ES2389079T3 - Sensor con una conexión modular - Google Patents
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Abstract
Sensor para la medición de una magnitud de medida en una herramienta de fundición inyectada con uncuerpo base (4, 4.1) y un elemento de sensor (5-5.4) para la transformación y/o transmisión de la magnitudde medida, en cuyo caso al elemento de sensor (5-5.4) está asignado un elemento de soporte (6-6.4), quetoma directamente la magnitud de medida del medio a medir y la transmite sin transformarla hacia elelemento de sensor, en cuyo caso el elemento de soporte (6) contiene una parte base (14) y una punta(11),caracterizada en que,el elemento de soporte (6, 6.3, 6.4) puede ser intercambiado en el elemento de sensor (5, 5.3, 5.4).
Description
Sensor con una conexión modular
El invento se refiere a un sensor para la detección de una magnitud de medida en una herramienta de fundición inyectada con un cuerpo base y un elemento de sensor para la transformación y/o transmisión del valor del indicador.
Estado de la técnica
Los sensores ya son utilizados en múltiples formas y en casi todas las aplicaciones industriales. En cualquier ámbito en el que se hayan de supervisar y/o controlar determinados procesos, es necesario registrar el valor a medir y, si fuera preciso, transformarlo, transmitirlo y, en caso de que fuera necesario, procesarlo. De forma correspondiente a la magnitud física a medir los sensores están equipados con elementos sensoriales adecuados para ello. Estos elementos sensoriales han de reaccionar frente a las magnitudes físicas a medir. En la mayoría de los casos es deseable que la magnitud física a medir se transforme en otra magnitud física, especialmente en señales eléctricas u ópticas. La forma y aspecto de los sensores depende de las condiciones de cada caso individual. Por ello puede que sea necesario insertar sensores diseñados individualmente para los distintos casos, lo que puede dar lugar a gastos de producción elevados para los sensores de un equipo y/o un caso individual. En la US-A 5,535,629 se presenta un sensor para la detección de la presión de un medio. Dentro de una carcasa de unión se encuentra una célula de medición de presión que presenta una membrana. Del mismo modo, en la carcasa de unión también se encuentra atornillado un elemento de unión intercambiable, a través del cual es posible insertar el sensor en una pared. Con el fin de que el medio a medir pueda llegar a la célula de medición de presión, o bien a la membrana, el elemento de unión es atravesado por un taladro axial, a través del cual el medio a determinar se conduce hasta la membrana. Por ejemplo, la CH 679 951 A5 presenta una disposición para la medición de presión especialmente adecuada para moldes de fundición inyectada. Para ello se inserta un receptor de fuerza, el cual se encuentra aislado frente al medio a través de una parte de membrana. El medio presiona y curva hacia el exterior la parte de la membrana, la cual posee una pared muy fina, y se transmite de este modo al elemento receptor de la fuerza. Además, la JP 59 216028 ofrece un sensor para medir una onda expansiva de un gas combustible, en cuyo caso un receptor eléctrico está unido a una varilla receptora de presión a través de una carcasa externa.
Objetivo
El objetivo del presente invento es poner a disposición, para cada uno de los casos, un sensor que pueda ser utilizado de múltiples y variadas formas.
Solución de objetivo
La consecución de dicho objetivo conlleva el cumplimiento de las características de la parte indicativa de la reivindicación 1. En el caso de los ejemplos de ejecución más comunes, al elemento de sensor está asignado un elemento de soporte, el cual recibe directamente la magnitud de medida del medio a medir y la transmite sobre el elemento de sensor sin transformar la magnitud de medida, mientras el elemento de soporte en el elemento de sensor puede ser intercambiado. El elemento de soporte transmite la magnitud de medida, pero no realiza ninguna transformación de dicha magnitud de medida. Es por ello que los requerimientos de material por parte del elemento de soporte no son muy elevados, por lo cual se pueden utilizar materiales sencillos y económicos. Convenientemente, estos materiales son fáciles de trabajar y de esta manera pueden ser adaptados de forma rápida y sencilla a las condiciones locales. En el caso de que la adaptación a las condiciones especiales pueda ser limitada al elemento de soporte, se puede utilizar siempre el mismo elemento de sensor, el cual puede estar fijado sobre un cuerpo base siempre de la misma manera. Solamente se adapta el elemento de soporte. De esta forma y debido a una fácil adaptación del elemento de soporte a las condiciones locales, un sensor puede ser fabricado de forma rápida y económica para un caso de aplicación determinado. Resulta ventajoso asignar diferentes elementos receptores al elemento de sensor. De este modo y de forma rápida el sensor puede ser fabricado para un caso específico con condiciones espaciales específicas por medio de la asignación de un elemento de soporte determinado. Preferiblemente, el elemento de soporte puede ser intercambiado o bien liberado. Esto ocurre conforme a un sistema de montaje por módulos. De esta manera el sensor puede ser utilizado en diferentes casos de aplicación con diferentes elementos de soporte y con un elemento de sensor, los cuales son utilizados sucesivamente en el tiempo. Esto resulta de gran interés especialmente en el caso de que la medición requiera un elemento de sensor caro, que no sea permanentemente necesaria su utilización, y que pueda ser utilizado en otro lugar.
