ES2829383A1 - Dispositivo electronico para su bordado a un textil - Google Patents
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Abstract
La presente invención preconiza un dispositivo electrónico para su bordado a un textil que se integra por una lentejuela asociada a un componente electrónico y vinculado al textil mediante un hilo conductor de electricidad. La lentejuela presenta una base octogonal para generar una amplia superficie donde se dispone una pluralidad de pistas conductoras sobre una capa de poliimida asociada a una capa base de refuerzo de material polimérico. Los orificios presentes en la base octogonal posibilitan la inserción de un hilo conductor y un hilo no conductor. De esta forma, el dispositivo electrónico desarrollado aporta una solución textil inteligente, ya que sobre la lentejuela se fijan LEDs o una placa PCB provista de sensores que proporcionan información ambiental de la estancia donde está localizado el dispositivo electrónico o del usuario.
Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA SU BORDADO A UN TEXTIL
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención consiste en un dispositivo electrónico integrada por una lentejuela para su aplicación sobre textiles, donde dicha lentejuela incorpora diferentes componentes electrónicos, por ejemplo, sensores digitales o LEDs.
El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo electrónico para la materialización de una solución textil inteligente con capacidad para adquirir parámetros ambientales o del usuario, como puedan ser la temperatura, humedad, calidad del aire, luminosidad, etc., así como soluciones textiles inteligentes con capacidad para iluminar mediante la integración de los LEDs incorporados en las lentejuelas de los dispositivos electrónicos de la presente invención.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente son conocidas las lentejuelas basadas en la tecnología FSD (de sus siglas en inglés Functional Sequin Device), las cuales presentan forma circular y solo permiten la incorporación de un componente SMD (de sus siglas en inglés Surface Mount Devices o dispositivos de montaje superficial) o un LED (de sus siglas en inglés light-emitting diode o diodo emisor de luz) monocromático. De hecho, no se conocen lentejuelas electrónicas FSD que incorporen LEDs RGB (de sus siglas en inglés Red, Green, Blue).
La principal desventaja que presentan las lentejuelas FSD conocidas es que, debido a su estructura y tamaño, no permiten incorporar más de un componente SMD o una placa PCB (de sus siglas en inglés Printed Board Circuit), donde sea posible incluir un circuito más complejo y uno o más sensores que permitan la medición de múltiples parámetros.
Por todo lo anterior, el solicitante de la presente patente detecta la necesidad de desarrollar un dispositivo electrónico que permita la inclusión de múltiples sensores y/o LEDS tipo RGB,
para dar lugar a textiles inteligentes y funcionales capaces de adquirir información sobre los parámetros ambientales o del usuario y/o de proporcionar elementos luminosos, y que a su vez posibilite la incorporación del dispositivo al textil o sustrato flexible mediante un proceso automatizado de confección.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención concierne a un dispositivo electrónico a modo de lentejuelas que permite incorporar sobre ellas diferentes tipos de sensores digitales o LEDs para aplicarlas sobre textiles o sustratos flexibles mediante un proceso automatizado de bordado.
Ventajosamente, los textiles en los que se incorporen de forma bordada el dispositivo electrónico de la presente invención tendrán la capacidad de adquirir parámetros ambientales o del usuario (temperatura, humedad, calidad del aire, luminosidad) o la capacidad de iluminarse debido a la presencia de, al menos, un LED.
La novedosa configuración y estructura del dispositivo electrónico propuesto posibilita la incorporación de una placa PCB en el mismo, lo que permite incluir circuitos complejos y una pluralidad de sensores para la medición de parámetros. Adicionalmente, el dispositivo electrónico permite incorporar, al menos, un LED tipo RGB, superando a otros dispositivos conocidos que únicamente permiten incorporar LEDs monocromáticos. Todo ello en un dispositivo con un tamaño optimizado, no voluminoso, que permite obtener un textil inteligente muy cómodo y funcional.
El dispositivo electrónico de la presente invención se integra por, al menos, una lentejuela y, al menos, un componente electrónico, y un hilo conductor de electricidad asociado a una fuente externa de energía.
La lentejuela está formada por una base octogonal cuya apotema es de, al menos, 6 mm, estando dicha base octogonal provista de un orificio central para su fijación al textil, y una pluralidad de orificios periféricos. De esta forma, a través del orificio central y los orificios periféricos se introduce un hilo no conductor y un hilo conductor de electricidad, respetivamente, para fijarlo a la tela o material textil. Posteriormente, los terminales del hilo conductor de electricidad se conectan a la fuente externa de energía.
La base octogonal de la lentejuela presenta preferentemente una apotema de entre 6 y 9 mm de forma que, ventajosamente, la forma octogonal ofrece una mayor superficie en comparación con otras lentejuelas conocidas, de geometría redonda o cuadrada, lo que posibilita la inclusión de más de un componente electrónico en el dispositivo.
La lentejuela desarrollada se integra por diferentes capas proporcionando una estabilidad adecuada, al tiempo que optimiza el procesamiento de la lentejuela en la máquina bordadora. Por ello, la base octogonal de la lentejuela se integra por:
-Una capa base de refuerzo de material polimérico.
