ES2591231T3 - Dispositivo para una descarga electrostática controlada en personas - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para una descarga electrostática controlada en personas caracterizado por que consiste en dos elementos (1) eléctricamente no conductores separados mutuamente por al menos un muelle (2) y dispuestos en una carcasa (3), en el que al menos un elemento (1) está dispuesto en la carcasa (3) en una manera en la que se acerca en paralelo a un segundo elemento (1) cuando se ejerce una fuerza sobre el mismo desde el exterior y vuelve a la posición inicial por medio de dicho muelle (2) una vez neutralizada la fuerza desde el exterior, por que la superficie externa del elemento (1) accesible para una persona destinada a ser descargada está provista de una parte (6) eléctricamente conductora, preferiblemente una placa metálica y por que hay terminales (5) eléctricos dispuestos sobre las superficies (4) adyacentes de ambos elementos (1) y dispuestos sobre cada superficie (4) a una distancia (a) mutua y las dos superficies (4) están dispuestas a una distancia (b) mutua y simultáneamente las filas de terminales (5) sobre uno y el segundo elemento (1) están desplazadas, de manera que los terminales (5) de una fila estén en la mitad de la distancia (a) y las dos filas de terminales (5) estén separadas una de otra por una distancia (b), en el que el primer terminal (5) en la fila sobre un elemento (1) y el último terminal (5) en la fila sobre el segundo elemento (1) están conectados en serie a un circuito eléctrico de descarga que comprende una sección (6) sobre el elemento (1), terminales (5) y un conductor (7) de puesta a tierra.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas Objeto de la invencion

El objeto de la presente invencion es un dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas principalmente en casos en los que las personas no esperan la aparicion de la descarga o cuando puede esperarse que la descarga sea molesta para la gente. El dispositivo puede ser util tanto en instalaciones publicas, en las que puede esperarse que el suelo realizado en fibras artificiales y diversos objetos tales como vallas de escalera causen electricidad estatica en las personas, asf como en lugares privados cuando se tocan diversos aparatos domesticos, y tambien en vehfculos. Preferiblemente, el dispositivo de la invencion esta destinado a ser usado en maquinas de juego en casinos, que es el caso de uso en instalaciones publicas, y en vehfculos, cuando se consideran maquinas moviles al aire libre. El dispositivo puede ser usado de manera muy adecuada en pantallas tactiles, en las que se cuestiona la proteccion de dicha una pantalla.

Problema tecnico

El problema tecnico resuelto por la presente invencion es un diseno de un dispositivo que puede ser instalado como una actualizacion, en el que la instalacion no debena danar las superficies de contacto del objeto, sobre las que se dispone el dispositivo de la invencion. Ademas, el dispositivo no debena ser molesto para las personas en su trabajo en terminos de aplicacion y diseno; el dispositivo de la invencion debena permitir su uso como un material a partir del cual pueden fabricarse objetos que tienen un proposito basico diferente, tales como un pomo, una manilla, en el que dicho un objeto funcionara tambien como un elemento de descarga. Ademas, el dispositivo debena permitir diversas variantes diferentes en terminos de diseno industrial con el fin de adaptar la forma del objeto al concepto de diseno del entorno.

A pesar de las diversas maneras de puesta a tierra electrica de los dispositivos, y de que los suelos estan provistos frecuentemente con una rejilla de descarga electrostatica, sucede que las personas presentes en habitaciones llenas de sustancias artificiales se cargan con electricidad estatica y se produce una descarga cuando una carga pasa a un objeto conectado a tierra. De esta manera, existe una necesidad de un dispositivo adicional que realice la descarga electrostatica mas lentamente, de manera que ya no cause molestias. En las pantallas tactiles, por ejemplo, una persona cargada con electricidad estatica puede causar danos o una rotura completa de la pantalla tactil. El documento JP H02 288200 A describe un dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Tecnica anterior

Principalmente, se cuestiona el uso de una distancia disruptiva. En una distancia disruptiva, un circuito que conecta a tierra un dispositivo, en el que puede esperarse una descarga de una persona, es interrumpido por un espacio de aire, cuya longitud depende del tamano de una carga esperada. En las circunstancias descritas anteriormente, las personas se cargan con una carga de 10-25 kV. Teniendo en cuenta que la resistencia dielectrica del aire es de 3,2 kV, se necesita un espacio de aire de aproximadamente 8 mm para la carga indicada con el fin de evitar la descarga electrica. Si debe disenarse una distancia disruptiva para este proposito, este es el valor a tener en cuenta y, por consiguiente, es necesario crear un gran dispositivo de descarga, lo cual es contrario a la necesidad de un diseno discreto para las aplicaciones indicadas anteriormente.

