MX2014009549A - Interruptor de proximidad activado magneticamente. - Google Patents
Interruptor de proximidad activado magneticamente.Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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Abstract
Un interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye el cuerpo de un interruptor y un elemento derivado no móvil fijado dentro del cuerpo del interruptor. El interruptor de proximidad incluye también primeros y segundos contactos normalmente cerrados y primeros y segundos contactos normalmente abiertos. El interruptor de proximidad incluye además un imán de contacto esférico dispuesto dentro del cuerpo del interruptor; el imán ge contacto es móvil con relación al elemento derivado de la posición de un primer interruptor y la posición de un segundo interruptor. En la posición del primer interruptor, la atracción al elemento derivado mantiene el imán de contacto en contacto con los primeros y segundos contactos normalmente cerrados, completando así un circuito entre los primeros y segundos contactos normalmente cerrados. En la posición del segundo interruptor, la atracción a un objetivo móvil externo al cuerpo del interruptor mueve el imán de contacto en contacto con los primeros y segundos contactos normalmente abiertos, completando así un circuito entre los primeros y segundos contactos normalmente abiertos.
Description
INTERRUPTOR DE PROXIMIDAD ACTIVADO MAGNÉTICAMENTE
Campo de la Invención
Esta invención se refiere en general a interruptores de proximidad y, más particularmente, a interruptores de proximidad activados magnéticamente.
Antecedentes de la Invención
Los interruptores de proximidad magnéticos, también conocidos como interruptores de límite, se usan comúnmente para la detección de posiciones lineales. Típicamente, los interruptores de proximidad activados magnéticamente incluyen un sensor que se adapta para detectar la presencia de un objetivo sin contacto físico con el objetivo. Típicamente, el sensor puede incluir un mecanismo de circuito conmutador encerrado dentro del cuerpo de un interruptor y el mecanismo de circuito conmutador incluye típicamente múltiples palancas y contactos que están derivados en una primera posición por uno o más resortes. Cuando el objetivo, que generalmente incluye un imán permanente contenido dentro de una carcasa, pasa dentro de un rango predeterminado del sensor, el flujo magnético generado por el imán objetivo activa el mecanismo de circuito conmutador, lo que cierra un circuito normalmente abierto. El cierre del circuito normalmente abierto es detectado por un procesador y se envía una señal a un operador o a un sistema de operación automática para indicar la presencia del objetivo dentro del rango predeterminado del
sensor. El objetivo se fija típicamente a un elemento desplazable de un sistema, como el vástago de una válvula, y el sensor se fija típicamente a un elemento estacionario de un sistema, como el cuerpo de una válvula. Con esta configuración, el sensor puede detectar cuándo el elemento desplazable ha cambiado de posición. Sin embargo, debido al tamaño físico relativamente grande del sensor necesario para encerrar el mecanismo de circuito conmutador, los sensores típicos no pueden usarse en aplicaciones que requieran la colocación del sensor en un área que tenga espacio libre limitado. Asimismo, la necesidad de proporcionar alimentación al sensor también limita las aplicaciones en las que puede usarse el sensor.
Si bien puede ser deseable un interruptor de proximidad activado magnéticamente de un tamaño relativamente pequeño, la capacidad de reducir el tamaño del interruptor de proximidad puede estar limitada por varios factores. Específicamente, si se requieren valores de carga relativamente altos además de las cargas a nivel del controlador lógico programable ("CLP") de alrededor de 5V, se necesitan contactos correspondientemente grandes para admitir cargas mayores y estos contactos grandes limitan la capacidad del interruptor para reducirse en tamaño. Además, como se explicó anteriormente, existen numerosos componentes que están dispuestos dentro de la carcasa del interruptor y el tamaño del conjunto de accionamiento relativamente complejo limita el tamaño mínimo del interruptor.
Dicho conjunto de accionamiento complejo también suma tiempo y costo a la fabricación del interruptor de proximidad.
Breve Descripción de la Invención
De acuerdo con un aspecto de ejemplo de la presente invención, un interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye el cuerpo de un interruptor y un primer imán no móvil fijado dentro del cuerpo del interruptor. También se incluye un brazo común que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y el segundo extremo está dispuesto dentro de la carcasa del interruptor. El interruptor de proximidad incluye también un brazo principal que tiene un primer extremo y un segundo extremo. El segundo extremo está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor y el segundo extremo incluye un contacto principal. Además, el interruptor de proximidad incluye un brazo secundario que tiene un primer extremo y un segundo extremo. El segundo extremo está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor y el segundo extremo también incluye un contacto secundario. El interruptor de proximidad también incluye un brazo transversal dispuesto dentro del cuerpo del interruptor. El brazo transversal tiene un primer extremo y un segundo extremo; el primer extremo está acoplado al brazo común y el segundo extremo incluye un contacto común. El interruptor de proximidad incluye además un segundo imán dispuesto dentro del cuerpo del interruptor y el segundo imán es móvil con respecto al primer imán. El segundo imán está acoplado al brazo transversal de modo tal que el movimiento del segundo
imán provoque un movimiento correspondiente de la barra transversal entre la posición del primer interruptor y la posición del segundo interruptor. En la posición del primer interruptor, el contacto común del brazo transversal está en contacto con el contacto principal del brazo principal, completando de este modo un circuito entre el brazo común y el brazo principal. En la posición del segundo interruptor, el contacto común del brazo transversal está en contacto con el contacto secundario del brazo secundario, completando de este modo un circuito entre el brazo común y el brazo secundario.
En otra modalidad, se seleccionan el primer imán y el segundo imán para crear una primera fuerza magnética entre el primer imán y el segundo imán y la primera fuerza magnética mantiene el brazo transversal en la posición del primer interruptor. Además, se seleccionan el segundo imán y un objetivo fuera del cuerpo del interruptor para crear una segunda fuerza magnética entre el segundo imán y el objetivo y la segunda fuerza magnética hace que el brazo transversal se mueva desde la posición del primer interruptor hasta la posición del segundo interruptor si la segunda fuerza magnética es mayor que la primera fuerza magnética.
En una modalidad adicional, cuando la segunda fuerza magnética entre el objetivo y el segundo imán se vuelve más débil que la primera fuerza magnética entre el primer imán y el segundo imán, la primera fuerza magnética hace que el brazo
transversal se mueva de la posición del segundo interruptor hasta la posición del primer interruptor.
En una modalidad adicional más, el primer extremo del brazo transversal se acopla de manera giratoria al segundo extremo del brazo común y el movimiento del segundo imán con relación al primer imán hace que el brazo transversal gire desde la posición del primer interruptor hasta la posición del segundo interruptor o desde la posición del segundo interruptor hasta la posición del primer interruptor. Además, un brazo accionador alargado puede acoplarse al segundo imán del brazo común. El brazo accionador también puede estar dispuesto dentro de una abertura formada en el primer imán.
En otra modalidad, el primer extremo de cada brazo común, el brazo principal y el brazo secundario está dispuesto fuera del cuerpo del interruptor. Además, el cuerpo del interruptor puede ser cilindrico y puede estar compuesto de un material de alta temperatura. Por otra parte, el cuerpo del interruptor puede estar compuesto de plástico y el cuerpo del interruptor puede estar sellado herméticamente.
De acuerdo con otro aspecto de ejemplo de la presente invención, un método de detección de un objetivo mediante un interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye proporcionar el cuerpo de un interruptor y disponer un segundo extremo de un brazo común en el cuerpo del interruptor. Además, un contacto principal de un brazo primario está dispuesto en el
cuerpo del interruptor y un segundo contacto de un brazo secundario está dispuesto en el cuerpo del interruptor. El método también incluye un brazo móvil que se acopla con un brazo transversal que tiene un contacto común con el brazo común y que se acopla con un segundo imán con el brazo común. Un primer imán estacionario se coloca dentro del cuerpo del interruptor adyacente al segundo imán y el contacto común del brazo transversal está derivado en contacto con el contacto principal por la fuerza del primer imán que actúa sobre el segundo imán. El método incluye además la colocación de un objetivo en una primera ubicación fuera del cuerpo del interruptor de manera tal que la fuerza magnética entre el objetivo y el segundo imán sea mayor que la fuerza magnética entre el primer imán y el segundo imán, con lo que se mueve el brazo transversal para que el contacto común se desacople del contacto principal y se acople con el contacto secundario.
En otra modalidad, el método incluye también la colocación de un objetivo en una segunda ubicación fuera del cuerpo del interruptor de manera tal que la fuerza magnética entre el objetivo y el segundo imán sea menor que la fuerza magnética entre el primer imán y el segundo imán, con lo que se mueve el brazo transversal para que el contacto común se desacople del segundo contacto y se acople con el contacto principal.
En una modalidad adicional, el brazo transversal está acoplado de manera giratoria con el segundo extremo del brazo
común de manera tal que los pivotes de los brazos transversales se desacoplen del contacto común desde el contacto principal y acoplen el contacto común con el contacto secundario.
En una modalidad adicional más, cuando el contacto común se acopla con el contacto principal, se forma un circuito cerrado entre el brazo común y el brazo principal y cuando el contacto común se acopla al segundo contacto, se forma un circuito cerrado entre el brazo común y el brazo secundario.
En una modalidad adicional, el método incluye disponer un primer extremo de cada brazo común, el brazo principal y el brazo secundario fuera del cuerpo del interruptor. Asimismo, el método puede incluir sellar herméticamente el cuerpo del interruptor.
De acuerdo con otro aspecto de ejemplo de la presente invención, un interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye el cuerpo de un interruptor que se extiende a lo largo de un eje longitudinal y un elemento derivado no móvil fijado dentro del cuerpo del interruptor. El interruptor de proximidad activado magnéticamente también incluye un primer contacto normalmente cerrado que tiene un brazo de acoplamiento, un segundo contacto normalmente cerrado que tiene un brazo de acoplamiento, un primer contacto normalmente abierto que tiene un brazo de acoplamiento y un segundo contacto normalmente abierto que tiene un brazo de acoplamiento. El interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye además un imán de contacto dispuesto dentro del cuerpo del interruptor; el imán de contacto
es móvil con relación al elemento derivado de manera tal que el imán de contacto sea móvil entre la posición de un primer interruptor y la posición de un segundo interruptor. En la posición del primer interruptor, el imán de contacto hace contacto con una parte del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado y una parte del brazo de acoplamiento del segundo contacto normalmente cerrado, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente cerrado y el segundo contacto normalmente cerrado. En la posición del segundo interruptor, el imán de contacto hace contacto con una parte del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente abierto y una parte del brazo de acoplamiento del segundo contacto normalmente abierto, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto.
