ES2222275T3 - Contacto de engarzar. - Google Patents
Contacto de engarzar.Info
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Abstract
Contacto de engarzar de un conductor de lámina flexible (1, 1'') con por lo menos una pista conductora (3) fijada sobre una capa soporte aislante (2), donde la zona de la pista conductora fijada sobre la lámina, con la que se trata de establecer contacto, está dispuesta en una pieza de engarzar comprimida (7, 7'', 7", 7"''), que en estado no comprimido presenta por lo menos dos costados (8, 8'') directamente opuestos entre sí y que sobresalen en forma de U de un brazo (9), caracterizado porque el conductor de lámina (1, 1'') es eléctricamente conductor en su superficie alejada de la capa soporte (2) en la zona de la pista conductora (3) con la que se ha de establecer contacto y porque en la pieza de engarzar comprimida (7, 7'', 7", 7"'') hay dispuesta una pieza de presión (12, 12'', 12", 12"'', 12"") eléctricamente conductora, deformable y que se deforma al comprimir la pieza de engarzar, que queda adosada al conductor de lámina, estando realizado el contacto de engarzar estanco a los gases.
Description
Contacto de engarzar.
La invención se refiere a un contacto de engarzar
de un conductor plano flexible de lámina con por lo menos una pista
conductora fijada sobre una capa soporte aislante, donde la zona de
la pista conductora que va fijada sobre la lámina y con la que se
ha de establecer contacto está dispuesta en una pieza de engarzar
comprimida, que en estado sin comprimir presenta por lo menos dos
costados directamente opuestos entre sí que sobresalen en forma de
U desde un brazo.
Los conductores planos de lámina con pistas
conductoras eléctricas fijadas sobre una capa soporte aislante ya
son conocidos. Estos conductores de lámina con varios conductores
aislantes entre sí se emplean principalmente como conductores de
unión entre componentes eléctricos. Las ventajas de estos
conductores planos de lámina consisten especialmente en su reducida
altura de construcción y en su bajo peso.
En esta memoria se entiende por contacto de
engarzar de forma general un sistema que forme contacto, donde el
contacto entre las piezas que se trata de contactar se establece
mediante prensado o aplastado de una pieza deformable ("pieza de
engarzar").
En un contacto de engarzar convencional de un
conductor eléctrico constituido por hilos de alma múltiple, el
conductor eléctrico con el que se trata de establecer el contacto
se coloca dentro de una pieza de chapa que por lo general tiene
forma de U, y a continuación se comprimen las piezas de chapa en
forma de U con lo cual el conductor eléctrico que estaba colocado
dentro queda fijado y también deformado. En los conductores
eléctricos a base de hilos de alma múltiple se pueden establecer de
esta manera unas conducciones sencillas, rápidas y seguras. Una de
las características de calidad usuales de tales uniones es su
estanqueidad a los gases, que se obtiene por el trabajo de
deformación realizado en las superficies de las piezas que se trata
de unir.
También se conocen ya contactos de engarzar para
conductores planos de lámina, por ejemplo por las patentes CH
585.975 o la US 5.137.468, que se consideran como el estado de la
técnica más próximo. Los contactos de engarzar conocidos por las
patentes CH 585.975 y la US 5.137.468 para conductores de lámina
flexibles, son poco fiables, a diferencia de los contactos de
engarzar convencionales de conductores de hilos de alma múltiple.
En el contacto de engarzar de la patente CH 585.975, las puntas de
la pieza de engarzar se atraviesan por las pistas conductoras
fijadas sobre la lámina y a continuación se doblan, con lo cual
vuelven a atravesar la pista conductora. Las superficies de
contacto están formadas en este caso esencialmente sólo por los
puntos de penetración de las puntas a través de la pista conductora.
