Interruptor miniatura de acción rápida

Un interruptor miniatura de acción rápida , también registrado como marca comercial y conocido frecuentemente como microinterruptor , es un interruptor eléctrico que se acciona con muy poca fuerza física , mediante el uso de un mecanismo de punto de inflexión , a veces llamado mecanismo de "sobrecentro".

La característica principal de los microinterruptores es que un movimiento relativamente pequeño en el botón del actuador produce un movimiento relativamente grande en los contactos eléctricos , que ocurre a alta velocidad (independientemente de la velocidad de actuación). La conmutación se produce de forma fiable en posiciones específicas y repetibles del actuador, lo que no siempre ocurre con otros mecanismos. La mayoría de los diseños exitosos también presentan histéresis , lo que significa que una pequeña inversión del actuador es insuficiente para invertir los contactos; se requiere un movimiento significativo en la dirección opuesta. Ambas características contribuyen a lograr una interrupción limpia y fiable del circuito conmutado.

Son muy comunes debido a su bajo costo y alta durabilidad , superior a 1 millón de ciclos, e incluso hasta 10 millones de ciclos en los modelos de alta resistencia. Esta durabilidad es una consecuencia natural de su diseño.

El primer microinterruptor fue inventado por Phillip Kenneth McGall en 1932 en Freeport, Illinois , bajo la patente US1,960,020. ^{[ 1 ]} McGall era empleado de Burgess Battery Company en ese momento. En 1937, WB Schulte, ^{[ 2 ]} empleador de McGall, fundó la empresa MICRO SWITCH. La empresa y la marca registrada Micro Switch pertenecen a Honeywell Sensing and Control desde 1950. ^{[ 3 ]} El nombre se ha convertido en una marca genérica para cualquier interruptor de acción rápida. Otras empresas, además de Honeywell, ahora fabrican interruptores de acción rápida en miniatura.

En un tipo de microinterruptor, ^{[ 4 ]} internamente hay dos resortes conductores . Un resorte plano y largo está articulado en un extremo del interruptor (el izquierdo, en la fotografía) y tiene contactos eléctricos en el otro. Un pequeño resorte curvo, precargado (es decir, comprimido durante el montaje) para que intente extenderse (en la parte superior, justo a la derecha del centro en la foto), está conectado entre el resorte plano cerca de los contactos y un punto de apoyo cerca del punto medio del resorte plano. Una protuberancia actuadora presiona el resorte plano cerca de su punto de articulación.

Debido a que el resorte plano está anclado y tiene una fuerte tensión, el resorte curvo no puede moverlo hacia la derecha. El resorte curvo presiona, o tira, del resorte plano hacia arriba, es decir, alejándolo del punto de anclaje. Debido a la geometría, la fuerza ascendente es proporcional al desplazamiento, que disminuye a medida que el resorte plano se mueve hacia abajo. (En realidad, la fuerza es proporcional al seno del ángulo, que es aproximadamente proporcional al ángulo para ángulos pequeños ).

Al presionar el actuador, el resorte plano se flexiona mientras que el resorte curvo mantiene los contactos eléctricos en contacto. Cuando el resorte plano se flexiona lo suficiente, ejerce la fuerza necesaria para comprimir el resorte curvo y los contactos comienzan a moverse.

A medida que el resorte plano se mueve hacia abajo, la fuerza ascendente del resorte curvo disminuye, lo que provoca que el movimiento se acelere incluso sin que el actuador se mueva más, hasta que el resorte plano impacta el contacto normalmente abierto. Aunque el resorte plano se descomprime al moverse hacia abajo, el interruptor está diseñado para que el efecto neto sea la aceleración. Esta acción de "sobrecentro" produce un sonido de clic muy característico y una sensación muy nítida.

En la posición de accionamiento, el resorte curvo ejerce una fuerza ascendente. Si se libera el actuador, el resorte plano se desplaza hacia arriba. A medida que el resorte plano se mueve, la fuerza del resorte curvo aumenta, lo que genera una aceleración hasta que se activan los contactos normalmente cerrados. Al igual que en la dirección descendente, el interruptor está diseñado para que el resorte curvo sea lo suficientemente fuerte como para mover los contactos, incluso si el resorte plano debe flexionarse, ya que el actuador permanece inmóvil durante la conmutación.

Los microinterruptores tienen dos áreas principales de aplicación:

• En primer lugar, se utilizan cuando se necesita una fuerza de accionamiento baja con una acción claramente definida.
• En segundo lugar, se utilizan cuando se requiere fiabilidad a largo plazo. Esto se debe a su mecanismo interno y a la independencia de la fuerza de cierre sobre los contactos del interruptor con respecto a la fuerza de accionamiento. La fiabilidad del interruptor depende en gran medida de la fuerza de contacto: una fuerza adecuada y fiable, pero nunca excesiva, garantiza una larga vida útil.

Entre las aplicaciones comunes de los microinterruptores se incluyen el bloqueo de la puerta de un horno microondas , los interruptores de nivelación y seguridad en ascensores , máquinas expendedoras , botones de máquinas recreativas y la detección de atascos de papel u otras fallas en fotocopiadoras. Los microinterruptores se utilizan habitualmente en interruptores antisabotaje en válvulas de compuerta de sistemas de rociadores contra incendios y otros sistemas de tuberías de agua , donde es necesario saber si una válvula se ha abierto o cerrado.

Los microinterruptores son de uso muy extendido; entre sus aplicaciones se encuentran electrodomésticos , maquinaria , controles industriales, vehículos , capotas descapotables y muchos otros lugares donde se requiere el control de circuitos eléctricos. Generalmente, están diseñados para soportar corriente únicamente en circuitos de control, aunque algunos interruptores pueden utilizarse directamente para controlar pequeños motores, solenoides , lámparas u otros dispositivos. Existen versiones especiales de baja fuerza que pueden detectar monedas en máquinas expendedoras o, con una aleta acoplada, el flujo de aire. Los microinterruptores pueden accionarse directamente mediante un mecanismo o integrarse en un interruptor de presión , caudal o temperatura , accionado por un mecanismo de detección como un tubo Bourdon . En estas últimas aplicaciones, la repetibilidad de la posición del actuador al conmutar es esencial para una precisión a largo plazo. Una leva accionada por motor (generalmente de velocidad relativamente baja) y uno o más microinterruptores forman un mecanismo temporizador. El mecanismo de interruptor de acción rápida puede estar alojado en una carcasa metálica que incluya palancas de accionamiento, émbolos o rodillos, formando un interruptor de límite útil para el control de máquinas herramienta o maquinaria accionada eléctricamente.

• Interruptor de mercurio
• Interruptor de láminas

• Honeywell celebra el 75 aniversario del Micro Switch.