-Una capa de poliimida, presentando un espesor preferentemente de entre 10 |im y 30 |im.
-Una pluralidad de pistas conductoras de cobre dispuestas sobre la capa de poliimida, preferentemente impresas, donde las pistas conductoras presentan un espesor preferentemente de entre 10 |im y 30 |im.
Opcionalmente, la base octogonal presenta una capa soporte de poliéter sulfona de, al menos, 300 |im de espesor sobre la que se localiza la capa base de refuerzo de material polimérico.
La pista conductora está provista de dos extremos los cuales presentan una deposición química de oro y níquel. La función del níquel es actuar como barrera de difusión mientras que el oro se utiliza por su excelente calidad superficial. Opcionalmente, las pistas conductoras están recubiertas de un material epoxídico o también denominado epoxi que es un tipo de acabado conocido como máscara de soldadura o máscara antisoldante.
De esta forma, el extremo libre de la pista conductora está conectado al componente electrónico, y el extremo opuesto está localizado de forma coincidente con uno de los orificios periféricos de la base octogonal por donde se introducirá el hilo conductor de electricidad.
Así, la lentejuela queda bordada al textil a través del orificio central empleando un hilo no conductor y a través de los orificios periféricos empleando el hilo conductor de electricidad.
Ventajosamente, la base octogonal de la lentejuela presenta en su perímetro, al menos, dos muescas dispuestas en lados opuestos para facilitar la sujeción al textil. Igualmente, las muescas presentes en la base octogonal permiten la correcta orientación durante el bordado de la lentejuela al textil, evitando su doblado y/o mala orientación.
En una de las realizaciones preferentes de la invención el componente electrónico del dispositivo electrónico de la invención se integra por una placa de circuito impreso PCB de dimensiones de, al menos, 10 x 10 mm. De hecho, las lentejuelas desarrolladas ofrecen una superficie considerable - mayor a las proporcionadas por las conocidas lentejuelas FSD convencionales -, permitiendo la soldadura de cualquier PCB con un tamaño de 15x15 mm o incluso de tamaño mayor.
Ventajosamente sobre la placa PCB se pueden incorporar una pluralidad de sensores analógicos, sensores digitales, componentes pasivos y/o LEDs, ya sean LED RGB o LED monocromáticos. En esta realización, las pistas conductoras de la placa PCB están provistas de cobre y una deposición química de oro y níquel a lo largo de su completa extensión.
En la realización del dispositivo electrónico que incorpora una PCB como componente electrónico sobre la lentejuela cabe señalar que la placa PCB se vincula a la base octogonal de la lentejuela por soldadura en los extremos libres de las pistas conductoras.
En una segunda realización preferente de la invención el componente electrónico asociado a la lentejuela se integra por, al menos, un LED RGB.
Preferentemente, el hilo conductor de electricidad es de poliamida o poliéster recubierto de plata. De esta forma, las lentejuelas se unen al textil mediante bordados con hilos conductores de poliamida recubierta de plata. Tanto la lentejuela como el hilo tienen propiedades conductoras en su superficie, y la conexión entre ambos elementos se realiza por contacto mecánico, mientras que los componentes electrónicos (placa PCB, sensores, LEDS) están unidos a la superficie de la lentejuela a través de un proceso de soldadura.
Por todo lo anterior, el dispositivo electrónico obtenido ofrece:
- Una solución textil con capacidad para adquirir parámetros ambientales o del usuario, como puedan ser: temperatura, humedad, calidad del aire, luminosidad, etc. o
- Una solución textil con capacidad para iluminar mediante la integración de LEDs en su propia estructura.
Estas soluciones textiles son de aplicación en campos como la automoción, indumentaria, construcción arquitectura, publicidad, textil hogar, etc., pudiéndose combinar distintos dispositivos con diferentes componentes electrónicos para obtener nuevas funcionalidades.
Ventajosamente, el dispositivo de la invención no requiere envolturas ni cables adicionales, con el consiguiente ahorro de material, y presentando un peso menor y una complejidad reducida respecto a otros dispositivos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista de la base octogonal que corresponde a la lentejuela del dispositivo electrónico de la presente invención conforme a cualquiera de las realizaciones preferentes del objeto de la presente invención.
La figura 2 muestra una primera realización preferente conforme al objeto de la presente invención.
La figura 3 muestra una segunda realización preferente conforme al objeto de la presente invención.
La figura 4 muestra una representación en detalle del dispositivo electrónico de la invención asociado mediante bordado a un textil a modo de cortina.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Conforme a las figuras reseñadas, el dispositivo electrónico de la invención queda integrado conforme a dos realizaciones preferentes de la invención, donde la primera realización preferente se ilustra en la figura 2, mientras que la segunda realización preferente de la invención queda ilustrada en la figura 3.
Tal como se muestra en la figura 1, la base octogonal (2) de la lentejuela presenta preferentemente un orificio central (6) para su fijación al textil (9) y ocho orificios periféricos (6’) que actúan como pines de conexiones electrónicas para su asociación a, al menos, un componente electrónico.