De acuerdo con otro aspecto de ejemplo de la presente invención, un método de detección de un objetivo mediante un interruptor de proximidad activado magnéticamente incluye proporcionar el cuerpo de un interruptor y disponer un par de contactos normalmente cerrados en el cuerpo del interruptor y disponer un par de contactos normalmente abiertos en el cuerpo del interruptor. El método incluye también la colocación de un elemento derivado estacionario en del cuerpo del interruptor, disponiendo de forma móvil un imán de contacto adyacente al elemento derivado y derivando el imán de contacto en acoplamiento con el par de contactos normalmente cerrados por
la fuerza del elemento derivado que actúa sobre el imán de contacto. El método incluye además la colocación de un objetivo en una primera ubicación fuera del cuerpo del interruptor de manera tal que la fuerza magnética entre el objetivo y el imán de contacto sea mayor que la fuerza magnética entre el elemento derivado y el imán de contacto, moviendo así el imán de contacto fuera del acoplamiento con el par de contactos normalmente cerrados y en acoplamiento con el par de contactos normalmente abiertos.
Breve Descripción de los Dibujos
Figura 1A es una sección parcial de la vista superior de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 1B es una vista lateral de la modalidad de la figura
1A¡
Figura 1C es una vista posterior de la modalidad de la figura
1A;
Figura 2 es una vista en perspectiva explosionada de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 3 es una vista en perspectiva de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 4 es una vista superior de la primera mitad de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 5A es una vista en perspectiva de un brazo común de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 5B es una vista en perspectiva de un brazo transversal de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 6A es una sección parcial de la vista de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente en la posición de un primer interruptor;
Figura 6B es una sección parcial de la vista de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente en la posición de un segundo interruptor;
Figura 7A es una vista en perspectiva explosionada de una modalidad de un interruptor de proximidad activado magnéticamente;
Figura 7B es una vista en perspectiva de la modalidad de la figura 7A;
Figura 8A es una vista lateral de la modalidad de la figura
7A;
Figura 8B es una vista posterior de la modalidad de la figura
7A;
Figura 9A es una vista en sección de la modalidad de la Figura 8A tomada a lo largo de la línea 9A, 9B-9A, 9B que ilustra el interruptor de proximidad activado magnéticamente en la posición de un primer interruptor;
Figura 9B es una vista en sección de la modalidad de la Figura 8A tomada a lo largo de la línea 9A, 9B-9A, 9B que ilustra el interruptor de proximidad activado magnéticamente en la posición de un segundo interruptor; y
Figura 10 es una vista superior de la primera mitad del cuerpo de un interruptor de la modalidad de la Figura 7A.
Descripción Detallada de la Invención
Como se ilustra en la Figura 1A, un interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 incluye el cuerpo de un interruptor 12 y un primer imán 14 no móvil fijado en el cuerpo del interruptor 12. El interruptor de proximidad 10 incluye también un brazo común 16 que tiene un primer extremo 18 y un segundo extremo 20 y el segundo extremo 20 del brazo común 16 está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 12. El interruptor de proximidad 10 incluye además un brazo principal 22 que tiene un primer extremo 24 y un segundo extremo 26. El segundo extremo 26 está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 12 y el segundo extremo 26 incluye un contacto principal 28. Además, el interruptor de proximidad incluye un brazo secundario 30 que tiene un primer extremo 32 y un segundo extremo 34. El segundo extremo 34 está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 12 y el segundo extremo 34 incluye un segundo contacto 36. Un brazo transversal 38 está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 12 y el brazo transversal 38 tiene un primer extremo 40 y un segundo extremo 42. El primer extremo 40 está acoplado al brazo común
16 y el segundo extremo 42 incluye un contacto común 44. Un segundo imán 46 está dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 12 y el segundo imán 46 es móvil con relación al primer imán 14. Específicamente, el segundo imán 46 está acoplado al brazo transversal 38 de modo tal que el movimiento del segundo imán 46 provoque un movimiento correspondiente de la barra transversal 38 entre la posición del primer interruptor y la posición del segundo interruptor. En la posición del primer interruptor, que se ilustra en la Figura 6A, el contacto común 44 del brazo transversal 38 está en contacto con el contacto principal 28 del brazo principal 22, completando de este modo un circuito entre el brazo común 16 y el brazo principal 22. En la posición del segundo interruptor, que se muestra en la Figura 6B, el contacto común 44 del brazo transversal 38 está en contacto con el contacto secundario 36 del brazo secundario 30, completando de este modo un circuito entre el brazo común 16 y el brazo secundario 30.
Figura 1A muestra una vista en sección transversal del cuerpo del interruptor 12 del interruptor de proximidad activado magnéticamente 10. El cuerpo del interruptor 12 tiene preferentemente una forma generalmente cilindrica que tiene una sección transversal circular. Sin embargo, el cuerpo del interruptor 12 puede tener cualquier forma en sección transversal, como un polígono o un óvalo, por ejemplo. El cuerpo del interruptor 12 puede incluir la primera mitad del cuerpo 12a y la
segunda mitad del cuerpo 12b. Debido a que la segunda mitad del cuerpo 12b puede ser idéntica a la primea mitad del cuerpo 12a, solo se ilustra la primera mitad del cuerpo 12a. La primera mitad del cuerpo 12a y la segunda mitad del cuerpo 12b pueden estar formadas cada una por plástico y pueden estar fabricadas usando procesos convencionales, como modelo por inyección, por ejemplo. El plástico puede ser un material de alta temperatura que permite que el cuerpo del interruptor 12 esté expuesto a entornos que pueden dañar los materiales plásticos convencionales. La primera mitad del cuerpo 12a y la segunda mitad del cuerpo 12b pueden unirse en el cuerpo de un único interruptor 12, como se ilustra en las Figuras 1B, 1C y 3, usando cualquiera de varios métodos conocidos en la técnica, como soldadura ultrasónica o mediante el uso de un adhesivo. Además, el cuerpo del interruptor 12 puede estar sellado herméticamente para proteger el interruptor de proximidad del agua o de partículas de polvo. Sin embargo, el cuerpo del interruptor 12 puede estar hecho de cualquier material adecuado y puede ser fabricado por cualquier medio conocido en la técnica.
Como se ilustra en las Figuras 1A y 4, la primera mitad semicilíndrica del cuerpo 12a del cuerpo del interruptor 12 puede tener una superficie de emparejamiento sustancialmente plana 51 que se adapta para acoplarse a una superficie de emparejamiento correspondiente (no mostrada) de la segunda mitad del cuerpo 12b para formar el cuerpo del interruptor 12. La primera mitad del
cuerpo 12a también incluye un primer extremo abierto 52 que incluye la cavidad semicilíndrica del segundo imán 54 y la cavidad del segundo imán 54 puede extenderse hacia el interior a lo largo de un eje longitudinal 56 del cuerpo 12 que se extiende a lo largo del plano de la superficie de emparejamiento 51. La cavidad del segundo imán 54 puede estar dimensionada para recibir un conjunto del imán detector 58, que se ilustra en la Figura 2, que incluye el segundo imán en forma de disco 46 y una base de imán 60 acoplada al segundo imán 46 y el conjunto del imán detector 58 puede desplazarse de manera deslizable dentro de la cavidad del segundo imán 54 a lo largo del eje longitudinal 56.
También puede formarse una primera cavidad semicilíndrica del imán 62 en la primera mitad del cuerpo 12a para recibir y fijar el primer imán 14 dentro del cuerpo de modo tal que un eje longitudinal del primer imán en forma de disco 14 esté alineado sustancialmente con el eje longitudinal 56 de la primera mitad del cuerpo 12a. Una cavidad semicilíndrica del brazo superior 64 puede extenderse a lo largo del eje longitudinal 56 entre la segunda cavidad del imán 54 y la primera cavidad del imán 62 y puede dimensionarse la cavidad del brazo superior 64 para recibir un brazo accionador alargado 66 que se extiende entre el brazo transversal 38 y la base del imán 60. En general, puede formarse una cavidad de contacto rectangular 68 en la primera mitad del cuerpo 12a para recibir el segundo extremo 20 del brazo común
16, el segundo extremo 26 del brazo principal 22, el segundo extremo 34 del brazo secundario 20, el brazo transversal 38, y un primer extremo 116 del brazo accionador 66. Una cavidad semicilíndrica del brazo inferior 70 puede extenderse a lo largo del eje longitudinal entre la primera cavidad del imán 62 y puede dimensionarse la cavidad de contacto 68 y la cavidad del brazo inferior 70 para recibir el brazo accionador 66. Una ranura rectangular común 72 puede extenderse desde la cavidad de contacto 68 hasta un segundo extremo 74 de la primera mitad del cuerpo 12a en una dirección generalmente paralela al eje longitud 56 de manera tal que la ranura común 72 forme una abertura común 75 en una cara posterior 76 de la primera mitad del cuerpo 12a. La ranura común 72 puede dimensionarse para recibir el brazo común 16 de manera tal que el primer extremo 18 del brazo común 16 se extienda a través de la abertura común 75 formada en la cara posterior 76. Una ranura rectangular principal 78 puede extenderse desde la cavidad de contacto 68 hasta el segundo extremo 74 de la primera mitad del cuerpo 12a en una dirección generalmente paralela a la ranura común 72 y compensarse con ella de manera tal que la ranura principal 78 forme una abertura principal 80 en la cara posterior 76 de la primera mitad del cuerpo 12a. La ranura principal 78 puede dimensionarse para recibir el brazo principal 22 de manera tal que el primer extremo 24 del brazo principal 22 se extienda a través de la abertura principal 80 en la cara posterior 76. Además, una ranura rectangular
secundaria 78 puede extenderse desde la cavidad de contacto 68 hasta el segundo extremo 74 de la primera mitad del cuerpo 12a en una dirección generalmente paralela tanto a la ranura común 72 y compensarse con ella como a la ranura principal 78 de manera tal que la ranura secundaria 82 forme una abertura secundaria 84 en la cara posterior 76 de la primera mitad del cuerpo 12a. La ranura secundaria 82 puede dimensionarse para recibir el brazo secundario 32 de tal manera que el primer extremo 32 del brazo secundario 32 se extienda a través de la abertura secundaria 84 en la cara posterior 76.
