ES2310849T3 - Conmutador de aproximacion y/o contacto capacitivo. - Google Patents
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Abstract
Conmutador de aproximación y/o de contacto capacitivo, con un cuerpo conductor de electricidad, que está dispuesto entre una placa de cubierta (6) aislante de electricidad y una placa de soporte (8) dispuesta a distancia de ésta y que se puede deformar elásticamente en la dirección de la distancia, en el que el cuerpo conductor de electricidad se apoya con su extremo superior en el lado inferior (5) de la placa de cubierta (6) y forma allí una superficie de detección (15) y en el que el cuerpo conductor de electricidad está conectado con su extremo inferior con un contacto (9) conductor de electricidad de la placa de soporte (8). En el que el cuerpo conductor de electricidad es un muelle de compresión (2) arrollado a partir de un cuerpo estirado, caracterizado porque el muelle de compresión (2) presenta en su extremo superior al menos dos espiras (4), con las cuales se apoya en el lado inferior (5) de la placa de cubierta (6), porque las espiras (4) se colocan en espiral una dentro de la otra, de manera que se forma una placa de arrollamiento (7), y porque la placa de arrollamiento (7) forma con sus espiras (4) la superficie de detección (15).
Description
Conmutador de aproximación y/o contacto
capacitivo.
La invención se refiere a un conmutador de
aproximación y/o de contacto capacitivo, con un cuerpo conductor de
electricidad, que está dispuesto entre una placa de cubierta
aislante de electricidad y una placa de soporte dispuesta a
distancia de ésta y que se puede deformar elásticamente en la
dirección de la distancia, en el que el cuerpo conductor de
electricidad se apoya con su extremo superior en el lado inferior de
la placa de cubierta y forma allí una superficie de detección y en
el que el cuerpo conductor de electricidad está conectado con su
extremo inferior con un contacto conductor de electricidad de la
placa de soporte.
Se conoce ya a partir del documento US 5 892 652
A un conmutador de aproximación o de contacto capacitivo de este
tipo. Allí se prevé como cuerpo conductor de electricidad una lámina
de resorte, que está doblada en forma de una Z. Este resorte de
lámina está constituido por una placa de base, que está fijada sobre
la placa de soporte, y por una placa superior, que puede ser
presionada contra el lado inferior de la placa de cubierta
dispuesta paralelamente a la placa de soporte y forma allí la
superficie de detección. La placa de base y la placa superior
forman los dos extremos de la Z, que están conectados a través de
una parte media inclinada de la Z. A través de esta parte inclinada
se presta al resorte de lámina una flexibilidad tal que se pueden
compensar las desviaciones en la paralelidad entre la placa de
soporte y la placa de cubierta a través de la lámina de resorte.
Una lámina de resorte de este tipo tiene, sin embargo, el
inconveniente de que cuando no existe paralelidad de las
superficies entre la placa de cubierta y la placa superior de la
lámina de resorte, existen espacios intermedios de aire entre la
placa superior y el lado inferior de la placa de cubierta, de
manera que se reduce la sensibilidad de reacción del conmutador de
contacto en el caso de contactos del lado superior de la placa de
cubierta. Otro inconveniente consiste en que en el caso de variación
de la distancia entre la placa de cubierta y la placa de soporte,
además de la distancia de la placa superior con respecto a la placa
de base, se varía también su posición lateral, de manera que cuando
la placa de base está fijada sobre la placa de soporte, se modifica
la posición de la superficie de detección de acuerdo con la
distancia entre la placa de cubierta y la placa de soporte.
El documento EP 0 858 166 A describe un muelle
similar, que cubre la distancia entre una placa de circuito impreso
y una placa de cubierta y forma en el lado inferior de la placa de
cubierta una superficie de detección.
Por lo tanto, la presente invención tiene el
cometido de poner a disposición un conmutador de aproximación y/o
de contacto capacitivo mejorado.
El cometido mostrado anteriormente se soluciona
en un conmutador de aproximación y/o de contacto capacitivo del
tipo mencionado anteriormente de acuerdo con la invención a través
de las características mencionadas en la reivindicación 1.
