BRPI0915758B1

BRPI0915758B1 - Botão de pressão duplo

Info

Publication number: BRPI0915758B1
Application number: BRPI0915758-1A
Authority: BR
Inventors: Ronny Beck; Frank Hirschberger
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2019-10-08
Also published as: EP2297758A1; BRPI0915758A2; CN102084448B; WO2010006899A1; DE102008033131A1; CN102084448A; EP2297758B1

Abstract

botão de pressão duplo a presente invenção refere-se a um botão de pressão duplo possuindo um envoltório que recebe pelo menos dois botões de pressão (8, 9), os ditos botões de pressão (8, 9) e o envoltório sendo vedados um com relação ao outro por um elemento de vedação. o botão de pressão duplo de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de o elemento de vedação ser uma manta de vedação de borracha de silicone (14).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BOTÃO DE PRESSÃO DUPLO.

[001] A presente invenção refere-se a um botão de pressão duplo possuindo um alojamento no qual pelo menos dois botões de pressão são acomodados, com os botões de pressão e o alojamento sendo vedados um com relação ao outro através de um elemento de vedação. [002] Os botões de pressão desse tipo são empregados regularmente para o registro de comandos no que é chamado de interface entre homem e máquina. É concebível o uso não apenas para disjuntores de corrente de controle, mas também para circuitos de energia pelo emprego do botão de pressão como um gatilho para os comutadores de energia. Os ditos botões de pressão estão sujeitos a demandas rígidas em termos de vida útil, robustez, vedação da parte elétrica contra água e sujeira, e uma capacidade de serem produzidos o mais economicamente possível e com o máximo de confiabilidade de processo.

[003] Prosseguindo a partir de DE 29 14 709 C2, encontra-se um aparelho de comando ou sinalização que é inserido em um painel e no caso no qual uma membrana de rolamento anular feita de material elasticamente deformável é fornecida para vedar a passagem entre um alojamento de aparelho e a parte superior do mesmo, membrana essa que é montada na parte superior do aparelho e unida contra seu alojamento. Para unir a borda externa da membrana de rolamento contra uma região de fixação do alojamento de aparelho se estendendo em paralelo com relação ao eixo geométrico longitudinal da parte superior do aparelho, um anel de montagem que é inserido no dito alojamento e através do qual a parte superior do aparelho engata é fornecido no qual a membrana de rolamento é montada. O anel de montagem pressiona a borda externa da membrana de rolamento independentemente do formato da seção transversal do alojamento

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2/10 contra a região de fixação do alojamento do aparelho. O anel de montagem pode, por meio de ombros ou projeções moldadas na parte superior do aparelho, ser inserido na região de fixação do alojamento do aparelho juntamente com a membrana de rolamento enquanto a dita parte superior está sendo instalada e pode ser pressionada para fora da região de fixação através da dita parte enquanto está sendo desinstalado.

[004] DE 31 43 900 A1 descreve um comutador elétrico consistindo em um alojamento cilíndrico que possui uma haste rosqueada aparafusada em uma parede de engrenagem. Se projetando a partir do centro da haste encontra-se um êmbolo que se estende para dentro do espaço de engrenagem. O êmbolo é fornecido em sua circunferência com uma partição anular servindo para acomodar a virola de vedação de óleo da membrana de rolamento. A borda externa da membrana de rolamento é formatada em uma virola e presa firmemente entre o alojamento de comutador e a parte de alojamento consistindo em material isolante e servindo para acomodar os contatos do comutador elétrico e restaurar as molas.

[005] Conhecido a partir de DE 19 16 239 é um comutador elétrico possuindo um elemento de acionamento formado por um botão de pressão axialmente móvel direcionado através da parede do envoltório do comutador. O botão de pressão consiste em duas partes que são axialmente conectadas juntas e entre as quais a borda de uma abertura central em uma membrana de material impermeável e elasticamente deformável é presa, com a dita borda externa da membrana pressionando um anel de fixação contra a parede de envoltório do comutador de tal forma que a abertura através da qual o botão de pressão passa no envoltório do comutador seja totalmente vedada.

[006] O objetivo da presente invenção é fornecer um conceito de vedação para um botão de pressão duplo, conceito esse que transmitirá

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3/10 os movimentos de comutador dos botões de pressão mecânicos sem o efeito de vedação ser submetido a um processo de envelhecimento devido a um desgaste maior.

[007] O dito objetivo é alcançado por meio de um botão de pressão duplo cujo alojamento compreende uma roseta e sendo que, na roseta, curvas combinadas com o formato da tampa são formadas no alojamento da roseta, de modo que as tampas de vedação possam se formar, no estado acionado, na direção da roseta. As modalidades vantajosas e os desenvolvimentos que podem ser utilizados sozinhos ou em combinação são a matéria reivindicada das concretizações.

