PT87100B - Indicador de trajecto ou indicador de posicao - Google Patents

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Description

A presente invenção refere-se a um indicador de trajecto ou indicador de posição que compreende uma pista de resistência provida de meios de ligação de tensão e um cursor móvel ao longo desta pista e que funciona como sensor de trajecto e/ou sensor de posição.
São conhecidos indicadores de trajecto ou de posição deste tipo com diversas formas de realização. 0 cursor está em regra dotado de um contacto deslizante que desliza ao longo da pista de resistência em contacto directo com a mesma. Como, para um funcionamento correcto dos dispositivos deste tipo já conhecidos, é de importância essencial a existência de uma pista de resistência sem sujidades e não conta minada, em especial para obter uma boa reprodutibilidade, nos sistemas tradicionais, a pista condutora ou é colocada em caixas fechadas, de modo que em sistemas lineares uma bar ra de impulsão ligada com o cursor tem de ser guiada no inte rior da caixa ou então prevêm-se mecanismos de cobertura relativamente caros, para cobrir as zonas da pista de resistên cia nas quais o cursor pode mover-se. É por exemplo aqui conhecido, prever uma folha de cobertura metálica que é atraída magneticamente e é colocada ao longo do cursor por cima do contacto deslizante.
Por conseguinte, tais sistemas conhecidos têm uma construção cara e complicada e não são em regra apropriados para utilização em zonas expostas a grandes poeiras ou a lí. quidos.
Acresce que os contactos deslizantes directamente em ligação com a pista de resistência são sensíveis às vibra çoes, de modo que, quando da utilização em máquinas com osc£ lações ou em veículos automóveis, resultam problemas de desgaste, como se refere por exemplo na patente DE-AS2? 06 760.
Tais problemas de desgaste, são evitados nos indicadores de posição que funcionam optoelectronicamente, mas nos quais, por outro lado, é necessário de novo um dispêndio maior na construção para impedir a incidência de luz estranha, necessitando além disso de um certo dispêndio em circui tos electrónicos para o processamento dos sinais.
A partir destas considerações, o objecto da presen te invenção consiste no aperfeiçoamento num indicador de tra jecto e de posição deste tipo de modo tal que, com um custo de construção favorável e com um sistema simples, apresente uma precisão suficiente para muitas aplicações, devendo em es pecial ser resistente às vibrações e às sujidades. Sobretudo um tal indicador de posição deve ser apropriado para, por exemplo, captar os movimentos de deslocamento e a posição de peças ajustáveis electromecamcanente em máquinas e automóveis.
Segundo a presente invenção, o problema resolve-se se, paralelamente à pista de resistência e a uma certa distância desta e dela separada electricamente, correr pelo menos numa pista condutora, se se colocar sobre a pista de resistên cia, mantida a uma certa distância desta, uma folha metálica condutora ligada electricamente com a pista condutora, susce£ tível de se aplicar com pressão, elasticamente como mola anta gonista, à pista de resistência e se o cursor for colocado por cima da folha condutora de maneira deslizante comprimindo esta contra a pista de resistência.
Com esta estrutura, evita-se aquele contacto directo deslizante entre o cursor e a pista de resistência, de modo que nao se verificam os fenómenos de desgaste. A folha con dutora prevista segundo a presente invenção, que pode ser uma folha metálica mas também uma folha de material sintético com uma camada condutora de revestimento, serve simultanêa mente como cobertura absolutamente estanque aos líquidos e às poeiras bem como cobertura resistente às sujidades, de modo que se prescinde de medidas construtivas dispendiosas para as coberturas aderentes magneticamente, das caixas, etc., conseguindo-se simultaneamente uma compacidade do sis tema com as exigências segundo IP 67· Simultaneamente, a e_s trutura segundo a presente invenção toma possível uma cons trução achatada, de peso reduzido, com uma possibilidade de fixação directa no objecto a medir e detectar. Devido à sim plicidade construtiva, a fabricação pode ser amplamente automatizada.
As pistas condutoras descritas sao de preferência usadas para obter boas características eléctricas. Em princípio é no entanto ainda possível utilizar a condutibilidade eléctrica das partes envolventes da caixa ou dimensionar a própria folha condutora de modo tal que ela, por si só, garanta uma condutividade suficiente.