La invención implica la ventaja de que se pueden
cubrir diferentes distancias entre la placa de cubierta y la placa
de soporte con el muelle de compresión arrollado, sin que se
desplace la posición de la superficie de detección lateralmente en
el lado inferior de la placa de cubierta. Por lo demás, a través del
muelle de compresión arrollado se compensan de una manera sencilla,
además de las desviaciones en la paralelidad entre la placa de
soporte y la placa de cubierta, también las irregularidades del lado
inferior de la placa de cubierta y las curvaturas de la placa de
cubierta. El cuerpo estirado es con preferencia un alambre de muelle
con sección transversal redonda o rectangular, a partir del cual se
puede arrollar de una manera sencilla el muelle de compresión.
El muelle de compresión presenta un extremo
superior y un extremo inferior opuesto al extremo superior, en el
que el extremo superior está dispuesto en la placa de cubierta y el
extremo inferior está dispuesto en la placa de soporte. De una
manera más conveniente, el muelle de compresión presenta en su
extremo superior al menos una espira superior que se apoya en el
lado inferior de la placa de cubierta, que forma la superficie de
detección. En particular, el arrollamiento superior tiene en al
menos tres lugares un contacto mecánico inmediato con el lado
inferior de la placa de cubierta. De esta forma se pueden configurar
diferentes formas de la superficie de detección de la manera más
sencilla a través de la conformación del arrollamiento superior.
El muelle de compresión presenta en al menos su
extremo superior al menos dos espiras, que están dispuestas en
forma de espiral en un plano. En este caso, es equivalente si las
espiras están arrolladas desde dentro hacia fuera o desde fuera
hacia dentro. A través de estas espiras colocadas en forma de
espiral unas dentro de las otras se configura en el extremo
superior del muelle de compresión una placa de arrollamiento, que
se apoya en el lado inferior de la placa de cubierta. Esta placa de
arrollamiento es elástica en sí misma, de tal manera que se pueden
compensar sin esfuerzo las irregularidades del lado inferior de la
placa de cubierta dentro de la superficie de la placa de
arrollamiento. A través de las espiras colocadas en forma de espiral
unas dentro de las otras en el extremo inferior del muelle de
compresión se garantiza un apoyo estable del muelle de compresión
sobre la placa de soporte, con lo que el muelle de compresión se
puede alinear durante un proceso de equipamiento de la placa de
soporte fácilmente perpendicularmente a la placa de soporte.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, el muelle de compresión se encuentra entre la placa de
cubierta y la placa de soporte bajo tensión de compresión, y el
muelle de compresión presenta en su extremo superior una forma que
está adaptada en su extremo superior a la placa de cubierta. A
través de la tensión de compresión se presiona especialmente la
espira superior del muelle de compresión en el lado inferior de la
placa de cubierta, de manera que se puede obtener un contacto en
unión positiva. En el extremo superior del muelle de compresión
está configurada una placa de arrollamiento por medio de varias
espiras que se encuentran en forma de espiral en un plano. Esta
placa de arrollamiento puede adaptar su forma, cuando el muelle de
compresión está bajo tensión de compresión, a la forma del lado
inferior de la placa de cubierta, de manera que las espiras
superiores se apoyan en unión positiva al lado inferior de la placa
de cubierta. De esta manera, también cuando las placas de cubierta
están arqueadas, se puede establecer un contacto óptimo entre la
superficie de detección formada por la placa de arrollamiento y el
lado inferior de la placa de cubierta.
De una manera más conveniente, el muelle de
compresión está configurado de forma cónica al menos en una zona
parcial superior y/o en una zona parcial inferior, de tal manera que
el muelle de compresión presenta arrollamientos con diferentes
diámetros de arrollamiento. Esto implica la ventaja de que con
tensión de compresión se pueden colocar varias espiras en forma de
espiral en un plano y de esta manera se configura una plata de
arrollamiento ya cuando el muelle de compresión está bajo tensión de
presión. De esta manera, no es necesario configurar el muelle de
compresión, especialmente en su extremo superior, ya desde el
principio con una placa de arrollamiento, sino que la placa de
arrollamiento se forma de una manera automática, tan pronto como el
muelle de compresión se monta bajo tensión de compresión entre la
placa de cubierta y la placa de soporte.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, en la zona parcial superior y/o en la zona parcial
inferior entre al menos dos arrollamientos adyacentes existe una
distancia axial en la dirección de la extensión axial del muelle,
que en la dirección de la extensión axial del muelle, que está en el
intervalo entre cero y una dimensión del área de la sección
transversal del cuerpo estirado en la dirección de la extensión
axial del muelle, y existe una distancia radial en la dirección de
la extensión radial del muelle, que está en el intervalo entre una
dimensión de una vez y media del área de la sección transversal del
cuerpo estirado en la dirección de la extensión radial del muelle.
