están configurados como terminales de recalcado.
La conexión de una línea de conexión (cinta plana) del módulo solar a una sección de la rejilla troquelada se efectúa en este caso aplicando alrededor de un alma de conexión formada en la rejilla troquelada una línea de conexión introducida en la carcasa a través de una abertura y aprisionándola a continuación firmemente por enchufado del muele de apriete. Por tanto, en esta caja de conexiones la conexión eléctrica de las líneas de conexión del módulo solar está ligada a un trabajo manual relativamente grande.
El documento DE 103 58 140 B4 revela una caja de conexiones para un módulo de células solares que presenta también una parte inferior de carcasa de forma de cubeta y una tapa de carcasa. Esta caja de conexiones presenta un muelle de apriete con dos patas de muelle que actúan una contra otra y entre las cuales se introduce la cinta plana que se debe conectar. Para evitar un acodamiento de la cinta plana al introducirla en la caja de conexiones se ha dispuesto por debajo del muelle de apriete un mecanismo de guía con un embudo de introducción, dentro del cual se guía la cinta plana con pequeña holgura en dirección transversal. Sin embargo, es problemático en esta caso
el que el muelle de apriete tiene que ser abierto por la cinta plana al introducir ésta a fin de alcanzar el sitio de apriete entre las dos patas del muelle.
El documento DE 20 2008 006 116 U1 revela una caja de conexiones con un sobremuelle.
Se conoce por el documento DE 10 2007 006 433 A1 una caja de conexiones descrita al principio con una carcasa de dos partes, en la que tanto el elemento de conexión para la línea de conexión como el elemento de conexión para el cable están configurados como muelles de apriete. Ambos muelles de apriete presentan cada uno de ellos una pata de apriete y están unidos uno con otro a través de una pieza metálica sustancialmente de forma de U. Los muelles de apriete para conectar las líneas de conexión del módulo solar pueden ser hechos bascular cada uno de ellos en este caso desde una primera posición, en la que se puede introducir una línea de conexión entre la pata de apriete y una sección de contacto de la pieza metálica, hasta una segunda posición en la que la línea de conexión queda contactada con acción de apriete entre la pata de apriete y la sección de contacto de la pieza metálica. El establecimiento del empalme eléctrico entre la línea de conexión y un cable queda simplificado debido a que en la parte superior de forma de caperuza de la carcasa está dispuesto un elemento de maniobra que se proyecta hacia dentro y que, al asentar completamente la parte superior de la carcasa sobre la parte inferior de la misma, hace que el muelle de apriete bascule pasando de la primera posición a la segunda posición, con lo que se contacta automáticamente una línea de conexión introducida entre la pata de apriete del muelle de apriete y la sección de contacto de la pieza metálica y, por tanto, no es necesario maniobrar manualmente el muelle de apriete.
El montaje de la caja de conexiones conocida en el módulo solar se efectúa de tal manera que primero se empalman los cables con los muelles de apriete correspondientes, luego se asienta parcialmente la parte superior de la carcasa sobre la parte inferior de la misma, a continuación se asienta la carcasa premontada de esta manera sobre el módulo solar de modo que las líneas de conexión del módulo solar que se proyectan lo más verticalmente posible hacia arriba sean introducidas a través de dos aberturas de la parte inferior de la carcasa entre la respectiva pata de apriete de un muelle de apriete abierto y la respectiva sección de contacto de una pieza metálica, y finalmente se presiona la parte superior de la carcasa en dirección a la parte inferior de la misma, con lo que se basculan los dos muelles de apriete de tal manera que se contacten automáticamente... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de conexión y empalme para la conexión eléctrica de un aparato eléctrico, especialmente un módulo solar (2) , que comprende una carcasa que presenta una parte inferior (3) y una parte superior (4) , al menos un muelle de contacto (5) para el contactado eléctrico de al menos una línea de conexión (6) que viene del aparato eléctrico, al menos un elemento de conexión (7) dispuesto en la carcasa para la conexión de al menos un cable (8) y al menos una pieza metálica (9) a través de la cual una línea de conexión (6) contactada por el muelle de contacto
(5) puede ser empalmada de manera eléctricamente conductora con un cable (8) conectado por el elemento de conexión (7) , en donde la carcasa presenta al menos una abertura (10) para la introducción del cable (8) , en donde el muelle de contacto (5) , el elemento de conexión (7) y la pieza metálica (9) están asociados a la parte inferior (3) de la carcasa y en la parte superior (4) de dicha carcasa está dispuesto al menos un elemento de maniobra (11) , y en donde el muelle de contacto (5) , al asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior
(3) de la misma, puede ser trasladado de una primera posición, en la que el muelle de contacto (5) no contacta con la línea de conexión (6) , a una segunda posición en la que la línea de conexión (6) es contactada por el muelle de contacto (5) ,
caracterizado por que el muelle de contacto (5) presenta dos patas de contacto (12, 13) y un lomo (14) que une las patas de contacto (12, 13) ,
está previsto un sobremuelle (15) que presenta dos patas de muelle (16, 17) y un lomo (18) que une las patas de muelle (16, 17) , en donde, al asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior (3) de la misma, el elemento de maniobra (11) presiona sobre el lomo (18) del sobremuelle (15) , con lo que este sobremuelle (15) es trasladado de una primera posición a una segunda posición, y
el sobremuelle (15) está configurado y dispuesto desplazable con relación al muelle de contacto (5) de tal manera que la posición de al menos una pata de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) es modificada por el sobremuelle (15) para que la línea de conexión (6) sea contactada bajo acción de apriete entre las dos patas de contacto (12, 13) .
2. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 1, caracterizado por que las dos patas de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) son de construcción elástica y por que el sobremuelle (15) está configurado y dispuesto desplazable con relación al muelle de contacto (5) de tal manera que las dos patas de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) son comprimidas en la segunda posición del sobremuelle (15) por las dos patas (16, 17) de dicho sobremuelle (15) para que la línea de conexión (6) sea contactada bajo acción de apriete entre las dos patas de contacto (12, 13) .
3. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 2, caracterizado por que las zonas extremas (19, 20) de las patas de contacto (12, 13) están dobladas una hacia otra de modo que las zonas extremas (19, 20) forman la zona de contacto del muelle de contacto (5) , estando preferiblemente doblados hacia atrás, especialmente en más de 90º, los respectivos extremos (22, 23) de las patas de contacto (12, 13) para que dichas patas de contacto (12, 13) formen zonas de contacto redondeadas.
4. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 3, caracterizado por que las patas de contacto (12, 13) , partiendo del lomo (14) del muelle de contacto (5) , están primeramente dobladas una hacia otra y luego están dobladas nuevamente hacia sus zonas extremas (19, 20) alejándose una de otra, de modo que el muelle de contacto (5) presenta una zona (21) que está dispuesta entre el lomo (14) y las zonas extremas (19, 20) de las patas de contacto (12, 13) y en la que dichas patas de contacto (12, 13) tienen una menor distancia de una a otra.
5. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 1, caracterizado por que solamente una pata de contacto (12) del muelle de contacto (5) es de construcción elástica y por que el sobremuelle (15) está configurado y dispuesto desplazable con relación al muelle de contacto (5) de tal manera que la pata de contacto elástica (12) del muelle de contacto (5) es presionada por el sobremuelle (15) en dirección a la pata de contacto rígida (13) para que la línea de conexión (6) sea contactada bajo acción de apriete entre las dos patas de contacto (12, 13) .
6. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 5, caracterizado por que la zona extrema (19) de la pata de contacto elástica (12) está doblada en dirección a la pata de contacto rígida (13) , estando preferiblemente doblado hacia atrás el extremo (22) de la pata de contacto (12) de modo que dicha pata de contacto (12) presente una zona de contacto redondeada.
7. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 6, caracterizado por que la pata de contacto elástica (12) , partiendo del lomo (14) del muelle de contacto (5) , está doblada primeramente en dirección a la pata de contacto rígida (13) y luego está doblada nuevamente hacia su zona extrema (19) alejándose de la pata de contacto rígida (13) , de modo que el muelle de contacto (5) presenta una zona (21) que está dispuesta entre el lomo (14) y las zonas extremas (19, 20) de las patas de contacto (12, 13) y en la que dichas patas de contacto (12, 13) tienen una
menor distancia de una a otra.
8. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 4 ó 7, caracterizado por que los extremos (24, 25) de las patas (16, 17) del sobremuelle (15) están doblados uno hacia otro y por que el sobremuelle (15) , antes de asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior (3) de la misma, se superpone con sus extremos (24, 25) al lomo (14) del muelle de contacto (5) y termina en la zona (21) , en la que las patas de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) tienen una menor distancia de una a otra.
9. Dispositivo de conexión y empalme según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que está unido con la parte inferior (3) de la carcasa al menos un portacontactos (26) de material aislante en el que está sujeta la al menos una pieza metálica (9) .
10. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 9, caracterizado por que el portacontactos (26) está unido en forma móvil con la parte inferior (3) de la carcasa de tal manera que el portacontactos (26) , al asentar o presionar la parte superior (4) de la carcasa sobre la parte inferior (3) de la carcasa, puede ser trasladado de una primera posición a una segunda posición, estando posicionadas las zonas extremas (19, 20) de las patas de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) , en la primera posición del portacontactos (26) , por encima de una línea de conexión (6) a conectar, incluso cuando la parte inferior (3) de la carcasa esté asentada sobre el aparato eléctrico, mientras que la línea de conexión (6) , en la segunda posición del portacontactos (26) , está dispuesta entre las zonas extremas (19, 20) de las patas de contacto (12, 13) del muelle de contacto (5) .
11. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 10, caracterizado por que entre la parte inferior (3) de la carcasa y el portacontactos (26) están formados dos enclavamientos (29, 30, 32) mediante los cuales se puede inmovilizar el portacontactos (26) tanto en su primera posición como en su segunda posición.
12. Dispositivo de conexión y empalme según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la pieza metálica (9) está unida directamente, en particular formando una sola pieza, con el muelle de contacto (5) y está unida indirectamente con el elemento de conexión (7) a través de un componente adicional, especialmente una placa de circuito impreso (35) o un marco de conductores.
13. Dispositivo de conexión y empalme según la reivindicación 12, caracterizado por que la pieza metálica (9) presenta en su extremo libre no unido con el muelle de contacto (5) al menos una patilla de conexión por soldadura
(36) mediante la cual la pieza metálica (9) está unida con el componente adicional.
14. Dispositivo de conexión y empalme según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que entre la parte inferior (3) de la carcasa y la parte superior (4) de la misma están formados dos enclavamientos (27, 28, 33) mediante los cuales la parte inferior (3) de la carcasa y la parte superior (4) de la misma pueden ser inmovilizadas una con respecto a otra tanto en la primera posición como en la segunda posición.
15. Dispositivo de conexión y empalme según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que la parte inferior (3) de la carcasa está configurada como un bastidor de carcasa con fondo abierto y la parte superior (4) de la carcasa está configurada como una tapa.
16. Dispositivo de conexión y empalme según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que están previstos dos muelles de contacto (5) , dos elementos de conexión (7) , dos piezas metálica (9) y dos sobremuelles (15) , y por que ambas piezas metálicas (9) están unidas a través de un diodo de oscilación libre.
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