Como se analizó anteriormente y como se ilustra en las Figuras 1A y 2, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 también incluye un conjunto de imán detector 58 dispuesto de manera deslizable dentro de la cavidad del segundo imán 54 de la primera mitad del cuerpo 12a y la segunda mitad del cuerpo 12b del cuerpo del interruptor 12. El conjunto de imán detector 58 puede incluir un segundo imán 46, también llamado un imán detector, que puede ser de forma cilindrica. Preferentemente, el segundo imán 46 tiene la forma de un disco. El segundo imán 46 puede ser un imán permanente o cualquier otro tipo de imán adecuado. El conjunto de imán detector 58 puede incluir también una base de imán 60 que puede tener una parte inferior plana 86 y una pared lateral circunferencial 88 que se extiende más allá de la parte inferior 86. La parte inferior 86 y la pared lateral 88 pueden dimensionarse para recibir el segundo
imán 46 de manera tal que una superficie plana del segundo imán 46 esté próximo a la parte superior de la pared lateral 88 y el radio exterior del segundo imán 46 sea levemente menor que el radio interior de la pared lateral 88. La base de imán 60 puede estar hecha de metal, como acero inoxidable, y el segundo imán 46 puede fijarse a la base de imán 60 mediante una fuerza magnética. De forma alternativa, la base de imán 60 puede estar hecha de un material no magnético y el segundo imán 46 puede estar fijado mecánica o adhesivamente a la base de imán 60.
Con referencia de nuevo a las Figuras 1A y 2, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 incluye además un primer imán 14, también denominado un imán derivado. El primer imán 14 puede tener una forma cilindrica y puede tener la forma de un disco. El primer imán 14 puede tener también una abertura 90 formada a lo largo del eje longitudinal central del primer imán 14 y la abertura 90 puede dimensionarse para recibir el brazo accionador 66. El primer imán 14 puede ser recibido en la cavidad del primer imán 62 del cuerpo del interruptor 12 de manera tal que el primer imán 14 no pueda desplazarse cuando la primera mitad del cuerpo 12a y la segunda parte del cuerpo 12b se unen entre sí para formar el cuerpo del interruptor 12. El primer imán 14 puede estar hecho del mismo material que el segundo imán 46, pero el radio y el grosor del primer imán 14 pueden ser más pequeños que el radio y el grosor respectivos del segundo imán 46. El primer imán 14 puede estar colocado dentro de la cavidad
del primer imán 62 de manera tal que el segundo imán 46 sea atraído hacia el primer imán 14. Es decir, si un polo norte del segundo imán 46 enfrenta al segundo extremo 74 del cuerpo del interruptor 12, un polo sur del primer imán 14 está dispuesto hacia el polo norte del segundo imán 46. A la inversa, si un polo sur del segundo imán 46 enfrenta al segundo extremo 74 del cuerpo del interruptor 12, un polo norte del primer imán 14 está dispuesto de frente al polo sur del segundo imán 46.
Con referencia a las Figuras 1A, 2 y 5A, el interruptor de proximidad activado mecánicamente 10 también incluye un brazo común 16, que es un componente común del circuito formado por la posición del primer interruptor y el circuito formado por la posición del segundo interruptor. El brazo común 16 puede ser una franja estrecha de metal conductor, como cobre o una aleación de cobre, y el brazo común 16 puede formarse a partir de un proceso de estampado. Como se analizó anteriormente, el segundo extremo 20 del brazo común 16 está dispuesto en la cavidad de contacto 68 de manera tal que el brazo común 16 se extienda a través de la ranura común 72 formada en el cuerpo del interruptor 12 y el primer extremo 18 sobresale a través de la abertura común 75 a una posición fuera del cuerpo del interruptor 12. El brazo común 16 puede estar posicionado en la ranura común 72 de manera tal que un eje longitudinal del brazo común 16 esté paralelo al eje longitudinal 56 del cuerpo de interruptor 12, en tanto que en una dirección transversal, el brazo común 16
es perpendicular al plano que atraviesa la superficie de emparejamiento 51 de la primera mitad del cuerpo 12a. Una superficie posterior 91 del brazo común 16 puede hacer contacto con una primera pared 92 de la ranura común 72, la primera pared 92 está alineada longitudinalmente con el brazo común 16 y perpendicular al plano de la superficie de emparejamiento 51, como se muestra en la Figura 4. Una parte del brazo común 16 dispuesto en de la ranura común 72 puede estar curvada y una superficie superior de la parte curvada 94 puede hacer contacto con una segunda pared 96 que forma la ranura común 72, la segunda pared 96 está desplazada y paralela a la primera pared 92. Debido a que la distancia transversal entre la superficie superior de la porción curvada 94 y la superficie posterior 91 del brazo común 16 es mayor que la distancia entre la primera pared 92 y la segunda pared 96 de la ranura común 72, se provee un ajuste de interferencia que fija el brazo común 16 dentro de la ranura 72 común. Una superficie inferior 98 del brazo común 16 puede hacer contacto con una tercera pared 100 que forma la ranura común 72 de la primera mitad del cuerpo 12a, la tercera pared 100 que es perpendicular a la primera pared 92 y la segunda pared 96 y una superficie superior 102 del brazo común 16 puede hacer contacto con una cuarta pared (no se muestra) de la ranura común correspondiente 72 de la segunda mitad del cuerpo 12b cuando la primera mitad del cuerpo 12a y la segunda mitad del cuerpo 12b se ensamblan en el cuerpo del interruptor
12. Debido a que la tercera pared 100 de la ranura común 72 se encuentra más cerca del plano formado por la superficie de emparejamiento 51 que de una superficie inferior 98 de la cavidad de contacto 68, existe una brecha entre la superficie inferior 101 del brazo común 16 y la superficie inferior 101 de la cavidad de contacto 68 de la primera mitad del cuerpo 12a. Del mismo modo, existe una brecha entre la superficie superior 102 del brazo común 16 y la superficie superior (no se muestra) de la cavidad de contacto 68 de la segunda mitad del cuerpo 12b. El brazo común 16 también puede incluir una ranura transversal 104 que se extiende a través del ancho del brazo común 16 próximo al segundo extremo 20.
Con referencia a las Figuras 1A y 2, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 también incluye un brazo primario 22. El brazo principal 22 puede estar hecho del mismo material que el brazo común 16 y el brazo principal 22 puede acoplarse a la ranura principal 78 de la misma manera que el brazo común 16 se acopla a la ranura común 72. En consecuencia, una parte curvada 106 del brazo principal 22 proporciona un ajuste de interferencia dentro de la ranura principal 78 para retener el brazo principal 22 dentro de la ranura primaria 78. Además, el primer extremo 24 del brazo principal 22 se extiende desde la abertura principal 80 formada en la cara posterior 76 del cuerpo del interruptor 12 de manera tal que cuando se ve normal con respecto a la superficie de
emparejamiento 51, el primer extremo 24 del brazo principal 22 es paralelo al primer extremo 18 del brazo común 16. El segundo extremo 26 del brazo principal 22 está acoplado a un contacto principal 28. El contacto principal 28 puede estar hecho de un metal conductor, como cobre o una aleación de cobre, y el contacto principal 28 puede fijarse al brazo principal 22 de cualquier manera conocida en la técnica, como soldadura o fijación mecánica. De forma alternativa, el contacto principal 28 puede estar formado integralmente con el segundo extremo 26 del brazo principal 22. El contacto principal 28 puede estar dispuesto próximo a una primera pared de la cavidad 108 que define parcialmente la cavidad de contacto 68.
Con referencia de nuevo a las Figuras 1A y 2, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 también incluye un brazo secundario 30. El brazo secundario 22 puede estar hecho del mismo material que el brazo común 16 y el brazo secundario 30 puede acoplarse a la ranura secundaria 82 de la misma manera que el brazo común 16 se acopla a la ranura común 72. Sin embargo, el brazo secundario 30 puede estar posicionado dentro de la ranura secundaria 82 en una relación de "imagen en espejo" con el brazo principal 22 en la ranura principal 78. Más específicamente, una superficie superior de la parte curvada 110 del brazo secundario 30 puede enfrentar una superficie superior de la parte curvada 106 del brazo principal 22. Como está configurado, el primer extremo 32 del brazo secundario 30 se
extiende desde la abertura secundaria 84 formada en la cara posterior 76 del cuerpo del interruptor 12 de manera tal que cuando se ve normal con respecto a la superficie de emparejamiento 51, el primer extremo 32 del brazo secundario 30 es paralelo tanto al primer extremo 24 del brazo principal 22 como al primer extremo 18 del brazo común 16. El segundo extremo 34 del brazo secundario 30 está acoplado a un contacto secundario 36. De manera similar al contacto principal 28, el contacto secundario 36 puede estar hecho de un metal conductor, como cobre o una aleación de cobre, y el contacto secundario 36 puede fijarse al brazo secundario 30 de cualquier manera conocida en la técnica, como soldadura o fijación mecánica. De forma alternativa, el contacto secundario 36 puede estar formado integralmente con el segundo extremo 34 del brazo secundario 30. El segundo contacto 36 puede estar dispuesto próximo a una segunda pared de la cavidad 112 de la cavidad de contacto 68 que está desplazada y paralela a la primera pared de la cavidad 108.
