ES2207081T3 - Sensor de desplazamiento con cable de medicion con material seccional para cubierta y tambor. - Google Patents

Abstract

Sensor de desplazamiento con cable de medición provisto de: - una carcasa (1), - un tambor para el cable de medición (4), - un sensor del ángulo de rotación (6) y - un resorte helicoidal (5) para la rotación de retorno del tambor para el cable de medición (4), por el que la carcasa (1) se compone, al menos parcialmente, de un perfil (51) recto con una sección transversal constante en la dirección longitudinal (50), en especial de un segmento de un perfil extrusionado, caracterizado porque el tambor para el cable de medición (4), el resorte helicoidal (5) y el sensor de ángulo de rotación (6) está dispuesto básicamente coaxial, y cuya dirección axial (60) discurre transversal a la dirección longitudinal (50) del perfil (51).

Description

Sensor de desplazamiento con cable de medición con material seccional para cubierta y tambor.

I. Área de aplicación

La presente invención se refiere a sensores de desplazamiento con cable de medición, es decir, sensores de desplazamiento según el principio de cable de medición con carcasas industriales. Este tipo de sensores de desplazamiento se componen de un tambor para cable definido y posicionado de forma precisa sobre el que se arrolla el cable de, medición -en general sólo en una única capa- y que está fijado por uno de sus extremos libres.

El otro extremo libre del cable de medición se fija al objeto del que debe medirse con exactitud el cambio de posición.

En un alejamiento relativo de este objeto respecto al tambor del sensor de desplazamiento con cable de medición, los movimientos angulares del tambor para el cable se convierten, mediante un sensor de ángulo de rotación unido fijo al mismo en una longitud de alejamiento exacta. Un resorte helicoidal, generalmente unido en su función de forma coaxial con el tambor para el cable de medición, garantiza el arrollamiento del cable de medición sobre el tambor para el cable de medición en caso de que el objeto a medir vuelva a acercarse.

II. Antecedentes técnicos

En estos casos, es conocido el hecho de montar la carcasa para el sensor de desplazamiento con cable de medición, que debe presentar especialmente zonas de alojamiento para el tambor para el cable de medición y para el resorte helicoidal, a partir de piezas individuales, en especial atornilladas, de las cuales una proporciona la zona de alojamiento para el resorte helicoidal, otra la zona de alojamiento para el tambor para el cable de medición y, eventualmente, otra pieza proporciona la zona de alojamiento para el sensor de ángulo de rotación. Estas piezas individuales se fabrican por extrusión, en especial en metales ligeros, y se tratan mediante fresado, perforación, etc., o bien se mecanizan a partir del total mediante arranque de virutas.

También se conoce la fabricación de las piezas de la carcasa a partir de piezas de embutición profunda.

Este tipo de carcasas, sin embargo, presenta desventajas especificas según su método de fabricación.

Así, todas las formas de carcasa obtenidas mediante un molde inicial, como, por ejemplo, por embutición profunda o por fundición inyectada, resultan rentables únicamente a partir de un número de piezas relativamente elevado.

Por otro lado, las piezas de carcasa fresadas de una pieza maciza resultan, en su precio por pieza, igualmente caras.

Por el documento EP-A-0 778 239 se conoce, además, una carcasa para un emisor de longitud por cable, en el que la pieza de carcasa para el tambor para el cable se compone de una pieza cilíndrica que se cierra mediante una cubierta frontal.

En este caso, las piezas rotativas dispuestas entre ellas axialmente, como el tambor para el cable y el resorte de retorno de rotación, se montan con la dirección de su eje coaxial a la dirección longitudinal de la pieza de carcasa cilíndrica.

III. Representación de la invención a) Objetivo técnico

Por ello, el objetivo de la invención consiste en desarrollar un sensor de desplazamiento con cable de medición la fabricación de las piezas del cual, especialmente su carcasa, resulte sencilla y económica, y especialmente en que las piezas móviles del sensor de desplazamiento con cable de medición, especialmente el tambor para el cable de medición, posea una masa inerte lo más reducida posible.

b) Consecución del objetivo

Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1. De las subreivindicaciones se desprenden formas de realización ventajosas.

c) Ventajas

Mediante la fabricación, al menos parcial, del sensor de desplazamiento con cable de medición con perfiles rectos, y por tanto sin fin, resulta posible el empleo de perfiles extrusionados económicos que deben cortarse únicamente hasta obtener la masa deseada para utilizarse como pieza de carcasa o como pieza del tambor para el cable de medición.

Mediante unas ranuras longitudinales destalonadas integradas en el perfil, resulta posible, además, posible fijar, sin ningún mecanizado previo, cubiertas sobre las caras abiertas del segmento de perfil mediante tornillos de rosca cortante. Así, el único mecanizado previo a llevar a cabo consiste en realizar en el perfil las aberturas para poder hacer pasar el árbol del sensor de desplazamiento con cable de medición que sostiene las piezas rotativas.

Con ello puede fabricarse una carcasa compacta y robusta de forma muy económica, pudiéndose además adaptar la relación calidad-precio seleccionando el material, en especial escogiendo entre plástico y metales ligeros.

Para la carcasa pueden emplearse distintas formas de perfil, esto es formas abiertas, como un perfil en disco, un perfil en L o un perfil en C, o bien formas cerradas, como un perfil de carcasa o un perfil de doble carcasa. En las formas abiertas, el tambor para el cable de medición se dispone paralelo a uno de los costados principales del perfil, el cual es atravesado por el árbol que sostiene el tambor para el cable de medición. En especial, en este caso el tambor para el cable de medición se encuentra en el espacio libre de un perfil en L o un perfil en C. En este caso, el tambor para el cable de medición por un lado, y el resorte helicoidal por el otro, y eventualmente también el sensor de ángulo de rotación por otro lado, se montan en piezas respectivas de la carcasa independientes, fijadas entre ellas, especialmente atornilladas, de forma que la unión puede deshacerse.

En especial, en el montaje del resorte helicoidal, que generalmente consiste en un resorte plano arrollado en espiral en un plano, se procede de tal modo que el resorte helicoidal está fijado por un lado de forma segura contra la rotación al árbol y, por otro lado, de forma segura contra la rotación a su carcasa, y esta carcasa de resorte helicoidal, que constituye una pieza de la carcasa, se hace rotar alrededor del árbol respecto al resto de piezas de la carcasa hasta que el resorte helicoidal alcanza su posición pretensada. Sólo entonces se lleva a cabo un atornillamiento u otro tipo de unión entre la carcasa del resorte helicoidal y el resto de piezas de la carcasa.

En el empleo de perfiles de carcasa, pueden montarse en cada perfil de carcasa respectivo el resorte helicoidal por un lado, el tambor para el cable de medición por otro lado, y eventualmente en otro perfil de carcasa el sensor de ángulo de rotación.

La unión entre los tres perfiles de carcasa puede efectuarse entonces directa o indirectamente mediante cubiertas longitudinales solapadas atornilladas a los tres perfiles.

En el empleo de un perfil de carcasa múltiple, como, por ejemplo, un perfil de doble carcasa, se montan en cada una de las cavidades por un lado, el resorte helicoidal, por otro lado, el tambor para el cable de medición, y eventualmente, en una tercera cavidad, el sensor de ángulo de rotación.

La dirección axial del árbol que une las tres piezas rotativas discurre transversal a la dirección longitudinal del perfil y atraviesa su costado principal, el cual puede presentar un grosor de pared mayor que los costados secundarios para montar en él cojinetes de deslizamiento o de rodamiento. Adicionalmente, los perfiles pueden equiparse con placas de base integrales que sobresalen lateralmente hacia fuera, al menos por un lado, y que sirven para la unión del sensor de desplazamiento con cable de medición con otros componentes.