En este caso, se determina la distancia, respectivamente, entre las
almas medias de las espiras, por ejemplo los ejes medios del cuerpo
estirado. A través de estas espiras que están estrechamente
adyacentes, que están dispuestas especialmente en el extremo
superior y en el extremo inferior, respectivamente, del muelle de
compresión, se impide o bien se reduce un enganche de varios
muelles de compresión del mismo tipo entre sí durante un proceso de
equipamiento automático de las placas de soporte, puesto que la
distancia entre dos espiras es menor que la dimensión
correspondiente del cuerpo estirado.
De una manera más conveniente, el muelle de
compresión está configurado de forma cilíndrica al menos en una
zona parcial, con lo que se impide un pandeo del muelle de
compresión en esta zona parcial, tan pronto como el muelle de
compresión es colocado bajo presión durante el montaje entre la
placa de soporte y la placa de cubierta.
De una manera preferida, la zona parcial
cilíndrica presenta al menos en uno de sus extremos una zona de
parte inferior, en la que existe entre al menos dos espiras
sucesivas una distancia axial en la dirección de la extensión axial
del muelle, que es menor que el doble de la dimensión del área de la
sección transversal del cuerpo estirado en la dirección de la
extensión axial del muelle. También aquí se determina la distancia,
respectivamente, entre las almas centrales de las dos espiras
adyacentes. A través de estas espiras que se encuentran
estrechamente adyacentes entre sí, se puede formar un cilindro de
guía para la herramienta de equipamiento, de manera que es posible
un equipamiento automático de la placa de soporte con uno o varios
muelles de compresión.
En particular, la zona de la parte inferior está
dispuesta en un extremo de la sección parcial cilíndrica, en la que
se conecta una zona con un diámetro más reducido de la espira o que
es en sí una sección extrema del muelle de compresión. A través de
estas espiras colocadas estrechamente adyacentes entre sí se impide
o bien de reduce un enganche de varios muelles de compresión del
mismo tipo entre sí durante un proceso de equipamiento automático
de las placas de soporte, puesto que la distancia entre dos espiras
es más reducida que la dimensión correspondiente del cuerpo
estirado.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, el muelle de compresión está conformado de forma
cilíndrica en una primera zona parcial y en una segunda zona
parcial, de tal manera que la primera zona parcial presenta un
diámetro de la espira diferente de la segunda zona parcial, y de tal
manera que entre la primera zona parcial y la segunda zona parcial
está dispuesta una zona de transición de forma cónica. En el caso de
una carga de presión máxima del muelle de compresión, se pueden
desplazar de esta manera las dos zonas parciales una dentro de la
otra, de manera que la zona parcial con el diámetro más reducido de
la espira se apoya al menos con una parte de su extensión axial
dentro de la zona parcial con el diámetro mayor de la espira. El
recorrido de resorte del muelle de compresión conseguido de esta
manera se prolonga frente al recorrido de resorte definido por el
apoyo uniforme de las espiras unas junto a las otras, de tal manera
que el intervalo de las distancias entre la placa de soporte y la
placa de cubierta, en el que se puede emplear el muelle de
compresión, se incrementa en una medida correspondiente. Esto
conduce a que durante una fabricación de conmutadores de
aproximación o bien de contacto de acuerdo con la invención deben
producirse y deben mantenerse en almacén menos tipos diferentes de
muelles de compresión, con lo que se reducen los costes de
producción.