Con referencia a las Figuras 1A, 2 y 5B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 incluye también un brazo transversal 38. El brazo transversal 38 puede estar formado de una franja estrecha de un metal conductor, como cobre o una aleación de cobre, y el brazo común 16 puede estar formado a partir de un proceso de estampado y proceso de plegado subsiguiente. Un segundo extremo 42 de la barra transversal 38
puede incluir un contacto común 44. El contacto común 44 puede estar hecho de un metal conductor, como cobre o una aleación de cobre, y el contacto común 44 puede estar fijado a la barra transversal 38 de cualquier manera conocida en la técnica, como soldadura o fijación mecánica. Alternativamente, el contacto común 44 puede estar formado integralmente con el segundo extremo 42 de la barra transversal 38. Un primer extremo 40 de la barra transversal 38 puede incluir un bucle final 114 y una parte del bucle final 114 puede estar dispuesto dentro de la ranura transversal 104 del brazo común de manera tal que el brazo transversal 38 pueda girar alrededor del segundo extremo 20 del brazo común 16 mientras se mantiene en contacto con el brazo común 16. El brazo transversal 38 puede girar sobre el segundo extremo 20 del brazo común 16 entre una posición del primer interruptor y una posición del segundo interruptor. En la posición del primer interruptor, que se muestra en la Figura 6A, el contacto común 44 del brazo transversal 38 está en contacto con el contacto principal 28 del brazo principal 22, completando de este modo un circuito entre el brazo común 16 y el brazo principal 22. En la posición del segundo interruptor, que se muestra en la Figura 6B, el contacto común 44 del brazo transversal 38 está en contacto con el contacto secundario 36 del brazo secundario 30, completando de este modo un circuito entre el brazo común 16 y el brazo secundario 30.
Con referencia de nuevo a las Figuras 1A, 2 y 5B, el
interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 incluye también un brazo accionador 66. El brazo accionador 66 puede ser un cilindro alargado que tiene un primer extremo 116 y un segundo extremo 118 opuesto al primer extremo 116. En lugar de un cilindro, el brazo accionador 66 puede tener cualquier forma adecuada en sección transversal o combinación de formas, como la de un cuadrado, óvalo o un polígono. El brazo accionador 66 puede estar formado a partir de un material plástico o cualquier otro material adecuado. El brazo accionador 66 puede estar dispuesto de forma deslizable en la cavidad del brazo superior 64 y la cavidad del brazo inferior 70 del cuerpo del interruptor 12, y la cavidad del brazo superior 64 y la cavidad del brazo inferior 70 pueden tener cada una un diámetro interior que es levemente mayor que el diámetro exterior del brazo accionador 66. El brazo accionador 66 también puede extenderse a través de la abertura 90 en el primer imán 14 cuando el primer imán 14 está dispuesto dentro de la cavidad del primer imán 62. El primer extremo 116 del brazo accionador 66 puede incluir una ranura 120 y la ranura 120 puede recibir una parte del borde 122 que define la abertura en el brazo transversal 38 para fijar el brazo accionador 66 al brazo transversal 38, como se muestra en la Figura 5B. Sin embargo, el primer extremo 116 puede estar acoplado al brazo transversal 38 por cualquier medio conocido en la técnica como, por ejemplo, fijación mecánica. El segundo extremo 118 del brazo accionador 66 puede estar acoplado a la base de imán 60 del
conjunto de imán detector 58 de una manera similar al acoplamiento del primer extremo 116 al brazo transversal 38.
En funcionamiento, el primer imán 14 proporciona una fuerza magnética que atrae al segundo imán 46. Esta fuerza de atracción desplaza el conjunto de imán detector 58 hacia el primer imán 14, desplazando de este modo el brazo accionador 66 hacia el segundo extremo 74 del cuerpo del interruptor 12. El desplazamiento del brazo accionador 66 gira el brazo transversal 38 sobre el segundo extremo 20 del brazo común 16 de manera tal que el contacto común 44 esté en contacto con el contacto principal 28. En esta posición del primer interruptor, que se muestra en la Figura 6A, se completa un circuito entre el brazo principal 22 y el brazo común 16. En consecuencia, el circuito cerrado que surge de la posición del primer interruptor puede ser detectado por un procesador que esté conectado operativamente con el primer extremo 18 del brazo común 16 y el primer extremo 24 del brazo principal 22.
Sin embargo, cuando un objetivo magnético 124, que puede incluir un imán permanente o un metal ferroso, se mueve a una posición dentro de un rango predeterminado del interruptor de proximidad 10, la fuerza magnética entre el objetivo 124 y el segundo imán 46 puede ser mayor que la fuerza magnética entre el segundo imán 46 y el primer imán 14. La mayor fuerza desplaza el conjunto de imán detector 58 hacia el objetivo 124 y más allá del primer imán 14, desplazando de este modo el brazo
accionador 66 que está acoplado rígidamente a la base de imán 60 del conjunto de imán detector 58. Cuando el brazo accionador 66 se desplaza, el brazo transversal 38 gira sobre el segundo extremo 20 del brazo común 16 para alejar el contacto común 44 del contacto con el contacto principal 28 y en contacto con el segundo contacto 36. En esta posición del segundo interruptor, que se muestra en la Figura 6B, se completa un circuito entre el brazo secundario 30 y el brazo común 16. En consecuencia, el circuito cerrado que surge de la posición del segundo interruptor puede ser detectado por un procesado que está conectado operativamente con el primer extremo 18 del brazo común 16 y el primer extremo 32 del brazo secundario 30. Cuando el objetivo ya no está más dentro del rango predeterminado del interruptor de proximidad 10, la fuerza magnética entre el primer imán 14 y el segundo imán 46 se vuelve mayor que la fuerza magnética entre el segundo imán 46 y el objetivo 124 y el interruptor de proximidad 10 se mueve a la primera posición de la manera antes descripta.
Un experto en la técnica reconocería que la fuerza magnética entre el objetivo 124 y el segundo imán 46 puede depender de varios factores, tales como el tamaño relativo del objetivo 124 y el segundo imán 46 y la distancia entre el objetivo 124 y el segundo imán 46 y estas variables pueden ajustarse para proporcionar una interacción óptima entre el interruptor de proximidad 10 y el objetivo 124. De manera similar, también
puede ajustarse la fuerza magnética entre el segundo imán 46 y el primer imán 14.
Un experto en la técnica también reconocería que las modalidades descritas del interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 permiten un interruptor de cuerpo relativamente pequeño 12 con un diseño integrado, lo que permite, además, que el interruptor de proximidad activado magnéticamente 10 sea usado en aplicaciones con requisitos de espacio limitado, como en cajas de conexiones eléctricas. También es evidente para un experto en la técnica que las modalidades descritas del interruptor de proximidad activado magnéticamente 10, a diferencia de los interruptores de proximidad típicos, no necesitan una fuente de alimentación externa para funcionar, lo que simplifica la instalación y extiende la vida útil del interruptor de proximidad 10.
Pueden efectuarse variaciones en las modalidades descritas del interruptor de proximidad 10 que aún se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, en lugar de la configuración de polo único/banda única descrita, también se contempla una configuración de doble polo/doble banda. Además, pueden incluirse indicadores LED en la carcasa para indicar visualmente si el interruptor de proximidad está en la posición del primer interruptor o en la posición del segundo interruptor.
Figura 7A ilustra una modalidad alternativa de un interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 que incluye un
cuerpo de interruptor 202 que se extiende a lo largo de un eje longitudinal del cuerpo 204 y un elemento derivado 206 no móvil está fijado dentro del cuerpo del interruptor 202. El interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 incluye también un primer contacto normalmente cerrado 208 que tienen un brazo de acoplamiento 210, un segundo contacto normalmente cerrado 212 que tiene un brazo de acoplamiento 214, un primer contacto normalmente abierto 216 que tiene un brazo de acoplamiento 218 y un segundo contacto normalmente abierto 220 que tiene un brazo de acoplamiento 222. El interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 incluye además un imán de contacto 224 dispuesto dentro del cuerpo del interruptor 202, el imán de contacto 224 es móvil con relación al elemento derivado 206 de manera tal que el imán de contacto 224 pueda moverse entre una posición del primer interruptor 226 (ilustrado en la Figura 9A) y una posición del segundo interruptor 228 (ilustrado en la Figura 9B). En la posición del primer interruptor 226 que se ilustra en la Figura 9A, el imán de contacto 224 hace contacto con una parte del brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 y una parte del brazo de acoplamiento 214 del segundo contacto normalmente cerrado 212, completando así un circuito entre el primer contacto primera normalmente cerrado 208 y el segundo contacto normalmente cerrado 211. En la posición del segunda interruptor 228 que se ilustra en la Figura 9B, el imán de contacto 224 hace contacto con una parte del brazo de
acoplamiento 218 del primer contacto normalmente abierto 216 y una parte del brazo de acoplamiento 222 del segundo contacto normalmente abierto 220, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente abierto 216 y el segundo contacto normalmente abierto 220.
Con referencia a las figuras 7A y 7B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 incluye el cuerpo del interruptor 202 que se extiende a lo largo del eje longitudinal del cuerpo 204 de manera tal que el cuerpo del interruptor 202 tenga un primer extremo 232 y un segundo extremo 234 longitudinalmente opuesto al primer extremo 232. El cuerpo del interruptor 202 tiene preferentemente una forma generalmente cilindrica que tiene una sección transversal circular. Sin embargo, el cuerpo del interruptor 202 puede tener cualquier forma en sección transversal, como un polígono o un óvalo, por ejemplo. El cuerpo del interruptor 202 puede comprender una pieza única, unitaria o puede comprender dos o más partes componentes acopladas para formar el cuerpo del interruptor 202. Por ejemplo, el cuerpo del interruptor 202 puede incluir una primera mitad del cuerpo 230a y una segunda mitad del cuerpo 230b que se combinan para formar el cuerpo del interruptor 202 y la primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del cuerpo 230b pueden ser idénticos o sustancialmente idénticos. La primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del cuerpo 230b pueden estar formadas cada una por material no conductor, como plástico,
cerámica, epoxi o caucho, y pueden estar fabricadas usando procesos convencionales, como modelo por inyección, por ejemplo. El plástico puede ser un material de alta temperatura que permite que el cuerpo del interruptor 202 esté expuesto a entornos que pueden dañar los materiales plásticos convencionales. La primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del cuerpo 230b pueden unirse para formar el cuerpo del interruptor 202 usando cualquiera de varios métodos conocidos en la técnica, como soldadura ultrasónica o mediante el uso de un adhesivo. Sin embargo, el cuerpo del interruptor 202 puede estar hecho de cualquier material adecuado y puede ser fabricado por cualquier medio conocido en la técnica.