Numa variante aperfeiçoada da presente invenção, previu-se que a folha condutora seja mantida a uma certa . distância por meio de pelo menos uma pista separadora ou dis tanciadora de material sintético. Tais camadas intermédias de material sintético, também designadas por espaçadores, são conhecidas já dos interruptores de contacto. Têm a seu cargo manter sempre uma pequena distância entre a pista de resistência e a pista condutora e portanto uma separação eléctrica, de modo que apenas na zona do cursor se estabeleça um contacto definido numa área reduzida.
Com vantagem previu-se que de cada lado da pista de resistência seja colocada uma pista separadora e uma pijs ta condutora. Com esta construção simétrica estabelece-se um contacto fiável com a pista condutora.
Vantajosamente, as pistas condutoras, as pistas de resistência e as pistas separadoras são colocadas num corpo (isolante) de suporte e as arestas exteriores da folha condu tora e do corpo de suporte são envolvidas por partes da caixa de secção em U, servindo a face superior da perna supeior >4 do U como separador para o cursor que desliza.
Com esta medida construtiva consegue-se obter, por um lado, um movimento do cursor a uma distância precisa e de finida e portanto uma pressão constante e, por outro lado, uma vedação de todo o dispositivo hermética e segura contra as solicitações mecânicas. Para conseguir um fecho do lado de topo resistente a cargas mecânicas e simultaneamente estanque, pode prever-se que as extremidades sejam moldadas por injecção ou vazamento envolvendo as mesmas.
De forma vantajosa, o cursor apresenta um contacto de pressão sob a forma de um anel de material sintético, em especial um anel de silicone, enrolado sobre a folha conduto ra. Com esta construção do contacto de pressão torna-se possível um deslizamento correcto e sem desgaste sobre a folha condutora, podendo um anel de silicone deste tipo ser fixado facilmente por exemplo numa ranhura cavada de uma parte em forma de dedo, disposta perpendicularmente à direcção longitudinal, do cursor aplicado com uma pressão elástica.
Numa forma de realização apropriada em especial pa ra funcionar como indicador de trajecto digital previu-se que a pista de resistência apresente, à maneira de um pente, dentes separados perpendiculares à direcção longitudinal, fa zendo o cursor pressão na folha condutora apenas ao longo da zona do dente. Deste modo, quando o cursor se desloca ao lon go da pista de resistência, sao fornecidos uma série de sinais digitais de tensão, que podem ser processados digital e directamente. Nesse caso, a pista de resistência pode ser uma pista de resistência no sentido restrito da palavra, podendo então obter-se, por um lado, durante o deslizamento, um sinal digital do movimento e, por outro lado, em função do papel de divisor de tensão da pista de resistência, um si nal analógico de fim de curso, o que abre possibilidades de utilização de tipo completamente novo.
Se pelo contrário se utilizar uma pista de resistên cia muito pequena, isto é, em última análise também uma pista condutora como pista de resistência, pode trabalhar-se com um processamento dos sinais puramente digital, desde que o dispositivo tradutor inclua ainda uma memória.
Para obter um critério de sinal para cada um dos sentidos do movimento (para a frente e para trás) previu-se que duas pistas de resistência separadas electricamente uma da outra, em forma de pente, estejam entrelaçadas uma na outra, que a cada pista de resistência esteja associada uma pista condutora, que a folha condutora compreenda duas zonas condutoras isoladas uma da outra e que a cada zona condutora esteja associado um contacto de pressão separado do cursor, estando os contactos de pressão desfasados um do outro na direcção longitudinal.
Uma outra forma de realização, com pistas de resistência dispostas circularmente, prevê que o cursor esteja mon tado num eixo de rotação central e que o eixo de rotaçao est£ ja provido com uma cobertura que abraça elasticamente o cursor e as pistas de resistência e condutoras. Consegue-se deste modo uma construção particularmente compacta e simples, bem como estável mecanicamente.
No quadro da presente invenção, as pistas de resistên cia podem ser constituídas, de uma maneira conhecida, por material sintético condutor. Prevê-se então vantajosamente que a resistência por unidade de comprimento da pista de resistência possa ser ajustada para um valor constante mediante uma redução apropriada da largura. Isso significa que se corrigem desvios da resistência específica linear no comprimento, resultan tes das técnicas de fabrico fazendo variar ou desgastando de maneira apropriada a largura da pista de resistência.
