ES2216089T3 - Procedimiento para instalar un elemento funcional de multiples capas en un material conrormador. - Google Patents
Procedimiento para instalar un elemento funcional de multiples capas en un material conrormador.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN PROCEDIMIENTO PARA APLICAR UN ELEMENTO OPERATIVO SENSIBLE A LA PRESION EN UNA FORMA CONSTRUCTIVA LAMINAR A UN MATERIAL DE EJECUCION, MOSTRANDO EL ELEMENTO OPERATIVO AL MENOS DOS LAMINAS ELASTICAS SITUADAS UNA FRENTE A LA OTRA, ENTRE LAS CUALES SE HA CONFORMADO UN HUECO. CONFORME A ESTE PROCEDIMIENTO, DURANTE LA APLICACION DEL ELEMENTO OPERATIVO EN EL MATERIAL DE EJECUCION, EL HUECO SE HA OBTURADO RESPECTO AL ENTORNO, MIENTRAS QUE DESPUES DEL REFUERZO DEL MATERIAL DE EJECUCION SE OBTIENE AL MENOS UNA ABERTURA DE COMPENSACION DE PRESION EN EL ELEMENTO OPERATIVO, LA CUAL CONECTA EL HUECO CON EL ENTORNO.
Description
Procedimiento para instalar un elemento funcional
de múltiples capas en un material conformador.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para instalar un elemento funcional de múltiples capas
en un material conformador.
Los elementos funcionales de múltiples capas
como, por ejemplo, conmutadores manométricos a membrana, sensores a
presión de membrana y similares, comprenden en general por lo menos
dos capas laminares esencialmente elásticas las cuales están
dispuestas a una distancia determinada entre sí. Esto sucede, p. ej.
mediante un distanciador, el cual está dispuesto alrededor de la
zona activa del elemento funcional y sobre el cual están pegadas las
dos capas laminares con sus respectivos bordes. En la zona activa
del elemento funcional están colocadas sobre las capas laminares
diferentes disposiciones de contacto entre las cuales, al comprimir
las dos capas laminares, se establece un contacto eléctrico, de
manera que se dispara el elemento de conmutación. Para que esté
garantizada una elevada probabilidad de respuesta para tales
elementos funcionales para presiones del entorno muy diferentes, los
elementos funcionales presentan además en general unos canales de
ventilación, los cuales conectan el espacio intermedio entre las dos
capas laminares con el entorno y de este modo hacen posible una
compensación de la presión entre el entorno y el espacio intermedio.
Cuando cesa la presión sobre las capas laminares éstas adoptan,
debido a su elasticidad, nuevamente su posición distanciada entre sí
y el contacto eléctrico entre las diferentes disposiciones de
contacto es interrumpido. Un elemento funcional de este tipo se
describe, por ejemplo, en la publicación
US-A-4.314.227, que se refiere a un
sensor de presión de lámina con resistencia dependiente de la
presión.
Al instalar este tipo de elementos de conmutación
en un material conformador, por ejemplo al esponjar en una espuma la
cual es inyectada en un molde, el material conformador ejerce en
primer lugar una presión sobre el elemento de conmutación, de manera
que éste se dispara. Sólo durante la solidificación posterior del
material conformador, p. ej. mediante endurecimiento, secado o
enfriamiento, éste experimenta una relajación y la presión ejercida
sobre el elemento de conmutación cesa gradualmente de manera que el
elemento de conmutación, a causa de la elasticidad de las capas
laminares, debería volver a abrir. De todos modos sucede con
frecuencia, en el caso de elementos de conmutación especialmente
sensibles, que la elasticidad de las capas laminares no es
suficiente como para empujar hacia atrás el material conformador
durante su relajación y de este modo hacer posible una apertura del
elemento de conmutación. A causa de ello estos elementos de
conmutación quedan, tras la instalación en un material conformador y
la posterior solidificación del material, en el estado disparado y
son por consiguiente incapaces de funcionar.
La publicación
US-A-4 415 780 da a conocer un
procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.
Por lo tanto, la presente invención se plantea el
problema de proponer un procedimiento para instalar un elemento
funcional de múltiples capas sensible a la presión en un material
conformador, en el que el elemento funcional presenta al menos dos
láminas elásticas, opuestas entre sí, entre las cuales está formado
un espacio intermedio, en el cual se evita lo más ampliamente
posible que se dispare el elemento funcional durante la
instalación.
Este problema se resuelve según la invención
gracias a que durante la instalación del elemento funcional en el
material conformador el espacio intermedio está obturado con
respecto al entorno y tras la solidificación del material
conformador se crea al menos una abertura de compensación de la
presión en el elemento funcional, la cual conecta el espacio
intermedio con el entorno.
Mediante la obturación del espacio intermedio con
respecto al entorno se impide una compensación de la presión entre
el entorno y el espacio intermedio. Al comprimir las capas laminares
del elemento funcional mediante una presión que actúa desde fuera
sobre el elemento funcional se forma por consiguiente en el espacio
intermedio una contrapresión, la cual impide una compresión total
del espacio intermedio. Para la relajación del material conformador
durante su solidificación, la contrapresión reinante en el espacio
intermedio hace que, junto con la elasticidad de las capas
laminares, el material conformador sea empujado hacia atrás y el
elemento funcional vuelva a adoptar su forma original. Si el
material conformador está solidificado, p. ej. mediante
endurecimiento, secado o enfriamiento, se crea una abertura de
compensación de la presión en el elemento funcional, que conecta el
espacio intermedio con el entorno, con lo cual el elemento funcional
obtiene su funcionalidad total con buen comportamiento de respuesta.
