ES2236121T3 - Reflector con caja de proteccion. - Google Patents
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Abstract
Reflector, especialmente, para la medición técnica de construcción o geodésica con - un cuerpo de reflexión (1) de material transparente, que presenta una superficie de paso (5) y, al menos, una superficie de reflexión (2) no metalizada por vaporización, y - una caja de alojamiento (3) para el alojamiento del cuerpo de reflexión (1), así como para la protección de, al menos, una superficie de reflexión (2), en el que el espacio hueco formado por la caja de alojamiento (3) y el cuerpo de reflexión (1) alojado dentro está hermetizado respecto al entorno del reflector, básicamente, de forma impermeable al agua, caracterizado porque la caja de alojamiento (3) presenta un mecanismo de intercambio de gas (4), que está configurado como una membrana microporosa, por un lado, impermeable al agua y, por otro lado, permeable al gas.
Description
Reflector con caja de protección.
La invención se refiere a reflectores ópticos,
especialmente, para la medición técnica de construcción o geodésica,
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Los reflectores de este tipo se usan desde hace
décadas en topografía como objetivos para los aparatos de medición a
distancia, o aparatos de determinación de posición que registran el
objetivo de forma automática. Las ondas electromagnéticas emitidas
por estos aparatos, por ejemplo, rayos láser en zonas de longitud de
ondas infrarrojas o visibles son reflejadas por los reflectores en
el aparato respectivo. Para una medición sin perturbaciones y fiable
es necesario para muchas aplicaciones que un reflector de este tipo
dirija los rayos y los refleje con elevada intensidad.
Las reflexiones dirigidas con una intensidad
requerida de este tipo pueden conseguirse, por ejemplo, con cuerpos
de reflexión, que presentan tres superficies de reflexión planas
orientadas de forma perpendicular entre sí, así como una superficie
de paso para los rayos plana invertida contra cada superficie de
reflexión. Los cuerpos de reflexión configurados de este tipo se
denominan prismas triples, prismas de reflector, reflectores
angulares de cubo o también retrorreflectores.
Así mismo, la reflexión de los rayos en las
superficies de reflexión debe realizarse mediante reflexión total en
superficies limítrofes entre el cuerpo de reflexión y el gas que
rodea las superficies de reflexión. Si por el contrario las
superficies limítrofes están humedecidas con líquidos o empañadas
con gotitas de vapor de agua condensado, normalmente ya no tiene
lugar una reflexión total en las superficies limítrofes o sólo en
zonas parciales o con intensidad reducida. Esto conduce, entre otras
cosas, a una reducción de la distancia de uso de los medidores de
distancia o de la exactitud de posición alcanzable de los aparatos
de determinación de posición.
Puesto que los reflectores para la medición se
colocan al aire libre, en parte también durante períodos de tiempo
más largos, están expuestos a las influencias climatológicas como,
por ejemplo, lluvia, niebla y radiación solar. Para evitar de forma
fiable un humedecimiento o empañamiento de las superficies de
reflexión respectivas, las superficies de reflexión de los
reflectores tradiciones se rodean o bien de una atmósfera de gas
protector, por ejemplo, de nitrógeno puro, o se proveen de un
recubrimiento que protege la reflexión.
Por un lado, un recubrimiento de este tipo que
protege la reflexión de una superficie de reflexión, por ejemplo,
una capa metalizada al vacío de cobre, aluminio, plata u oro puede
encarecer los costes de fabricación de un cuerpo de reflexión de
este tipo hasta en la mitad. Por otro lado, para mantener de forma
duradera la atmósfera de gas protector alrededor de una superficie
de reflexión es necesaria una caja hermética al gas que evite la
difusión de vapor de agua.
Así mismo, el gas protector tampoco debe
escaparse en caso de un incremento de presión dentro de la caja de
alojamiento, que aparezca de forma inesperada en cada calentamiento
por radiación solar o en el transporte en un avión comercial. La
provisión de una caja de alojamiento hermética al gas y resistente a
la presión requiere, no obstante, de nuevo un coste de producción
considerable. El uso de materiales plásticos económicos
prácticamente no se tiene en cuenta para la fabricación de una caja
de alojamiento hermética al gas, puesto que estos en general no
evitan completamente la difusión de vapor de agua.
