ES1301214U - Cartucho para grifo electronico con sensor magnetico triaxial para la deteccion de la posicion del mando o maneta y grifo electronico que lo contiene - Google Patents

Abstract

Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, que se instala en un grifo electrónico (100) y al que se acopla un mando o maneta (101) con, al menos, movimiento de giro y/o inclinación para la regulación manual de los parámetros de salida del fluido del grifo (100) en el que se instala el cartucho (10), en donde el cartucho (10) comprende: - al menos un sensor (13) magnético triaxial de detección del campo magnético con elementos de medición de la intensidad de campo magnético en cada uno de los tres ejes cartesianos (X, Y, Z); - al menos un elemento (14) generador de campo magnético solidario al movimiento del mando o maneta (101) acoplada al cartucho (10); - unos medios de procesado de la información recibida por el sensor (13) y de envío de la información relacionada con la posición del mando o maneta (101) a un dispositivo de regulación de mezcla de fluidos y de regulación de caudal; caracterizado por el hecho que el sensor (13) magnético triaxial se ubica en una base estática (12) del cartucho (10) con uno (Z) de los tres ejes cartesianos de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto del eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10), y en donde la posición del elemento (14) generador del campo magnético, cuando el mando o maneta (101) en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M), se sitúa sensiblemente centrado sobre dicho eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10) y, por lo tanto, también sensiblemente centrado sobre el correspondiente eje cartesiano (Z) de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto a dicho eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10).

Description

DESCRIPCIÓN

CARTUCHO PARA GRIFO ELECTRÓNICO CON SENSOR MAGNÉTICO TRIAXIAL PARA LA DETECCIÓN DE LA POSICIÓN DEL MANDO O MANETA Y GRIFO ELECTRÓNICO

QUE LO CONTIENE

La presente invención se refiere a un cartucho para grifo electrónico que incluye un sensor magnético en los tres ejes cartesianos para la detección de la posición del mando o maneta, así como también se refiere al grifo que contiene dicho cartucho con el sensor magnético, para determinar de manera electrónica la consigna de caudal y mezcla realizada por el usuario en el grifo y transmitirla a los correspondientes dispositivos que realizan la mezcla y regulan el caudal de suministro.

Antecedentes de la invención

Dentro de los grifos con funciones electrónicas, son conocidos los grifos que permiten una regulación por medios electrónicos de los parámetros de suministro de los fluidos que circulan por él.

De manera habitual, estos medios de regulación electrónica se basan en mandos especialmente concebidos para dicho fin, con pulsadores o mandos específicos, que acostumbran incluso a estar fuera del propio grifo de suministro del fluido y que envían la información de consigna realizada por el usuario a los dispositivos asociados a la regulación de la mezcla de fluidos y a la regulación del caudal, para que actúen sobre las válvulas actuadas eléctricamente de cada uno de los fluidos a mezclar, cuya mezcla se suministrará en el grifo.

Como ya es ampliamente conocido, el mecanismo tradicional de movimiento de los grifos con un solo mando o maneta para la regulación mecánica de mezcla y caudal del fluido a suministrar, actúa sobre un cartucho de mezcla, transmitiendo de forma directa o mediante una cadena cinemática, el movimiento del mando o maneta al cartucho de mezcla interior. Esta transmisión del movimiento se hace de forma habitual a través de una leva que desplaza directa y/o indirectamente el disco móvil del cartucho de regulación de mezcla y regulación de caudal. Con esta configuración se obtiene una regulación y mezcla mecánica del fluido en el propio cartucho, según la consigna realizada por el usuario.

La utilización de una regulación electrónica en grifos que tienen una configuración tradicional de regulación mediante mando o maneta, donde dicho mando o maneta transmite su movimiento al interior del grifo, hace necesaria la determinación de la posición de la maneta en cada momento, para poder así conocer la consigna dada por el usuario. Cada una de estas posiciones se asocia a unos valores de mezcla de fluidos y/o caudal de suministro, en donde dicha información es transmitida a los dispositivos encargados de realizar la mezcla y regulación de caudal, correspondiéndose con las condiciones consignadas por el usuario mediante el manejo de la maneta.