En el caso de que el elemento de sensor esté unido de forma fija con el elemento de soporte, especialmente sellado,
enclavijado, remachado o prensado, se pueden dar casos individuales donde se requieran características de una
unión no reversible.
La adaptación a las condiciones locales se consigue frecuentemente gracias a la adaptación del sensor a los
distintos tamaños y formas de la cavidad. La cavidad es frecuentemente un taladro. La adaptación del sensor tiene
lugar preferiblemente por medio de la adaptación del elemento de soporte a estos taladros. En las situaciones más
propicias encima de un elemento de soporte en bruto se sitúa una punta con forma transversal y/o superficie frontal,
de tal modo que el elemento de soporte puede ser introducido en el taladro previsto para ello.
El elemento de sensor está unido preferiblemente con el cuerpo base de forma reversible. Esto complementa el
concepto del sistema modular de tal modo que pueden ser utilizadas diferentes formas de elementos de sensores.
Esto puede resultar interesante en aquellos casos en los que no sea suficiente que únicamente el elemento de
soporte se adapte a las condiciones locales.
Además, es posible que los elementos de sensor asignables se diferencien en el tipo de magnitud de medida a
transformar. De este modo, en una determinada situación, puede estar asignado al cuerpo base un elemento de
sensor que sea sensible a la temperatura, y en otra situación se puede asignar un elemento de sensor sensible a la
presión.
En una ejecución preferida el elemento de soporte es un elemento de transmisión de presión y/o de fuerza. En este
caso de aplicación se pueden utilizar materiales que resulten especialmente fáciles y económicos para su
elaboración. Como ejemplo, pero sin limitar el invento a este caso, se plantea aquí la aplicación de sensores en
herramientas para la fundición inyectada, donde una presión interna de la herramienta puede ser transmitida a un
elemento de sensor a través de un elemento de transmisión de fuerza de este tipo. Mediante la adaptación del
elemento de sensor a las condiciones marco de cada caso individual el sensor puede ser utilizado en otros múltiples
casos.
En el caso de aplicación presentado como ejemplo, la herramienta de fundición inyectada posee el mismo cuerpo
base pero diferentes elementos de sensor y/o elementos de soporte, por lo que se puede medir la presión además
de la temperatura.
Descripción de figuras
Otras ventajas, características y detalles del invento resultan de la siguiente descripción de ejemplos de ejecución
preferidos, como también del dibujo; el cual muestra en
Figura 1 una sección longitudinal a través de un sensor de presión para la medida de la presión interna de la
herramienta en una cavidad dentro de una herramienta de fundición inyectada en su posición de uso;
Figura 2 una sección longitudinal representada esquemáticamente de varios sensores de presión con diferentes
elementos de soporte en posición de uso;
Figura 3 una sección parcial a través de un sensor de fuerza con un elemento de soporte en la pared de una
cavidad;
Figura 4 una vista en planta sobre un sensor de fuerza de la figura 3 sin el elemento de soporte.
En la figura 1 se puede reconocer un sensor 1, el cual está instalado en la pared 2 de una cavidad 3 de una
herramienta de fundición inyectada. El sensor 1 tiene la función de medir la presión interna de la herramienta del
material de plástico fundido y solidificado dentro de la cavidad 3. Consiste de un cuerpo base 4, un elemento de
sensor 5 y un elemento de soporte 6. Por la parte de atrás un cable 7 conduce hacia una unidad de evaluación, por
ejemplo a través de un canal de cable.
El cuerpo base 4 está atornillado en la pared 2 por medio de una rosca 8. A continuación del cuerpo base 4 en
dirección de la cavidad 3 se encuentra el elemento de sensor 5, el cual es conducido dentro de un taladro 9. Entre el
elemento de sensor 5 y la cavidad 3 está colocado el elemento de soporte 6. Dicho elemento de soporte 6 es
atornillado con el elemento de sensor 5 por medio de una rosca 10. Una punta 11 del elemento de soporte 6 es
introducida en un taladro 13, y una superficie frontal 16 de la punta 11 está apoyada en una zona plana de una
pared interior 12 de la cavidad 3.
El diámetro del taladro 13 es menor que el diámetro del taladro 9. La parte base 14 del elemento de soporte 6,
atornillado con el elemento de sensor 5 también es conducido en el taladro.
El elemento de soporte 6 es un elemento de transmisión de presión y/o fuerza.
El funcionamiento del invento es el siguiente:
Durante la fabricación del sensor 1, el cuerpo base 4 se une con el elemento de sensor 5 y el elemento de soporte 6.
A continuación se introduce el sensor 1 en los taladros 9 y 13 previstos en la pared 2 y se atornilla en la pared 2
mediante una rosca 8.
