CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba en el campo de los relés de uso industrial, por ejemplo, de los

empleados en los sistemas de automatización de procesos industriales. Específicamente, del tipo de los que incorporan una bobina que, al energizarse, acciona un circuito magnético que actúa sobre un conmutador de terminales, el cual, lleva a cabo la conexión selectiva de unos terminales que se encuentran conectados a los contactos de dicho conmutador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, se conocen soluciones encaminadas a asistir el funcionamiento de los relés empleando circuitos electrónicos que, a expensas de una señal recibida, actúan sobre la bobina de excitación del relé electromagnético. Por ejemplo, el circuito

electrónico puede consistir en un temporizador, un amplificador, un detector de control de rotación de fase, etc., según los tipos de componentes electrónicos que han sido acoplados al circuito impreso.

Por ejemplo, son empleados circuitos supresores con diodos, varistores, condensadores, etc., conectados en paralelo o en serie con la bobina del relé,

encaminados a conseguir protección contra sobretensiones instantáneas conducidas en las líneas o generadas por el propio relé al desconectar la bobina.

Estos circuitos pueden encontrase situados en el exterior del relé, para lo cual es preciso disponer de un zócalo especialmente diseñado a este fin, o bien, en el interior del relé.

Asi, se han intentado soluciones que alojan el circuito electrónico en un módulo independiente del conjunto relé-base, es decir, dispuesto de forma anexa a dicho conjunto relé-base, lo cual, implica la ocupación de un importante espacio, con el que, en la mayoría de los casos, no se cuenta, además de ser imprescindible la realización de conexiones exteriores entre uno y otro elemento .

Otro caso de disposición del circuito

electrónico al exterior del relé es el mostrado en el documento de patente ES 287790, publicado el 16 de mayo de 1986, en el cual, el módulo electrónico se dispone entre un relé estándar y su correspondiente base de enchufe, con vistas a modificar la actuación de la bobina del relé y ejercer sobre ella un determinado control regulable. Si bien, en este caso, no se

requieren conexiones exteriores ni modificaciones adicionales a la base de enchufe del relé, implica la adquisición de un elemento adicional.

Por tal razón, las soluciones preferidas por el personal técnico son las que el circuito electrónico va dispuesto en el interior del relé, pues facilita las labores de instalación y mantenimiento, ya que permite emplear las bases estándares comercializadas actualmente o ya instaladas sin requerirse elemento adicional alguno. Sin embargo, el alojamiento de estos circuitos electrónicos en el interior del relé presupone un gran problema debido a las dimensiones reducidas de los espacios disponibles. Por ejemplo, el documento de patente EP

03008547, publicado el 29 de marzo de 1989, el cual muestra un relé electromagnético con dispositivo de señalización luminosa, constituido por un soporte al cual se fija una base que soporta un circuito impreso que incluye un LED y una resistencia. Dos conductores conectan el circuito impreso a la bobina del relé para alimentar a dicho circuito impreso y a sus componentes.

Otro ejemplo, es el relé electromagnético mostrado en el documento de patente ES 2160083,

publicado el 16 de octubre de 2001, el cual, comprende una placa de circuito impreso que dispone una serie de componentes electrónicos encaminados a la protección del relé. El circuito impreso comprende una serie de

taladros estañados coincidentes con unos terminales de la bobina, dos de ellos, conectados al carrete de la bobina, y otros dos, son prolongaciones de los

terminales de alimentación.

Estas soluciones conocidas tienen la desventaja de que el circuito electrónico esté conectado de forma directa a la alimentación de la bobina, lo cual, limita a que el circuito electrónico se encamine a controles sencillos del relé, por ejemplo, su protección,

temporalización, indicación de estado, etc., no siendo posible, por ejemplo, aplicaciones más ambiciosas como lo es el uso de la bobina del relé en una amplia gama de tensiones .

Resulta un problema que los actuales relés estén diseñados para tensiones de alimentación especificas, por ejemplo, entre las más habituales, 24 VDC y 230 VAC . Esto trae consigo la necesidad de que los distribuidores mantengan un stock de relés de diferentes tensiones de alimentación para poder hacer frente a las múltiples demandas de sus clientes, pues, en el caso de que se solicite un relé para tensiones distintas a las

disponibles en sus almacenes, tienen que pedirlo a la fábrica, lo cual, implica demoras en la entrega del producto, y en muchos casos, una pérdida de venta.

Por tal razón, se requiere diseñar, de forma sencilla y económica, un relé electromagnético que permita superar los inconvenientes anteriormente

planteados .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención queda establecida y caracterizada en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un relé

electromagnético, por ejemplo, de los empleados en los sistemas de automatización de procesos industriales.

El relé electromagnético comprende una bobina y un circuito magnético que se activa al energizarse dicha bobina. Así mismo, el circuito magnético acciona al menos un conmutador de terminales, el cual, está

conformado por un contacto móvil, conectado a un primer terminal, desplazable entre dos contactos fijos, estos últimos, conectados a sendos segundos terminales del relé .

Así mismo, el relé comprende un circuito electrónico que acciona sobre la bobina, donde, dos pares de conductores, conectados a los terminales de alimentación del relé, permiten alimentar de forma independiente al circuito electrónico y a la bobina.

Al independizar la alimentación del circuito electrónico de la alimentación de la bobina, es posible emplear un chip electrónico con funciones de modulación por ancho de pulso (PWM) (siglas en inglés de pulse- width modulation) , logrando que el relé funcione en un rango de tensión de alimentación entre 12V y 400V, tanto en corriente alterna como en corriente continua, y a una frecuencia entre 0 y lKz, permitiendo su empleo en cualquier tipo de aplicación.