Para determinar el posicionamiento de la maneta en cada momento, se conocen y por tanto forman parte del estado de la técnica, configuraciones de cartuchos en los que, para detectar el movimiento de elevación de la maneta, incorporan un imán en el elemento de arrastre a giro de su disco móvil, el cual a su vez se encuentra solidario a la maneta en sus desplazamientos, siendo detectado el campo magnético de dicho imán por un sensor de campo magnético en su disco móvil. De manera análoga, para detectar el movimiento de giro de la maneta, se hace necesario incorporar un segundo imán en una ubicación distinta y estática, detectando el campo magnético de dicho segundo imán por un segundo sensor de campo magnético en dicho disco móvil. De este modo, el mecanismo del cartucho permite y requiere del movimiento relativo entre los dos imanes y requiere la existencia de dos sensores, con ubicaciones diferenciadas el uno con respecto del otro.

Como se ha indicado, esta configuración conocida hace necesario el uso de dos conjuntos de imán/sensor para poder establecer una posición de la maneta. Además de esta pluralidad de imanes y sensores, la existencia de dos imanes que crean campo magnético próximos entre sí con movimiento relativo entre ellos, puede hacer que cada uno de los sensores, además de detectar el campo magnético de su imán asociado, se vea influenciado por el otro campo magnético, variable, del otro imán asociado al otro sensor.

A su vez, los sensores de detección y/o parte de la electrónica de las configuraciones conocidas se encuentran necesariamente ubicados en componentes móviles, afectando negativamente las holguras de las piezas portadoras de los imanes y sensores a la precisión de posicionamiento relativa entre dichos elementos, y haciendo necesario un ruteado de las conexiones eléctricas de dicha electrónica hacia terminales fijos del cartucho, encontrándose dicho ruteado sometido a fricciones y fatiga mecánica por dicho movimiento de su soporte, con la consiguiente mayor probabilidad de averías del sistema electrónico. Algunos de dichos sensores se encuentran necesariamente ubicados en zonas próximas a las paredes del cartucho y por lo tanto del grifo, siendo susceptibles a perturbaciones de campos magnéticos externos, y por lo tanto ajenos a dichos imanes del cartucho.

Descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es el de proporcionar un cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial, en los tres ejes cartesianos, para la detección y determinación de la posición del mando o maneta, así como también es objetivo de la invención un grifo electrónico que lo contiene, que consigue configurar un nuevo y ventajoso producto, presentando las ventajas y la resolución de inconvenientes del estado de la técnica que se describirán a continuación.

En la presente descripción cuando se cita un sensor de detección del campo magnético, este comprende tanto la configuración de tres sensores de campo magnético uniaxiales orientados en direcciones normales entre sí dentro de un único encapsulado que permite situarlos muy próximos entre sí, como cualquier solución equivalente de combinación de sensores magnéticos uniaxiales o biaxiales en encapsulados diferenciados, que permita agruparlos en un espacio muy reducido de tal manera que se hallen sensiblemente juntos y orientados en direcciones normales entre sí, para poder medir la intensidad de campo magnético de forma práctica en un punto del espacio. Las denominaciones de sensor magnético o sensor de detección del campo magnético, así como sensor magnético triaxial o sensor magnético en los tres ejes cartesianos, serán utilizadas indistintamente como homónimas, con el mismo significado.

Del mismo modo, cuando en la presente memoria se cita el término de elemento generador de campo magnético o imán, éste comprende la existencia de uno o varios elementos con capacidad de generar un campo magnético, los cuales estarán constituidos habitualmente por uno o más imanes sin movimiento relativo entre sí, con el objetivo de obtener el campo magnético requerido para la aplicación.

De acuerdo con el objetivo de la invención, según un primer aspecto, la presente invención proporciona un cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, que se instala en un grifo electrónico y al que se acopla un mando o maneta con, al menos, movimiento de giro e inclinación para la regulación manual de los parámetros de salida del fluido del grifo en el que se instala el cartucho.