Para dividir las masas móviles, el resorte helicoidal, por un lado, y el sensor de ángulo de rotación, por el otro, pueden disponerse en la cara opuesta del tambor para el cable de medición. La otra posibilidad consiste en disponer el resorte helicoidal entre el sensor de ángulo de rotación y el tambor para el cable de medición, lo que resulta especialmente preferente en aplicaciones en las que no resulte necesario cerrar la zona de alojamiento del tambor para el cable de medición por razones de limpieza. Así, resulta posible disponer el tambor para el cable de medición sobre una de las caras del costado principal de un perfil abierto, y disponer el resorte helicoidal sobre la otra cara del costado principal, la cual desarrolla la función de soporte de la carcasa.

También aquí debe impedirse, mediante un soporte de momento de torsión, que el sensor de ángulo de rotación, independientemente de en qué extremo del árbol se disponga, rote junto con el tambor para el cable de medición.

Las ranuras destalonadas pueden por un lado, servir para el atornillamiento de rosca cortante de cubiertas longitudinales, pero por otro lado también para la inserción de placas con circuitos electrónicos y componentes en dirección longitudinal, lo que resulta especialmente posible en caso de que, en un perfil con dos costados que discurren paralelos, las ranuras longitudinales se disponen opuestas dos a dos.

También resulta posible fijar de forma sencilla ángulos intermedios para la fijación de otros componentes, como un freno para el tambor para el cable de medición, etc., por atornillamento en las ranuras longitudinales.

Un freno en el tambor para el cable de medición y/o en el resorte helicoidal debería resultar útil únicamente en la dirección de arrollamiento del cable de medición, y sólo tiene sentido sólo en aquellas aplicaciones en las que este arrollamiento puede llevarse a cabo tan rápidamente que provoque un arrollamiento compacto por capas incorrecto por motivo de una velocidad de arrollamiento demasiado elevada.

El freno puede consistir en un freno de fluido (con de aire o de líquido), un freno de corrientes parásitas o un freno electromagnético, aunque preferentemente, en cualquier caso, un freno sin desgaste.

De un modo igualmente sencillo y económico, el propio tambor para el cable de medición puede también consistir en, al menos, un perfil. En este caso debe procurarse que el tambor para el cable de medición presente una masa inerte lo más reducida posible.

En especial, la superficie de arrollamiento del tambor para el cable de medición puede consistir en un segmento de un perfil de tubo circular, debiéndose efectuar la unión con una cabeza central, preferentemente a través de unos radios con una masa reducida. Los radios pueden constituirse junto con la superficie de arrollamiento y la cabeza central integral en forma de un perfil especial cuya dirección longitudinal corresponde al eje de rotación del tambor para el cable de medición.

Sin embargo, resulta también posible efectuar la unión entre la superficie de arrollamiento y una cabeza central a través de las arandelas de tope radiales que sobresalen de la superficie de arrollamiento, pudiendo ser ya suficiente como cabeza central la perforación central de las arandelas de tope, eventualmente completada con elementos de separación entre los discos de separación. Para garantizar una buena estabilidad de medición del tambor para el cable y excluir un retraso en su montaje, el montaje de las piezas individuales del tambor para el cable de medición se efectúa preferentemente mediante adhesivo en o mediante uniones de chapa doblada en arrastre de forma, dependiendo de si el tambor para el cable de medición se compone de chapa o de plástico, siendo posibles también combinaciones de piezas de distintos materiales.

d) Ejemplos de realización

A partir de las figuras adjuntas se describe en detalle y a modo de ejemplo una forma de realización según la invención. Las figuras muestran:

Las figuras 1, un sensor de desplazamiento con cable de medición con un perfil de doble carcasa,

Las figuras 2, un sensor de desplazamiento con cable de medición con un perfil de carcasa,

(estas dos formas constructivas representan el "best mode" de la invención)

Las figuras 3, otras formas constructivas con perfil de carcasa,

Las figuras 4, un sensor de desplazamiento con cable de medición de nuevo con un perfil en carcasa,

Las figuras 5, una forma constructiva modificada respecto a la anterior con un perfil de carcasa,

Las figuras 6, un sensor de desplazamiento con cable de medición con un perfil en C,

Las figuras 7, otras formas constructivas con un perfil en C,

La figura 8, perfiles de doble carcasa separados,

Las figuras 9, perfiles de carcasa separados,

Las figuras 10, perfiles en C separados,

Las figuras 11, perfiles en L separados,

La figura 12, una forma de ranuras,

La figura 13, una representación en sección a lo largo de un freno de corrientes parásitas,

Las figuras 14, ejemplos de disposiciones de cojinetes y obturaciones para el árbol en la carcasa,

Las figuras 15, representaciones en detalle de un acoplamiento entre el sensor de ángulo de rotación y el árbol 56,

Las figuras 16, formas de realización de las tubuladuras de entrada 19 libres,

Las figuras 17, representaciones en detalle de la clavija de enchufe que sale de la carcasa de sensor 2 con el sistema electrónico de evaluación asociado a la misma,

Las figuras 18, representaciones en detalle de la unión entre el árbol 56 y el tambor para el cable de medición 4,

Las figuras 19 a 23, distintas formas del tambor para el cable de medición 4,

La figura 24, una representación de una carcasa doble y

Las figuras 25, representaciones de las conexiones finales del cable.

Las figuras 1a y 1b muestran en una vista lateral y superior, respectivamente, un sensor de desplazamiento con cable de medición, el núcleo de cuya carcasa 1 consiste en un perfil de doble carcasa 5e. En sus dos cámaras se encuentra el tambor para el cable de medición 4 sobre el que se arrolla, durante el funcionamiento del sensor de desplazamiento con cable de medición, el cable no representado e indicado con la línea 39, en cuyo extremo libre se encuentra una mosquetón 70 para la fijación en el componente móvil a observar.

El tambor para el cable de medición 4 está fijado, de forma segura contra la rotación sobre un árbol 56, montado rotativo mediante cojinetes de ranura 59a, por un lado sobre el costado principal 57b central 59a, y por otro lado sobre un costado principal 57a exterior. El árbol 56 se prolonga más allá del costado principal 57a que constituye la pared exterior y limita con una cámara del perfil de doble cámara, el cual constituye la zona de alojamiento 4' para el tambor para el cable de medición 4. En este extremo libre que sobresale hacia fuera se fija de forma segura contra la rotación, según la figura 1b, el resorte helicoidal 5 con uno de sus extremos insertándose en la ranura de resorte 51 practicada frontalmente en el árbol 56. El resorte helicoidal 5 se protege mediante una carcasa independiente en forma de cubierta de resorte helicoidal 3 en forma de cavidad, la cual está invertida con su cara abierta sobre el resorte helicoidal 5 y unida, especialmente atornillada, en la superficie exterior del costado principal 57a del perfil de doble carcasa 51e.

El extremo libre exterior del resorte helicoidal 5 está fijado de forma segura contra la rotación, especialmente en unión por arrastre de forma, en el interior de la carcasa de resorte helicoidal 3, de modo que puede montarse el resorte helicoidal 5 mediante la carcasa de resorte helicoidal 3 antes de su atornillamiento en el perfil de doble carcasa 51e.

El árbol 56 se prolonga también por la otra cara a lo largo de la primera cámara, es decir, por la zona de alojamiento 4', hacia fuera hasta el interior de la segunda cámara del perfil de doble carcasa 51e. En este punto se dispone en este extremo libre del árbol 56 un acoplamiento 69 para la unión con la clavija 7 de un sensor de ángulo de rotación 6, apoyándose el sensor de ángulo de rotación 6 sobre la superficie exterior del perfil de doble carcasa 51e opuesta al resorte helicoidal 5, y la clavija 7 penetra en la cámara contigua del perfil de doble carcasa 51e para unirse con el acoplamiento 69, el cual debe compensar los pequeños desplazamientos angulares y/o axiales entre el sensor de ángulo de rotación 6, por un lado, y el árbol 56 por otro, el cual sostiene el tambor para el cable de medición 4 y el resorte helicoidal 5.