De una manera preferida, el muelle de compresión
presenta en su extremo inferior un seguro de posición y/o seguro
contra giro, que está formado especialmente por un ojal soldado
formado integralmente y/o un pasador soldado formado integralmente.
De esta manera se puede soldar el muelle de compresión con su
extremo inferior de una forma sencilla con el contacto conductor de
electricidad de la placa de soporte.
De una manera más ventajosa, el muelle de
compresión presenta en su extremo inferior al menos una espira
inferior que se apoya en la placa de soporte. El muelle de
compresión está conectado galvánicamente, especialmente con su
espira inferior, en al menos tres lugares con el contacto conductor
de electricidad. Esto implica la ventaja de que el muelle de
compresión puede adoptar para un proceso de soldadura una posición
estable sobre la placa de soporte. De esta manera, se puede
conseguir, por una parte, una unión soldada sin tensión mecánica y,
por otra parte, se puede soldar la espira inferior en forma de una
unión soldada SMD con la placa de soporte. De esta manera es
posible automatizar de una forma sencilla un equipamiento de la
placa de soporte con uno o varios muelles de compresión
configurados de esta manera. En particular, el muelle de compresión
presenta en sus extremos inferiores al menos dos espiras, que se
encuentran en forma de espiral en un plano. Por medio de un número
creciente de tales espiras se incrementa la superficie de
humectación del muelle de compresión, que se humedece en el proceso
de soldadura con pasta de soldar, de manera que se eleva la
estabilidad del muelle de compresión sobre la placa de soporte en
el proceso de soldadura.
En una forma de realización preferida, sobre la
placa de soporte dentro de una zona definida por la superficie de
detección, especialmente dentro del muelle de compresión, está
dispuesto un elemento luminoso, como por ejemplo un LED, una
lámpara de incandescencia o una guía óptica. Este elemento luminoso
puede servir para la identificación de la superficie de detección o
para la señalización de diferentes estados de conmutación del
conmutador de aproximación y/o de contacto.
Con la ayuda de los dibujos se explica a
continuación en detalle la invención.
La figura 1 muestra en una vista en sección
esquemática un conmutador de aproximación y/o de contacto capacitivo
de acuerdo con la invención.
La figura 2 muestra en una vista lateral
esquemática una primera forma de realización de un muelle de
compresión de acuerdo con la invención.
La figura 3 muestra en una vista lateral
esquemática una segunda zona de realización de un muelle de
compresión de acuerdo con la invención.
La figura 4 muestra en una vista lateral
esquemática una tercera forma de realización de un muelle de
compresión de acuerdo con la invención.
Antes de describir en detalle los dibujos, hay
que indicar que l9os elementos o bien las partes individuales
correspondientes entre sí están designados en las diferentes formas
de realización del conmutador de aproximación y/o de contacto
capacitivo de acuerdo con la invención en todas las figuras del
dibujo con los mismos signos de referencia.
En la figura 1 se muestra en una vista en
sección esquemática un conmutador de aproximación y/o de contacto
de acuerdo con la invención. El conmutador contiene como cuerpo
conductor de electricidad un muelle de compresión 2 arrollado, que
está configurado de una manera preferida como alambre de muelle.