Como se ¡lustra en las Figuras 7A, 9A, 9B y 10, la primera mitad del cuerpo 230a del cuerpo del interruptor 202 puede extenderse a lo largo del eje longitudinal del cuerpo 204 desde el primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202 hasta el segundo extremo 234 el cuerpo del interruptor. La primera mitad del cuerpo 230a puede tener una superficie de emparejamiento sustancialmente plana 236a que se adapta para acoplarse a una superficie de emparejamiento correspondiente (no mostrada) de la segunda mitad del cuerpo 230b para formar el cuerpo del interruptor 202. La primera mitad del cuerpo 230a también puede incluir una primera cavidad 238a, y la primera cavidad 238a se puede extender a lo largo del eje del cuerpo longitudinal 204 que se extiende a lo largo de la superficie de emparejamiento
sustancialmente plana 236a. La primera cavidad 238a puede estar dispuesta adyacente al primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202 y la primera cavidad 238a puede estar configurada y dimensionada para recibir un elemento derivado 206 que se describirá con más detalle a continuación. Por ejemplo, la primera cavidad 238a puede ser semicilíndrica y puede tener un eje longitudinal que es coaxial con el eje longitudinal del cuerpo 204. Más específicamente, la primera cavidad 238a puede incluir una primera pared plana 278a dispuesta en una primera parte longitudinal de la primera cavidad 238a y una segunda pared plana 280a dispuesta en una segunda parte longitudinal de la segunda cavidad 238a adyacente al primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202. La primera pared 278a y la segunda pared 280a pueden ser cada una normal al eje longitudinal del cuerpo 204. Un superficie de la cavidad semicilíndrica circunferencial 282a se puede extender entre la primera pared 278a y la segunda pared 280a y un eje longitudinal de la superficie de la cavidad semicilíndrica circunferencial 282a puede estar coaxialmente alineada con el eje longitudinal del cuerpo 204. Así configurado, cuando la primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del cuerpo 230b están acopladas para formar el cuerpo del interruptor 202, la primera cavidad 238a de la primera mitad del cuerpo 230a y la primera cavidad 238b de la segunda mitad del cuerpo 230b se combinan para formar una primera cavidad cilindrica 238 que es simétrica con el eje longitudinal del
cuerpo 204 y que tiene un eje longitudinal alineado con el eje longitudinal del cuerpo 204.
Aún con referencia a las Figuras 7A, 9A, 9B y 10, la primera cavidad cilindrica 238 formada por la primera cavidad 238a de la primera mitad del cuerpo 230a y la primera cavidad 238b de la segunda mitad del cuerpo 230b se adapta para recibir un elemento derivado en forma de disco 206 (también denominado "disco derivado") de manera tal que el elemento derivado 206 no móvil esté fijado (o sustancialmente no móvil fijado) dentro de la primera cavidad cilindrica 238 del cuerpo del interruptor 202. Más específicamente, cada longitud longitudinal (es decir, la distancia longitudinal entre la primera pared 278a, 278b y la segunda pared 280a, 280b) y el diámetro de la primera cavidad cilindrica 238 (es decir, la suma de los radios individuales de la superficie de la cavidad semicilíndrica circunferencial 282a, 282b) puede ser levemente mayor (por ejemplo, del 3 al 10% mayor) que cada longitud longitudinal y el diámetro del elemento derivado cilindrico 206. El elemento derivado 206 puede tener un eje longitudinal que está coaxialmente alineado con el eje longitudinal del cuerpo 204 cuando se dispone dentro de la primera cavidad 238. El elemento derivado 206 puede estar hecho de un material ferroso (como el acero), un material magnético, o cualquier otro material o combinación de materiales que provoque o produzca una fuerza magnética de atracción entre el material y un imán (es decir, el imán de contacto 224).
Como se ¡lustra en las Figuras 7A y 10, la primera mitad del cuerpo 230a del cuerpo del interruptor 202 puede incluir una segunda cavidad 240a formada en el cuerpo del interruptor 202. La segunda cavidad 240a puede estar dispuesta entre la primera cavidad 238a y el segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202 de manera tal que un extremo de la segunda cavidad 240a pueda ser adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202. La segunda cavidad 240a puede ser configurada y dimensionada para recibir un imán de contacto desplazable 224 que se describirá con más detalle a continuación. Por ejemplo, la segunda cavidad 240a puede ser semicilíndrica y puede tener un eje longitudinal que es coaxial con el eje longitudinal del cuerpo 204. Más específicamente, la segunda cavidad 240a puede incluir una primera pared plana 242a dispuesta en un primer extremo longitudinal de la segunda cavidad 240a y una segunda pared plana 244a dispuesta en un segundo extremo longitudinal de la segunda cavidad 240a adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202. La primera pared 242a y la segunda pared 244a pueden ser cada una normal al eje longitudinal del cuerpo 204. Una superficie de la cavidad semicilíndrica circunferencial 246a se puede extender entre la primera pared 242 y la segunda pared 244 y un eje longitudinal de la superficie de la cavidad semicilíndrica circunferencial 246a puede ser coaxial con el eje longitudinal del cuerpo 204. Así configurado, cuando la primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del
cuerpo 230b están acopladas para formar el cuerpo del interruptor 202, la superficie de la cavidad circunferencial 246a de la primera mitad del cuerpo 230a y la superficie de la cavidad circunferencial 246b de la segunda mitad del cuerpo 230b se combinan para formar una superficie cilindrica de la segunda cavidad 240 que está dispuesta simétricamente (es decir, tiene un eje longitudinal coaxialmente alineado) sobre el eje longitudinal del cuerpo 204. La primera pared 242a y la segunda pared 244a pueden estar separadas longitudinalmente por una distancia adecuada para permitir que el imán de contacto 224 se desplace longitudinalmente desde una posición del primer interruptor 226 hasta una posición del segundo interruptor 228 (como se ilustra en las Figuras 9A y 9B) de una manera que se describe con más detalle a continuación. El radio de la superficie de la cavidad circunferencial 246a, 246b (es decir, el diámetro de la segunda cavidad 240) puede tener cualquier valor que permite que el imán de contacto 224 se desplace longitudinalmente desde una posición del primer interruptor 226 hasta una posición del segundo interruptor 228 (como se ilustra en las Figuras 9A y 9B) de una manera que se describe con más detalle a continuación.
Aún con referencia a las Figuras 7A y 10, la primera mitad del cuerpo 230a puede incluir además una primera abertura de contacto 248 y una segunda abertura de contacto 250 que se extiende desde una superficie exterior 252a de la primera mitad del cuerpo 230a hasta la superficie circunferencial de la cavidad
246a de la primera mitad del cuerpo 230a. La primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden intersecarse con la superficie de la cavidad circunferencial 246a en o adyacente a la segunda pared 244a de la segunda cavidad 240a. Por ejemplo, una parte de la primera abertura de contacto 248 y una parte de la segunda abertura de contacto 250 pueden hacer contacto (o pueden estar inmediatamente adyacentes) al borde formado por la intersección de la superficie de la cavidad circunferencial 246a y la segunda pared 244a. La primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden extenderse cada una a lo largo de un eje longitudinal, y cada eje longitudinal puede ser paralelo y se puede extender a lo largo de un primer plano de referencia 254 que es ortogonal al eje longitudinal del cuerpo 204. La primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden estar dispuestas simétricamente alrededor del eje longitudinal del cuerpo 204 (es decir, equidistantes del eje longitudinal del cuerpo 204) cuando se ven normales a la superficie plana de emparejamiento 236a. La primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden tener un tamaño y forma adecuados para recibir un brazo de acoplamiento 218 del primer contacto normalmente abierto 216 y el brazo de acoplamiento 222 del segundo contacto normalmente abierto 220, respectivamente. Por ejemplo, si los brazos de acoplamiento 218, 222 tienen cada uno una forma circular transversal, la primera abertura de contacto
248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden tener cada una forma circular transversal con un diámetro levemente mayor que el diámetro de los brazos de acoplamiento 218, 222. De forma alternativa, el diámetro de la primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 puede ser sustancialmente igual a (o levemente menor que) el diámetro de los brazos de acoplamiento 218, 222 para permitir un ajuste de interferencia para fijar los brazos de acoplamiento 218, 222 dentro de la primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250. La primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250 pueden tener una o más pestañas, crestas, aletas u otras características internas que pueden actuar para acoplar y retener el brazo de acoplamiento 218 del primer contacto normalmente abierto 216 y el brazo de acoplamiento 222 del segundo contacto normalmente abierto 220.