De este modo se produce la fijación -como puede observarse mejor en la figura 1b- del sensor de ángulo de rotación 6 por medio de un anillo adaptador 12, el cual se atornilla primero al sensor de ángulo de rotación 6 y sobresale por sobre del mismo radialmente hacia fuera, de modo que a continuación puede atornillarse en esta parte saliente el anillo adaptador 12 en el costado principal 57c exterior del perfil de doble carcasa 51e.

Como muestra mejor la figura 1b, los costados principales 57a y 57b, 57c deben ser perforados perpendicularmente a su prolongación para obtener aberturas de paso para el árbol 56 y su cojinete 59a, así como, al menos, la clavija 7 del sensor de ángulo de rotación 6. Como muestra la figura 1b, la abertura de paso del costado principal 57c es mayor que la clavija 7, y concretamente es mayor hasta el punto que el collar de centrado 8, dispuesto fijo y de forma segura contra la rotación sobre el sensor de ángulo de rotación 6, pasa por la abertura de paso, por lo que se determina la posición exacta del sensor de ángulo de rotación 6 relativa al perfil de doble carcasa 51e.

Además, la figura 1b muestra la obturación de las caras frontales del perfil de doble carcasa 51e mediante cubiertas longitudinales 62, las cuales se atornillan al perfil de doble carcasa 51e, atornillándose directamente los tornillos de la cubierta 72 en las ranuras longitudinales 53 destalonadas, las cuales están constituidas en las caras internas del perfil de doble carcasa 51e, por lo cual se emplean tornillos de rosca cortante como tornillos de cubierta 72.

Como muestra la figura 1a, el perfil de doble carcasa 51e presenta adicionalmente una prolongación hacia fuera del costado secundario 58 inferior más allá del perfil de carcasa propiamente en forma de placas de base 52, con cuya ayuda puede atornillarse todo el sensor de desplazamiento con cable de medición a un componente portador.

Las figuras 8 muestran perfiles de doble carcasa 51e análogos al perfil de doble carcasa 51e de la figura 1 en representaciones separadas.

Al contrario que en las figuras 1, en las figuras 8 los costados principales 57a-57c están constituidos en toda su altura con una sección transversal constante y relativamente gruesa, la cual resulta suficiente para alojar, por ejemplo, cojinetes de ranura 59a para el árbol 56 tras la perforación correspondiente.

El grosor del costado principal 57a, 57b, 57c es tres veces mayor que el grosor del costado secundario 58, en este caso dispuesto en ángulo recto.

Correspondientemente, también las ranuras longitudinales 53 destalonadas, que sirven primeramente para el atornillamiento de cubiertas longitudinales 62, se disponen en los costados principales 57a, 57b, 57c, y en los costados principales 57a, 57c exteriores por sus caras internas. La forma de las ranuras longitudinales 53 es en forma de \Omega, de modo que la pieza destalonada presenta un contorno lo más redondo posible para poder proporcionar en una parte lo mayor posible del perímetro una rosca para un tornillo de rosca cortante que se atornilla en el mismo.

Todos los perfiles representados en las figuras 8-11 consisten en perfiles cuya sección transversal, incluidas las ranuras longitudinales 53, presenta una forma constante en la dirección de visión, es decir, en profundidad de las representaciones 8-11, y que se prolonga en dirección recta, pudiéndose por tanto fabricar como perfil de extrusión de plástico o de metal ligero.

Las figuras 8a y 8b muestran, además, que sobre todo en la cámara derecha, en la que posteriormente se dispone el acoplamiento 69, las ranuras longitudinales 53 se disponen opuestas dos a dos en los costados principales 57a, 57b que limitan con dicha cámara. Gracias a esto, estas ranuras longitudinales 53 pueden emplearse para insertar placas provistas de circuitos electrónicos, pudiéndose así utilizar adicionalmente el espacio libre por fuera del acoplamiento 69, relativamente estrecho, para colocar el sistema electrónico de evaluación. Mientras que el perfil de doble carcasa de la figura 8a, que presenta placas de base 52 integrales que sobresalen lateralmente por ambos lados, y cuyo grosor está comprendido entre el grosor del costado principal 57 y el del costado secundario 58, la forma constructiva de la figura 8b no presenta placas de base de ningún tipo. Aquí, la fijación a otros componentes se efectúa por medio de unas ranuras de sujeción 73 dispuestas opuestas dos a dos cerca de los extremos de las caras externas del costado principal exterior 57a, 57c, ranuras en las que pueden penetrar los topes de las piezas de sujeción atornilladas a otro componente.

Las figuras 2a, 2b muestran un sensor de desplazamiento con cable de medición en vista lateral y frontal en el que el núcleo de la carcasa se compone de un perfil de carcasa 51d con una única cámara, la cual sirve de zona de alojamiento 4' para el tambor para el cable de medición 4.

Se prescinde aquí de describir los componentes y disposiciones que coinciden con la solución de las figuras 1.

Las diferencias de la solución según la figura 2 consisten en:

En primer lugar, la unión entre la clavija 7 del árbol del sensor de ángulo de rotación 6 y el árbol 56 del tambor para el cable de medición 4 no se aloja en una cámara separada del perfil, sino que el árbol 56 se dimensiona con tal grosor que la clavija 7 se introduce directamente en una perforación longitudinal frontal de un extremo del árbol 56 y se une a éste de forma segura contra la rotación por medio de un tornillo de sujeción 74. Así, no resulta posible un desplazamiento angular entre el sensor de ángulo de rotación 6 y el árbol 56. El sensor de ángulo de rotación 6 está impedido de rotación conjunta únicamente por un soporte de momento de torsión 75, el cual consiste en una placa de chapa que discurre transversalmente a la dirección axial del árbol 56 y también del árbol del sensor de ángulo de rotación 6, y que está atornillado junto con la carcasa de sensor 2 en forma de cavidad, que rodea el sensor de ángulo de rotación 6 como carcasa, en la cara externa del perfil de carcasa 51d.

Otra diferencia consiste en que el resorte helicoidal 5 se protege mediante una carcasa, la cual consiste, por un lado, en un segmento de un perfil de tubo circular 51f que rodea el resorte helicoidal 5, y se cierra por la cara frontal libre mediante una cubierta de resorte helicoidal 76 que, a la vez, actúa como placa de cojinete. La cubierta de resorte helicoidal 76 se atornilla contra el perfil de carcasa 51d mediante tornillos que llegan hasta el costado principal 57a de este perfil de carcasa 51d.

El perfil de carcasa 51d de las figuras 2a, 2b se representa independientemente en la figura 9b. Aquí, en el costado principal 57a, 57b, que presenta de nuevo un grosor de pared mayor que el costado secundario 58 de unión, se constituyen de nuevo las ranuras longitudinales 53 opuestas dos a dos, estando dispuesta respectivamente una ranura longitudinal cerca de la esquina y otro par de ranuras longitudinales algo más allá, hacia el centro.

Como en las figuras 2a, 2b se emplea un perfil de carcasa 51d sin placas de base 52 sobresaliendo lateralmente, se utilizan perfiles en L como cubierta longitudinal 62, uno de cuyos costados obtura las caras frontales abiertas del perfil de carcasa 51d, mientras que el otro costado actúan, sobresaliendo lateralmente, como fijación del sensor de desplazamiento con cable de medición a otro componente, de forma análoga a la función que las placas de base 52 que sobresalen desempeñan en la forma constructiva de la figura 9a del perfil de carcasa 51d.

El sensor de desplazamiento con cable de medición según la figura 3a muestra un perfil de carcasa 51d de este tipo con las placas de base 52.

Sin embargo, en este caso el resorte helicoidal 5 está rodeado de nuevo por una carcasa de resorte helicoidal 3 de una pieza en forma de cavidad que actúa como carcasa, de forma análoga a la realización según las figuras 1.