[008] O dito objetivo é alcançado por meio de um botão de pressão duplo possuindo um alojamento no qual pelo menos dois botões de pressão são acomodados, com os botões de pressão e o alojamento sendo vedados um do outro através de um elemento de vedação. É, portanto, essencial para a invenção que o elemento de vedação seja uma manta de vedação feita de borracha de silicone.

[009] Em contraste com outros tipos de borracha, a borracha de silicone não contém carbono na corrente molecular, mas silicone alternando com oxigênio. Isso torna o material excepcionalmente resistente a altas e baixas temperaturas o que permite que o mesmo retenha suas propriedades de forma substancialmente inalterada através de faixas de temperatura muito amplas. A borracha de silicone tende apenas a uma deformação plástica muito leve. Ademais, tem uma permeabilidade a gás muito alta. Sua resistência ao calor e ao frio é de entre +210 ^oC e -60 ^oC. A borracha de silicone é em particular resistente a ácidos clorídricos diluídos, óleos e gorduras animal e vegetal, fluidos de freio com base em glicol, fluidos hidráulicos resistentes a chamas, água até 100 ^oC, óleo de motor e de transmissão de um tipo alifático, e hidrocarbonos aromáticos clorados de alto peso molecular.

[0010] O que é preferivelmente utilizado para a manta de vedação

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4/10 inventiva é um silicone sólido VMQ50 Shore A que corresponde às exigências mecânicas e óticas. A dureza Shore é uma codificação de material para elastômeros e plásticos e tem sido estabelecida nos padrões DIN 53505 e DIN 7868. O implemento de núcleo do elemento de teste de dureza Shore é um pino carregado por mola de aço endurecido. A profundidade na qual o mesmo penetra o material sendo testado é uma medida da dureza Shore correspondente graduada em uma escala de 0 Shore (2,5 mm de profundidade de penetração) até 100 Shore (0 mm de profundidade de penetração). Um alto valor significa um alto grau de dureza. Para um aparelho de teste de dureza Shore um dispositivo adicional é necessário que pressiona a amostra sendo medida no banco de medição com uma força de 12,5 N para Shore A e 50 N para Shore D. A temperatura tem um papel mais importante na determinação da dureza Shore do que na determinação da dureza de materiais metálicos. A temperatura desejada de 23 ^oC é, portanto, limitada aqui ao intervalo de temperatura de ± 2K. A espessura de material deve ser de pelo menos 9 mm na faixa Shore de 0 a 50 e pelo menos 6 mm. para substâncias mais duras.

[0011] A especificação Shore A é utilizada para elastômeros moles depois da medição utilizando uma agulha com uma ponta cega. A face de extremidade do cone truncado possui um diâmetro de 0,79 mm.; o ângulo de cone sendo de 35^o . O peso de apoio é de 1 kg e o tempo de retenção é de 15 segundos.

[0012] Pretende-se que a região interna do botão de pressão duplo seja coberta pela manta de vedação feita de borracha de silicone. A dita parte possui preferivelmente duas tampas presas entre as tampas de pressão descendente e os êmbolos. A dita fixação age como uma vedação contra a operação de comutação dos componentes ativos. A manta de vedação dessa forma se torna uma vedação de membrana dupla. A vedação é fornecida para fora pelo apoio firme da vedação de

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5/10 membrana dupla entre o alojamento consubstanciado como uma roseta e o painel iluminado.

[0013] O elemento de vedação possui preferivelmente uma região translúcida. O material entre as duas tampas de vedação é, portanto, enfraquecido para alcançar o máximo de translucidez possível.

[0014] As tampas de vedação são vantajosamente arredondadas por um contorno de virola que também encerra parcialmente as tampas de vedação. A vedação de membrana dupla de silicone é presa entre a roseta e o painel iluminado, com o contorno de virola formando contra uma nervura de pressão, moldada no painel iluminado, depois de o dito painel ter sido inserido ou, como pode ser o caso, encaixado por pressão no anel dianteiro. A superfície superior da roseta serve como uma superfície de vedação. A vedação interna é fornecida pela conexão por fricção e encaixe por forma combinado entre a tampa de vedação e o êmbolo. Sua posição restrita fornece aos botões de pressão duplos uma tensão inerente fornecendo os mesmos com um alto grau de estabilidade dimensional.

[0015] É adicionalmente essencial para a invenção que a geometria da tampa de comutador, ou, como pode ser o caso, a vedação de membrana dupla seja tal que ao invés de rolar para baixo enquanto a tampa de pressão descendente está sendo acionada a membrana prétensionada seja dobrada. A roseta possui recessos arredondados e adequadamente combinados para essa finalidade. A dita ação de dobra ajudará a suportar a tampa de pressão descendente durante o cruzamento zero da membrana e também auxiliar na percepção com base em toque.