Aún con referencia a las Figuras 7A y 10, la segunda mitad del cuerpo 230b puede incluir además una primera abertura de contacto 256 y una segunda abertura de contacto 258 que se extiende desde una superficie exterior 252b de la segunda mitad del cuerpo 230b hasta la superficie circunferencial de la cavidad 246b de la segunda mitad del cuerpo 230b. La primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden intersecarse con la superficie de la cavidad circunferencial 246b en o adyacente a la primera pared 242b de la segunda cavidad 240b de la segunda mitad del cuerpo 230b. Por ejemplo, una
parte de la primera abertura de contacto 256 y una parte de la segunda abertura de contacto 258 pueden hacer contacto (o pueden estar inmediatamente adyacentes) al borde formado por la intersección de la superficie de la cavidad circunferencial 246b y la primera pared 242b. La primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden extenderse cada una a lo largo de un eje longitudinal, y cada eje longitudinal puede ser paralelo y se puede extender a lo largo de un segundo plano de referencia 260 que es ortogonal al eje longitudinal del cuerpo 204 y desplazarse longitudinalmente del primer plano de referencia 254. La primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden estar dispuestas simétricamente alrededor del eje longitudinal del cuerpo 204 (es decir, equidistantes del eje longitudinal del cuerpo 204) cuando se ven normales a la superficie plana de emparejamiento 236b de la segunda mitad del cuerpo 230b. Asimismo, el eje longitudinal de la primera abertura de contacto 248 de la primera mitad del cuerpo 230a puede estar alineado longitudinalmente (es decir, alineado con un eje de referencia que es paralelo al eje longitudinal del cuerpo 204) con el eje longitudinal de la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b cuando se ven normales a la superficie plana de emparejamiento 236a de la primera mitad del cuerpo 230a. De manera similar, el eje longitudinal de la segunda abertura de contacto 250 de la primera mitad del cuerpo 230a puede estar alineado
longitudinalmente (es decir, alineado con un eje de referencia que es paralelo al eje longitudinal del cuerpo 204) con el eje longitudinal de la segunda abertura de contacto 258 de la segunda mitad del cuerpo 230b cuando se ven normales a la superficie plana de emparejamiento 236a de la primera mitad del cuerpo 230a. La primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden tener un tamaño y forma adecuados para recibir un brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 y el brazo de acoplamiento 214 del segundo contacto normalmente cerrado 212, respectivamente. Por ejemplo, si los brazos de acoplamiento 210, 214 tienen cada uno una forma circular transversal, la primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden tener cada una forma circular transversal con un diámetro levemente mayor que el diámetro de los brazos de acoplamiento 210, 214. De forma alternativa, el diámetro de la primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 puede ser sustancialmente igual a (o levemente más pequeño que) el diámetro de los brazos de acoplamiento 210, 214 para permitir un ajuste de interferencia para fijar los brazos de acoplamiento 210, 214 dentro de la primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258. La primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258 pueden tener una o más pestañas, crestas, aletas u otras características internas que pueden actuar para acoplar y retener el brazo de acoplamiento
210 del primer contacto normalmente cerrado 208 y el brazo de acoplamiento 214 del segundo contacto normalmente cerrado 212.
Como se ilustra en las Figuras 7A y 10, la primera mitad del cuerpo 230a también puede incluir una primera abertura de contacto auxiliar 264 y una segunda abertura de contacto auxiliar 266 que está cada una coaxialmente alineada con la primera abertura de contacto 256 y la segunda abertura de contacto 258, respectivamente, de la segunda mitad del cuerpo 230b. De manera similar, la segunda mitad del cuerpo 230b también puede incluir una primera abertura de contacto auxiliar 268 y una segunda abertura de contacto auxiliar 270 que está cada una coaxialmente alineada con la primera abertura de contacto 248 y la segunda abertura de contacto 250, respectivamente, de la primera mitad del cuerpo 230a.
Con referencia a la Figura 7A, la primera mitad del cuerpo 230a puede incluir una o más ranuras longitudinales 262a formadas en la superficie exterior 252a. Por ejemplo, la primera mitad del cuerpo 230a puede incluir dos ranuras 262a que se extienden a lo largo de la superficie exterior 252a de manera tal que cada una de las ranuras 262a sea paralela al eje longitudinal del cuerpo 204. Una primera de las dos ranuras 262a puede intersecarse con la primera abertura de contacto 248 y la primera abertura de contacto auxiliar 264 de manera tal que la primera abertura de contacto 248 y la primera abertura de contacto 264 interseca la superficie exterior 252a dentro de la primera ranura
262a. Una segunda de las dos ranuras 262a puede intersecarse con la segunda abertura de contacto 250 y la segunda abertura de contacto auxiliar 266 de manera tal que la segunda abertura de contacto 250 y la segunda abertura de contacto auxiliar 266 interseca cada una la superficie exterior 252a dentro de la segunda ranura 262a. La primera y segunda ranuras 262a pueden extenderse cada una desde el primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202 hasta un punto adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202. Con referencia a las Figuras 7A, la segundad mitad del cuerpo 230b puede incluir una o más ranuras longitudinales 262b formadas en la superficie exterior 252b. Por ejemplo, la segunda mitad del cuerpo 230b puede incluir dos ranuras 262b que se extienden a lo largo de la superficie exterior 252b de manera tal que cada una de las ranuras 262b sea paralela al eje longitudinal del cuerpo 204. Una primera de las dos ranuras 262b puede intersecarse con la primera abertura de contacto 256 y la primera abertura de contacto auxiliar 268 de manera tal que la primera abertura de contacto 256 y la primera abertura de contacto 268 interseca la superficie exterior 252b dentro de la primera ranura 262b. Una segunda de las dos ranuras 262b puede intersecarse con la segunda abertura de contacto 258 y la segunda abertura de contacto auxiliar 270 de manera tal que la segunda abertura de contacto 258 y la segunda abertura de contacto auxiliar 270 interseca cada una la superficie exterior 252b dentro de la segunda ranura 262b. La primera y
segunda ranuras 262b pueden extenderse cada una desde el primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202 hasta un punto adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202. Cada una de las ranuras 262a, 262b puede tener una forma transversal idéntica que se adapta para recibir una parte de uno del primer contacto normalmente cerrado 208, el segundo contacto normalmente cerrado 212, el primer contacto normalmente abierto 216 y el segundo contacto normalmente abierto 220 de una manera que se describirá con más detalle a continuación.
Como se ilustra en las Figuras 7A, 7B, 8A, 8B, 9A y 9B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 puede incluir el primer contacto normalmente cerrado 208 y el segundo contacto normalmente cerrado 212. El primer contacto normalmente cerrado 208 puede incluir el brazo de acoplamiento 210 que se recibe en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b. El brazo de acoplamiento 210 puede tener cualquier forma adecuada como, por ejemplo, una forma cilindrica alargada que tiene un eje longitudinal que está alineado coaxialmente con el eje longitudinal de la primera abertura de contacto 256. El primer contacto normalmente cerrado 208 también puede incluir un brazo de extensión alargado 272 que se extiende desde un extremo distal 274 del brazo de acoplamiento 210. El brazo de extensión 272 puede tener cualquier forma adecuada como, por ejemplo, una forma cilindrica
alargada que tiene un eje longitudinal que está dispuesto ortogonal al eje longitudinal del brazo de acoplamiento 210 de manera tal que el primero contacto normalmente cerrado 208 tenga forma de "L". Con el brazo de acoplamiento 210 recibido en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b, el brazo de extensión 272 se recibe longitudinalmente en una ranura 262b correspondiente formada en la superficie exterior 252b de la segunda mitad del cuerpo 230b de manera tal que un extremo distal 276 del brazo de extensión 272 se extienda más allá del primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202. Así posicionado, el brazo de acoplamiento 210 que se recibe en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b también puede recibirse al menos parcialmente en la primera abertura de contacto auxiliar 264 de la primera mitad del cuerpo 230a para fijar aún más el brazo de acoplamiento 210 dentro del cuerpo del interruptor 202.
El segundo contacto normalmente cerrado 212 puede incluir el brazo de acoplamiento 214 que se recibe en la segunda abertura de contacto 258 de la segunda mitad del cuerpo 230b y la segunda abertura de contacto auxiliar 266 de la primera mitad del cuerpo 230a de la misma manera que el brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 es recibido en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b y la primera abertura de contacto auxiliar 264 de la primera mitad del cuerpo 230a, respectivamente. Un
brazo de extensión alargado 286 puede extenderse desde un extremo distal 288 del brazo de acoplamiento 214 y el brazo de extensión 286 puede ser recibido longitudinalmente en una ranura correspondiente 262b formada en la superficie exterior 252b de la segunda mitad del cuerpo 230b de manera tal que un extremo distal 290 del brazo de extensión 286 se extiende más allá del primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202.
Con referencia de nuevo a las Figuras 7A, 7B, 8A, 8B, 9A y 9B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 puede incluir el primer contacto normalmente abierto 215 y el segundo contacto normalmente abierto 220. El primer contacto normalmente abierto 216 puede incluir el brazo de acoplamiento 218 que se recibe en la primera abertura de contacto 248 de la primera mitad del cuerpo 230a y la primera abertura de contacto auxiliar 268 de la primera mitad del cuerpo 230b de la misma manera que el brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 es recibido en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b y la primera abertura de contacto auxiliar 264 de la primera mitad del cuerpo 230a, respectivamente. Un brazo de extensión alargado 292 puede extenderse desde un extremo distal 294 del brazo de acoplamiento 218 y el brazo de extensión 292 puede ser recibido longitudinalmente en una ranura correspondiente 262a formada en la superficie exterior 252a de la primera mitad del cuerpo 230a de manera tal que un extremo distal 296 del brazo de extensión 292
se extiende más allá del primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202.
El segundo contacto normalmente abierto 220 puede incluir el brazo de acoplamiento 222 que se recibe en la segunda abertura de contacto 250 de la primera mitad del cuerpo 230a y la segunda abertura de contacto auxiliar 270 de la segunda mitad del cuerpo 230b de la misma manera que el brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 es recibido en la primera abertura de contacto 256 de la segunda mitad del cuerpo 230b y la primera abertura de contacto auxiliar 264 de la primera mitad del cuerpo 230a, respectivamente. Un brazo de extensión alargado 292 puede extenderse desde un extremo distal 300 del brazo de acoplamiento 222 y el brazo de extensión 298 puede ser recibido longitudinalmente en una ranura correspondiente 262a formada en la superficie exterior 252a de la primera mitad del cuerpo 230a de manera tal que un extremo distal 302 del brazo de extensión 298 se extiende más allá del primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202. Configurados según lo descrito, los brazos de extensión 272, 286, 292, 298 pueden ser paralelos y los extremos distales 284, 290, 296, 302 de los brazos de extensión 272, 286, 292, 298 pueden cada uno estar longitudinalmente equidistantes del primer extremo 232 del cuerpo del interruptor 202. El primero y segundo contactos normalmente cerrados 208, 212 y el primer y segundo contactos normalmente abiertos 216, 220 pueden ser hechos cada uno de
un material conductos no magnético adecuado o una combinación de materiales, como cobre o plata, por ejemplo. El primer y segundo contactos normalmente cerrados 208, 212 y el primer y segundo contactos normalmente abiertos 216, 220 también pueden estar total o parcialmente recubiertos (es decir, cubiertos solo en partes destinadas a acoplarse con el imán de contacto 224) por algún enchapado adecuado, como el enchapado en oro.
