ES1257952U - Enchufe magnético de seguridad - Google Patents

Abstract

Enchufe magnético de seguridad que comprende: - una toma de corriente (1), conectable a una red eléctrica, que comprende a su vez: - una conexión hembra (4), realizada en un material con capacidad de transmisión eléctrica, conectable a dos respectivos cables del cableado de la red eléctrica, y - dos contactos N/A (10), realizados en un material con capacidad de transmisión eléctrica e interpuestos entre los cables y la conexión hembra (4), y - un conector (2), acoplable a la toma de corriente (1), que comprende a su vez una conexión macho(5), realizada en un material con capacidad de transmisión eléctrica y acoplable a la primera conexión (4) para conformación de un circuito que permite el paso de corriente desde la red eléctrica hacia un cable (3) para alimentación de un disposiivo, estando el enchufe magnético caracterizado porque: - la conexión hembra (4) está conformada por un alojamiento anular, - los contactos N/A (10) incorporan: - unos respectivos elementos metálicos (12), y - unos primeros medios de aislamiento eléctrico para impedir el paso de corriente desde la conexión hembra (4) hacia los elementos metálicos (12), y - la conexión macho (5) está conformada por una protuberancia anular, físicamente insertable de manera biunívoca en el alojamiento anular, que presenta: - un elemento magnético (19), y - unos segundos medios de aislamiento eléctrico para impedir el paso de corriente desde la conexión macho (5) hacia el elemento magnético (19), en el que, una vez establecido un acoplamiento físico biunívoco entre la conexión macho (5) y la conexión hembra (4), el elemento magnético (19) y los elementos metálicos (12) cooperan para permitir el paso del flujo de corriente eléctrica desde la toma de corriente (1) hacia el conector (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Enchufe magnético de seguridad

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuadra en el campo técnico de los conectores de corriente, más concretamente en el de los contactos por empalme, así como en el de los enchufes elásticos, y se refiere en particular a un enchufe magnético de seguridad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Un enchufe convencional está conformado básicamente por un elemento macho, conocido como clavija o conector, acoplable en un elemento hembra, conocido como toma de corriente o base, para establecimiento de una conexión mutua que forma un circuito que permite el paso de la corriente eléctrica.

El conector es una pieza de material aislante, habitualmente localizada en el extremo de un cable, de la que unas sobresalen unas varillas, llamadas espigas metálicas, insertables en el enchufe hembra para establecer la conexión eléctrica. Por su parte, la base generalmente se sitúa de manera fija en una pared, ya sea colocada de forma superficial o empotrada. Como mínimo, consta de dos piezas metálicas, que reciben a sus homólogas macho, para permitir la circulación de la corriente eléctrica. Estas piezas metálicas quedan fijadas a la red eléctrica por medio de unas pletinas plásticas que, al ser empujadas, permiten la entrada del hilo conductor, y al dejar de ejercer presión sobre ellas, unas chapas apresan el hilo, impidiendo su salida.

Con objeto de mejorar la seguridad, especialmente en lo referente a contactos eléctricos indeseados, se ha desarrollado una gran variedad de modificaciones en los enchufes convencionales así descritos.

Así, en el actual estado de la técnica pueden encontrarse documentos de patente relativos a enchufes dotados de elementos magnéticos de seguridad, como por ejemplo el modelo de utilidad español con número de publicación ES0294196, que divulga un enchufe magnético de seguridad integrado por una base fija de material aislante, dotada de medios de conexionado, con unos bornes metálicos fijos, entre los cuales y los medios de conexionado quedan dispuestos interiormente unos resortes que trabajan a retracción y que por un extremo quedan unidos a los medios de conexionado, en tanto que en el opuesto están dotados de sendos contactos que se mantienen flotantes y separados de los bornes fijos de la base. Soportada por el propio resorte queda una pieza aislante, deslizante en una cavidad de la base y abierta al exterior de la misma entre los bornes fijos, cuya pieza es portadora de una pequeña placa paramagnética o imán permanente. La segunda pieza, también de material aislante, lleva alojadas unas hembrillas metálicas con uno de sus extremos ciego, a nivel de una de las caras de la pieza aislante, y en posición coincidente con los bornes fijos de la otra pieza. Entre las hembrillas queda colocada una placa paramagnética o imán permanente en posición coincidente con la de la pieza flotante, acoplable a los contactos interiores de la primera pieza.