[0016] A vedação de membrana dupla inventiva terá uma vida útil de serviço mecânico de pelo menos 7,5 x 10⁶ operações de comutação possíveis com o funcionamento constante. Portanto, se conforma à Classe de Proteção IP69K. A vedação consubstanciada como uma

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6/10 membrana dobrada possui uma alta resistência mecânica e capacidade de transmissão e é empregada particularmente no botão de pressão duplo por conta de sua geometria bem equilibrada que permite que o mesmo absorva e distribua a tensão que ocorre.

[0017] Outras vantagens e modalidades da invenção são explicadas abaixo com o auxílio das modalidades ilustrativas e esquemas.

[0018] A figura 1 é uma representação em corte de um botão de pressão duplo inventivo no estado não acionado;

A figura 2 é uma representação em corte de um botão de pressão duplo como ilustrado na figura 1 no estado acionado;

A figura 3 é uma representação em corte de uma seção ampliada da figura 1 possuindo uma manta de vedação inventiva no estado não acionado;

A figura 4 é uma representação em perspectiva da manta de vedação inventiva observada a partir de cima;

A figura 5 é uma representação em perspectiva da manta de vedação como ilustrado na figura 4 observada a partir de baixo;

A figura 6 é uma representação explodida da manta de vedação com uma roseta;

A figura 7 é uma representação explodida com uma roseta, anel dianteiro, manta de vedação e painel iluminado;

A figura 8 é uma representação em perspectiva do painel iluminado como ilustrado na figura 7 observado a partir de baixo; e

A figura 9 é uma representação em perspectiva do painel iluminado observado a partir de cima.

[0019] A figura 1 é uma representação em corte de um botão de pressão duplo inventivo 1 no estado não acionado. O botão de pressão duplo 1 possui preferivelmente um alojamento de duas partes que inclui uma roseta 2 com um anel dianteiro 3 montado na mesma. A roseta 2 é

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7/10 consubstanciada como uma parte de alojamento inferior. Montados nesse local encontram-se preferivelmente dois êmbolos 4 que se projetam para dentro do anel dianteiro montado 3 consubstanciado como uma parte de alojamento superior. Disposta dentro dos êmbolos 4 dentro da roseta 2 encontra-se uma região iluminada 5. O anel dianteiro 3 funcionando como a parte de alojamento superior é consubstanciado preferivelmente como uma superelipse e, dessa forma, constitui uma elipse e um retângulo misturados. O anel dianteiro 3 possui uma superfície de contato 6 disposta no lado de baixo e se projetando para a direita e esquerda além da roseta 2 que é disposta de forma centralizada abaixo do anel dianteiro 3. Disposto de forma centralizada no anel dianteiro 3 encontra-se um painel iluminado 7 que está localizado acima da região iluminada 5 na roseta 2. Os botões de pressão 8, 9 são posicionados no anel dianteiro 3 para a esquerda e direita do dito painel iluminado 7. Os elementos de mola 10 preferivelmente molas de pressão esféricas - são dispostos abaixo dos botões de pressão 8, 9. Os botões de pressão 8, 9 possuem elementos guia 11, 12 que se projetam para dentro do anel dianteiro 3 e para dentro do respectivo elemento de mola 10. Os botões de pressão 8, 9 também possuem recessos nos quais os êmbolos 4 que se projetam além da roseta 2 são acomodados. Os êmbolos 4 passam através de uma manta de vedação 14 antes de entrarem nos botões de pressão 8, 9. A manta de vedação 14 é presa entre o painel iluminado 7 e a roseta 2 e possui preferivelmente duas tampas 15, 16. As tampas 15, 16 possuem preferivelmente elementos de furo dispostos de forma centralizada 17 para permitir que os êmbolos 4 passem através da manta de vedação 14. Disposta entre as tampas 15, 16 encontra-se uma região translúcida 18 abaixo da qual a região iluminada 5 é posicionada na roseta e acima da qual o painel iluminado 7 é posicionado no anel dianteiro 3. A região translúcida 18 é formada preferivelmente pela consubstanciação do