Este alambre de muelle tiene con preferencia una sección
transversal redonda 3, en la que son posibles, sin embargo, también
otras formas de la sección transversal, como por ejemplo una forma
ovalada o un polígono. El muelle de compresión 2 presenta en su
extremo superior varias espiras 4, que se apoyan en unión positiva
en un lado inferior 5 de una placa de cubierta 6 aislante de
electricidad y bajo una tensión de compresión. Estas espiras se
apoyan en forma de espiral unas dentro de las otras y forman de
esta manera una plata de arrollamiento plana 7, que se adapta
elásticamente bajo la tensión del muelle a la curvatura de la placa
de cubierta 6. La placa de cubierta 6 puede estar constituida por
un dieléctrico, como por ejemplo vidrio, vitrocerámica o plástico. A
distancia de la placa de cubierta 6 está dispuesta una placa de
soporte 8 con una superficie de contacto conductora de electricidad
dirigida hacia el lado inferior 5 de la placa de cubierta 6. La
placa de soporte 8 puede ser una placa de plástico, que presenta
sobre al menos uno de sus lados de la placa la superficie de
contacto 9 mencionada y, dado el caso, bandas de conductores, a
través de las cuales la superficie de contacto 9 está conectada
elásticamente con un circuito de evaluación (no se muestra). El
muelle de compresión 2 presenta en su extremo inferior una espira
inferior 10, con la que se apoya plano en la superficie de contacto
9 de la placa de soporte 8. En el extremo inferior del muelle de
compresión 2 está con formado integralmente un ojal soldado 11 como
seguro de posición y/o seguro contra giro, que se proyecta a través
de un taladro 12 de la placa de soporte 8. El ojal soldado 11 está
conectado por medio de una unión soldada en ola de estaño 13 y la
espira inferior 10 está conectada por medio de una unión estañada
SMD 14 con la placa de soporte 8. Entre la espira inferior 10 y la
placa de arrollamiento 7 está configurado el muelle de compresión 2
de forma cónica en la forma de un tronco de cono, disminuyendo el
diámetro de la espira desde la espira inferior 10 hasta la placa de
arrollamiento 7.
A través de las espiras superiores 4 que se
apoyan en el lado inferior 5 de la placa de cubierta de la placa de
arrollamiento 7 se determina una superficie de detección 15, que
está delimitada por medio de una espira exterior de las espiras
superiores 4. En particular, la espira exterior 16 se apoya
totalmente en el lado inferior 5 de la placa de cubierta 6. Si se
aproxima ahora un elemento, como por ejemplo un linguete, que
conduce un potencial diferente del potencial de la superficie de
contacto 9 de la placa de soporte 8, especialmente potencial de
tierra, a una zona de la superficie 17 de la placa de cubierta 6,
que está opuesta a la superficie de detección 15 y/o se pone en
contacto con esta zona, entonces se provoca de esta manera una
modificación de la capacidad de un condensador, que está constituido
por el elemento respectivo o bien por el linguete, por la placa de
cubierta y por la superficie de detección. Puesto que la superficie
de detección 15 está conectada de forma conductora de electricidad
con la superficie de contacto 9 de la placa de soporte 8 y ésta
está conectada de nuevo con el circuito de evaluación, se puede
establecer y evaluar la modificación de la capacidad a través del
circuito de evaluación. Por lo demás, sobre la placa de soporte 8,
en la zona dentro del muelle de compresión 2, puede estar prevista
una fuente de luz (no se muestra), como por ejemplo un LED, para
identificar la superficie de detección 15 o señalizar diferentes
estados de con mutación del conmutador 1. En la superficie de la
placa de cubierta puede estar aplicada, además, una capa conductora
de electricidad (no se muestra), para generar durante el contacto o
bien durante la aproximación una distribución uniforme del
potencial en la zona de la superficie 17 opuesta a la superficie de
detección 15. En particular, esta capa conductora de electricidad,
cuya forma puede ser diferente de la superficie de detección 15, se
puede extender también más allá de la zona de la superficie 17, de
manera que se incrementa la zona, en la que se puede activar el
conmutador de aproximación y/o de contacto. Esta capa conductora de
electricidad puede estar revestida de nuevo con una capa de
protección dieléctrica (no se muestra), para impedir un daño de la
capa conductora de electricidad y/o para identificar la posición del
conmutador de aproximación y/o de contacto.
En la figura 2 se muestra una vista lateral
esquemática de una primera forma de realización del muelle de
compresión 2 de acuerdo con la invención. El muelle de compresión 2
arrollado en forma de espiral presenta una zona parcial inferior 18
en forma de un tronco de cono, en la que el diámetro de la espira se
reduce desde la espira inferior 10 hacia arriba hasta una espira
límite 19. A continuación se conecta una zona parcial superior 20
de la misma manera en forma de un tronco de cono, en la que, sin
embargo, ahora el diámetro de la espira se incrementa desde la
espira límite 19 hasta la espira más superior 4a. Si se monta el
muelle de compresión 2 bajo tensión de compresión entre la placa de
cubierta 6 y la placa de soporte 8 de acuerdo con la figura 1,
entonces se aplasta la zona parcial superior 20 de tal manera que
las espiras más superiores 4a, 4b y 4c se intercalan unas dentro de
las otras en forma de espiral. De esta manera, se forma la placa de
arrollamiento 7 de acuerdo con la figura 1, en la que las espiras
superiores 4a, 4b y 4c se apoyan en unión positiva en el lado
inferior 5 de la placa de cubierta. Pero de una manera alternativa,
también es posible formar integralmente en el muelle de compresión
2, que no está todavía bajo tensión de presión, a continuación de
la espira límite 19 directamente la placa de arrollamiento 7.