Solucion al problema tecnico

El problema tecnico descrito se resuelve con un dispositivo de la invencion disenado en tres realizaciones. La base de la primera realization es una distancia disruptiva. La primera realization de la invencion es caractenstica y nueva en el sentido de que se forma un espacio de aire presente entre los terminales de la distancia disruptiva en una manera en la que los terminales electricos estan dispuestos sobre las superficies adyacentes de dos elementos que se acercan uno al otro cuando son tocados por una persona cargada con una carga electrica, en el que dichos terminales electricos estan dispuestos con un espacio entre los mismos. Un primer terminal dispuesto sobre un elemento y un segundo terminal dispuesto sobre otro elemento estan conectados en serie a un circuito de descarga. Dos filas de terminales electricos sobre las superficies primera y segunda estan dispuestas en una manera desplazada, de manera que un terminal sobre una superficie este situado en el area entre dos terminales dispuestos sobre la segunda superficie. De esta manera, se define un espacio de aire como una suma de distancias desde un terminal sobre la primera superficie al terminal mas cercano sobre la segunda superficie y desde ese terminal al segundo terminal sobre la primera superficie y asf sucesivamente hasta el ultimo terminal sobre la segunda superficie. Un diseno de este tipo respeta el espacio de aire prescrito y, por lo tanto, la altura del dispositivo es considerablemente menor que el espacio de aire prescrito y el acercamiento de ambos elementos es considerablemente mas corto con el fin de acortar el espacio de aire a la longitud a la que una chispa de descarga de una carga pasa con un cierto valor de kV. La segunda realizacion se caracteriza por un material plastico electricamente no conductor que tiene una caractenstica de descarga dispersada a altas tensiones. Esta

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caractenstica previene la rotura electrica en un punto. Por consiguiente, una persona no siente la descarga y se produce una descarga de multiples etapas. La cantidad de carga electrica en cada descarga es tan pequena que una persona que esta siendo descargada no la siente. Y este es el objetivo de la invention.

La esencia de la invencion se explicara mas detalladamente a continuation por medio de una realization y los dibujos adjuntos que representan en

La Fig. 1, una section transversal del dispositivo de la invencion; y La Fig. 2, una segunda realizacion en una vista lateral.

Primera realizacion

Un dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas consiste en dos elementos 1 electricamente no conductores separados mutuamente por medio de al menos un muelle 2. Los elementos 1 estan dispuestos en una carcasa 3 disenada de cualquier manera en lo que se refiere a un lugar en el que esta instalado o incorporado el dispositivo. La carcasa 3 puede ser una parte constituyente de cualquier parte del dispositivo, tal como un aparato de juegos de azar, en un lugar en el que una persona tocara con toda seguridad el dispositivo debido a la manera en la que se usa un aparato. Dichas partes de los dispositivos son preferiblemente elementos operativos o de control, tales como joysticks o interruptores. Estas partes no se muestran en las figuras.

La carcasa 3 esta disenada para recibir un elemento 1 de manera que cuando se aplica una fuerza desde el exterior se mueve mas cerca en paralelo al segundo elemento 1 y vuelve a la position inicial por medio de dicho muelle 2 una vez neutralizada la fuerza desde el exterior.

La superficie externa del elemento 1 accesible para una persona destinada a ser descargada esta provista de una parte 6 electricamente conductora, preferiblemente una placa metalica.

Los terminales 5 electricos estan dispuestos sobre las superficies 4 adyacentes de ambos elementos 1. Los terminales 5 estan dispuestos sobre cada superficie 4 a una distancia a mutua. Las dos superficies 4 estan dispuestas a una distancia b mutua. Las filas de terminales 5 sobre uno y el segundo elemento 1 estan desplazadas, de manera que los terminales 5 de una fila esten en el medio de la distancia a y ambas filas de terminales 5 esten separadas una de la otra por una distancia b. El primer terminal 5 en la fila en un elemento 1 y el ultimo terminal 5 en la fila sobre el segundo elemento 1 estan conectados en serie a un circuito electrico de descarga que comprende una seccion 6, terminales 5 y un conductor 7 de puesta a tierra. Un espacio c de aire que define la resistencia dielectrica del aire es una suma de las distancias d diagonales entre los terminales 5 mas cercanos de la primera y la segunda filas de terminales 5. Con el fin de reducir el espacio c de aire y conseguir la rotura y la descarga, los elementos 1 deben ser movidos en paralelo uno respecto al otro una distancia que es igual o menor que la distancia a. Por lo tanto, se resuelve la tarea de la invencion.