Una vez más, refiriéndose a las figuras 7A, 7B, 8A, 8B, 9A y 9B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 puede incluir un manguito del cuerpo 304 que rodea el cuerpo del interruptor 202 desde el primer extremo 232 y un segundo extremo 234 . El manguito del cuerpo 304 puede corresponder en forma transversal a la forma transversal del cuerpo del interruptor 202. Por ejemplo, si el cuerpo del interruptor 202 (que puede estar compuesto por la primera mitad del cuerpo 230a y la segunda mitad del cuerpo 230b) tiene una forma cilindrica que tiene una sección transversal circular, el manguito del cuerpo 304 puede tener una superficie interior cilindrica 306 y una superficie exterior 308. La superficie exterior 308 puede tener cualquier forma adecuada, como una forma cilindrica y puede incluir una o más características de montaje (no se muestran). La superficie interior 306 puede tener un diámetro que es levemente mayor que el diámetro exterior de la superficie cilindrica exterior (es decir, las superficies exteriores 252a, 252b) del cuerpo del interruptor 202 y un eje longitudinal de la superficie interior 306 y la
superficie exterior 308 pueden estar alineados coaxialmente con el eje longitudinal del cuerpo 204. Puede existir una pequeña brecha entre la superficie interior 306 del manguito del cuerpo 304 y la superficie cilindrica exterior 252 del cuerpo del interruptor 202 para adaptarse a los brazos de extensión 272, 286, 292, 298 dispuestos en las ranuras 262a, 262b formadas en las superficies exteriores 252a, 252b del cuerpo del interruptor 202 y el contacto entre la superficie interior 306, el manguito del cuerpo 304, los brazos de extensión 272, 286, 292, 298 pueden mantener los brazos de acoplamiento asociados 210, 214, 218, 222 en una posición deseada en relación con el cuerpo del interruptor 202. La brecha entre la superficie interior 306 del manguito del cuerpo 304 y la superficie cilindrica exterior 252 del cuerpo del interruptor 202 puede llenarse con un epoxi y/o cualquier otro material de sellado adecuado para evitar que el agua o la suciedad entren en la brecha. El manguito del cuerpo 304 puede incluir una pared final 309 dispuesta en un extremo longitudinal del manguito del cuerpo 304 adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202 y la pared final 309 puede cerrar el extremo longitudinal del manguito del cuerpo 304. Los pared final 309 puede ser plana y se puede extender normal al eje longitudinal del cuerpo 204. En lugar de tener una pared final 309, el extremo longitudinal del manguito del cuerpo 304 adyacente al segundo extremo 234 del cuerpo del interruptor 202 puede estar abierto. El manguito del cuerpo 304 puede estar
formado de cualquier material no conductor y no magnético adecuado, como el mismo material plástico no conductor usado para formar el cuerpo del detector 202 (por ejemplo, plástico, cerámica, epoxi o caucho).
Como se ilustra en las Figuras 7A, 9A y 9B, el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 incluye también el imán de contacto 224 dispuesto en el cuerpo del interruptor 202. Más específicamente, el imán de contacto 224 puede estar dispuesto dentro de la segunda cavidad 240 del cuerpo del interruptor 202 que puede ser una cavidad cilindrica formada por la segunda cavidad semicilíndrica 240a de la primera mitad del cuerpo 230a y la secunda cavidad semicilíndrica 240b de la segunda mitad del cuerpo 230b. El imán de contacto 224 puede ser de forma esférica y puede tener un diámetro que es levemente menor que (por ejemplo, del 3 al 15% más pequeño) el diámetro de las segunda cavidad cilindrica 240. El imán de contacto 224 puede estar hecho o revestido con un material conductor. Por ejemplo, el imán de contacto 224 puede ser un imán esférico de neodimio enchapado en oro. Sin embargo, el imán de contacto 224 puede tener cualquier forma o tamaño que permita que el imán de contacto 224 se desplace longitudinalmente desde la posición del primer interruptor 226 (que se ilustra en la Figura 9A) hasta la posición del segundo interruptor 228 (que se ilustra en la Figura 9B).
Ensamblado como se ha descrito, con el elemento derivado
206 en la primera cavidad 238 del cuerpo del interruptor 202 y el imán de contacto 224 dispuesto dentro de la segunda cavidad 240 del cuerpo del interruptor 202, una fuerza de atracción magnética (es decir, la primera fuerza magnética) actúa entre el elemento derivado 206 y el imán de contacto 224 para mantener el imán de contacto 224 en la posición del primer interruptor 226 (que se ilustra en la Figura 9A). En esta posición del primer interruptor 226, el imán de contacto conductor 224 está en contacto con una parte del brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 y una parte del brazo de acoplamiento 214 del segundo contacto normalmente cerrado 212, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente cerrado 208 y el segundo contacto normalmente cerrado 212. También en esta posición del primer interruptor 226, el contacto de imán conductor 224 no está en contacto con ninguna parte del brazo de acoplamiento 218 del primer contacto normalmente abierto 216 ni ninguna parte del brazo de acoplamiento 222 del segundo contacto normalmente abierto 220, dando lugar así a un circuito abierto entre el primer contacto normalmente abierto 216 y el segundo contacto normalmente abierto 220. Por consiguiente, el circuito cerrado que surge de la posición del primer interruptor 226 puede ser detectado por un procesador, controlador, u otro detector que esté conectado operativamente a una parte (como el extremo distal 284) del brazo de extensión 272 del primer contacto normalmente cerrado 208 y a una parte (como el extremo
distal 290) del brazo de extensión 286 del segundo contacto normalmente cerrado 212. Del mismo modo, el circuito abierto que surge de la posición del primer interruptor 226 puede ser detectado por un procesador, controlador u otro detector que esté conectado operativamente a una parte (como el extremo distal 296) del brazo de extensión 292 del primer contacto normalmente abierto 216 y a una parte (como el extremo distal 302) del brazo de extensión 298 del segundo contacto normalmente abierto 220.
Sin embargo, cuando un objetivo magnético 310, que puede estar formado a partir de o incluir un imán permanente o un metal ferroso, se mueve a una posición dentro de un rango predeterminado del interruptor de proximidad 200, como se ilustra en la Figura 9B, la fuerza magnética entre el objetivo 310 y el imán de contacto 224 (es decir, la segunda fuerza magnética) puede ser mayor que la fuerza del primer imán (es decir, la fuerza de atracción magnética entre el imán de contacto 224 y el elemento derivado 206). Dentro del rango predeterminado, la segunda fuerza magnética más potente actúa para desplazar longitudinalmente el imán de contacto 224 de la posición del primer interruptor 226 que se ilustra en la Figura 9A a la posición del segundo interruptor 228 que se ilustra en la Figura 9B. En esta posición del segundo interruptor 228, el imán de contacto conductor 224 está en contacto con una parte del brazo de acoplamiento 218 del primer contacto normalmente abierto 216 y una parte del brazo de acoplamiento 222 del segundo contacto
normalmente abierto 220, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente abierto 216 y el segundo contacto normalmente abierto 220. Por consiguiente, el circuito cerrado que surge de la posición del segundo interruptor 228 puede ser detectado por un procesador, controlador, u otro detector que esté conectado operativamente a una parte (como el extremo distal 296) del brazo de extensión 292 del primer contacto normalmente abierto 216 y a una parte (como el extremo distal 302) del brazo de extensión 298 del segundo contacto normalmente abierto 220. Además, en esta posición del segundo interruptor 228, el imán de contacto conductor 224 no está en contacto con ninguna porción del brazo de acoplamiento 210 del primer contacto normalmente cerrado 208 ni ninguna parte del brazo de acoplamiento 214 del segundo contacto normalmente cerrado 212, dando así lugar a un circuito abierto entre el primer contacto normalmente cerrado 208 y el segundo contacto normalmente cerrado 212. Por consiguiente, el circuito abierto que surge de la posición del segundo interruptor 228 puede ser detectado por un procesador, controlador u otro detector que esté conectado operativamente a una parte (como el extremo distal 284) del brazo de extensión 272 del primer contacto normalmente cerrado 208 y a una parte (como el extremo distal 290) del brazo de extensión 286 del segundo contacto normalmente cerrado 212.
Cuando el objetivo 310 ya no está dentro del rango predeterminado del interruptor de proximidad 200, la fuerza
magnética entre el elemento derivado 206 y el imán de contacto 224 (es decir, la primera fuerza magnética) se torna mayor que la fuerza magnética entre el imán de contacto 224 y el objetivo 310 (es decir, la segunda fuerza magnética) y la primera fuerza magnética desplaza longitudinalmente el imán de contacto 224 desde la posición del segundo interruptor 228 hasta la posición del primer interruptor 226 de la manera descrita anteriormente.
Como se explicó anteriormente, la superficie de la cavidad circunferencial 246a de la primera mitad del cuerpo 230a y la superficie de la cavidad circunferencial 246b de la segunda mitad del cuerpo 230b se combinan para formar o definir al menos parcialmente la superficie cilindrica de la segunda cavidad 240. La superficie cilindrica de la segunda cavidad 240 puede tener cualquier diámetro adecuado que permite que el imán de contacto 224 se desplace longitudinalmente desde la posición del primer interruptor 226 hasta la posición del segundo interruptor 228 y viceversa. Más específicamente, la superficie cilindrica de la segunda cavidad 240 se puede adaptarse para limitar o impedir el movimiento del imán de contacto 224 en una dirección normal al eje longitudinal del cuerpo 204 cuando el imán de contacto 224 está en la posición del primer interruptor 226, la posición del segundo interruptor 228, o se desplaza longitudinalmente desde la posición del segundo interruptor 228 hasta la posición del primer interruptor 226 (y viceversa). Preferentemente, el diámetro de la superficie cilindrica de la segunda cavidad 240 puede ser
levemente (por ejemplo, del 5 al 15% más grande) que el diámetro del imán de contacto esférico 224.