El documento
US-A-5392521 describe un reflector
genérico, que está construido en una caja completamente hermética
frente a la penetración de humedad y suciedad.
La invención se basa en el objetivo de eliminar
las carencias del estado de la técnica. Así mismo, debe proponer un
reflector económico, que de manera fiable refleje rayos de forma
dirigida y pueda colocarse al aire libre durante períodos de tiempo
más largos.
Este objetivo se alcanza mediante un reflector en
el que se realicen las características caracterizadoras de la
reivindicación 1 independiente.
Cuando en el contexto de la invención se habla de
un reflector para rayos, deben entenderse reflectores con un cuerpo
de reflexión de material transparente, por ejemplo, de vidrio o
plástico, que presenta, al menos, una superficie de reflexión y una
superficie de paso para los rayos. Estas superficies, según la
aplicación, pueden estar configuradas de forma plana, esférica,
asférica o incluso, en principio, discrecional, por ejemplo en forma
de una superficie de forma libre.
En el caso de un reflector según la invención, la
reflexión - como se conoce- se realiza en, al menos, una superficie
de reflexión, mediante reflexión total. No obstante, no es necesario
un recubrimiento costoso y caro que ayude a la reflexión de las
superficies de reflexión. El cuerpo de reflexión está alojado en una
caja de alojamiento, que protege, al menos, una superficie de
reflexión de influencias climatológicas que, en caso contrario,
podrían perjudicar la capacidad de reflexión de la superficie de
reflexión. Con este objeto, el espacio hueco limitado por las
superficies de reflexión y la caja de alojamiento se hermetiza,
básicamente, de forma impermeable al agua frente al entorno del
reflector. Esta caja de alojamiento presenta, según la invención, un
mecanismo de intercambio de gas conocido, que permite un intercambio
de gas automático del espacio hueco con gas del entorno. Un
intercambio automático de gas de este tipo se realiza, por ejemplo,
debido a presiones de gas distintas absolutas o parciales dentro y
fuera del espacio hueco, que entre otras cosas se originan por
variaciones de la presión de aire, la humedad del aire, la
temperatura exterior o interior.
Un mecanismo de intercambio de gas de este tipo
está configurado como una membrana semipermeable, por un lado
impermeable al agua y, por otro lado, permeable al gas. Las
membranas semipermeables de este tipo conocidas se usan ya en
aparatos electrónicos que están concebidos para un uso al aire libre
y sus componentes electrónicos deben protegerse de forma fiable
frente al agua. Al mismo tiempo, se usan, por ejemplo, discos
microporosos de PTFE laminado como mecanismos de intercambio de
gas.
Mediante la previsión según la invención de un
mecanismo de intercambio de gas se realiza un intercambio de gas
automático, controlado y con ello, también, un equilibrio de la
humedad relativa del aire entre el espacio hueco del reflector y su
entorno. Tras un breve período de tiempo en uso práctico, la humedad
del aire en el espacio hueco corresponde a la humedad del aire del
ambiente.
Mediante la aplicación de un mecanismo de
intercambio de gas, en caso de una caída rápida de la temperatura
exterior, puede evitarse la formación de vaho en las superficies de
reflexión. Los reflectores según la invención pueden adaptarse de
forma fiable a aparatos de medición a distancia electro-ópticos o
aparatos de determinación de posición que registran el objetivo de
forma automática.
Gracias a la colocación según la invención de un
mecanismo de intercambio de gas, los requisitos de material y de
configuración de una caja de alojamiento para un reflector no
recubierto son mucho menos restrictivos. Así, puede permitirse, por
ejemplo, la difusión de vapor de agua en una cierta medida. Resulta
posible el uso de plásticos económicos y fáciles de procesar para la
fabricación de la caja de alojamiento de este tipo.
Mediante el mecanismo de intercambio de gas se
garantiza, además, que dentro y fuera de un reflector según la
invención existe prácticamente la misma presión de gas. Así mismo,
una caída de presión drástica, como puede suceder, por ejemplo, tras
el arranque de un avión comercial en su espacio de carga, no puede
llevar a un reflector según la invención a estallar, puesto que la
sobrepresión puede eliminarse automáticamente mediante el mecanismo
de intercambio de gas. La caja de alojamiento puede configurarse de
pared fina, de forma correspondiente.