En la figura 3 se muestra una vista lateral
esquemática de una segunda forma de realización del muelle de
compresión 2 de acuerdo con la invención. El muelle de compresión 2
arrollado en forma de espiral presenta en este caso una zona
parcial inferior 21 en forma de un cilindro, en la que el diámetro
de la espira permanece igual desde la espira inferior 10 hasta la
espira límite 19. A continuación se conecta la zona parcial superior
20 en forma de un tronco de cono, en la que ahora, sin embargo, el
diámetro de la espira se incrementa desde la espira límite 19 hasta
la espira más superior 4a, de manera que durante el montaje del
muelle de compresión 2 se puede formar entre la placa de cubierta 6
y la placa de soporte 8 bajo tensión de compresión de nuevo la
placa de arrollamiento 7.
En la figura 4 se muestra una vista lateral
esquemática de una tercera forma de realización del muelle de
compresión 2 de acuerdo con la invención. El muelle de compresión 2
arrollado en forma de espiral presenta en este caso en su extremo
inferior 22 dos espiras inferiores 10, 10', que se encuentran en
forma de espiral en un plano y de esta manera garantizan un apoyo
estable del muelle de compresión 2 sobre la placa de soporte 8.
Estas espiras inferiores 10, 10' son humedecidas durante el proceso
de soldadura con pasta de soldar y se sueldan, por ejemplo, en
forma de una unión soldada SMD con la placa de soporte, que puede
ser especialmente una placa de circuito impreso. Partiendo de la
espira inferior 10, el muelle de compresión 2 presenta, de una
manera similar a la figura 3, una primera zona parcial 21' en forma
de un cilindro, en la que el diámetro de la espira permanece igual
desde la espira inferior 10 hasta una primera espira límite 19'. A
continuación se conecta una zona de transición 23 en forma de un
tronco de cono, en la que ahora, sin embargo, se reduce el diámetro
de la espira desde la espira límite 19' hasta una segunda espira
límite 19''. En la espira límite 19'' se conecta una segunda zona
parcial 24 en forma de un cilindro, en la que el diámetro de la
espira permanece igual desde la segunda espira límite 19'' hasta
una tercera espira límite 19'''. El diámetro de la espira de la
segunda zona parcial 24 es, por lo tanto, más reducido que el
diámetro de la espira de la primera zona parcial 21'. En la segunda
zona parcial 24 se conecta de una manera similar a la figura 2 la
zona parcial superior 20 en forma de un tronco de cono, en la que
el diámetro de la espira se incrementa de nuevo desde la espira
límite 19''' hasta la espira más superior 4a y forma la placa de
arrollamiento 7 cuando el muelle de compresión 2 está
bajo presión.
bajo presión.
Las espiras 4a a 4g de la zona parcial superior
están estrechamente arrolladas de tal forma que entre dos espiras
adyacentes respectivas existe una distancia axial A en la dirección
de la extensión axial del muelle en la medida de la mitad del
diámetro del alambre del muelle D y una distancia radial R en la
dirección de la extensión radial del muelle en la medida del
diámetro total del alambre del muelle D. En este caso, la distancia
entre dos espiras se mide en cada caso desde sus puntos medios.