La disposición y fijación del sensor de ángulo de rotación 6 y de la carcasa de sensor 2 que lo rodea se corresponde con la solución según la figura 2 hasta la ranura anular dispuesta en la superficie exterior del perfil de carcasa 51d y en la que se introduce y posiciona el extremo libre de la carcasa de sensor 2 de sección transversal redonda.

La figura 3b muestra un sensor de desplazamiento con cable de medición, análogo a la solución según la figura 3a, aunque con un perfil de carcasa 51'd, cuya particularidad consiste en que el grosor de pared del perfil de carcasa es mayor en la zona central, es decir, en la zona por la que atraviesa el árbol 56, disponiendo así de más espacio para una disposición de cojinetes y una obturación de árbol entre el árbol 56 y el perfil de carcasa.

Para no aumentar las dimensiones exteriores del perfil de carcasa 51'd, éste presenta una protuberancia dirigida hacia dentro en los costados laterales, preferentemente con unos lados que se elevan de forma oblicua, como puede observarse mejor en la representación del perfil aislado de la figura 3c.

En esta representación, puede observarse una gran prolongación 81 del perfil de extrusión sobre la cara superior, es decir, en una de las caras estrechas, preferentemente las caras estrechas opuestas a las placas de base 52. Esta prolongación 81 se modifica posteriormente para obtener un soporte de entrada del cable practicando una perforación de paso en la dirección del cable por la que puede introducirse también un elemento de conducción del cable. Así, ya no resulta necesario terminar y fijar a la carcasa por separado el soporte de entrada del cable.

Las figuras 4a-4c muestran un sensor de desplazamiento con cable de medición en vista lateral, superior y en cascada. También aquí, el núcleo de la carcasa 1 consiste en un perfil de carcasa 51d en el que se encuentra el tambor para el cable de medición 4.

A diferencia de la solución según la figura 3, en la figura 4 la dirección longitudinal 50 del perfil de carcasa 51d discurre no horizontalmente, sino verticalmente, de modo que las caras frontales horizontales superior e inferior del segmento de perfil 51d debe cerrarse mediante una cubierta.

En este caso, la cubierta longitudinal 62 inferior se constituye más gruesa, y tan grande que sobresale lateralmente por encima de la superficie de base del perfil de carcasa 51d, como se observa mejor en la figura 4b, para que dicha prolongación sirva para fijar el sensor de desplazamiento con cable de medición por atornillamiento a otro componente.

En la figura 4a puede observarse otra diferencia:

El árbol 56 se constituye de una pieza junto con el tambor para el cable de medición, por ejemplo, por extrusión de plástico, de modo que la clavija 7 del sensor de ángulo de rotación puede extraerse de la cara frontal hasta el punto que penetra la zona axial del tambor para el cable de medición 4, con lo que el tambor para el cable de medición 4 va a parar muy cerca del sensor de ángulo de rotación 6, en concreto inmediatamente al collar de centrado 8, de modo que se excluye al máximo una flexión de la clavija 7 y del árbol, y con ello el desplazamiento angular entre los dos componentes.

La figura 4c muestra desde la dirección de la carcasa de resorte helicoidal 3 sus uniones por tornillos 77 dispuestas en las esquinas de la carcasa de resorte helicoidal 3 cuadrada frente al perfil de carcasa 51d.

De este modo, el soporte de entrada del cable 19 y el elemento de conducción del cable 20 se encuentran en la cubierta longitudinal superior, y no, como en las soluciones según las figuras 1-3, en uno de los costados secundarios 58 del perfil 51.

La ventaja consiste en la posibilidad de fabricar previamente la cubierta longitudinal 62, incluyendo la perforación necesaria para la entrada del cable, sin que dicha tarea deba llevarse a cabo en un segmento del perfil. Esto deja también abierta la posibilidad de disponer la entrada de cable en puntos distintos, separados radialmente de la cubierta 62, según el tamaño del tambor para el cable de medición que se use y de la longitud de cable requerida.

Las figuras 5a, 5b muestran asimismo un sensor de ángulo de rotación cuya carcasa comprende un perfil de carcasa 51d, el cual se cierra por arriba y por abajo mediante una cubierta 62 que, por motivos de claridad, se ha obviado en la vista superior de la figura 5b. A diferencia de la solución de la figura 4, el resorte helicoidal 5 está rodeado de una carcasa que de nuevo, como en la figura 2, se compone de un segmento de un perfil de tubo circular 51f, cerrado por una cubierta de resorte helicoidal 76 frontal.

Las figuras 6a-6c muestran en vista lateral, así como las dos vistas frontales, otra forma constructiva de un sensor de desplazamiento con cable de medición en el que se dispone el tambor para el cable de medición 4 abierto en el espacio libre de un perfil en C 51c. Las formas de realización de este tipo pueden emplearse únicamente en un entorno limpio.

En la figura 10b se representa por separado un perfil en C análogo, en el que el costado principal 57a y los dos costados secundarios de extremos libres presentan aproximadamente el mismo grosor de material. Las ranuras longitudinales 53 y se disponen tan sólo en el costado principal 57a y en el espacio interior del perfil en C a modo indicativo. En el perfil en C según la figura 10a, uno de los costados secundarios 58 se prolonga más allá del costado principal 57 como placa de base 52.

En oposición a esto, el perfil en C 51 de las figuras 6 se constituye de punta a punta, es decir, tanto en el costado principal 57a como en le costado secundario 58, con un grosor de pared relativamente reducido. Para ello, en el centro del costado principal 57a se dispone una ampliación del grosor de pared, es decir, en la zona en la que la perforación para el árbol 56 y su disposición de cojinetes se efectúa mediante un cojinete de deslizamiento 59b. En las ranuras longitudinales 53 se dispone, en cada esquina del perfil en C, únicamente una ranura longitudinal directamente en la zona de esquina interior biselada y reforzada con este objetivo.

El tambor para el cable de medición 4 está unido con el árbol 56 con una unión que puede deshacerse, por ejemplo, mediante ranuras de muelle de ajuste, y el árbol 56 se prolonga más allá del costado principal 57a del perfil en C 51c.

Como muestra la figura 6, el resorte helicoidal 5 se dispone sobre la cara externa del costado principal 57a, protegido por una carcasa de resorte helicoidal 3. De nuevo, por fuera de la carcasa de resorte helicoidal 3 se inserta el sensor de ángulo de rotación 6 con su clavija 7 en el extremo libre del árbol 56. Así, al contrario que en todas las formas constructivas descritas hasta el momento, el resorte helicoidal 5 se encuentra entre el tambor para el cable de medición 4 y le sensor de ángulo de rotación 6.

Esto resulta válido también para las formas constructivas representadas en las figuras 7a a 7c, que deben servir únicamente para ejemplificar la ventaja de poder emplear distintos perfiles en C 51c de dimensiones diversas debido a la utilización de una pieza de carcasa separada para el tambor para el cable de medición 4 en forma de perfil en C 51c según el tamaño deseado del tambor para el cable de medición, sin que resulte necesario realizar modificaciones en los otros componentes, es decir, en el resorte helicoidal, la carcasa para el resorte helicoidal, el sensor de ángulo de rotación y su fijación, etc. Sin embargo, aunque no resulte necesario, en las soluciones según las figuras 7a y b la carcasa del resorte helicoidal se construye con una pieza de tubo y una placa de obturación frontal, y en la figura 7c, en cambio, con un componente de una pieza en forma de cavidad.

En las tres soluciones, el sensor 6, que está fijado de forma segura contra la rotación al árbol 56 mediante tornillos de sujeción, está equipado mediante una palanca de tensión radial hacia fuera como soporte de momento de torsión 140, fijado a la carcasa de resorte helicoidal por su extremo libre mediante un tornillo con tuerca 141. Las figuras 11a, 11b muestran además un perfil en L 51a, y esto, en la figura 11b, con un costado secundario 58 prolongado sobre la cara posterior del costado principal 57a hasta una placa de base 52.