Además, según la invención, se propone proveer un
reflector con un mecanismo de fijación que, en contraposición al
estado de la técnica, no presente una rosca externa, sino interna.
Por un lado, una rosca interna está mejor protegida frente a daños
por golpes mecánicos que una rosca externa y, por otro lado,
mediante la rosca interna asignada al reflector se consigue un punto
de intersección de la fijación flexible para un gran número de
aplicaciones del reflector, por ejemplo, en construcciones de
montaña, de túneles, de suelo o en caso de supervisiones de objetos,
puesto que resulta posible de forma sencilla una fijación en pernos
roscados normalizados, tornillos de sujeción, anclas pasantes
provistas de roscas correspondientes u otros sistemas de fijación
directa
("Direct-fixing-systems").
Una reflexión fiable de los rayos a través del
cuerpo de reflexión con elevada intensidad supone, principalmente,
una reflexión fiable de los rayos en, al menos, una superficie de
reflexión. Así mismo, también es necesario un paso lo menos
obstaculizado posible de los rayos a través de la superficie de paso
del cuerpo de reflexión. Mediante un humedecimiento parcial de la
superficie de paso con gotas de lluvia o copos de nieve pueden
romperse los rayos, adicionalmente, dependiendo del lugar. De este
modo, se reduce la intensidad de la reflexión. Especialmente, en el
caso de reflectores colocados de forma estacionaria en puntos
expuestos puede aparecer un humedecimiento de la superficie de paso.
Mediante una pieza de montaje que, según la invención, está colocada
de forma liberable en un reflector correspondiente, puede evitarse
un humedecimiento de este tipo.
En la configuración de la pieza de montaje, debe
encontrarse un compromiso entre la protección deseada y las
dimensiones de la pieza de montaje. Las piezas de montaje
dimensionadas de forma demasiado grande no son sólo voluminosas,
sino que ofrecen grandes superficies de acceso que, en caso de
viento fuerte, pueden conducir a un desplazamiento no deseado de los
reflectores. Naturalmente, una colocación liberable de piezas de
montaje de este tipo puede causar el efecto ventajoso descrito
anteriormente no sólo a reflectores según la invención
Otras configuraciones o variantes ventajosas o
alternativas de la invención se describen en las características de
las reivindicaciones subordinadas.
A continuación se explica en detalle la
invención, puramente a modo de ejemplo, mediante una realización
representada en las dos figuras del dibujo.
Figura 1 una representación en explosión de un
reflector según la invención en vista inclinada,
Figura 2 una representación en sección del
reflector de la figura 1 en estado montado en vista lateral y
Figura 3 una pieza de montaje que puede fijarse a
un reflector en vista inclinada.
La figura 1 muestra un ejemplo de realización de
un reflector según la invención en representación en explosión. Este
reflector se compone de un cuerpo de reflexión configurado como
prisma triple 1 de material transparente, una junta configurada como
junta tórica 7 y una caja de alojamiento 3 configurada como pieza de
extrusión de plástico con un mecanismo de intercambio de gas
configurado como membrana 4 de PTFE semipermeable, una cubierta de
membrana 9, un mecanismo de fijación configurado como manguito de
inserción 6 y un anillo de sujeción 8.
El prisma triple 1 presenta tres superficies de
reflexión 2 planas, orientadas de forma perpendicular entre sí, una
superficie de paso 5 plana invertida contra cada superficie de
reflexión 2, una superficie cilíndrica 10 orientada de forma
perpendicular a la superficie de paso 5 y un collar 11 que limita
con la superficie de paso 5. El diámetro interior de la junta tórica
7 corresponde al diámetro de la superficie cilíndrica 10.
La caja de alojamiento 3 presenta aquí, por un
lado, una zona de alojamiento configurada, básicamente, en forma de
recubrimiento cilíndrico y una pared posterior unida a ésta mediante
una zona de unión. La zona de alojamiento presenta en su lado
exterior tres salientes de encaje 13 separados entre sí por la misma
distancia y, en su lado interior, un cilindro de alojamiento 12.
El anillo de sujeción 8 configurado, básicamente,
en forma de recubrimiento cilíndrico, presenta en un lado interior
tres escotaduras de encaje 14. Las escotaduras de encaje 14 están
dispuestas de forma correspondiente a la disposición de los
salientes de encaje 13. El lado frontal del anillo de sujeción 8
presenta, además, un resalte dirigido hacia dentro.