La base octogonal (2) de la lentejuela puede tener dos tamaños, con el fin de ser compatible con los diferentes componentes electrónicos que debe incorporar. Concretamente, en la primera realización preferente de la invención (figura 2), la apotema de la base octogonal (2) es de 9 mm. Mientras que en la segunda realización preferente de la invención (figura 3), la apotema de la base octogonal (2) es de 6 mm para dispositivos electrónicos que comprenden sensores LED RGB a modo de componente electrónico.
Tal como se observa en la figura 2, en la primera realización preferente de la invención el dispositivo electrónico (1) se integra por una base octogonal (2) que presenta una pluralidad de pistas conductoras (3) donde el extremo libre (4) está conectado a la PCB (12).
Entre los componentes electrónicos que puede incorporar sobre la placa PCB (12) debemos citar un sensor de temperatura y humedad, un sensor medidor del índice de ultravioleta y luminosidad ambiental y un sensor de presión, entre otros.
Tal como se observa en la figura 3, en la segunda realización preferente de la invención el dispositivo electrónico (1) se integra por una base octogonal (2) que presenta una pluralidad de pistas conductoras (3) donde el extremo libre (4) está conectado a, al menos, un LED RGB (7). Preferentemente la segunda realización preferente de la invención incluye dos LEDs RGB (7).
Cabe señalar que tanto la primera realización preferente de la invención como la segunda incluyen unas muescas (8) dispuesta en lados opuestos del perímetro de la base octogonal (2) para facilitar la unión al textil (9) en la posición adecuada.
Finalmente, en la figura 4 se representa una pluralidad de dispositivos electrónicos (1) de acuerdo a la presente invención fijados a un textil (9,) que en este caso se integra por una cortina. Cada dispositivo electrónico (1) presenta un sensor distinto destinado a recoger información del ambiente, tal como temperatura, humedad, luminosidad, etc. Los dispositivos electrónicos (1) se vinculan a una centralita de comunicaciones (10) mediante el hilo conductor de la electricidad (11), para enviar la información recogida por los sensores a un dispositivo receptor, tal como un ordenador, tableta, teléfono móvil inteligente o similar.
Claims (9)
1§.- Dispositivo electrónico (1) para su bordado a un textil (9) caracterizado por que comprende una lentejuela y, al menos, un componente electrónico, y un hilo conductor de electricidad (11) asociado a una fuente externa de energía, estando la lentejuela formada por una base octogonal (2) cuya apotema es de, al menos, 6 mm, estando la base octogonal (2) provista de un orificio central (6) para su fijación al textil (9), y una pluralidad de orificios periféricos (6’), donde la base octogonal (2) de la lentejuela se integra por:
-Una capa base de refuerzo de material polimérico.
-Una capa de poliimida.
-Una pluralidad de pistas conductoras (3) de cobre dispuestas sobre la capa de poliimida, estando la pista conductora (3) provista de dos extremos que presentan una deposición química de oro y níquel, estando un extremo libre (4) conectado al componente electrónico, y un extremo opuesto (5) localizado de forma coincidente con uno de los orificios periféricos (6’) de la base octogonal (2) por donde se introduce el hilo conductor de electricidad (11),
donde la lentejuela queda bordada al textil (9) a través del orificio central (6) empleando un hilo no conductor y a través de los orificios periféricos (6’) empleando el hilo conductor de electricidad (11) y donde la base octogonal (2) presenta en su perímetro, al menos, dos muescas (8) dispuestas en lados opuestos para facilitar la sujeción al textil (9).
2§.- Dispositivo electrónico (1) para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que la base octogonal (2) presenta una apotema de entre 6 y 9 mm.
3§.- Dispositivo electrónico (1) para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que el componente electrónico es una placa PCB (12) de dimensiones de, al menos, 10 x 10 mm donde se integran sensores analógicos, sensores digitales, componentes pasivos y/o leds y donde las pistas conductoras están provistas de cobre y una deposición química de oro y níquel a lo largo de su completa extensión.
4§.- Dispositivo electrónico (1) para su bordado a un textil (9), según reivindicación 3§, caracterizado por que la placa PCB (12) se vincula a la base octogonal (2) por soldadura en los extremos libres (4) de las pistas conductoras (5).
5§.- Dispositivo electrónico (1) para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que el componente electrónico está integrado por, al menos, un LED RGB (7).
6§.- Dispositivo electrónico para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que las pistas conductoras (3) presentan un espesor entre 10 |im y 30 |im.
7“.- Dispositivo electrónico para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1 o 6§, caracterizada por que las pistas conductoras (3) están recubiertas de un material epoxídico.
8§.- Dispositivo electrónico para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que la capa de poliimida presenta un espesor entre 10 |im y 30 |im.
9§.- Dispositivo electrónico para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizado por que la base octogonal (2) presenta una capa soporte de poliéter sulfona de, al menos, 300 |im de espesor sobre la que se localiza la capa base de refuerzo de material polimérico.
10“.- Dispositivo electrónico para su bordado a un textil (9), según reivindicación 1, caracterizada por que el hilo conductor de electricidad (11) es de poliamida o poliéster recubierto de plata.
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