Estos costados en L también pueden emplearse, igual que un perfil en C en las figuras 6 y 7, para fijar el tambor para el cable de medición 4 y/o el resorte helicoidal 5 sobre las caras opuestas del costado principal 57a de este perfil en L.

También puede pensarse en proteger igualmente el resorte helicoidal 5, independientemente de la forma de la carcasa para el tambor para el cable de medición 4, mediante un segmento de un perfil en C o un perfil de carcasa individual, correspondiendo su longitud preferentemente a la longitud del segmento de perfil para el tambor para el cable de medición 4, para así, mediante una cubierta longitudinal conjunta, cerrar y unir las dos piezas de
carcasa.

La figura 12 muestra una de las ranuras longitudinales 53 en detalle:

La entrada a la zona circular 53a está constituida como un cono truncado 53b achaflanado en el fondo, y la base de ranura 53c está constituida plana en forma de ranura rectangular lisa en la base de la zona circular 53a. Esto facilita la inserción de, por ejemplo, placas de circuitos electrónicos en un par de ranuras longitudinales 53 opuestas entre ellas.

La figura 13 muestra, además, una representación en detalle de un freno 64 en una forma constructiva como freno de corrientes parásitas. En él se disponen dos imanes permanentes 78a, 78b orientados opuestos respecto a su polaridad a ambos lados del tambor para el cable de medición 4 situado en medio que debe frenarse. Los imanes permanentes 78a, 78b están unidos mediante una pieza de flujo 79 constituida por un material con buen flujo magnético, como el hierro, y que presenta un forma en U y envuelve por fuera al tambor para el cable de medición 4. El flujo magnético generado entre los dos imanes 78a, 78b bloquea la rotación del tambor para el cable de medición 4, pudiéndose modificar la intensidad del bloqueo modificando la separación entre los imanes y el tambor para el cable de
medición 4.

Para el funcionamiento del freno de corrientes parásitas resulta necesario que la carcasa 1 que rodea los imanes permanentes 78a, 78b y el tambor 4, y sobre la cual se fija la pieza de flujo 79, esté constituida por un material no magnético, como, por ejemplo, plástico o aluminio.

Las figuras 14 muestran en detalle la disposición de cojinetes y la obturación del árbol 56 en una de las paredes de la carcasa 1 mediante un cojinete de deslizamiento 82a, 82b. En la figura 14a, el grosor de pared de la carcasa 1 se reduce en la zona del cojinete de deslizamiento 82a, y a lo largo de la anchura restante de la perforación de paso el cojinete de deslizamiento 82a en forma de casquillo, generalmente constituido por plástico, penetra en la pared de la carcasa.

La reducción del grosor se lleva a cabo en forma de codo 83 de sección transversal rectangular y dispuesto circularmente alrededor del paso del árbol, en el que una obturación 84 en V (considerada en la dirección axial del árbol 56) y circular contacta con su falda obturadora. La obturación 84 rota junto con el árbol 56, contactando de forma deslizante con el codo 83.

La figura 14b muestra, en cambio, una solución que se aplica preferentemente en una carcasa 1 con un grosor de pared mayor. El cojinete de deslizamiento 82b en forma de casquillo se prolonga preferentemente a lo largo de toda la anchura de la pared de la carcasa 1, o incluso lateralmente más allá de la misma. En los extremos frontales se disponen y fijan respectivamente obturaciones 84 circulares en las correspondientes ranuras circulares del cojinete de deslizamiento 82b, de tal modo que sus faldas obturadoras se orientan radialmente hacia dentro contra el árbol 56 y contactan con deslizamiento con su perímetro externo, orientándose preferentemente de forma oblicua hacia fuera (considerándose desde la pared de la carcasa 1).

Esto permite introducir un relleno de agente lubricante en el espacio libre circular que queda entre el perímetro interno del cojinete de deslizamiento 82b, el perímetro externo del árbol 56 y las faldas obturadoras de las obturaciones 84, reduciendo así drásticamente el desgaste de la disposición de cojinetes.

Las figuras 15a, b muestran dos variantes de un acoplamiento 69 con el que el árbol 56 se une de forma segura contra la rotación con la clavija 7 del sensor de ángulo de rotación 6.

La figura 15a muestra un acoplamiento de imanes 69a en el que el árbol 56 que soporta el tambor para el cable de medición 4 sostiene en su extremo frontal, frente a la pared de la carcasa 1, un imán 86a circular equipado parcialmente en dirección periférica alternadamente con polos sur y norte, y que rota junto con el árbol 56 a la distancia de separación más pequeña posible respecto a la cara interna de la carcasa 1, la cual se compone de un material no magnético.

De forma análoga, se dispone igualmente un imán 86b circular de este tipo en la cara externa de la carcasa, sobre la clavija 7, la cual está dispuesta coaxial y lo más alineada posible con el árbol 56, de modo que la rotación de los imanes 86a circulares internos se produce conjuntamente con los imanes 86b externos, unidos de forma segura contra la rotación a la clavija 7 y, con ello, al sensor de ángulo de rotación 6 por medio del flujo magnético.

La figura 15b muestra una variante de un acoplamiento mecánico 69b. Esta variante se compone, por un lado, de un fuelle 87 cuya función consiste en compensar un desplazamiento angular entre las piezas a unir, concretamente el árbol 56 por un lado y la clavija 7 del sensor de ángulo de rotación 6 por otro. El fuelle 87 se sujeta del modo conocido por uno de sus extremos al extremo del árbol 56 mediante una perforación de rosca transversal 88 y un tornillo de sujeción no representado que se rosca a la misma. El fuelle 87 presenta en el extremo opuesto frontal una cavidad 89 cónica que presenta, al menos por una cara de su perímetro cónico, una ranura 90 dispuesta en la superficie lateral de la cavidad 89 y, por ello, que discurre igualmente cónica en la dirección longitudinal del árbol 56.

A la clavija 57 se sujeta de forma segura contra la rotación un cono hembra 92 de forma correspondiente, el cual penetra en la cavidad 89 cónica, de nuevo mediante una perforación transversal 88 y un tornillo de sujeción no representado. El cono hembra 92 presenta sobre su superficie lateral, en dirección longitudinal, al menos un saliente 91 que penetra en la ranura 90 de la cavidad 89 cónica.

Debido a un ángulo cónico significativamente menor de 45º, en especial menor de 30º, respecto a la dirección longitudinal del árbol 56 y de la clavija 7, un acoplamiento de árbol de este tipo desempeña las funciones adicionales de compensar una modificación de la distancia axial entre el árbol 56 y la clavija 7 y de permitir un montaje sencillo.

Las figuras 16 muestran un soporte de entrada de cable 19, como se representa en la figura 3a, en dos formas de realización ventajosas 19' y 19''.

Las dos formas constructivas coinciden en que la abertura de paso que discurre en la dirección longitudinal del cable no presenta sólo un ensanchamiento 93 en bocina por su cara interior, como se ha conocido hasta el momento en los soportes de entrada de cable de este tipo y como resulta necesario para el desplazamiento lateral del cable de medición en el devanado del tambor para el cable, sino que además presenta en su cara externa un ensanchamiento 93' análogo en bocina.

La abertura de paso presenta un contorno interior liso, sin cantos ni transiciones duras. Por ello resulta posible que la pieza del cable de medición situada fuera de la carcasa no tenga que discurrir exactamente por la línea central de la abertura de paso, sino que puede desviarse lateralmente de la misma aproximadamente en \pm15º. Esto conlleva un inicio del cable de medición en el contorno interno del soporte de entrada del cable 19' y 19'' en caso de que el soporte de entrada del cable esté fabricado en PEEK (polieteretilenacetona) como pieza de extrusión o por desprendimiento de virutas a partir del total, pero se consigue una vida útil lo suficientemente elevada de este soporte de entrada de cable debido a las elevadas resistencia térmica y a la abrasión de dicho material.