A proporcionalidade directa entre a resistência específica longitudinal e a largura da pista de resistência é utili. zada num processo para o fabrico de uma pista de resistência a partir de uma folha de material sintético condutor, prevendo-se para a obtenção de uma resistência por unidade de comprimento constante que a resistência por unidade de comprimento ao longo da fita de material sintético seja medida de maneira permanente e, para fazer a correcção, seja desgastada pelo menos uma das arestas laterais por um dispositivo cerâmico de corte, comandado em função do valor medido da resistência.
Mediante a previsão de um dispositivo cerâmico de cor te deste tipo, que não é condutor eléctrico, garante-se por um lado um desgaste elevado e preciso e, por outro lado, não se prejudica a medição contínua da resistência.
De uma maneira completamente análoga, pode ajustar-se a resistência específica de uma pista condutora impressa por meio de um desgaste parcial por meio de um laser.
Numa outra forma de realização do indicador de trajecto e de posição segundo a presente invenção, na qual este indicador funciona como na chamada pastilha gráfica para a introdução de dados num dispositivo de processamento de dados, previu-se que a pista de resistência seja formada como rede bidimensional de pistas de resistência, que por cima da mesma se disponha uma folha condutora elástica tensa e que o cursor seja formado como um dispositivo de exploração móvel sobre a rede de pistas de resistência e seja susceptível de se aplicar com pressão contra a folha condutora.
Uma disposição deste tipo é susceptível de ser fabricada de maneira extraordinariamente mais económica em comparação com disposições comparáveis. Por meio da tensão prevista, a folha condutora é mantida isolada electricamente da rede de pistas de resistência. 0 cursor pode, nesta forma de realização, ser feito, no caso mais sinpLes, sob a forma de uma espécie de lápis que é aplicado com pressão contra a folha con dutora, de modo que se estabeleça desse modo um contacto pontual.
Outras características, vantagens e pormenores da presente invenção resultam da descrição seguinte de uma forma de realização preferida feita com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:
Fig. 1 - um corte de uma primeira forma de realização do indicador de trajecto e de posição segundo a presente invenção;
Fig. 2 - uma vista esquemática de uma segunda forma de realização sem folha condutora ou com folha condutora, respectivamente;
Fig. 3 - um corte feito numa terceira forma de realização;
Fig. 4 - uma vista das pistas condutora e de resistência na forma de realização da Fig. 3; e
Fig. 5 - uma representação de uma pista de resistên cia corrigida no valor da resistência feita de material sintético condutor.
No caso da forma de realização representada na Fig. 1 estão representados num corpo de suporte (1), da esquer da para a direita na Fig. 1, dispostos uns ao lado dos outros, uma pista condutora (2), uma pista distanciadora (3), uma pista de resistência (4), uma outra pista distanciadora (3) e uma outra pista condutora (2). Por cima destas pistas estende-se sobre as mesmas uma folha condutora (5), que se encosta às pis tas condutores (2) e portanto ligada electricamente com as mes. mas e a qual é mantida a uma certa distância da pista de resis tência (4), no estado básico, pelas pistas distanciadoras (3), isto é, a altura das pistas distanciadoras (3) é um pouco maior que a altura da pista de resistência (4).
Peças de uma caixa (6) com a secção transversal em U, que estão na face inferior ligadas por meio de uma placa de base (7), envolvem o corpo básico (1) e a folha condutora (5), bem como as duas pistas condutoras exteriores (2) electricamente isoladas destas.
Um cursor (8) está montado de maneira deslizante por cima das pistas de resistência (4) e das pistas condutoras (2) que se estendem longitudinalmente perpendiculares ao plano do desenho da Fig. 1, sendo uma extremidade (9), que se estende transversalmente, aplicado com pressão na face superior da per na superior do U (10) da peça (6) da caixa e sendo aplicada com pressão elástica com uma distância definida à folha condutora (5)· A extremidade (9) está dotada com uma ranhura anular (11), que serve para receber um anel de pressão (12) sob a for ma de um anel de silicone. Por meio deste anel de silicone enrolado sobre si próprio, faz-se uma pressão pontual da folha condutora (5) na pista de resistência (4).