La patente europea con número de publicación EP2461429 describe un conjunto de enchufe que comprende un enchufe eléctrico acoplado en un mecanismo de toma de corriente, donde el enchufe y el mecanismo comprenden unas carcasas de material aislante para alojar una porción de elementos de conexión. Los elementos son accesibles por una cara de conexión, es decir, la cara frontal de la carcasa. La carcasa del mecanismo de toma de corriente encierra completamente un elemento magnético hecho de material metálico, y la carcasa del enchufe eléctrico encierra completamente un elemento magnetizable no magnético. El elemento magnetizable magnético y el no magnético se colocan cerca de la cara.

Como un último ejemplo, se puede citar el modelo de utilidad chino con número de publicación CN202050089, relativo a un conjunto de enchufe de succión magnética, que incluye un cuerpo de enchufe, una columna de electrodo del terminal del enchufe, agujeros de electrodo y contactos eléctricos dispuestos en los agujeros de electrodo. El conjunto de enchufe de succión magnética se caracteriza porque el lado de la superficie de contacto entre el cuerpo del enchufe y el cuerpo del enchufe está provisto de un imán permanente de herradura, dos extremos del imán corresponden a dos polos magnéticos del imán permanente en el extremo del enchufe, los dos polos magnéticos del imán permanente están cerca de la superficie de contacto, la bobina del electroimán es alimentada por el circuito de control, el extremo de entrada del circuito de control está conectado a los dos contactos eléctricos, el circuito de control está provisto de un interruptor de gatillo, y el interruptor de gatillo está provisto convexamente en la superficie del cuerpo del zócalo.

El principal problema que presentan muchos de los enchufes magnéticos actuales estriba en que la relación entre sus elementos magnéticos no es completamente biunívoca, lo cual puede producir accidentes eléctricos. Por ejemplo, en el caso del modelo de utilidad español ES0294196, la aproximación de cualquier imán, sin que sea el de la segunda pieza, a la base fija puede provocar contactos eléctricos.

Así pues, ninguna de las soluciones descritas en el actual estado de la técnica proporciona un enchufe magnético de seguridad que cumpla con las características del que se describe a continuación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención consiste en un enchufe magnético de seguridad, en el que el paso de un flujo de corriente eléctrica desde una toma de corriente hacia un conector se establece de manera segura por la acción de una fuerza de atracción magnética establecida mutuamente entre ambos elementos, que en una realización preferente son un imán y unos contactos eléctricos, y merced a un acoplamiento físico biunívoco que evita que la acción de cualquier imán o elemento magnético similar y ajeno al enchufe pueda producir contactos eléctricos indeseados, tal y como se ha mencionado que podría suceder por ejemplo en la patente española ES0294196.

Así, el enchufe está conformado por una toma de corriente, conectable a una red eléctrica y empotrable en una pared, y un conector, acoplable a la toma de corriente para formación de un circuito que permite el paso de corriente desde la red eléctrica hacia un cable de alimentación.

Para establecer una conexión eléctrica, la toma de corriente y el conector comprenden, respectivamente, una conexión hembra y una conexión macho, realizadas en materiales con capacidad de transmisión eléctrica. Ambas conexiones están configuradas y dimensionadas para conformación de un acoplamiento físico biunívoco, de manera tal que únicamente un total acoplamiento entre ambos elementos permite el flujo de corriente.

En segundo lugar, ambas conexiones comprenden unos elementos complementarios que, una vez establecido el correcto acoplamiento físico biunívoco, cooperan para permitir el paso del flujo de corriente eléctrica desde la toma de corriente hacia el conector. La combinación de ambas características evita contactos eléctricos indeseados, contribuyendo así a mejorar la seguridad del enchufe.

En la realización preferente del enchufe, los elementos complementarios cooperan gracias a una fuerza de atracción magnética, y consisten en un imán, localizado en un extremo distal de la conexión macho, y unos contactos N/A, interpuestos entre la conexión con la red eléctrica y la conexión hembra y dotados de un elemento metálico localizado en su extremo libre. De esa forma, cuando toma y conector están totalmente acoplados, los contactos N/A se ven atraídos por el imán, permitiendo el paso de corriente. Preferentemente, los contactos N/A son unas pletinas flotantes de aleación no férrica Ni-Cr, por su mejor disipación de calor residual, a las que se incorpora el mencionado elemento metálico en la punta, para ser atraídas por el imán de la parte macho.