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8/10 material da manta de vedação 14 - uma borracha de silicone, preferivelmente VMQ50 Shore A - como sendo enfraquecida nesse local. As tampas 15, 16 apontam no estado não acionado na direção do anel dianteiro 3. De modo que as tampas 15, 16 possam formar na direção da roseta 2 no estado acionado, curvas 19 combinadas com o formato da tampa foram formadas no alojamento da roseta 2. As ditas curvas 19 oferecem às tampas 15, 16 o espaço para virar a partir do estado não acionado para o estado acionado, com as tampas 15, 16 sendo submetidas a um mecanismo de dobra de modo que a manta de vedação 14 possa ser referida também como uma membrana de dobra. [0020] A figura 2 é uma representação em corte do botão de pressão duplo 1 como ilustrado na figura 1 no estado acionado. As tampas 15, 16 da manta de vedação 14 são agora formadas na direção da roseta 2 e são aplicadas contra as curvas 19. As tampas 15, 16 são submetidas a um mecanismo de dobra, significando que ao invés de rolarem para baixo continuamente agarrando-se à parede dos êmbolos 4, as mesmas desenvolvem dobras que fazem com que as tampas 15, 16 virem espontaneamente. Esse processo é descontínuo em comparação com um onde a membrana rola descendente e continuamente e oferece a vantagem de a manta de vedação inventiva 14 não ser submetida a qualquer desgaste devido à fricção que ocorre no processo de rolamento descendente. Prossegue adicionalmente a partir da figura 2 onde os botões de pressão 8, 9 que devem ser acionados mutuamente de forma independente são orientados em seu processo de acionamento por três componentes. Por um lado, os êmbolos 4 e os elementos guia 11, 12 que se projetam para dentro dos elementos de mola 10 servem como componentes direcionais. Adicionalmente, porém, o anel dianteiro 3 com sua borda 20 e a saliência batente 21 também possui uma função de guia para os botões de pressão 8, 9.

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9/10 [0021] A figura 3 é uma representação em corte de uma seção ampliada da figura 1 possuindo uma manta de vedação inventiva 14 no estado não acionado. A manta de vedação 14 é consubstanciada na direção do anel dianteiro 3 e é penetrada pelo êmbolo 4. A curva 19 no alojamento da roseta 2 permite que a manta de vedação 14 vire no estado acionado.

[0022] A figura 4 é uma representação em perspectiva da manta de vedação inventiva 14 observada a partir de cima. O formato básico da manta de vedação 14 corresponde preferivelmente a uma superelipse e combina com o formato básico do anel dianteiro 3. A região iluminada 5 é disposta de forma centralizada entre duas tampas 15 e 16. As tampas 15 e 16 possuem preferivelmente elementos de furo dispostos de forma centralizada 17. A manta de vedação 14 também possui projeções 24 nos lados 22, 23 se estendendo mutuamente em paralelo sem arredondamento.

[0023] A figura 5 é uma representação em perspectiva da manta de vedação 14 observada a partir de baixo. Está claro, então, que um contorno de virola 25 cerca as tampas 15, 16 e parcialmente as projeções 24.

[0024] A figura 6 é uma representação explodida da manta de vedação 14 com a roseta 2. A roseta 2 possui um elemento de suporte 26 que é, da mesma forma, consubstanciado preferivelmente como uma superelipse e que possui duas curvas 19 para as tampas 15, 16 e uma região de iluminação transversal 27 disposta entre as mesmas. O elemento de suporte 26 possui elementos de trava 28 dispostos em suas bordas.

[0025] A figura 7 é uma representação explodida com uma roseta 2, anel dianteiro 3, manta de vedação 14, e painel iluminado 7. O painel iluminado 7 possui um acessório superior em formato de caixa 29 disposto em uma placa 30. Nos cantos da placa 30 encontram-se

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10/10 elementos de trava apontando para baixo 31.

[0026] A figura 8 é uma representação em perspectiva do painel iluminado ilustrado na figura 7 observado a partir de baixo. As curvas 32 servindo para acomodar as tampas 15, 16 podem ser observadas no lado de baixo para a esquerda e direita do acessório superior em formato de caixa 29. As curvas 32 são parcialmente cercadas por uma nervura de pressionamento 33 que é unida sob o acessório superior em formato de caixa 29.

[0027] A figura 9 é uma representação em perspectiva do painel iluminado 7 observado a partir de cima.

[0028] O botão duplo inventivo permitirá que o movimento de comutação mecânica dos botões de pressão seja transmitido sem o efeito de vedação ser submetido a um processo de envelhecimento devido a um desgaste maior.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Botão de pressão duplo possuindo um alojamento, no qual pelo menos dois botões de pressão (8, 9) são acomodados, sendo que os botões de pressão (8, 9) e o alojamento são vedados um do outro através de um elemento de vedação, sendo que o elemento de vedação é uma manta de vedação (14) feita de borracha de silicone, sendo que o elemento de vedação é executado como uma membrana de dobra, que apresenta duas tampas de vedação (15, 16), que seguem e rebatem um mecanismo de dobra de um estado não acionado para um estado acionado, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma roseta (2) e sendo que, na roseta (2), curvas (19) combinadas com o formato da tampa são formadas no alojamento da roseta (2), de modo que as tampas de vedação (15, 16) possam se formar, no estado acionado, na direção da roseta (2).
2. Botão de pressão duplo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação apresenta pelo menos duas tampas de vedação (15, 16).
3. Botão de pressão duplo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação possui uma região translúcida (5).
4. Botão de pressão duplo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as tampas de vedação (15, 16) são cercadas por um contorno de virola (25).