A pista de resistência (4) está provida nas suas extremidades com meios de ligaçao de uma tensão nao representados em pormenor. Um outro dispositivo de ligação de uma tensão está ligado com as pistas condutoras (2), as quais, para aumentar a fiabilidade do sistema, devido à construção simétrica, estão também ligadas entre si. Por meio do anel de pressão (12) cria- se por conseguinte uma tomada média variável do sis tema divisor de tensão, estabelecendo-se assim através da folha condutora (5) um contacto eléctrico entre um ponto defini, do ao longo da pista de resistência (4) e as pistas condutoras (2). Por conseguinte, a tensão derivada entre as pistas condutoras (2) e uma extremidade da pista de resistência (4) é directamente proporcional à tensão total aplicada entre o contacto de pressão (12) e a extremidade desta pista condutora relativamente ao comprimento operativo total do indicador de trajecto.
dispositivo representado na Fig. 1 pode ser montado directamente na zona do objecto a medir, em especial num a.s sento de um automóvel. Então o sistema pode fixar-se no pavimento (13) do automóvel, podendo a extremidade (9) do cursor estar ligado directamente ao assento do automóvel que está apoiado de modo a poder deslizar movido por um motor eléctrico.
Na forma de realização representada esquematicamente na Fig. 2 previram-se duas pistas de resistência (4a,4b) separadas uma da outra, as quais apresentam cada uma um certo nume ro de dentes (14) equidistantes e perpendiculares à direcção longitudinal. As pistas condutoras (2) sao formadas como duas pistas condutoras separadas (2a) e (2b). Também a folha condutora (5) de cobertura está separada electricamente em zonas da folha condutora (5a) e em zonas da folha condutora (5b). 0 cur sor (8) compreende dois rolos de pressão (12a) e (12b) que estão montados a uma distância (a) um do outro e estão associados às zonas (5a) e (5b) da folha condutora dividida longitudi. nalmente respectivas.
Devido a esta configuração, quando do deslizamento longitudinal do cursor (8) é fornecida uma sequência de impulsos de tensão alternadamente através da pista de resistência (4a), da zona da folha condutora (5a) e da pista condutora (2a) e, por outro lado, da pista de resistência (4b), da zona (5b) da folha condutora e da pista condutora (2b).
Por meio de um dispositivo electrónico tradutor pode obter-se a partir destes sinais ou sequências de sinais um s.i nal do sentido do movimento.
Nas Figs. 3 e 4 está representada uma forma de realização sob a forma de indicador de angulo de rotaçao. Uma placa básica (1’) de resina epoxídica ou de cartão endurecido suporta pistas circulares dispostas concêntricamente umas em relação às outras, de fora para dentro uma pista condutora ex terior (2’), uma pista distanciadora (3’), uma pista de resis tência (4’), uma outra pista distanciadora (3’) e uma pista condutora interior (2’). Estas pistas são cobertas por uma fo lha condutora em forma de disco circular (5’)· Uma caixa (7’) apresenta uma periferia (15) rezirada, que abraça a folha condutora (5’)« Na placa de base (16) previu-se um furo central (17), através do qual é conduzido um veio (18), cuja posição angular se pretende detectar. Na extremidade do veio (18) pre. viu-se uma cobertura (19), que se encaixa na caixa (7’) e é fixada por um parafuso (20) no veio (18). Numa travessa trans versai (21) apoiada rotativamente na cobertura elástica (19) está fixado um contacto de pressão por meio de uma ranhura anu lar, o qual faz pressão na folha condutora (5’) e estabelece deste modo um contacto pontual na pista de resistência (4’). Nas extremidades da pista de resistência (4’) previram-se meios de ligação de tensão (22,23).
Na Fig. 5 está representada esquematicamente uma fita de material sintético como pista de resistência (4). Esta fita de material sintético pode apresentar, devido a heterogenidade da composição e variações de espessura devidas ao fabri co, valores variáveis da resistência por unidade de comprimento ao longo da fita. Segundo a presente invenção, isso pode ser compensado medindo por meio de um dispositivo de medida a resis tência por unidade de comprimento, de maneira permanente e em seguida, por meio de um dispositivo de desbaste, desbastar pelo menos uma aresta (24), proporcionalmente a uma resistência local eventualmente reduzida, passando da largura inicial (B) para uma largura reduzida (B1) variável localmente, por meio de uma faca de corte de cerâmica, que não é condutora e não pertur ba portanto as medidas da condutividade.