Es necesario indicar en este punto que tanto el imán como el elemento metálico se encuentran adecuadamente aislados de, respectivamente, la conexión macho y la hembra, para evitar la circulación de corriente por dichos elementos lo cual generaría, como es lógico, un campo magnético indeseado.

Asimismo, en esta realización preferente, las conexiones tienen una geometría anular, siendo una protuberancia la conexión macho y un alojamiento la conexión hembra, lo cual permite un acoplamiento físico rápido, cómodo y sencillo.

Se contempla asimismo que el enchufe comprenda adicionalmente elementos indicadores de caídas de tensión en la toma, para mejora de la seguridad pasiva. Preferentemente, dichos elementos indicadores consisten en una luz de tipo LED.

El material en el que están realizadas las partes no conductoras del enchufe, principalmente las carcasas, es aislante térmica y eléctricamente, no poroso, e ignifugo hasta altas temperaturas, como por ejemplo polyester reforzado, bakelita o porcelana. Al funcionar por contacto, se debe garantizar la conducción del amperaje y potencia en fase.

En definitiva, el enchufe magnético de seguridad así descrito supone una solución sencilla y económica que supera las desventajas e inconvenientes del actual estado de la técnica. Asimismo, da lugar a un enchufe estéticamente mejorado respecto a los existentes, ya que por ejemplo las tomas empotrables en la pared pueden quedar con un aspecto prácticamente liso, en las que únicamente se aprecie la ranura correspondiente a la conexión hembra, la cual puede incluso disimularse mediante tapas practicables.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la toma de corriente y el conector, en disposición desconectada.

Figura 2.- Muestra una vista en planta de una sección parcial del enchufe, en disposición conectada.

Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del conector parcialmente seccionado, previo a su acople con una clavija.

Figura 4.- Muestra una vista parcialmente seccionada de la toma de corriente y el conector de la figura 1.

Figura 5.- Muestra un detalle de una perspectiva frontal parcialmente seccionada la toma de corriente y el conector parcialmente acoplados entre sí, sin que se produzca paso de corriente desde el primero hacia el segundo.

Figura 6.- Muestra un detalle de una perspectiva trasera de la toma de corriente y el conector de la figura 5.

Figura 7.- Muestra un detalle de una perspectiva frontal parcialmente seccionada la toma de corriente y el conector totalmente acoplados entre sí, de forma que se permite el paso de la corriente desde el primero hacia el segundo.

Figura 8.- Muestra un detalle de una perspectiva trasera de la toma de corriente y el conector de la figura 7.

Figura 9.- Muestra una perspectiva delantera del conector.

Figura 10.- Muestra una vista esquemática de las conexiones eléctricas de la toma y el conector.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Seguidamente se proporciona, con ayuda de las figuras anteriormente referidas, una explicación detallada de un ejemplo de realización preferente del objeto de la presente invención.

El enchufe magnético de seguridad que se describe está conformado por una toma de corriente (1), conectable a una red eléctrica y, en su caso, empotrable en una pared, y un conector (2), acoplable a la toma de corriente (1) para establecimiento de una conexión mutua y conformación de un circuito que permite el paso de corriente desde la red eléctrica hacia un cable (3) para alimentación de un dispositivo desde el cual parte dicho cable (3), como se ilustra en las figuras 1 y 2.

Para establecer una conexión eléctrica, tanto la toma de corriente (1) como el conector (2) comprenden, respectivamente, una conexión hembra (4) y una conexión macho (5), realizadas en materiales con capacidad de transmisión eléctrica y las cuales, en primer lugar, están configuradas y dimensionadas para conformación de un acoplamiento físico biunívoco y, en segundo, comprenden unos elementos complementarios que cooperan mutuamente para permitir o impedir el paso de corriente desde la toma de corriente (1) hacia el conector (2). Ambas características evitan contactos eléctricos indeseados, contribuyendo así a mejorar la seguridad del enchufe.

Como se ilustra en las figuras adjuntas, la toma de corriente (1) comprende una carcasa (6), realizada en un material con capacidad de aislamiento eléctrico y que en esta realización preferente tiene una geometría esencialmente tubular. La carcasa (6) presenta una cara frontal (7), destinada a quedar orientada hacia el exterior, y una cara trasera (8), destinada a quedar orientada hacia el interior de la pared en la cual es insertable.