Cabe destacar que en este contexto una solidificación del material
conformador no significa que el material se endurezca dando lugar a
un bloque duro, sino que aquí solidificar significa únicamente que
el material adopta una forma correspondiente y la mantiene sin
actuación exterior. Dicho con otras palabras, el material
conformador puede, después de la solidificación, ser una pieza
preformada flexible blanda.
Cabe reseñar que el efecto de la contrapresión se
refuerza ventajosamente cuando la instalación del elemento funcional
en el material conformador tiene lugar a temperatura elevada. El gas
encerrado en el espacio intermedio se calienta a causa de la
temperatura elevada del entorno y experimenta, como consecuencia de
ello, una dilatación térmica. Con ello continúa aumentando la
presión en el espacio intermedio y se puede evitar de forma efectiva
un disparo del elemento funcional, incluso para presiones de
procesamiento más altas.
En un perfeccionamiento ventajoso, dicha al menos
una abertura de compensación de la presión está formada como canal
de ventilación entre las láminas, estando el canal de ventilación
está cerrado durante el proceso de instalación y siendo abierto tras
la solidificación del material conformador. Un canal de ventilación
de este tipo puede ser realizado ya durante la fabricación del
elemento funcional en el distanciador entre las capas laminares o en
una de las capas laminares y puede ser prolongado de forma ventajosa
fuera del elemento funcional, de manera que el extremo exterior del
canal de ventilación sobresalga lateralmente del elemento funcional.
Una estructuración de este tipo simplifica la posterior apertura del
canal de ventilación, en especial cuando el extremo exterior del
canal de ventilación sobresale del material conformador tras la
instalación del elemento funcional en él.
En una primera variante del procedimiento, el
canal de ventilación es estrangulado durante el proceso de
instalación. Esta desconexión puede llevarse a cabo mediante una
pinza que se pueda retirar, la cual comprime el canal de ventilación
por su extremo exterior.
En otra variante del procedimiento, el canal de
ventilación puede ser cerrado, durante el proceso de instalación,
con un tapón mecánico. Este puede ser instalado sencillamente en el
extremo exterior del canal de ventilación, de manera que la abertura
del canal sea taponada. Al mismo tiempo el tapón mecánico llega
preferentemente hasta la zona activa del elemento funcional. De este
modo, el tapón mecánico actúa adicionalmente como distanciador
mecánico el cual, durante la instalación del elemento funcional en
un material conformador, impide de forma eficaz el choque de las
diferentes capas laminares del elemento funcional.
Alternativamente, el canal de ventilación puede
ser despegado durante el proceso de instalación. En este caso tiene
lugar la apertura del canal de ventilación, una vez concluida la
fijación del material conformador, preferentemente mediante corte
del extremo pegado del canal de ventilación.
Independientemente del tipo de cierre del canal
de ventilación, el espacio intermedio del elemento funcional es
cargado, antes del cierre del canal de ventilación, preferentemente
con un gas a presión. Gracias a ello, en el espacio interior reina
una presión interior aumentada respecto del entorno, que actúa de
manera reforzada contra una compresión del elemento funcional. Con
ello se puede evitar de manera efectiva que se dispare el elemento
funcional, incluso en el caso de presiones de procesamiento
elevadas, durante la instalación.
En una realización preferida del procedimiento,
se instalan varios elementos funcionales simultáneamente en un
material conformador. Con ello, los espacios intermedios de varios
elementos funcionales están conectados entre sí mediante un canal de
conexión común y, tras la solidificación del material conformador,
se crea al menos una abertura de compensación de la presión en uno
de los elementos funcionales.
El procedimiento según la invención puede
utilizarse, por ejemplo, para espumar un sensor de presión de lámina
en un material de tipo esponjado.
Cabe indicar que, en todas las variantes del
procedimiento arriba descrito, el canal de ventilación está colocado
preferentemente de tal manera que su extremo exterior, que sobresale
del elemento funcional, es accesible también después de la
instalación del material conformador y de este modo la apertura del
canal de ventilación se simplifica notablemente tras la
solidificación del material conformador.
Claims (9)
1. Procedimiento para la fabricación de una
combinación de un elemento funcional sensible a la presión de
múltiples capas y de un material conformador, en el que el elemento
funcional presenta al menos dos láminas elásticas, opuestas entre
sí, entre las cuales está formado un espacio intermedio,
caracterizado porque durante la instalación del elemento
funcional en el material conformador el espacio intermedio está
obturado con respecto al entorno y tras la solidificación del
material conformador se crea al menos una abertura de compensación
de la presión en el elemento funcional, la cual conecta el espacio
intermedio con el entorno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha al menos una abertura de
compensación de la presión está formada como canal de ventilación
entre las láminas, estando el canal de ventilación cerrado durante
el proceso de instalación y siendo abierto tras la solidificación
del material conformador.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el canal de ventilación es estrangulado
durante el proceso de instalación.
4. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el canal de ventilación es cerrado,
durante el proceso de instalación, con un tapón mecánico.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el tapón mecánico llega hasta la zona
activa del elemento funcional.
6. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el canal de ventilación es despegado
durante el proceso de instalación.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espacio
intermedio del elemento funcional es cargado con un gas a presión,
antes de la instalación del elemento funcional en el material
conformador.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que los espacios intermedios de
varios elementos funcionales están conectados entre sí mediante un
canal de conexión común, caracterizado porque tras las
solidificación del material conformador se crea al menos una
abertura de compensación de la presión en uno de los elementos
funcionales.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores utilizado para espumar un sensor de
presión de lámina en un material de tipo esponjado.
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