-10RESUMO
A invenção refere-se a um indicador de trajecto ou indicador de posição no qual, para conseguir obter uma construção com um custo favorável, compacto e resistente as suji dades, se previu que sobre a pista de resistência (4), mant_i da a uma certa distância desta, esteja disposta uma folha me tálica condutora (5) susceptível de fazer pressão elástica cc mo mola antagonista contra a pista de resistência e que o cursor (8) esteja colocado por cima da folha condutora (5) podendo deslizar fazendo pressão contra a pista de resistência (4), estando a folha condutora de preferência ligada electricamente com uma pista condutora (2) paralela à pista de resistência (4) a uma certa distância desta e elasticamen te separada da mesma.

Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES
    12. - Indicador de zrajecto ou indicador de posição que compreende uma pista de resistência provida com dispositivos de ligação de tensões e um cursor móvel ao longo da referida pista que funciona como órgão detector de trajecto ou detector de posição, caracterizado por se colocar por cima da pista de resistência (4) mantida a uma certa distância desta uma folha condutora (5) que é susceptivel de ser aplicada com pressão elástica contra a pista de resistência e por o cursor (8) ser colocado por cima da folha condutora (5) de maneira deslizável fazendo pressão contra a pista de resistência (4), estando a folha condutora de preferência ligada electricamente com uma pista condutora (
  2. 2) que corre paralelamente à pista de resistência (4) a uma certa distância desta e dela separada electricamente.
    22. - Indicador de trajecto ou indicador de posição, caracterizado por á folha condutora (5) ser mantida a uma certa distância por pelo menos uma pista distanciadora (
  3. 3) de material sintético elástico.
    32. - Indicador de trajecto ou indicador de posição
    de acordo com as reivindicações 1 ou 2. car acter izado por se colocarem de cada um dos lados da pista de resistência (4) uma pista distanciadora (3) e uma pista condu .tora ( 2 ) .
    42. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por as pistas condutoras (2),. a pista de resistência (
  4. 4)
    θ as pistas dis tanciadoras (3 ) serem colocadas num corpo de suporte (1 ) isolante e as arestas exteriores da folha condutora (5) e do corpo de suporte (1 ) serem abraçadas por partes (6 ) da caixa de secção em forma de U . servindo d face superior da perna superior (10) do U como pista de guia e distanciador para 0 cursor (8).
    52. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com qualquer das reivindicações Ί a 4. caracterizado por o cursor (8) apresentar um contacto de pressão (12) na forma de nm anel de material sintético. em especial
    ’..im anel de silicone que se desenrola sobre a folha condutora.
    62. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por a pista de resistência (4a.4d) apresentar dentes (14) separados do género de um pente, transversalmente em relação à direcção longitudinal, aplicando o cursor (8) a pressão na folha condutora apenas ao longo da zona dos dentes.
    75.
    de acordo com a reivindicação 6, caracterizado trajecto ou indicador de posição por duas pistas de resistência (4a,4b) em forma de pente, electricamente separadas uma da outra, estarem entrelaçadas por a cada uma das pistas de resistência uma pista condutora separada (2a,2b) associada (5) das (4a.4b) por compreender duas zonas condutoras folha
  5. 5a,5b) isoladas outra e por a cada zona condutora (5a.5b) estar associado um contacto de pressão separado (12a,12b) do cursor, estando os contactos de pressão (12a,12b) desfasados um do outro na direcção longitudinal.
  6. 8e. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com a reivindicação 1 , no qual as pistas de resistência são circulares. caracterizado por o contacto de pressão (12') estar monzado com possibilidade de oscilar
    em torno de um veio central (18 ) e por 0 veio (18) estar dotado com uma cobertura (19) θ lástica que se encaixa com 0 contacto de pressão (12') θ as pistas condutoras e de resistência (2' . 4' ) .
    92. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a pista de resistência (4) ser constituída por material sintético condutor.
    102. _ indicado? de trajecto ou indicador de posição de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a resistência por unidade de comprimento da pista de resistência (4) se manter constante mediante uma redução apropriada da largura (3).
    112. - Indicador de trajecto ou indicador de posição de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por a pista de resistência ser formada como rede bidimensional de pistas de resistência, por se colocar por cima da mesma uma folha condutora elástica tensa e por o cursor ser formado como dispositivo sensor móvel sobre a rede de pistas de resistência susceptível de ser aplicado com pressão contra a folha condutora.
PT87100A 1987-03-28 1988-03-25 Indicador de trajecto ou indicador de posicao PT87100B (pt)

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