Este cartucho se caracteriza por el hecho de que comprende:

- al menos un sensor magnético triaxial de detección del campo magnético con elementos de medición de la intensidad de campo magnético en cada uno de los tres ejes cartesianos (X,Y,Z);

- un elemento generador de campo magnético solidario al movimiento del mando o maneta acoplada al cartucho;

- unos medios de procesado de la información recibida por el sensor y de envío de la información relacionada con la posición del mando o maneta a un dispositivo de regulación de mezcla de fluidos y de regulación de caudal;

En esta configuración, el sensor magnético triaxial también se caracteriza por el hecho de que se ubica en una base estática del cartucho con uno de los tres ejes cartesianos de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto del eje de giro del mando o maneta del cartucho.

Del mismo modo, esta configuración anterior también se caracteriza porque la posición del elemento generador del campo magnético, cuando el mando o maneta en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido, se sitúa sensiblemente centrado sobre dicho eje de giro del mando o maneta del cartucho y, por lo tanto, también sensiblemente centrado sobre el correspondiente eje cartesiano de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto a dicho eje de giro del mando o maneta del cartucho. Se debe entender que el eje de giro del mando o maneta es coaxial con el eje de giro de la leva en el movimiento de rotación de dicho mando o maneta del grifo.

Con esta solución se consigue ventajosamente disponer de unos medios de medición formados por el sensor magnético triaxial, que se encuentran estáticos, lo que permite no tener variaciones en las mediciones provocadas por holguras o desplazamientos no esperados de la base que contiene al sensor magnético triaxial, permitiendo un cálculo de la posición del imán más preciso.

La solución descrita consigue que no haya elementos de conexión eléctrica móviles desde el sensor magnético triaxial a partes fijas del cartucho, con lo que no hay riesgo de daño de los cables por fatiga mecánica o deterioro por fricción y desgaste, consumo adicional de espacio para su conducción en un espacio disponible muy limitado, afectación del material conductor del cable en movimiento al campo magnético, etc.

Ventajosamente, la configuración del elemento generador del campo magnético en una posición sensiblemente centrada sobre el correspondiente eje cartesiano de detección, coaxial o paralelo con respecto al eje de giro, cuando el mando o maneta se halla aproximadamente en la mitad del recorrido de elevación, permite obtener un patrón simétrico con respecto al eje de rotación en la intensidad de campo medida en los desplazamientos de inclinación y rotación del elemento generador del campo magnético con respecto a la posición central de inclinación del mando o maneta y a la posición del sensor magnético triaxial.

Esta característica anterior permite un mejor aprovechamiento del rango disponible de medición de los sensores magnéticos, ventajosamente simétrico en intensidad positiva y negativa, consiguiendo una mayor resolución y precisión de medida en todo su rango de posiciones, especialmente en las posiciones extremas, y simplificando los cálculos posteriores que relacionan las medidas realizadas por el sensor magnético triaxial con la posición en inclinación y giro del mando o maneta.

Por otro lado, la configuración descrita, permite realizar con un solo elemento generador de campo magnético y con un solo sensor magnético triaxial, la medición de la posición del mando o maneta en cualquiera de los tipos de movimiento que realice dicho mando o maneta. De este modo, al haber un solo elemento generador de campo magnético no hay superposiciones de varios campos magnéticos fijos, que por el movimiento relativo de los elementos que los generan, crean campos magnéticos resultantes variables que dificultarían la matemática necesaria para determinar la posición de los elementos generadores de campo.

En una posible realización de la invención, el elemento generador del campo magnético se instala en la base de una pletina o similar arrastrada por el mando o maneta, y que realiza su movimiento en un plano sensiblemente paralelo al plano de los dos ejes cartesianos del sensor que son sensiblemente perpendiculares al eje de giro o maneta, situándose dicho elemento generador del campo magnético en una posición en la pletina tal que la distancia del elemento generador del campo magnético al sensor magnético triaxial en dicho recorrido de traslación y rotación en su plano, es mínima cuando el mando o maneta en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido.