El relé propuesto puede denominarse como "ecológico", pues consume su potencia nominal solamente cuando se activa, una vez energizado, su potencia disminuye entre un 50% y 70% de su consumo nominal.

Adicionalmente, podría preverse que el chip electrónico realice funciones de temporización en la conmutación del relé; funciones de protección y/o inspección, por ejemplo, en base a señales obtenidas por sensores de luz, temperatura y/o detectores de presencia o presión entre otras aplicaciones; incluso, el circuito podría comprender otros componentes electrónicos que permitan el control del chip electrónico vía

inalámbrica, por ejemplo, para programar el número de operaciones o vida útil del relé, variar los parámetros de su funcionamiento, enviar información sobre el funcionamiento del mismo, por ejemplo, para ser

analizada en un ordenador, entre otros fines.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente, y nunca limitativas de la invención.

La figura 1 representa una vista en perspectiva del relé electromagnético sin la carcasa que lo cubre.

La figura 2 es una vista frontal del relé la figura 1.

La figura 3 es una vista lateral del relé la figura 1.

La figura 4 es una vista en perspectiva de otra realización del relé, donde el núcleo del circuito magnético y la bobina están dispuestos en posición vertical .

EXPOSICIÓN DE TALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La presente invención trata de un relé

electromagnético, por ejemplo, de los empleados en los sistemas de automatización de los procesos industriales.

La realización mostrada en las figuras es un relé electromagnético de 4 contactos, sin embargo, la presente invención es aplicable a los relés

electromagnéticos independientemente de su tamaño, número de contactos y disposición de sus terminales.

Como muestran las figuras de la 1 a la 3, el relé comprende una bobina (1) que, al energizarse, activa a un circuito magnético (2) . Por ejemplo, el circuito magnético (2) es de los que comprende un núcleo (2.1) dispuesto en el interior de la bobina (1) que, al energizarse ésta última, atrae hacia si a una pieza inducida (2.2), venciendo la fuerza de un resorte (14) que mantiene alejado, de dicho núcleo (2.1), a una armadura móvil (15) que soporta a la pieza inducida

(2.2) .

Asi, a través del circuito magnético (2) se acciona al menos un conmutador de terminales (3), uno por cada contacto que caracteriza al relé, parte del cual, está dispuesto sobre la armadura móvil (15) . La parte del conmutador (3) que se encuentra sobre la armadura móvil (15) constituye un contacto móvil (3.1), el cual, según se cierre o abra el circuito magnético

(2), éste se desplaza entre dos contactos fijos (3.2) que están en conexión con sendos segundos terminales

(4), mientras que el contacto móvil (3.1) está en conexión con un primer terminal (9) . Tanto el primer terminal (9) como los segundos terminales (4) están fijados a una base (8) del relé, sobre la que encaja una carcasa protectora (no mostrada en las figuras) .

A la armadura móvil (15) puede acoplarse una pieza vertical (12) cuyo extremo superior constituye una bandera (12.1), la cual, es visible a través de una abertura (no mostrada en las figuras) practicada en la parte superior de la carcasa protectora.

Por otro lado, el relé comprende un circuito electrónico (5) que acciona sobre la bobina (1) . El circuito electrónico (5) está dispuesto en el interior de la carcasa protectora según la necesidad, evitando ocupar espacio hacia los laterales del relé, por

ejemplo, encima de la bobina (1) sobre un armazón superior (10) que lo aisla de dicha bobina (1) . Como es visto en las figuras, al circuito electrónico (5) llegan dos pares de conductores (6, 7), los cuales, están conectados a sendos terminales de alimentación (11) del relé. Los pares de conductores (6, 7) alimentan, de forma independiente, al circuito electrónico (5) y a la bobina (1) . Es decir, de los dos pares de conductores (6, 7) que llegan a la placa del circuito electrónico (5), el primer par (6) alimenta al circuito electrónico (5), y el segundo par (7), está destinado a alimentar la bobina (1) .

Los conductores (6, 7) se mantienen aislados entre si, asi como, con respecto al núcleo (2.1) del circuito magnético (2) y la bobina (1), al estar

insertados en sendos canales verticales (13.1)

practicados en un armazón frontal (13) de material aislante, el cual, soporta a dicho núcleo (2.1) y a la bobina (1) que lo encierra, según sea el caso, en posición horizontal, realización mostrada en las figuras de la 1 a la 3, o en posición vertical, según la

realización mostrada en la figura 4.

Por otro lado, el circuito electrónico (5) comprende un chip electrónico (5.1), por ejemplo, un microcontrolador, con funciones de modulación por ancho de pulso (PWM) , permitiendo el funcionamiento del relé en un rango de tensión de alimentación entre 12V y 400V, tanto en corriente alterna como en corriente continua, y a una frecuencia entre 0 y lKz, permitiendo su empleo en cualquier tipo de aplicación.

Adicionalmente, el chip electrónico (5.1) podría llevar a cabo otras funciones, por ejemplo, de

temporización en la conmutación del relé, de protección y/o inspección, estas últimas, en base a señales

obtenidas por sensores de luz, temperatura y/o

detectores de presencia, etc.

Podría preverse que el chip electrónico (5.1) sea controlado vía inalámbrica, por ejemplo, para programar el número de operaciones o vida útil del relé, variar los parámetros de su funcionamiento, enviar información sobre el funcionamiento del mismo, digamos, para ser analizada en un ordenador, entre otros fines.

Así mismo, el relé podría comprender unos pulsadores SET y RESET (no mostrados en las figuras) para llevar a cabo funciones de telerruptor o

interruptor de paso.