La toma de corriente (1) comprende asimismo la mencionada conexión hembra (4), dos clemas (9), para conexión con dos cables del cableado de la red eléctrica, y dos contactos N/A (10), realizados en un material con capacidad de transmisión eléctrica que en esta realización preferente es una aleación Níquel-Cromo, interpuestos entre los dos cables del cableado y la conexión hembra (4). En la realización aquí mostrada, los cables del cableado de red con los que se conecta la conexión hembra (4) son el neutro y la fase, mientras que el cable de toma de tierra se conecta aparte.

Cada uno de los dos contactos N/A (10) comprende un resorte (11), que lo mantiene en posición normalmente abierta a la vez que permite un ligero desplazamiento con respecto a la conexión hembra (4), y un elemento metálico (12), localizado en un extremo distal y dotado de unos primeros medios de aislamiento eléctrico con respecto al resto de la conexión hembra (4), para impedir el paso de corriente hacia dicho elemento metálico (12). Como ya se ha indicado anteriormente, dicha conexión hembra (4) está realizada en un material con capacidad de transmisión eléctrica.

En la realización preferente aquí mostrada, en la que cada uno de los contactos N/A (10) consiste en una respectiva pletina flotante acodada, el resorte (11) está conformado por la propia acodadura de la pletina.

La conexión hembra (4) está conformada por un alojamiento anular que parte de una abertura localizada en la cara frontal (7) y se prolonga hacia el interior de la carcasa (6), quedando delimitado interiormente por dos paredes laterales concéntricas y una base de cierre.

Cada una de las paredes laterales concéntricas de la conexión hembra (4) es conectable, con interposición del correspondiente contacto N/A (10), con el neutro o la fase del cableado. En la realización preferente que se describe, la pared interna es conectable al neutro, mientras que la pared externa es conectable a la fase.

Se contempla asimismo la incorporación a la toma de corriente (1) de medios de seguridad y funcionalidad adicionales, tales como por ejemplo un elemento indicador, no mostrado en las figuras adjuntas, para señalización de un correcto funcionamiento, el cual consiste preferentemente en una luz LED localizada en la cara frontal (7) de la carcasa (6). Se contempla asimismo la incorporación de una tapa, localizada en la abertura de la conexión hembra (4), abatible por presión de la conexión macho (5) y que permitiría que la cara frontal (7) quedase totalmente plana a la vista.

Por su lado, el conector (2) comprende un cuerpo (13), de un material con capacidad de aislamiento eléctrico, y que presenta una cara anterior (14), enfrentable a la cara frontal (7) de la toma de corriente (1), y una cara posterior (15) desde la que parte el cable (3). En esta realización preferente, el cuerpo (13) tiene una geometría esencialmente cilíndrico-tubular, y el cable (3) no está directamente conectado al elemento al que se pretende alimentar, sino que el conector (2) es acoplable a una clavija convencional (16), de la cual parte el cable (3) de alimentación.

El conector (2) comprende la mencionada conexión macho (5), acoplable a su vez a la conexión hembra (4) y al cable (3) de alimentación de un dispositivo. La conexión macho (5), mostrada en detalle en la figura 9, está conformada por una protuberancia anular, que presenta una cara interna (17), una cara externa (18) y un sector más externo en la punta, en el que se localiza un elemento magnético (19), en este caso un imán permanente que recorre todo el perímetro de la punta de la protuberancia anular.

Al igual que en el caso de la conexión hembra (4), el elemento magnético (19) comprende unos segundos medios de aislamiento eléctrico con respecto al resto de la conexión macho (5), para impedir el paso de corriente hacia dicho elemento magnético (19), para de esa manera impedir la creación de un campo magnético indeseado.

En la conexión macho (5) así descrita se define un alojamiento central en el que se localiza una conexión de tierra (20), conectable con la tierra del conector (2).

La protuberancia anular de la conexión macho (5) está dimensionada y configurada de forma que resulta físicamente insertable, de manera biunívoca, en el interior de la conexión hembra (4), hasta que su elemento magnético (19) distal topa con la base de cierre y atrae a los contactos N/A (10), conformando la unión mutua biunívoca anteriormente mencionada, momento en el que la toma de corriente (1) y el conector (2) se encuentran correctamente acoplados entre sí, permitiendo el paso de corriente.