Para esta configuración, donde el elemento generador del campo magnético realiza un movimiento en un plano, el patrón simétrico en la intensidad de campo medida a partir de este punto de inclinación media del mando o maneta y su mínima distancia al sensor magnético triaxial en ese punto, permite determinar con mayor resolución la posición del mando o maneta en todo su recorrido y simplifica notablemente el aparato matemático necesario para determinar la posición en elevación y giro del mando o maneta.

En otra posible realización de la invención, el elemento generador del campo magnético se instala en la base de una leva que actúa como una cadena cinemática solidaria al movimiento del mando o maneta, y realiza un movimiento sensiblemente esférico, situándose dicho elemento generador del campo magnético en una posición tal que la distancia del elemento generador del campo magnético al sensor magnético triaxial en dicho recorrido de inclinación es mínima cuando el mando o maneta en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido.

Los beneficios relativos a la precisión de la medición de posición y simplificación de la matemática descritos en la realización anterior, se observan de igual manera en esta otra posible realización, ya que para una configuración donde el elemento generador del campo magnético realiza un movimiento esférico, el patrón simétrico en la intensidad de campo medida a partir de este punto de inclinación media del mando o maneta y su mínima distancia al sensor magnético triaxial en ese punto, permite de igual manera determinar con mayor resolución la posición del mando o maneta en todo su recorrido y simplifica notablemente el aparato matemático necesario para determinar la posición en elevación y giro del mando o maneta.

De manera preferente, se tiene que el sensor magnético triaxial se encuentra sensiblemente centrado con respecto de las paredes laterales del cartucho. Esto lo ubica a la máxima distancia posible con respecto a cualquiera de las paredes del cartucho, con lo que es el punto más favorable para que la medida de la intensidad de campo generada por el imán se vea menos afectada por campos magnéticos ajenos y externos al cartucho como campos magnéticos provocados por el metal del cuerpo del grifo e incluso por campos magnéticos exteriores al grifo.

Según una realización de la invención, el eje definido entre los polos magnéticos del elemento generador del campo magnético se traslada y rota siguiendo el movimiento del mando o maneta, teniendo que la orientación angular de la proyección del eje del elemento generador del campo magnético sobre un plano sensiblemente perpendicular a dicho eje de giro del mando o maneta, es determinada por la composición/relación de las componentes de intensidad de campo magnético que son medidas por cada uno de los dos ejes cartesianos de detección del sensor magnético que definen un plano sensiblemente perpendicular al eje de giro del mando o maneta.

De forma adicional a lo anterior, tenemos que la posición del elemento generador de campo magnético en su recorrido de inclinación, está determinada por la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección del sensor sensiblemente coaxial al eje de giro del mando o maneta.

De forma alternativa a lo anterior, tenemos que además de que las componentes de la intensidad de campo magnético medidas en los dos ejes de detección que forman el plano perpendicular al eje de giro del mando o maneta se relacionan por los medios de procesado para determinar la orientación angular de la maneta o mando en su recorrido de giro, la posición del elemento generador de campo magnético en su recorrido de inclinación está determinada por el módulo de la intensidad de campo medida en dichos dos ejes de detección que forman el plano perpendicular al eje de giro del mando o maneta, junto con el signo de la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección del sensor sensiblemente coaxial al eje de giro del mando o maneta.

Adicionalmente a la forma alternativa anterior, y de forma opcional, dos o tres de las componentes de intensidad de campo medidas se comparan con las parejas o tríos de valores almacenados en una matriz bidimensional de referencia para reconocer y discriminar perturbaciones en el campo magnético producidas por fuentes de campo magnético exteriores al cartucho que afecten a la medida del sensor magnético.

En una posible realización de la invención, el cartucho dispone de dos o más imanes apilados en serie, a modo de elementos de generación de campo magnético. El campo magnético resultante puede ser más adecuado para la aplicación descrita en la presente invención que el creado por un imán de forma geométrica simple (cilindro, prisma etc.).