La figura 2 muestra una visión lateral del
reflector de la figura 1 en estado montado representado en sección.
La junta tórica 7 está colocada sobre el prisma triple 1 y se apoya
en la superficie cilíndrica 10 y el collar 11. El prisma triple 1
está introducido, por su parte, en la caja de alojamiento 3. El
anillo de sujeción 8 está deslizado con su lado interior sobre el
lado exterior de la zona de alojamiento de la caja de alojamiento 3.
Al mismo tiempo, el prisma triple 1 se dirige mediante su superficie
cilíndrica 10 a través del cilindro de alojamiento 12 de la caja de
alojamiento 3. Los tres salientes de encaje 13 de la caja de
alojamiento 3 están encajados en las escotaduras de encaje 14
asignadas (en la figura 1 sólo resulta visible una) del anillo de
sujeción 8. El prisma triple 1 se sujeta presionado a través del
resalte del anillo de sujeción 8 mediante la junta tórica 7 contra
la caja de alojamiento 2. De este modo, el prisma triple 1 está
unido con la caja de alojamiento 3 de forma hermética
impermeable al agua.
impermeable al agua.
La pared posterior de la caja de alojamiento 3
está provista de un agujero ciego 15 que no atraviesa la caja de
alojamiento 3, así como de una abertura de intercambio 16 que
atraviesa la caja de alojamiento. Esta abertura de intercambio 16
presenta un talón de sujeción, sobre el que se apoya el contorno de
la membrana de PTFE 4. A través de la cubierta 3 presionada en la
zona final de la abertura de intercambio 16, la membrana de PTFE 4
se une con la caja de alojamiento 3 de forma impermeable al agua. La
caja de alojamiento 3 provista de la membrana PTFE 4 forma con las
superficies de reflexión 2 un espacio hueco cerrado, que está
hermetizado frente al entorno del reflector de forma impermeable al
agua. De este modo, puede evitarse una penetración de agua y un
humedecimiento subsiguiente de las superficies de reflexión 2.
La cubierta de membrana 9 presenta escotaduras
para un intercambio de gas. Puesto que la membrana de PTFE 4
semipermeable está configurada de forma impermeable al agua y
permeable al gas, entre el espacio hueco y el entorno del reflector
puede tener lugar de forma automática un intercambio de gas.
En la caja de alojamiento 3 está colocado un
casquillo de inserción 6 que está provisto de una rosca interior y
una rosca exterior. Con la rosca exterior, el manguito de inserción
6 puede atornillarse de forma autobloqueante en el agujero ciego 15
de la pared posterior de la caja de alojamiento 3. Mediante la rosca
interior del manguito de inserción 6 configurada aquí como rosca M8,
el reflector según la invención puede fijarse a cada parte libre que
presenta una rosca M8.
La figura 3 muestra un ejemplo de realización de
una pieza de montaje 17 según la invención y un reflector, al que la
pieza de montaje 17 puede fijarse de forma instantánea a presión. El
reflector mostrado aquí corresponde, básicamente, al reflector de
las figuras 1 y 2 y presenta, además de un cuerpo de reflexión con
una superficie de paso 5, una caja de alojamiento, en la que, al
contrario del reflector de las figuras 1 y 2, está dispuesto un
anillo rebordeado 23 en el lado exterior de la zona de alojamiento
de la caja de alojamiento.
La pieza de montaje 17 presenta una zona de
fijación para la fijación en el reflector y una zona de protección
para la protección de la superficie de paso 5 frente a un
humedecimiento por lluvia o nieve. Esta pieza de montaje 17 está
configurada, dado el caso, como pieza de extrusión de una sola
pieza.
La zona de fijación configurada en forma de
recubrimiento cilíndrico presenta una superficie de fijación 18 que
se encuentra en el interior, básicamente, de forma cilíndrica, en la
que se prevén tres garras de sujeción 19, de las que en la figura 3
sólo dos son visibles. En los extremos libres las garras de sujeción
19 presentan, respectivamente, un resalte dirigido hacia dentro. El
lado del resalte alejado de la zona de protección está provisto,
respectivamente, de una inclinación de admisión. Una garra de
sujeción 19 está provista, además, de una protuberancia 20 que se
une al resalte y que se extiende en paralelo al eje del
cilindro.