El muelle 2 que retiene ambos elementos 1 a una distancia mutua esta disenado razonablemente de una manera en la que al menos un elemento esta realizado en un material elastico y se apoya contra el segundo elemento 1 con el fin de formar dicho espacio de aire o la distancia b entre las filas de terminales 5. Cuando se ejerce una fuerza sobre un elemento 1, el elemento 1 elastico se deforma y las distancias entre las filas de terminales 5 se reducen tal como se ha descrito anteriormente.

El elemento 1 que no esta destinado a ser tocado por un usuario es conectado a tierra con un elemento 7 conductor, en el que una resistencia 8 esta conectada en serie a este elemento 7 conductor. Cuando una persona se carga, la propiedad electrica de la resistencia causa varias descargas disruptivas secuenciales, cada una de las cuales es tan debil que la persona que es descargada no la siente. El material preferido tiene las propiedades descritas es el cloruro de polivinilo con una adicion de 2-etilhexilo.

El dispositivo descrito puede ser instalado facilmente en conmutadores en aparatos, en joysticks, etc. Por supuesto, el dispositivo puede ser tambien una unidad independiente. El dispositivo de la invencion debe ser dispuesto en un lugar que muy probablemente sera tocado en primer lugar por un usuario al usar este aparato.

El dispositivo de la invencion puede ser usado en cualquier maquina accesible por cualquier persona y en la que aparece frecuentemente una carga electrostatica en las personas. Una necesidad de dicho un dispositivo es evidente en los casinos, debido a la enorme cantidad de materiales plasticos (suelo, etc.). Este problema esta presente ademas en los vehfculos.

Segunda realizacion

La segunda realizacion tiene las mismas propiedades funcionales que la primera realizacion pero se caracteriza por que esta disenada a partir de un material flexible que puede ser formado por moldeo y pulverization. Su propiedad electrica causa varias descargas consecutivas en una persona a ser descargada y las descargas son tan debiles que esa persona

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no las siente. El dispositivo de esta realization puede ser producido mediante procedimientos de moldeo, y esto ofrece a los disenadores una selection de libre election. Es adecuado como revestimiento de tiradores de puertas en vefnculos, de diversas manillas operativas y varias superficies especialmente irregulares que, obviamente, seran tocados por personas, sobre las que pueden esperarse descargas. Al igual que en la primera realizacion, es necesaria una puesta a tierra para un funcionamiento apropiado.

El dispositivo de esta realizacion puede ser disenado como un objeto independiente a ser dispuesto sobre un lugar deseado, en el que una persona desea ser descargada. El dispositivo esta disenado como un panel que hace posible la descarga y tiene un borde realizado en un material electricamente aislante que protege a una persona a ser descargada contra el contacto por error con la superficie si esa persona no llega a tocar exactamente el panel de descarga; esto causana una descarga inmediata incomoda.

El dispositivo de la segunda realizacion esta realizado como un elemento de una forma opcional, dependiendo del proposito del objeto y es realizado en el material indicado anteriormente. La puesta a tierra es realizada por medio de un elemento conductor.

Un material que tiene las propiedades descritas y que puede ser usado es un compuesto polimerico con aditivos para la regulation de la tension superficial. Dicho material es por ejemplo cloruro de polivinilo con una adicion de 2-etilhexilo.

La resistencia electrica del material indicado anteriormente vana de 4x108 a 4x1013 Q.

Tercera realizacion

La invention en la tercera realizacion esta destinada a casos en los que se desea producir diversos productos que preservan su proposito y, simultaneamente, funcionan tambien como un elemento de descarga.

Un material compuesto polimerico con aditivos para la regulacion de la conductividad volumetrica se usa para este proposito. Dicho aditivo puede ser grafito y la resistencia electrica del material anterior debena estar comprendida en el intervalo de 4x108 a 4x1013 Q.

Dicho material es adecuado para la production de objetos mediante procedimientos de pulverization.