En una realización alternativa a la anterior, el cartucho dispone de dos o más imanes separados entre sí, con sus ejes Norte-Sur alineados y sin movimiento relativo entre ellos, a modo de elementos de generación de campo magnético, distribuidos de forma simétrica con respecto al sensor magnético triaxial cuando el recorrido de elevación de la maneta o mando está aproximadamente en su punto medio. El campo magnético resultante puede ser más adecuado para la aplicación descrita en la presente invención que el creado por un imán de forma geométrica simple (cilindro, prisma etc.), por ejemplo, cuando el desplazamiento que realiza el imán en el movimiento de elevación de la maneta o mando es de longitud considerable.

También de acuerdo con el objetivo de la invención, según un segundo aspecto, la presente invención proporciona un grifo electrónico que dispone de, al menos, un cartucho con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta como se ha descrito en los párrafos anteriores, que dispone también de, al menos, un mando o maneta con movimiento de giro y/o inclinación, así como unos medios de procesado auxiliares o coincidentes con los del cartucho, que envían las instrucciones de configuración de la mezcla a suministrar por el grifo y/o las funciones asociadas a la posición del mando o maneta a los correspondientes dispositivos que forman el conjunto de suministro de líquido.

Con esta configuración de grifo electrónico se tienen las ventajas asociadas a la determinación eficiente, precisa y fiable de la posición de la maneta o mando, permitiendo conocer y gestionar por los medios de procesado, en consecuencia, la regulación de mezcla y caudal que quiere el usuario con su movimiento sobre dicha maneta o mando.

De forma opcional, se puede tener que el grifo electrónico dispone de un mando o maneta con recorridos de giro y/o inclinación aumentados adicionales a continuación de los primeros topes encontrados en dichos recorridos, en donde el sensor magnético triaxial de posición del mando o maneta detecta esta posición en dichos recorridos aumentados, permitiendo ampliar considerablemente la funcionalidad básica de un cartucho convencional de regulación mecánica de mezcla y caudal.

En esta configuración anterior con recorridos aumentados, de manera preferente, los medios de procesado establecen una zona de medición de la posición tras el primer tope encontrado en el recorrido, dentro del recorrido aumentado, en la que no se altera la configuración de la mezcla ni del caudal del líquido ni se activan o desactivan las funciones existentes, como seguridad contra involuntarios accionamientos por parte del usuario, holguras e histéresis de la cadena cinemática y resolución de la electrónica.

También de manera opcional, aunque preferente, y para conseguir el efecto de tener una disposición que sea la mejor contra las interferencias exteriores realizadas por cualquier punto en contra del grifo, las paredes del grifo se encuentran a la máxima distancia posible por todos sus laterales, con respecto a la posición del cartucho.

El procesado de las mediciones y regulación de los medios de suministro del fluido en los parámetros de caudal y mezcla establecidos por el usuario, que preferentemente se encuentran en el cartucho, aunque pueden verse complementados por medios de procesado externos a dicho cartucho, puede incluir una función de normalización de las medidas realizadas por los sensores, pudiendo realizar sobre dichas medidas entre otros un escalado, deformado, rotación, traslación, linealización, etc., para homogeneizarlas antes de interpretarlas como consignas de caudal, temperatura y funciones especiales para el dispositivo que gestiona la mezcla.

Breve descripción de las figuras

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representan casos prácticos de realización.

La figura 1 es una vista explosionada del cartucho con sensor magnético triaxial.

La figura 2 es una vista en sección del cartucho con sensor magnético instalado en un grifo electrónico.

La figura 3 es una vista en perspectiva en detalle de la ubicación del sensor magnético en el cartucho.

La figura 4 es una representación en el plano perpendicular al eje de giro del mando o maneta de las proyecciones de las posiciones que puede tomar el imán ubicado tanto en una pletina como en una leva asociada a la maneta de un grifo monomando con respecto a la posición del sensor magnético triaxial.

Descripción de una realización preferida

En la presente realización preferida de la invención, tal y como puede verse en las figuras 1, 2 y 3, se dispone de un cartucho (10) instalado en un grifo (100) de agua sanitaria del tipo monomando, el cual dispone de una maneta (101) por la que el usuario regula la proporción de la mezcla de agua caliente y fría y el caudal de suministro.