El codo 94 circular o la ranura anular 95 semicircular sirven para el montaje, especialmente para la inserción del soporte de entrada del cable 19'' transversal a la dirección de entrada del cable en una cavidad correspondiente de la carcasa. Lo mismo vale para la ranura anular 96 de sección transversal rectangular de la solución según la figura 16a. Las figuras 17 muestran en detalle la disposición de las placas de circuitos electrónicos 97, que soportan el sistema electrónico de evaluación, dentro de la carcasa de sensor 2 de la carcasa 1, como puede observarse, por ejemplo, en la figura 2a, así como la clavija de enchufe 98 conectada a las mismas y que parte de la carcasa de sensor 2.

En los dos casos, la placa de circuito 97 se dispone paralela a la superficie frontal libre, a la derecha en la figura, en el interior de la cavidad de sensor 2 y a cierta distancia de la misma, mientras que la clavija de enchufe 98 atraviesa dicha superficie frontal.

En la solución según la figura 17a, la placa de circuitos 97 está conectada fija mecánicamente a través de las clavijas de contacto 103, separadas de la cara interna de la clavija de enchufe 98, mediante, por ejemplo, soldaduras, y se apoya por otro lado, mediante un casquillo de separación 102 que discurre circular y concéntricamente alrededor de la clavija de enchufe 98, frente a la cara interna de la superficie frontal de la carcasa de sensor 2. En el perímetro externo de la placa de circuitos 97, ésta mantiene una separación con el perímetro interno de la carcasa de sensor 2.

En la solución según la figura 17b, las placas de circuito 97 y la clavija de enchufe 98 se conectan eléctricamente entre sí, en cambio, únicamente mediante unos cables 104, pero fijándose mecánicamente por separado.

La placa fina 97 se sujeta transversalmente a su plano mediante al menos dos pernos de sujeción en unión por arrastre de forma, los cuales discurren transversalmente a su plano a lo largo de las caras internas de la superficie lateral de la carcasa de sensor 2 y se utilizan para el racor 100 del perfil 51d entre la carcasa de sensor 2 y el resto de la carcasa que puede observarse, por ejemplo, en la figura 2a, cumpliendo a la vez la función de un soporte de momento de torsión para el sensor de ángulo de rotación.

La clavija de enchufe 98 se atornilla del modo conocido a la superficie frontal de la carcasa de sensor 2, la cual atraviesa. Las clavijas de contacto que sobresalen de la cara interna de la clavija de enchufe 98 están conectadas mediante cables 104 con la cara opuesta de la placa de circuitos 97.

En los dos casos, al menos la zona de salida de las clavijas de contacto 103 de la cara posterior de la clavija de enchufe 98 y el puente entre la clavija de enchufe y la cara interna de la carcasa de sensor 2, con la que contacta la clavija de enchufe 98, están selladas mediante un material de junta, especialmente endurecedor, como, por ejemplo, una resina sintética. Preferentemente, el sellado de la solución según la figura 17a comprende toda la zona intermedia situada entre la placa de circuitos 97 y la pared atravesada por la clavija de enchufe 98 de la carcasa de sensor 2, o comprende también la placa de circuitos 97 completamente, como se indica alternativamente con el material de sellado 99'.

En la solución según la figura 17b, el sellado comprende al menos la conexión entre las clavijas de contacto 103 y los cables 104, teniéndose en cuenta que el racor 100, así como la conexión en unión por arrastre de forma de la placa de circuitos 97 y los pernos de sujeción 101 no están sellados.

Las figuras 18 muestran distintas uniones entre el árbol 56 y el tambor para el cable de medición 4, como puede observarse, por ejemplo, también en la figura 2a.

En las soluciones según la figura 18a y 18b, el tambor para el cable de medición 4 y el árbol 56 constituyen componentes separados.

En la figura 18a, el tambor para el cable de medición 4, cuya abertura de paso central corresponde con precisión de ajuste al diámetro exterior del árbol 56, está colocado por deslizamiento sobre la misma y fijado en la posición deseada en un tornillo de sujeción atornillado transversalmente al árbol 56 por la cabeza central del tambor para el cable de medición 4. Con este objetivo, el tambor para el cable de medición 4 presenta sólo en una de sus caras frontales una placa frontal, y la cabeza central se prolonga sobre la cara frontal opuesta más allá de la otra cara frontal del tambor 4, de modo que en esta zona prolongada puede disponerse el tornillo de sujeción 105 de forma fácilmente accesible.

En la solución según la figura 18b, la fijación del tambor para el cable de medición 4 sobre el árbol 56 se efectúa con la ayuda de un anillo de tolerancia 106 dispuesto en una ranura anular correspondiente del árbol 56 y sobre el cual se coloca posteriormente por deslizamiento en la dirección longitudinal del árbol 56 el tambor para el cable de medición 4.

El anillo de tolerancia 106 se compone de un anillo ranurado anularmente, es decir, en C, que en la dirección de visión del árbol 56 presenta la forma de una banda ondulada, de modo que sus ondulaciones sobresalen por encima del perímetro externo del árbol 56. Por el deslizamiento del tambor 4, estas ondulaciones se aplanan ligeramente, sujetándose así en arrastre de fuerza y sin medidas adicionales el tambor para el cable de medición 4 sobre el árbol 56, por lo que el anillo de tolerancia 106 se hace más largo en dirección periférica y su ranura se reduce.

Por ello, puede aceptarse un gran juego de medidas entre el perímetro interno de la abertura de paso del tambor 4 y el perímetro externo del árbol 56.

La figura 18c, en cambio, muestra una forma constructiva en la que el árbol 56 se constituye de una pieza junto con el tambor para el cable de medición 4. El tambor para el cable de medición 4 con una placa frontal sólo en una cara y con una zona de cabeza central saliente en la otra cara y perforación de paso para le tornillo de sujeción 105 se corresponde con la descripción según la figura 18a. Sin embargo, en la cara frontal de la zona de cabeza central, en la cara del tornillo de sujeción 105, se prevé sólo un agujero ciego central para la inserción de la clavija 7 del sensor de ángulo de rotación 6, como de nuevo puede observarse mejor en la figura 2a. Por la cara frontal opuesta se prolonga a partir de la superficie frontal del tambor para el cable de medición 4 el árbol 56 constituido así de una pieza axialmente, en la figura 18c hacia la izquierda. El árbol 56 está provisto en su cara frontal libre, por un lado, de un agujero ciego 107 y, por otro, de una ranura de resorte 71 aproximadamente de la misma profundidad, aunque ninguno de los dos elementos alcanza la zona del tambor para el cable de medición 4. De forma alternativa, en lugar de los agujeros ciegos 107 y del agujero ciego 107' opuesto para la clavija 7 podría también disponerse una abertura de paso.

La ranura de resorte 71 sirve, como ya se ha descrito, para introducir el extremo interno acodado del resorte de forma plana, mientras que los agujeros ciegos 107' sirven para encajar una clavija de guía unida a la carcasa y, con ello, para la disposición de cojinetes del árbol 56 en su extremo libre.

Las figuras 19 a 23 muestran diferentes formas constructivas del tambor para el cable de medición 4, respectivamente en su vista superior y en su sección longitudinal.

Todas las soluciones coinciden en que en el centro se dispone una abertura, especialmente una abertura de paso 108, en el eje de rotación, y en la superficie lateral externa, que actúa como superficie de arrollamiento 66, se disponen frontalmente superficies de tope para evitar el deslizamiento del cable de medición a arrollar, el cual no se representa en las figuras 19 a 22 para mayor claridad.

La figura 19 muestra un tambor 4 tal y como podría fabricarse cortándose a medida como pieza de extrusión sin fin, prensada en dirección al eje de rotación 110 del tambor; La superficie de arrollamiento 66, la cabeza central 67 y los radios 68 están constituidos de una pieza entre ellos. Como mecanizado posterior debe practicarse únicamente una cavidad que se prolonga en casi todo el recorrido axial de la superficie de arrollamiento 66 sobre la superficie lateral exterior, con lo que en los extremos frontales de la superficie de arrollamiento 66 aparecen los bordes 109 que sobresalen radialmente y rodean todo el perímetro.