En esta disposición el elemento de soporte de presión 6 limita con la cavidad 3 y transmite la presión interna de la
herramienta dentro de la cavidad 3 al elemento de sensor 5, el cual realiza una transformación de la magnitud de
medida. La presión interna de la herramienta, la cual se transmite al elemento de sensor 5 a través de un elemento
de soporte 6, puede ser especialmente transformada en señales eléctricas, las cuales serán conducidas hacia una
unidad de evaluación, la cual no ha sido representada, a través de del cuerpo base 4 del sensor 1 y el cable 7. Del
mismo modo también es posible que el elemento de sensor 5 transforme la presión en alguna otra magnitud que se pueda transmitir, por ejemplo óptica, la cual será transmitida a la unidad de evaluación mediante los correspondientes medios de transmisión. En la figura 2 se pueden reconocer varios sensores que están ubicados en la pared 2 de la máquina de fundición
5 inyectada. Todos estos sensores consisten del mismo cuerpo base 4, pero varían sin embargo en sus elementos de sensor y de soporte 6. La superficie frontal 16.1 de la punta 11.1 del elemento de soporte 6.1 posee el diámetro más pequeño. La parte de la base 14.1 está unida con el elemento de sensor 5.1. La punta 11.2 del elemento de soporte 6.2 presenta una superficie frontal 16.2 mayor que la punta 11.1 del elemento de soporte 6.1. La parte base 14.2 está unida con el elemento de sensor 5.2 por medio de clavijas.
10 Una superficie frontal 16.3 aún más grande presenta la punta 11.3 del elemento de soporte 6.3. El elemento de soporte 6.3 está atornillado con su parte base 14.3 con el elemento de sensor 5.3. Las tres representaciones muestran una selección de diferentes formas de ejecución del sensor 1. Por un lado se hacen evidentes las distintas posibilidades de una unión de elementos de soporte con los elementos de sensores según el ámbito de la aplicación. Además, se puede ver que con el mismo cuerpo base 4 se pueden ocupar
15 diferentes taladros 13 de una pared 2 por medio de diferentes elementos de sensor y de soporte, sin tener que proceder a cambios en el “hardware”. Otro ejemplo de ejecución de un sensor 1.1 está representado en la figura 3. En este caso se trata de un sensor de fuerza, el cual presenta un cuerpo base 4.1 y un elemento de sensor 5.4, que se encuentra unido con un elemento de soporte 6.4. En este caso esta unión se realiza a través de una rosca 10.1, tal y como se puede ver en la figura 4.
20 También en este caso de ejemplo de ejecución se puede insertar en cada situación el mismo cuerpo base 4.1 y el mismo elemento de sensor 5.4 para los diferentes casos de aplicación, mientras el elemento de soporte 6.4 y/o la punta 11.4 y/o la parte base 14.4 se elige conforme a los deseos en función del caso de aplicación y correspondiendo a las condiciones locales.
- 1
- Sensor
- 2
- Pared
- 3
- Cavidad
- 4
- Cuerpo base
- 5
- Elemento de sensor
- 6
- Elemento de soporte
- 7
- Cable
- 8
- Rosca
- 9
- Taladro
- 10
- Rosca
- 11
- Punta
- 12
- Pared interior
- 13
- Taladro
- 14
- Parte base
- 15
- Cavidad
- 16
- Superficie frontal
Claims (6)
- REIVINDICACIONES1. Sensor para la medición de una magnitud de medida en una herramienta de fundición inyectada con un cuerpo base (4, 4.1) y un elemento de sensor (5-5.4) para la transformación y/o transmisión de la magnitud5 de medida, en cuyo caso al elemento de sensor (5-5.4) está asignado un elemento de soporte (6-6.4), que toma directamente la magnitud de medida del medio a medir y la transmite sin transformarla hacia el elemento de sensor, en cuyo caso el elemento de soporte (6) contiene una parte base (14) y una punta (11), caracterizada en que,10 el elemento de soporte (6, 6.3, 6.4) puede ser intercambiado en el elemento de sensor (5, 5.3, 5.4).
-
- 2.
- Sensor conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que diferentes elementos de soporte (6-6.4) pueden ser asignados al elemento de sensor (5-5.4).
-
- 3.
- Sensor conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que los elementos de soporte (6-6.4) que
pueden ser intercambiados presentan diferentes formas transversales y/o superficies transversales para la 15 instalación de las cavidades correspondientes (9, 13, 15). -
- 4.
- Sensor conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que el elemento de sensor (5-5.3) está unido de forma reversible con el cuerpo base (4).
-
- 5.
- Sensor conforme a la reivindicación 4, caracterizado en que diferentes elementos de sensor (5-5.3) pueden estar asignados al cuerpo base (4).
20 6. Sensor conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que el elemento de soporte (6-6.4) es un elemento de transmisión de presión y/o fuerza. - 7. Sensor conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que el elemento de soporte (6-6.4) es un elemento de transmisión de temperatura.REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓNLa lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden 5 excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.Documentos de patente citados en la descripción
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- •
- CH 679951 A5 [0006]
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