La maneta (101) transmite su movimiento de rotación e inclinación a una leva (11) que realiza el movimiento de rotación siguiendo el giro de la maneta (10), sobre un eje de giro (G) y de traslación por el desplazamiento de inclinación de dicha maneta (101).

De manera enfrentada a dicha leva (11), el cartucho (10) dispone de una base estática (12) en la que se ubica un sensor (13) magnético triaxial. Dicho sensor (13) está instalado de manera que uno (Z) de los tres ejes cartesianos de detección es sensiblemente coaxial con respecto al eje de giro de la maneta (101) que es el mismo eje de giro (G) que el de la leva (11) del cartucho (10). El sensor (13) magnético triaxial se encuentra sensiblemente centrado con respecto de las paredes laterales del cartucho (10).

En la presente realización, el imán (14) se instala en una base de una pletina (15) o similar que es arrastrada por la maneta (101), realizando su movimiento en un plano sensiblemente paralelo al plano de los dos ejes (X,Y) cartesianos del sensor (13), sensiblemente perpendicular al eje de giro (G) de la maneta (101), situándose dicho imán (14) en una posición en la pletina tal que su distancia al sensor (13) magnético triaxial, es mínima cuando el mando o maneta (101), en su movimiento de inclinación, se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M).

En realizaciones alternativas, se dispone de un imán (14), a modo de elemento generador de campo magnético, ubicado en la base de una leva, desplazándose dicho imán (14) solidario al movimiento de dicha leva, formando una superficie esférica de posiciones por las que pasa dicho imán (14), con centro en la unión del eje de giro y del eje de elevación de dicha leva. Cuando la maneta (101) en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M), dicho imán se sitúa sensiblemente centrado sobre el eje de giro (G) de la maneta (101) y de la leva (11) del cartucho (10) y, por lo tanto, también sensiblemente centrado sobre el correspondiente eje cartesiano (Z) de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto a dicho eje de giro (G) de la maneta (101) del grifo (100).

En dichas realizaciones, tal y como puede verse en la figura 4, se tienen unas posibilidades de posicionamiento del imán (14) determinadas por giro de la maneta (101) y por la inclinación de la misma, tales que las proyecciones de dichas posiciones del imán (14) en el plano formado por los otros dos ejes de medición (X,Y), perpendiculares entre ellos y con el primero (Z), crean un patrón simétrico en la intensidad de campo medida en los desplazamientos de inclinación y rotación del imán (14) con respecto a dicho eje (Z).

El imán (14) se traslada y rota siguiendo el movimiento de la maneta (101), teniendo que la orientación angular (9) de la proyección del eje del imán (14) sobre el plano formado por los ejes cartesianos de medición (X,Y) del sensor (13), es determinada por la composición/relación de las componentes de intensidad de campo magnético que son medidas por cada uno de dichos dos ejes cartesianos (X,Y) de detección del sensor (13) magnético triaxial. Esta relación entre las intensidades de campo magnético (Bx, By) medidas en los ejes cartesianos de medición (X,Y) del sensor (13) magnético triaxial, viene dada por su tangente (tan 9 = By / Bx) y proporciona dicha orientación angular del imán (14).

En esta realización se tiene que la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección (Z) del sensor (13), sensiblemente coaxial a dicho eje de giro (G) de la maneta, determina la posición de la maneta (101) en su recorrido de inclinación.

En una realización alternativa, el módulo de la intensidad de campo medida en dichos dos ejes de detección (X,Y) que forman el plano perpendicular al eje de giro (G) de la maneta, junto con el signo de la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección (Z) del sensor (13) magnético triaxial, sensiblemente coaxial al eje de giro (G) de la maneta, determina la posición de la maneta (101) en su recorrido de inclinación.

El cartucho (10) dispone de unos medios de procesado de las intensidades de campo medidas por el sensor (13) magnético triaxial, los cuales determinan la posición del mando o maneta según las relaciones anteriores de intensidades en el plano (X,Y), junto con las dos formas alternativas anteriores de utilización de los módulos de valor de las intensidades en dichos ejes (X,Y) o en el eje (Z) coaxial al eje de giro (G).