También el ensanchamiento de la abertura 108 que atraviesa el eje de rotación 110 para el árbol debe realizarse posteriormente en forma de ensanchamiento 111.

La forma constructiva según la figura 20 se diferencia de la de la figura 19 por el hecho de que se dispone adicionalmente en algunos, por ejemplo, dos, radios 68 opuestos, aproximadamente en el centro del recorrido radial de dichos radios, un espesamiento 12 que sirve para el alojamiento de una abertura longitudinal 113 que atraviesa en dirección axial y en la que pueden insertarse elementos de guía longitudinales.

La solución según la figura 21 se diferencia de la solución según la figura 20 por el hecho de que, por motivos de ahorro de peso, los radios, que en su fabricación a partir de un perfil de extrusión se prolongan por todo el recorrido axial del tambor 4, se reducen en esta dirección axial por fresado u otro procedimiento de extracción de material a una fracción de la longitud axial del tambor. Por motivos de estabilidad, se lleva a cabo una extracción de material por ambas caras frontales, de modo que aproximadamente en el centro del recorrido axial permanecen radios 68' aciales cortos.

También aquí, esta vez en dos pares de radios 68' diametralmente opuestos, se disponen espesamientos 111, en los cuales se disponen unas aberturas longitudinales 113.

La solución según la figura 22 se diferencia de la de la figura 20 porque los radios 68' se constituyen igualmente estrechos a lo largo de todo su recorrido radial, sin presentar ningún espesamiento 111 de este tipo ni aberturas longitudinales 113 dentro de los mismos.

La forma constructiva según la figura 23 muestra una construcción en varias piezas del tambor para el cable de medición.

La superficie de arrollamiento 66 se compone de un segmento de tubo, y lo mismo vale para la cabeza central 67. Las dos piezas se conectan mediante placas radiales 68'' frontales, que conforman un contorno externo redondo así como una abertura central para el alojamiento de la cabeza central 67.

En las placas radiales 68'' se generan radios 68 individuales fabricando roturas en forma de campos intermedios 114 entre los radios 68 individuales. Los campos intermedios 114 pueden fabricarse por punzonado, fresado, aserrado o cualquier otro proceso de extracción de material.

La unión fija, especialmente protegida contra torsión, de las piezas individuales entre sí se efectúa mediante adhesivo, soldadura indirecta, soldadura o cualquier otro tipo de unión, como, por ejemplo, ajuste prensado.

Para garantizar el posicionamiento exacto de las piezas individuales entre sí antes de su unión, la cabeza central 57 en forma de casquillo presenta en su perímetro externo, en cada una de la zona de sus extremos frontales, un codo orientado en la misma dirección para aplicar el perímetro interno de la respectiva placa radial 68'. Además, las placas radiales 68 presentan cerca de su perímetro externo un escalón 115 anular orientado, en estado montado de las placas radiales 68'', contra la otra placa radial respectiva, y que sirve para el posicionamiento de la superficie de arrollamiento en forma de tubo. El escalón 115 debe tener una profundidad en dirección axial de unas pocas décimas de milímetros, y puede fabricarse con cualquiera de los procedimientos de extracción de material conocidos, aunque especialmente también por decapado químico.

La figura 24 muestra un sensor de desplazamiento múltiple con cable de medición en el que el perfil 51, que actúa como carcasa, se corta a una longitud tal que dos sensores de desplazamiento con cable de medición comple-
tos pueden montarse con todos los componentes dispuestos sucesivamente, es decir, paralelos y con cierta sepa-
ración entre sí, pueden equiparse con árboles con la incorporación, por ejemplo, de tambores para cable de
medición.

La figura 4 muestra un sensor de desplazamiento múltiple con cable de medición de este tipo con dos unidades sensoras consideradas en la dirección de visión, por ejemplo, desde la derecha en la figura 3a, es decir, sobre la carcasa de sensor 2, e igualmente con una placa de base 52 en el extremo inferior del perfil 51, en la orientación del sensor, como se representa en la figura 24.

Sin embargo, resulta evidente que pueden disponerse básicamente más de dos sensores de este modo en un único perfil 51.

La figura 24 muestra además que en el caso presente los dos sensores presentan tambores 4' 4'' para cable de medición de distinto tamaño según la aplicación deseada.

Puede observarse además que los soportes de entrada de cable 19 con el elemento de guía de cable 20 pueden disponerse tanto en cada una de las superficies externas que discurren en la dirección longitudinal del perfil 51, en las superficies longitudinales sobre las que se apoyan las carcasas de sensor 2, como también en las superficies frontales del perfil 51, es decir, en la cubierta longitudinal 62 que cierra dichas superficies frontales.

Adicionalmente, en cada una de estas superficies puede escogerse una disposición sobre una de las tangenciales al respectivo tambor 4' o 4'', dependiendo de la dirección de arrollamiento deseada del cable de medición sobre el tambor 4' o 4'' (en sentido horario o en sentido antihorario).

En la figura 24 se representan en líneas continuas todas las posiciones para un arrollamiento del cable de medición en sentido antihorario, y con líneas discontinuas para un arrollamiento del cable en sentido horario.

La figura 25 muestra distintas conexiones de cable con cuya ayuda se fija en el extremo 122 del cable una pieza adaptadora 124 para la sujeción de los componentes cuya posición debe determinarse con el sensor de desplazamiento con cable de medición.

El problema principal aquí reside en que en esta conexión de cable debe disponerse un componente amortiguador para le caso de que el extremo del cable de medición alejado del sensor de desplazamiento con cable de medición se suelte o se desplace muy rápidamente hacia el sensor de desplazamiento con cable de medición e impacte con una energía cinética elevada contra el soporte de entrada de cable 19, el cual puede observarse, por ejemplo, en las figuras 1 y siguientes.

Para que, en un impacto de este tipo, la conexión final del cable no se vea dañada o afectada de ningún modo, se dispone un manguito amortiguador 121 de tal modo que esté presente en el impacto entre la pieza adaptadora 124 y la correspondiente superficie de impacto, generalmente la superficie frontal del soporte de entrada de cable 19.

Como se representa en la figura 25a, el manguito amortiguador está constituido por goma u otro material elástico dispuesto en el extremo del cable y presenta una abertura de paso que rodea de forma suelta le extremo 122 del cable. Para evitar el movimiento relativo entre el manguito de goma y la pieza adaptadora 124, en la figura 25a una boquilla de remolino de la que cuelga el la mosquetón 120, el manguito amortiguador 121 se fija fuertemente a la pieza adaptadora 124, por ejemplo, una boquilla de remolino 132, mediante encaje fuerte, adhesivo u otro modo.

Como muestra la figura 25b, la pieza adaptadora es un perno roscado 126 con el que se une fuertemente el extremo de cable 122. En la cara de salida del extremo de cable 122 se encaja o se pega el manguito amortiguador 121 en un codo externo dispuesto en este punto, y en la cara frontal opuesta le perno roscado 125 presenta una rosca interna 126 para atornillar otro componente.

En las figuras 25c a g se dispone, en lugar del manguito amortiguador 121 que rodea de forma suelta el extremo 122, una pieza mecanizada 127 de un material elástico e incluso preferentemente deformable, la cual obtura herméticamente el extremo de cable 122, preferentemente también en la zona de las piezas de unión entre el extremo del cable 122 y la correspondiente pieza adaptadora 124. La colocación de la pieza mecanizada 127 se efectúa por extrusión, calado, presión o de cualquier otro modo que proporcione una unión interna del perímetro externo del cable en el extremo 122 con la pieza mecanizada 127.

Todas estas soluciones pretenden alcanzar una amortiguación lo más elevada posible del impacto del extremo del cable sobre el sensor de desplazamiento con cable de medición descrito.