Las caras interna (17) y externa (18) de la protuberancia anular se encuentran conectadas al cableado de fase y/o neutro del cable (3), y son a su vez conectables con las paredes laterales concéntricas de la conexión hembra (4), como se ilustra en la figura 10.

En las figuras 5 y 6 se muestran dos vistas del enchufe en una posición de reposo, en la cual la toma de corriente (1) y el conector (2) no se encuentran totalmente acoplados entre sí, de forma que los contactos N/A (10) se encuentran en su posición normal, separados de la conexión hembra (4) e impidiendo así el paso de la corriente eléctrica.

Por el contrario, en las figuras 7 y 8 se observan esas mismas vistas, pero con el enchufe en posición activa, en la que el conector (2) se encuentra acoplado a la toma de corriente (1). Como se aprecia, el elemento magnético (19) ejerce una fuerza de atracción tal sobre los elementos metálicos (12) que hace que los contactos N/A (10) desplacen hasta contactar con la primera conexión (4), permitiendo así el paso de corriente hacia ésta y, en consecuencia, hacia la conexión macho (5) y hacia el cable (3).

Los respectivos aislamientos eléctricos que presentan el elemento magnético (19) y los elementos metálicos (12) evitan que la corriente que fluye entre las conexiones llegue hasta dichos elementos, evitando así la generación de un campo magnético indeseado que dificultaría un correcto funcionamiento del enchufe.

Finalmente, la separación física mutua del conector (2) y la toma de corriente (1) hace que los contactos N/A (10) desplacen nuevamente, debido a su resorte (12), hacia su posición normalmente alejada de la conexión hembra (4), al dejar de estar influidos sus primeros elementos metálicos (12) por el elemento magnético (19), volviendo a la posición de reposo que se mostraba en las figuras 5 y 6.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Enchufe magnético de seguridad que comprende:

- una toma de corriente (1), conectable a una red eléctrica, que comprende a su vez:

- una conexión hembra (4), realizada en un material con capacidad de transmisión eléctrica, conectable a dos respectivos cables del cableado de la red eléctrica, y - dos contactos N/A (10), realizados en un material con capacidad de transmisión eléctrica e interpuestos entre los cables y la conexión hembra (4), y - un conector (2), acoplable a la toma de corriente (1), que comprende a su vez una conexión macho (5), realizada en un material con capacidad de transmisión eléctrica y acoplable a la primera conexión (4) para conformación de un circuito que permite el paso de corriente desde la red eléctrica hacia un cable (3) para alimentación de un dispositivo,

estando el enchufe magnético caracterizado por que:

- la conexión hembra (4) está conformada por un alojamiento anular,

- los contactos N/A (10) incorporan:

- unos respectivos elementos metálicos (12), y

- unos primeros medios de aislamiento eléctrico para impedir el paso de corriente desde la conexión hembra (4) hacia los elementos metálicos (12), y - la conexión macho (5) está conformada por una protuberancia anular, físicamente insertable de manera biunívoca en el alojamiento anular, que presenta:

- un elemento magnético (19), y

- unos segundos medios de aislamiento eléctrico para impedir el paso de corriente desde la conexión macho (5) hacia el elemento magnético (19), en el que, una vez establecido un acoplamiento físico biunívoco entre la conexión macho (5) y la conexión hembra (4), el elemento magnético (19) y los elementos metálicos (12) cooperan para permitir el paso del flujo de corriente eléctrica desde la toma de corriente (1) hacia el conector (2).

2. Enchufe magnético de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que:

- los elementos metálicos (12) están localizados en los respectivos extremos distales de los contactos N/A (10), y

- el elemento magnético (19) está localizado en un sector más externo de la protuberancia anular de la conexión macho (5).

3. Enchufe magnético de seguridad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la toma de corriente (1) comprende dos clemas (9), para conexión con dos cables del cableado de la red eléctrica.

4. Enchufe magnético de seguridad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la toma de corriente (1) comprende una carcasa (6), realizada en un material con capacidad de aislamiento eléctrico.

5. Enchufe magnético de seguridad de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado por que la carcasa (6) tiene una geometría tubular.