La zona de protección presenta aquí un techo
previo 21 abombado así como tres tubuladuras de viento 28 que
atraviesan el techo previo 21. A través de las tubuladuras de viento
22 pueden reducirse las fuerzas originadas por el viento, sin
perjudicar el efecto de protección de la superficie de paso 5 del
reflector.
En caso de que la pieza de montaje 17 se deslice
con la superficie de fijación 18 sobre el lado exterior del
reflector, las garras de sujeción 19 se presionan radialmente hacia
fuera mediante las inclinaciones de admisión del anillo rebordeado
24. En caso de que los salientes hayan pasado el anillo rebordeado
23, las garras de sujeción pueden retroceder de nuevo radialmente
hacia dentro y retener con los resaltes el anillo rebordeado 23. La
pieza de montaje 17 está fijada de forma liberable en el
reflector.
La protuberancia 20 encaja en el reborde del
anillo rebordeado 23 y evita, de este modo, un giro automático de la
pieza de montaje 17 respecto al reflector. En caso de que se ejerza
un par de giro predeterminado sobre la pieza de montaje 17, la
protuberancia 20 se presiona radialmente hacia fuera a través del
anillo rebordeado 23 y la pieza de montaje se libera para un giro.
Con ello, es posible orientar la pieza de montaje respecto al
reflector, dependiendo de las proporciones de viento, de forma que
la superficie de paso 5 está protegida mediante la pieza de montaje
17 de forma óptima frente a un humedecimiento por gotas de lluvia o
copos de nieve.
Claims (11)
1. Reflector, especialmente, para la medición
técnica de construcción o geodésica con
- un cuerpo de reflexión (1) de material
transparente, que presenta una superficie de paso (5) y, al menos,
una superficie de reflexión (2) no metalizada por vaporización,
y
- una caja de alojamiento (3) para el alojamiento
del cuerpo de reflexión (1), así como para la protección de, al
menos, una superficie de reflexión (2),
en el que el espacio hueco formado por la caja de
alojamiento (3) y el cuerpo de reflexión (1) alojado dentro está
hermetizado respecto al entorno del reflector, básicamente, de forma
impermeable al agua, caracterizado porque la caja de
alojamiento (3) presenta un mecanismo de intercambio de gas (4), que
está configurado como una membrana microporosa, por un lado,
impermeable al agua y, por otro lado, permeable al gas.
2. Reflector según la reivindicación 1,
caracterizado porque la membrana se compone de PTFE.
3. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la caja de alojamiento (3)
configurada, especialmente, como pieza de extrusión, se compone de
plástico.
4. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el cuerpo de reflexión (1)
presenta tres superficies de reflexión (2) planas orientadas de
forma perpendicular entre sí y una superficie de paso (5) plana
invertida contra cada una de estas superficies de reflexión (2).
5. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la caja de alojamiento (3)
presenta un mecanismo de fijación para fijar el reflector
especialmente de forma liberable, que está provista de una rosca
interior que presenta, especialmente, una rosca M8.
6. Reflector según la reivindicación 5,
caracterizado porque la rosca interior está prevista en un
manguito de inserción (6) introducido en la caja de alojamiento
(3).
7. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el mecanismo de intercambio
de gas (4) o el mecanismo de fijación está dispuesto en el lado de
la superficie de paso (5) del cuerpo de reflexión opuesto de la caja
de alojamiento (3).
8. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque una junta, dado el caso,
una junta tórica (7) está prevista entre el cuerpo de reflexión (1)
y la caja de alojamiento (3).
9. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el cuerpo de reflexión (1)
de un anillo de sujeción (8) que puede fijarse en la caja de
alojamiento (3), dado el caso, de forma instantánea por presión se
mantiene presionado directa o indirectamente contra la caja de
alojamiento (3).
10. Reflector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque puede colocarse en la caja
de alojamiento (3) una pieza de montaje (17) para la protección de
la superficie de paso (5) frente a un humedecimiento por lluvia o
nieve, dado el caso mediante fijación instantánea a presión.
11. Reflector según la reivindicación 10,
caracterizado porque el reflector presenta un anillo
rebordeado (23) dispuesto en la caja de alojamiento (3) que, en
estado montado de la pieza de montaje (17), se encuentra en unión
efectiva con una protuberancia (20) de la pieza de montaje (17).
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