Cuando el muelle de compresión 2 está bajo tensión de compresión se
forma de esta manera una placa de arrollamiento cerrada 7, en la que
las espiras adyacentes de las espiras 4a a 4g entran en contacto
entre sí. La primera zona parcial cilíndrica 21' presenta en su
extremo inferior una primera zona parcial inferior 25 con tres
espiras 26a, 26b y 26c y en su extremo superior una segunda zona
parcial inferior 25' con tres espiras 26d, 26e y 26f, que están
estrechamente arrolladas, de tal manera que entre dos espiras
adyacentes existe una distancia axial A' en la dirección de la
extensión axial del muelle de un diámetro del alambre del muelle D,
es decir, que las espiras adyacentes 26a y 26b, 26b y 26c, 26d y
26e, 26e y 26f se tocan, respectivamente, de manera que en las zonas
parciales inferior 25 y 25', el muelle de compresión 2 no tiene
ningún efecto de resorte. A través de estas espiras 4a a 4g, 26a a
26c y 26d a 26f estrechamente adyacentes entre sí se impide un
enganche de muelles de compresión 2 del mismo tipo entre sí durante
un proceso de equipamiento automático, puesto que la distancia entre
dos espiras adyacentes de las espiras 4a a 4g, 26a a 26c y 26d a
26f es menor que el diámetro D del alambre del muelle.
La segunda zona parcial cilíndrica 25 presenta
en su extremo superior una tercera zona parcial inferior 25'' con
tres espiras 26g, 26h y 26i, que están arrolladas de la misma manera
estrechamente en cada caso, de tal modo que entre dos espiras
adyacentes respectivas existe una distancia axial A' en la dirección
de la extensión axial del muelle de un diámetro D del alambre del
muelle, es decir, que las espiras 26g y 26h o bien 26h y 26i
adyacentes se tocan entre sí en cada caso, de tal forma que en la
tercera zona parcial inferior 25'' el muelle de compresión 2 no
tiene ningún efecto de resorte. A través de estas espiras 26g a 26i
estrechamente adyacentes entre sí se forma un cilindro de guía para
una herramienta de equipamiento, de manera que es posible un
equipamiento automático de la placa de soporte con uno o varios
muelles de compresión 2.
En general, el muelle de compresión 2 está
arrollado en un a sola pieza a partir de alambre de muelle
metálico. Pero también es posible fabricar el muelle de compresión 2
a partir de otros materiales conductores de electricidad, como por
ejemplo plástico conductor de electricidad o plástico con alma
metálica, en forma de una pieza bruta fundida por inyección de
plástico. El muelle de compresión 2 presenta con preferencia espiras
circulares, pero también son posibles otras formas diversas, como
por ejemplo ovaladas, elipses o polígonos.
- 1
- Conmutador de aproximación y/o de contacto
- 2
- Muelle de compresión arrollado
- 3
- Sección transversal del alambre del muelle
- 4
- Espiras superiores del muelle de compresión
- 5
- Lado inferior de la placa de cubierta
- 6
- Placa de cubierta
- 7
- Plata de arrollamiento
- 8
- Placa de soporte
- 9
- Superficie de contacto conductora de electricidad
- 10
- Espira inferior
- 11
- Ojal soldado
- 12
- Taladro de la placa de soporte
- 13
- Unión soldada en ola de estaño
- 14
- Unión soldada SMD
- 15
- Superficie de detección
- 16
- Espira exterior de las espiras superiores
- 17
- Zona de la superficie de la placa de cubierta
- 18
- Zona parcial inferior
- 19
- Espira límite
- 20
- Zona parcial superior
- 21
- Zona parcial inferior o primera zona parcial
- 22
- Extremo inferior del muelle de compresión
- 23
- Zona de transición formada cónicamente
- 24
- Segunda zona parcial
- 25
- Zona de la parte inferior
- 26
- Espira de la región de la parte inferior
\vskip1.000000\baselineskip
- A
- Distancia axial entre dos espiras
- R
- Distancia radial entre dos espiras
- D
- Diámetro del alambre del muelle.