En el juego conjunto entre los manguitos amortiguadores 121 o piezas mecanizadas 127, guiados a través de un largo recorrido axial de al menos 1 cm, y preferentemente de al menos 3 cm, y la forma constructiva de carcasa como perfil, muy rígida pero con una buena amortiguación, se consigue una buena amortiguación de un impacto de este tipo, especialmente si la pieza mecanizada 127 está unida por dentro al extremo 122 del cable, ya que las fuerzas pueden ser absorbidas a lo largo de toda la longitud axial de dicha unión.

En la figura 25c se dispone de la misma boquilla de remolino 132 que en la figura 25a, de nuevo con un mosquetón 120 como posibilidad de fijación, pero la pieza de unión, no visible, entre el extremo del cable y dicha boquilla de remolino está completa y herméticamente cerrada por la pieza mecanizada 127.

La solución según la figura 25d se diferencia porque se emplea como pieza adaptadora 124 un anillo 128 rodeado por el extremo 122 del cable.

En la figura 25e, en cambio, el adaptador 124 es un ojo anular 129 unido únicamente por un lado con el extremo 122.

En la figura 25f, el adaptador 124 es un perno roscado 130 análogo al perno roscado 126, aunque con una rosca externa para la fijación de otros componentes sobre la cara opuesta al extremo de cable 122.

En la figura 25g se emplea como adaptador 124 una cabeza de horquilla 131 que presenta en su extremo libre una horquilla para encajar o atornillar un perno transversal.

Como material para la pieza mecanizada 127 se emplea especialmente un material preferentemente adhesivo y muy elástico, como un adhesivo termoplástico que entre 150ºC y 300ºC se vuelva ya poco viscoso, y como cable se emplea un cable de malla compuesto de varios filamentos, especialmente retorcido, para que pueda adherirse el material de la pieza mecanizada 127 viscoplástica en sus compartimentos intermedios.

Un adhesivo termoplástico de este tipo podría ser, por ejemplo, una poliamida modificada, un poliuretano, un polietileno o un polioximetileno (POM), o también una silicona, una resina epoxi elástica o un poliuretano elástico, pudiéndose inyectar los tres últimos en frío.

La extrusión, en este caso, se efectúa preferentemente colocando la unión de cable terminada en un molde de inyección periférico.

Claims (18)

1. Sensor de desplazamiento con cable de medición provisto de:

- una carcasa (1),

- un tambor para el cable de medición (4),

- un sensor del ángulo de rotación (6) y

- un resorte helicoidal (5) para la rotación de retorno del tambor para el cable de medición (4),

por el que la carcasa (1) se compone, al menos parcialmente, de un perfil (51) recto con una sección transversal constante en la dirección longitudinal (50), en especial de un segmento de un perfil extrusionado, caracterizado porque el tambor para el cable de medición (4), el resorte helicoidal (5) y el sensor de ángulo de rotación (6) está dispuesto básicamente coaxial, y cuya dirección axial (60) discurre transversal a la dirección longitudinal (50) del perfil (51).

2. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según la reivindicación 1, caracterizado porque la dirección axial (60) atraviesa un costado del perfil (51).

3. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el perfil (51) es un perfil de carcasa, especialmente un perfil de carcasa (51d) rectangular, y en especial el perfil (51) es un perfil de doble carcasa, especialmente un perfil de doble carcasa (51e) rectangular, y en especial el perfil (51) presenta adicionalmente una placa de base (52) integral que sobresale, al menos por una cara, lateralmente hacia fuera.

4. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el costado o los costados principales (57) del perfil, el cual constituye el costado con el recorrido más largo transversal a la dirección longitudinal (50), presenta un grosor de pared mayor respecto al costado secundario (58) para alojar el cojinete (59) del árbol (56).

5. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se disponen unas ranuras longitudinales (53), especialmente con una sección transversal destalonada, que discurren en dirección longitudinal en el costado, especialmente del costado principal (57) del perfil, y en especial las ranuras longitudinales (53) presentan una sección transversal en forma de \Omega, y en especial las ranuras longitudinales (53) se disponen en las caras internas del perfil.

6. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según la reivindicación 5, caracterizado porque se disponen ranuras longitudinales (53) en las proximidades de las esquinas entre los costados principales (57) y los costados secundarios (58), aunque no directamente en las esquinas.

7. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque en dos costados opuestos se disponen las ranuras longitudinales (53) en ambos costados opuestas y con simetría especular.

8. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tambor para el cable de medición (4) está dispuesto paralelo en una de las caras del costado principal (57) de uno de los perfiles (51) abiertos, y en la cara del costado principal (57) opuesta a la misma se dispone el resorte helicoidal (5) en una carcasa de resorte helicoidal (3), la cual se apoya en la superficie externa del costado principal (57) del perfil (51).

9. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tambor para el cable de medición (4) está dispuesto en el interior de un perfil de carcasa (51d) entre sus costados principales (57a, 57b), y en la cara opuesta del costado principal (57a, 57b) se dispone el resorte helicoidal (5) en una carcasa de resorte helicoidal (3), la cual se apoya en la superficie externa del costado principal (57a, 57b) del perfil (51d).

10. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa de resorte helicoidal (3) se compone básicamente de un perfil (51) recto con una sección transversal constante en la dirección longitudinal (50'), en especial un segmento de un perfil extrusionado.

11. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según la reivindicación 10, caracterizado porque la dirección longitudinal (50') del perfil (51') discurre coaxial a la dirección axial (60) del árbol (56), y el perfil (51') es un perfil cerrado por su cara frontal externa mediante una cubierta de eje (61).

12. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según la reivindicación 10, caracterizado porque la dirección longitudinal (50') discurre paralela a la dirección longitudinal (50) y el perfil (51') es un perfil en C que se apoya por sus costados de extremo libre sobre el costado principal (57) del perfil (51) para el tambor para el cable de medición (4).

13. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en un perfil de doble carcasa (51e), una cavidad sirve como punto de alojamiento (4') para el tambor para el cable de medición (4) y la otra cavidad sirve como punto de alojamiento (5') para el resorte helicoidal (5).

14. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según la reivindicación 13, caracterizado porque el perfil (51) es un perfil en C (51c) cuyas tres caras abiertas se cierran mediante una cubierta en C (63) de dimensiones ajustadas, el cual es especialmente un segmento de un perfil extrusionado, y en especial la cubierta longitudinal (62) o cubierta en C (63) está fijada al perfil (51) o (51') mediante tornillos que pueden enroscarse con rosca cortante en las ranuras longitudinales (53) del perfil (51) o (51').

15. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor de ángulo de rotación (6) está dispuesto sobre la cara opuesta al resorte helicoidal (5) del tambor para el cable de medición (4).

16. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el resorte helicoidal (5) se dispone entre el tambor para el cable de medición (4) y el sensor de ángulo de rotación (6).

17. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se dispone un freno (64) que actúa sobre el tambor para el cable de medición (4) y el resorte helicoidal (5), el cual actúa especialmente sólo al arrollarse el cable de medición, y en especial porque este freno (64) consiste en un freno de fluido, especialmente un freno de aire, un freno de corrientes parásitas o un freno electromagnético.

18. Sensor de desplazamiento con cable de medición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos la superficie de arrollamiento (66) del tambor para el cable de medición (4) se compone de un perfil (51'') recto con una sección transversal constante en dirección longitudinal, especialmente un segmento de un perfil extrusionado, y especialmente la superficie de arrollamiento (66) se compone de un perfil de tubo circular (51f) en cuyas caras frontales se fija respectivamente una arandela de tope (65) que sobresale radialmente, la cual está equipada con una cabeza central (67) para la disposición de cojinetes del árbol (56), y especialmente la superficie de arrollamiento (66) y la cabeza central (67) se forman por una pieza a lo largo de un segmento de un perfil especial (51s) que presenta integralmente varios radios (68) de recorrido radial entre la superficie de arrollamiento (66) y la cabeza central (67) y que se completa especialmente con dos arandelas de tope frontales que sobresalen radialmente para el tambor para el cable de medición (4).