Un experto en la técnica reconocería que la fuerza magnética entre el objetivo 310 y el imán de contacto 224 puede depender de varios factores, tales como el tamaño relativo del objetivo 310 y el imán de contacto 224, la distancia entre el objetivo 310 y el imán de contacto 224 y estas variables pueden ajustarse para proporcionar una rango predeterminado deseado para una aplicación específica. De manera similar, también puede ajustarse la fuerza magnética entre el imán de contacto 224 y el elemento derivado 206.
Un experto en la técnica también reconocería que las modalidades descritas del interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 permiten un interruptor de cuerpo relativamente pequeño 202 con un mecanismo de accionamiento simple que incluye una única pieza móvil (es decir, el imán de contacto 224) que actúa como accionador y contacto. Este diseño simplificado minimiza la cantidad de componentes de ensamblaje y reduce la cantidad de operaciones de montaje, reduciendo así los costos de fabricación y el tiempo de montaje. El diseño simplificado permite también una reducción general del tamaño (limitada solo por el diámetro del imán de contacto 224) que permite que el interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 sea usado en aplicaciones con requisitos de espacio limitado, como en cajas de conexiones eléctricas. Debido a que el
interruptor de proximidad activado magnéticamente 200 está diseñado para la conmutación de cargas a nivel del PLC (como 5V, por ejemplo) o menos, los tamaños de contacto pueden ser correspondientemente pequeños, permitiendo de ese modo una mayor reducción del tamaño del interruptor de proximidad 200. También es evidente para un experto en la técnica que no es necesaria una fuente de alimentación externa, lo que simplifica la instalación y extiende la vida útil del interruptor de proximidad 200.
Si bien se han descrito anteriormente diversas modalidades, esta invención no pretende estar limitada a las mismas. Pueden efectuarse variaciones en las modalidades descritas que aún se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, pueden incluirse dos o más circuitos de conmutación (que incluyen cada uno, por ejemplo, un elemento derivado 206, un imán de contacto 224 y una pluralidad de contactos 208, 212, 216, 220) en el cuerpo de un único interruptor 202 del interruptor de proximidad 200 y cada circuito de conmutación puede operar de forma independiente para permitir que un imán de contacto 224 de cada circuito pase de la posición de un primer interruptor 226 a la posición de un segundo interruptor 228 de la manera descrita anteriormente. Los dos o más circuitos de conmutación pueden estar situados en una orientación lineal dentro del cuerpo del interruptor 202 para medir el recorrido lineal. De manera alternativa, los dos o más circuitos de conmutación pueden estar
dispuestos en un patrón de rejilla dentro del cuerpo del interruptor 202 para permitir el posicionamiento del objetivo X-Y (por ejemplo, posicionamiento en una dirección a lo largo del eje longitudinal del cuerpo 204 y normal al eje longitudinal del cuerpo 204). En modalidades adicionales, el interruptor de proximidad 200 puede estar herméticamente cerrado para proteger el interruptor de proximidad 200 del agua o partículas de polvo o para permitir que el interruptor de proximidad 200 sea usado en lugares peligrosos. Además, pueden incluirse indicadores LED en o sobre una parte del cuerpo del interruptor 202 o el manguito del cuerpo 204 para indicar visualmente si el interruptor de proximidad 200 está en la posición del primer interruptor 226 o la posición del segundo interruptor 228.
Claims (20)
1. Un interruptor de proximidad activado magnéticamente que comprende: el cuerpo de un interruptor que se extiende a lo largo de un eje longitudinal; un elemento derivado no móvil fijado dentro del cuerpo del interruptor; un primer contacto normalmente cerrado que tiene un brazo de acoplamiento; un segundo contacto normalmente cerrado que tiene un brazo de acoplamiento; un primer contacto normalmente abierto que tiene un brazo de acoplamiento; un segundo contacto normalmente abierto que tiene un brazo de acoplamiento; un imán de contacto dispuesto dentro del cuerpo del interruptor; el imán de contacto es móvil con relación al elemento derivado de manera tal que el imán de contacto sea móvil entre la posición de un primer interruptor y la posición de un segundo interruptor, en el que la posición del primer interruptor, el imán de contacto hace contacto con una parte del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado y una parte del brazo de acoplamiento del segundo contacto normalmente cerrado, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente cerrado y el segundo contacto normalmente cerrado; y en el que en la posición del segundo interruptor, el imán de contacto hace contacto con una parte del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente abierto y una parte del brazo de acoplamiento del segundo contacto normalmente abierto, completando así un circuito entre el primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto.
2. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 1, en el que el imán de contacto tiene forma esférica.
3. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 1, en el que se seleccionan el elemento derivado y el imán de contacto para crear una primera fuerza magnética entre el elemento derivado y el imán de contacto y la primera fuerza magnética mantiene el imán de contacto en la posición del primer interruptor, y en el que se seleccionan el imán de contacto y un objetivo fuera del interruptor para crear una segunda fuerza magnética entre el imán de contacto y el objetivo, y la segunda fuerza magnética hace que el imán de contacto se mueva desde la posición del primer interruptor hasta la posición del segundo interruptor si la segunda fuerza magnética es mayor que la primera fuerza magnética.
4. El interruptor de proximidad activada magnéticamente de la reivindicación 3, en el que cuando la segunda fuerza magnética entre el objetivo y el imán de contacto se vuelve más débil que la primera fuerza magnética entre el elemento derivado y el imán de contacto, la primera fuerza magnética hace que el imán de contacto se mueva de la posición del segundo interruptor hasta la posición del primer interruptor.
5. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 2, en el que el imán de contacto están dispuesto en una segunda cavidad cilindrica formada en el cuerpo del interruptor, en la que una superficie cilindrica que por lo menos define parcialmente la segunda cavidad se adapta para limitar o evitar el movimiento del imán de contacto en una dirección normal para el eje longitudinal del cuerpo.
6. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 1 , en el que el imán de contacto se desplaza a lo largo del eje longitudinal del cuerpo entre la posición del primer interruptor y la posición del segundo interruptor.
7. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 1, en el que el brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado, el segundo contacto normalmente cerrado, el primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto tiene cada uno una forma alargada que tiene un eje longitudinal.
8. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 7, en el que el brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado, el segundo contacto normalmente cerrado, el primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto tiene cada uno un brazo de extensión alargado que se extiende desde un extremo distal del brazo de acoplamiento en una dirección paralela al eje longitudinal del cuerpo.
9. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 7, en el que el eje longitudinal del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado y el segundo contacto normalmente cerrado se extiende cada uno a lo largo de un segundo plano de referencia que es ortogonal al cuerpo del eje longitudinal.
10. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 9, en el que el eje longitudinal del brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto se extiende cada uno a lo largo de un primer plano de referencia que es paralelo al primer plano de referencia y se compensa con este.
11. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 10, en el que el elemento derivado está dispuesto adyacente a un primer extremo del cuerpo del interruptor y el primer plano de referencia está dispuesto adyacente a un segundo extremo del cuerpo del interruptor.
12. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 7, en el que el brazo de acoplamiento del primer contacto normalmente cerrado, el segundo contacto normalmente cerrado, el primer contacto normalmente abierto y el segundo contacto normalmente abierto tiene cada uno una forma cilindrica.
13. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 2, en el que el imán de contacto es una esfera magnética de neodimio enchapado en oro.
14. El interruptor de proximidad activada magnéticamente de la reivindicación 1, en el que el cuerpo del interruptor comprende una primera mitad del cuerpo y una segunda mitad del cuerpo, en el que la primera mitad del cuerpo y la segunda mitad del cuerpo se combinan para formar una forma cilindrica.
15. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 14, en el que el cuerpo del interruptor está dispuesto en un manguito del cuerpo cilindrico.
16. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 15, en el que la primera mitad del cuerpo, la segunda mitad del cuerpo y el manguito del cuerpo están compuestos de plástico.
17. Un método de detección de un objetivo mediante un interruptor de proximidad activado magnéticamente que comprende: proporcionar el cuerpo de un interruptor; disponer un par de contactos normalmente cerrados en el cuerpo del interruptor; disponer un par de contactos normalmente abiertos en el cuerpo del interruptor; colocar un elemento derivado estacionario en el cuerpo del interruptor; disponer de forma móvil un imán de contacto adyacente al elemento derivado; derivar el imán de contacto en acoplamiento con el par de contactos normalmente cerrados por la fuerza del elemento derivado que actúa sobre el imán de contacto; y colocar un objetivo en una primera ubicación fuera del cuerpo del interruptor de manera tal que la fuerza magnética entre el objetivo y el imán de contacto sea mayor que la fuerza magnética entre el elemento derivado y el imán de contacto, moviendo así el imán de contacto fuera del acoplamiento con el par de contactos normalmente cerrados y en acoplamiento con el par de contactos normalmente abiertos.
18. El método de la reivindicación 17, que comprende además la colocación de un objetivo en una segunda ubicación fuera del cuerpo del interruptor de manera tal que la fuerza magnética entre el objetivo y el imán de contacto sea menor que la fuerza magnética entre el elemento derivado y el imán de contacto, moviendo así el imán de contacto para que el imán de contacto se desacople del par de contactos normalmente abiertos y se acople al par de contactos normalmente cerrados.
19. El método de la reivindicación 17, que comprende además proporcionar un imán esférico como el imán de contacto, y disponer el imán esférico dentro de una cavidad cilindrica formada en el cuerpo del interruptor para evitar o limitar el desplazamiento transversal del imán esférico en relación con el cuerpo del interruptor a medida que el imán esférico se mueve fuera de acoplamiento con el par de contactos normalmente cerrados y en acoplamiento con el par de contactos normalmente abiertos.
20. El interruptor de proximidad activado magnéticamente de la reivindicación 1, en el que el elemento derivado está alejado longitudinalmente del imán de contacto.
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