Claims (14)
1. Conmutador de aproximación y/o de contacto
capacitivo, con un cuerpo conductor de electricidad, que está
dispuesto entre una placa de cubierta (6) aislante de electricidad y
una placa de soporte (8) dispuesta a distancia de ésta y que se
puede deformar elásticamente en la dirección de la distancia, en el
que el cuerpo conductor de electricidad se apoya con su extremo
superior en el lado inferior (5) de la placa de cubierta (6) y
forma allí una superficie de detección (15) y en el que el cuerpo
conductor de electricidad está conectado con su extremo inferior
con un contacto (9) conductor de electricidad de la placa de soporte
(8). En el que el cuerpo conductor de electricidad es un muelle de
compresión (2) arrollado a partir de un cuerpo estirado,
caracterizado porque el muelle de compresión (2) presenta en
su extremo superior al menos dos espiras (4), con las cuales se
apoya en el lado inferior (5) de la placa de cubierta (6), porque
las espiras (4) se colocan en espiral una dentro de la otra, de
manera que se forma una placa de arrollamiento (7), y porque la
placa de arrollamiento (7) forma con sus espiras (4) la superficie
de detección (15).
2. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el muelle de compresión (2) está bajo
tensión de compresión entre la placa de cubierta (6) y la placa de
soporte (8), y porque el muelle de compresión (2) presenta en su
extremo superior una forma que está adaptada en unión positiva al
lado inferior (5) de la placa de cubierta (6).
3. Conmutador de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el muelle de compresión (2) está
formado de forma cónica al menos en una zona parcial superior (20)
y/o en una zona parcial inferior (18), de tal manera que el muelle
de compresión (2) presenta espiras (4a, 4b. 4c) con diferentes
diámetros de las espiras.
4. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque en la zona parcial superior (20) y/o
en la zona parcial inferior (18) entre al menos dos espiras
(4a-4g) adyacentes existe una distancia axial (A)
en la dirección de la extensión axial del muelle, que está en el
intervalo entre cero y una dimensión del área de la sección
transversal (D) del cuerpo estirado en la dirección de la extensión
axial del muelle, y existe una distancia radial (R) en la dirección
de la extensión radial del muelle, que está en el intervalo entre
una dimensión de una vez y media del área de la sección transversal
del cuerpo estirado en la dirección de la extensión radial del
muelle.
5. Conmutador de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el muelle
de compresión (2) está configurado de forma cilíndrica al menos en
una zona parcial (21, 21', 24).
6. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado porque la zona parcial cilíndrica (21', 24)
presenta al menos en uno de sus extremos una zona de la parte
inferior (25, 25', 25''), en la que existe entre al menos dos
espiras (26a-26g) sucesivas una distancia axial (A')
en la dirección de la extensión axial del muelle, que es menor que
el doble de la dimensión del área de la sección transversal (D) del
cuerpo estirado en la dirección de la extensión axial del
muelle.
7. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado porque la zona de la parte inferior (25,
25') está dispuesta en un extremo de la sección parcial cilíndrica
(21'), en la que se conecta una zona (23) con un diámetro más
reducido de las espiras o que es en sí una sección extrema (25) del
muelle de compresión (2).
8. Conmutador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el muelle de
compresión (2) está configurado de forma cilíndrica en una primera
zona parcial (21') y en una segunda zona parcial (24), de tal
manera que la primera zona parcial (21') presenta una diámetro de la
espira diferente de la segunda zona parcial (24), y porque entre la
primera zona parcial (21) y la segunda zona parcial (24) está
dispuesta una zona de transición (23) de forma cónica.
9. Conmutador de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el muelle
de compresión (2) presenta en su extremo inferior un seguro de
posición y/o seguro contra giro (11, 13, 14).
10. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
9, porque el seguro de posición y/o seguro contra giro está formado
por un ojal soldado (11) formado integralmente y/o un pasador
soldado formado integralmente.
11. Conmutador de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el muelle
de compresión (2) presenta en su extremo inferior al menos una
espira inferior (10), que se apoya en la placa de soporte (8), y en
al menos tres lugares se conecta galvánicamente con el contacto (9)
conductor de electricidad.
12. Conmutador de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque sobre la
placa de soporte (8) dentro de una zona definida por la superficie
de detección (15) está dispuesto un elemento de iluminación.
13. Conmutador de acuerdo con la reivindicación
12, caracterizado porque el elemento luminoso está dispuesto
dentro del muelle de compresión.
14. Muelle de compresión para un conmutador de
aproximación y/o de contacto capacitivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 10.
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