Si no hay suficiente espacio para una disposition de un panel realizado en el material de la invencion como un lugar destinado a la descarga, es posible disponer solo una pelfcula conductora de electricidad sobre el lugar de descarga, y la pelfcula conductora es conectada a traves de un conductor con el material de la invencion. El conductor esta dispuesto en las proximidades del lugar destinado para la descarga y conectado a tierra.

Si se preve que una persona se descargara en varios lugares en la zona, el dispositivo de descarga de la invencion destinado a ser dispuesto en un lugar destinado para una descarga de una persona puede ser incluido en un dedal o un anillo realizado en el material de la invencion.

Se entiende que, conociendo la description anterior de la invencion y sus realizaciones, una persona con conocimientos en la materia puede disenar nuevas realizaciones especialmente en el sentido del diseno industrial y en base a necesidades especiales sin eludir las caracterfsticas de la invencion segun se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas caracterizado por que consiste en dos elementos (1) electricamente no conductores separados mutuamente por al menos un muelle (2) y dispuestos en una carcasa (3), en el que al menos un elemento (1) esta dispuesto en la carcasa (3) en una manera en la que se acerca en paralelo a un segundo elemento (1) cuando se ejerce una fuerza sobre el mismo desde el exterior y vuelve a la posicion inicial por medio de dicho muelle (2) una vez neutralizada la fuerza desde el exterior, por que la superficie externa del elemento (1) accesible para una persona destinada a ser descargada esta provista de una parte (6) electricamente conductora, preferiblemente una placa metalica y por que hay terminales (5) electricos dispuestos sobre las superficies (4) adyacentes de ambos elementos (1) y dispuestos sobre cada superficie (4) a una distancia (a) mutua y las dos superficies (4) estan dispuestas a una distancia (b) mutua y simultaneamente las filas de terminales (5) sobre uno y el segundo elemento (1) estan desplazadas, de manera que los terminales (5) de una fila esten en la mitad de la distancia (a) y las dos filas de terminales (5) esten separadas una de otra por una distancia (b), en el que el primer terminal (5) en la fila sobre un elemento (1) y el ultimo terminal (5) en la fila sobre el segundo elemento (1) estan conectados en serie a un circuito electrico de descarga que comprende una seccion (6) sobre el elemento (1), terminales (5) y un conductor (7) de puesta a tierra.
2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que un espacio (c) de aire que define la resistencia dielectrica del aire es una suma de las distancias (d) diagonales entre los terminales (5) mas cercanos de la primera y la segunda filas de terminales (5).
3. 3. Dispositivo segun las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que el muelle (2) esta disenado razonablemente de una manera en la que al menos un elemento (1) esta realizado en un material elastico y se apoya contra el segundo elemento (1) con el fin de formar dicho espacio de aire o la distancia (b) entre las filas de terminales (5), y cuando se ejerce una fuerza sobre un elemento (1), el elemento (1) elastico se deforma y las distancias entre las dos filas de terminales (5) se reducen.
4. 4. Dispositivo segun las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el elemento (1) que no esta destinado a ser tocado por un usuario esta conectado a tierra con un elemento (7) conductor, en el que una resistencia (8) esta conectada en serie a este elemento (7) conductor, en el que la propiedad electrica de dicha resistencia causa varias descargas disruptivas secuenciales, cada una de las cuales es tan debil que la persona que es descargada no las siente, y por que el material preferido que tiene las propiedades descritas es cloruro de polivinilo con una adicion de etilhexilo.
5. 5. Dispositivo para una descarga electrostatica controlada en personas caracterizado por que esta disenado a partir de un material que puede ser formado por moldeo y pulverizacion, en el que el material se selecciona de manera que su resistencia electrica este comprendida entre 4x108 y 4X1013 Q.
6. 6. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado por que se usa un material compuesto polimerico con aditivos para la regulacion del voltaje superficial.
7. 7. Dispositivo segun las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que se usa cloruro de polivinilo con una adicion de 2-etilhexilo como material.
8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado por que se usa un material compuesto polimerico con aditivos para la regulacion de la conductividad volumetrica como material.
9. 9. Dispositivo segun las reivindicaciones 5 y 8, caracterizado por que se usa grafito como aditivo.
10. 10. Dispositivo segun las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que consiste en una pelfcula electricamente conductora que esta destinada a ser dispuesta en un lugar previsto para la descarga y que esta conectada a traves de un conductor con el material de la invencion y dispuesta en las proximidades del lugar destinado para la descarga y conectada a tierra.
11. 11. Dispositivo segun las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que puede estar disenado en forma de un dedal o un anillo realizado en el material de la invencion.