Los medios de procesado también pueden disponer, de forma alternativa, de dos o tres de las componentes de intensidad de campo medidas y compararlas con las parejas o tríos de valores almacenados en una matriz bidimensional de referencia para reconocer y discriminar perturbaciones en el campo magnético producidas por fuentes exteriores al cartucho que afecten a la medida del sensor magnético.

Los medios de procesado realizan el envío de la información relacionada con la posición de la maneta (101) a un dispositivo de regulación, no mostrado en las figuras, de mezcla de fluidos y de regulación de caudal, en este caso fuera del propio grifo (100);

En la presente realización se tiene un solo imán (14), con un solo sensor (13) magnético triaxial, aunque en realizaciones alternativas a esta se puede disponer de dos o más imanes apilados en serie o, también de forma alternativa, de dos o más imanes alineados y separados entre sí, distribuidos de forma preferentemente simétrica con respecto al sensor magnético triaxial cuando el recorrido de elevación de la maneta o mando está aproximadamente en su punto medio.

De forma alternativa, se tiene que el grifo electrónico dispone de una maneta con recorridos de giro e inclinación aumentados adicionales a continuación de los primeros topes encontrados en dichos recorridos, en donde el sensor magnético triaxial de posición del mando o maneta detecta esta posición en dichos recorridos aumentados, ampliando la funcionalidad del grifo, permitiendo ejecutar funciones adicionales a las de regulación de caudal y temperatura.

En esta realización alternativa con recorridos aumentados, los medios de procesado establecen una zona de medición de la posición tras el primer tope encontrado en el recorrido, dentro del recorrido aumentado, en la que no se altera la configuración de la mezcla agua, ni se activan o desactivan las funciones existentes, como seguridad contra involuntarios accionamientos por parte del usuario, holguras e histéresis de la cadena cinemática y resolución de la electrónica.

A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial, en los tres ejes cartesianos, para la detección y determinación de la posición del mando o maneta, así como el grifo electrónico que lo contiene, es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, que se instala en un grifo electrónico (100) y al que se acopla un mando o maneta (101) con, al menos, movimiento de giro y/o inclinación para la regulación manual de los parámetros de salida del fluido del grifo (100) en el que se instala el cartucho (10), en donde el cartucho (10) comprende:

- al menos un sensor (13) magnético triaxial de detección del campo magnético con elementos de medición de la intensidad de campo magnético en cada uno de los tres ejes cartesianos (X,Y,Z);

- al menos un elemento (14) generador de campo magnético solidario al movimiento del mando o maneta (101) acoplada al cartucho (10);

- unos medios de procesado de la información recibida por el sensor (13) y de envío de la información relacionada con la posición del mando o maneta (101) a un dispositivo de regulación de mezcla de fluidos y de regulación de caudal;

caracterizado por el hecho que el sensor (13) magnético triaxial se ubica en una base estática (12) del cartucho (10) con uno (Z) de los tres ejes cartesianos de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto del eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10),

y en donde la posición del elemento (14) generador del campo magnético, cuando el mando o maneta (101) en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M), se sitúa sensiblemente centrado sobre dicho eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10) y, por lo tanto, también sensiblemente centrado sobre el correspondiente eje cartesiano (Z) de detección sensiblemente coaxial o paralelo con respecto a dicho eje de giro (G) del mando o maneta (101) del cartucho (10).

2. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con la reivindicación 1a, en donde el elemento (14) generador del campo magnético se instala en la base de una pletina o similar arrastrada por el mando o maneta (101), y que realiza su movimiento en un plano sensiblemente paralelo al plano de los dos ejes (X, Y) cartesianos del sensor, sensiblemente perpendicular al eje de giro (G) de la maneta (101), situándose dicho elemento (14) generador del campo magnético en una posición tal que la distancia del elemento (14) generador del campo magnético al sensor (13) magnético triaxial en dicho recorrido de desplazamiento en su plano y de rotación, es mínima cuando el mando o maneta (101) en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M).

3. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con la reivindicación 1a, en donde el elemento (14) generador del campo magnético se instala en la base de una leva que actúa como una cadena cinemática solidaria al movimiento del mando o maneta (101), y realiza un movimiento sensiblemente esférico, situándose dicho elemento (13) generador del campo magnético en una posición tal que la distancia del elemento (13) generador del campo magnético al sensor (13) magnético triaxial en dicho recorrido de inclinación es mínima cuando el mando o maneta (101) en su movimiento de inclinación se halla aproximadamente en la mitad de su recorrido (M).

4. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sensor (13) de detección se encuentra sensiblemente centrado con respecto de las paredes laterales del cartucho (10).

5. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con la reivindicación 1a, en donde el eje definido entre los polos magnéticos del elemento (14) generador del campo magnético está configurado para trasladarse y rotar siguiendo el movimiento del mando o maneta (101), teniendo que la orientación angular (9) de la proyección de dicha posición del eje del elemento (14) generador del campo magnético sobre un plano sensiblemente perpendicular a dicho eje de giro (G) del mando o maneta (101), está formada por la composición de las componentes de intensidad de campo magnético que son detectadas por cada uno de los dos ejes (X,Y) cartesianos de detección del sensor (13) magnético que definen un plano sensiblemente perpendicular al eje de giro (G) del mando o maneta (101).

6. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con la reivindicación 5a, en donde la posición del elemento (14) generador de campo magnético en su recorrido de inclinación, viene determinada por la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección (Z) del sensor (13) magnético triaxial, sensiblemente coaxial al eje de giro (G) del mando o maneta (101).

7. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con la reivindicación 5a, en donde la posición del elemento (13) generador de campo magnético en su recorrido de inclinación, determinada por el módulo de la intensidad de campo medida en dichos dos ejes (X,Y) de detección que forman el plano perpendicular al eje de giro (G) del mando o maneta (101), junto con el signo de la componente de intensidad de campo medida en el eje de detección (Z) del sensor (13) magnético triaxial, sensiblemente coaxial al eje de giro (G) del mando o maneta (101).

8. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cartucho (10) dispone de dos o más imanes (14) apilados en serie.

9. - Cartucho para grifo electrónico con sensor magnético triaxial para la de detección de la posición del mando o maneta, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cartucho (10) dispone de dos o más imanes (14) separados entre sí, con sus ejes Norte-Sur alineados, y distribuidos dichos imanes (14) de forma sensiblemente simétrica con respecto al sensor (13) magnético triaxial cuando el recorrido de elevación de la maneta o mando (101) está aproximadamente en su punto medio (M).

10. - Grifo electrónico que dispone de un cartucho con sensor magnético triaxial para la detección de la posición del mando o maneta como se ha descrito en las reivindicaciones de la 1a a la 9a, que dispone también de, al menos, un mando o maneta (101) con movimiento de giro y/o inclinación, así como unos medios de procesado auxiliares o coincidentes con los del cartucho (10), que envían las instrucciones de configuración de la mezcla a suministrar por el grifo (100) y/o las funciones asociadas a la posición del mando o maneta (101) a los correspondientes dispositivos que forman el conjunto de suministro de líquido.

11. - Grifo electrónico, de acuerdo con la reivindicación 9a, en donde el grifo (100) dispone de un mando o maneta (101) con recorridos de giro y/o inclinación aumentados adicionales a continuación de los primeros topes encontrados en dichos recorridos, en donde el sensor (13) magnético triaxial de posición del mando o maneta (101) está configurado de manera que detecta esta posición en dichos recorridos aumentados.

12. - Grifo electrónico, de acuerdo con la reivindicación 10a, en donde los medios de procesado están configurados de manera que tienen una zona de medición tras el primer tope encontrado en el recorrido, dentro del recorrido aumentado, en la que no se altera la configuración de la mezcla ni de caudal del líquido ni se activan o desactivan las funciones existentes.

13.- Grifo electrónico, de acuerdo con la reivindicación 9a, en donde las paredes del grifo (100) se encuentran a la máxima distancia posible por todos sus laterales, con respecto a la posición del cartucho (10).