Pero como la pista conductora que va fijada sobre la lámina es muy
delgada (generalmente del orden de 20 a 50 \mum) se logra una
fijación sólo insuficiente del conductor de lámina en la pieza
engarzada así como unas resistencias de paso grandes. En el
contacto de engarzar descrito en la patente US 5.137.468, se trata
de doblar la pieza de engarzar de tal manera que el extremo libre
de una punta de la pieza de engarzar deba rascar justamente una
capa aislante situada encima de la pista conductora, apretando la
pista conductora, fijándola y poniéndola en contacto contra el
fondo de la pieza de engarzar. Por ese motivo, el proceso de doblado
de la pieza de engarzar ha de realizarse con gran precisión y
tolerancias mínimas, lo que en la práctica resulta sumamente
problemático y por lo tanto no puede dar lugar a un contacto de
engarzar fiable.
También se conoce por la patente DE 1 957 183 un
conector eléctrico para unir una lámina con un conductor de hilo de
alma múltiple. El conector lleva dos piezas de flanco separadas por
una línea de plegado. De la pieza de uno de los flancos está
troquelada una lengüeta libre, doblada en forma de U. En esta
lengüeta en forma de U se coloca el conductor de hilo de alma
múltiple. Entre la lengüeta y la otra pieza del flanco se coloca el
conductor de lámina y a continuación se comprime el conector para
establecer el contacto. En este caso, el conductor de hilo de alma
múltiple y el conductor de lámina no están adosados entre sí en
estado comprimido del conector y con este tipo de conector no se
puede obtener un contacto del conductor de lámina estanco a los
gases.
Por la patente US 3.715.457 se conoce además un
conector de dos piezas para un conductor de banda plana. En este
caso, los conductores están situados relativamente sueltos entre
dos capas de un material aislante. El conector presenta una pieza en
forma de lanza que se introduce desde el extremo frontal del
conductor de banda plana entre la capa aislante superior y el
conductor, de manera que esta pieza en forma de lanza descansa plana
sobre el conductor. Los costados de una pieza de engarzar en forma
de U se pasan desde la cara posterior del conductor de banda plana
a través de las capas aislantes situadas junto al conductor, de
manera que el conductor y la pieza en forma de lanza del conector
así como las capas aislantes quedan situadas entre estos costados. A
continuación se comprimen los costados hacia el interior, las
puntas atraviesan la capa aislante superior y la comprimen contra la
pieza en forma de lanza. De esta manera no se consigue una unión
estanca a los gases.
Por la patente
US-A-5.611.709 se conoce una forma
de contactar un conductor flexible de lámina con un cable, mediante
una técnica de corte y presión. Con esta técnica de corte y presión
se atraviesa la funda exterior eléctricamente aislante del cable y
se establece contacto con el conductor del cable. Para esto la
pieza de contacto de corte y presión presenta un brazo que soporta
las piezas de corte y los costados que sobresalen, que sujetan la
totalidad del cable al conductor de lámina flexible. En este caso
no se trata de un contacto de engarzar.
El objetivo de la invención es el de facilitar un
contacto de engarzar para un conductor de lámina flexible, que sea
de fabricación sencilla y que sea fiable, que para su fabricación
permita unas tolerancias suficientes y que sea estanco a los gases.
De acuerdo con la invención se logra esto mediante un contacto de
engarzar que presente las características de la reivindicación
1.
El contacto de engarzar se establece por lo tanto
colocando en la pieza de engarzar, además de la lámina o láminas
con las que se trata de establecer contacto, también una pieza de
presión deformable, prensando a continuación la pieza de engarzar.
Mediante el trabajo de deformación realizado en las superficies de
las piezas que se trata de unir se obtiene un contacto seguro y
estanco a los gases de la lámina, permitiéndose unas tolerancias de
fabricación considerables en cuanto al posicionamiento de la lámina
en la pieza de engarzar. Gracias a la estanqueidad a los gases del
contacto de engarzar no penetran en el contacto ni líquidos ni
gases nocivos (tales como gases sulfurosos), que podrían dar lugar
a corrosiones, y por lo tanto a daños del contacto.
En este punto hay que citar también la patente EP
1.035.616 A1 de prioridad más antigua, no
pre-publicada, que también muestra un contacto de
engarzar de un conductor de lámina flexible. Los costados de la
pieza de engarzar que sobresalen de un puente o brazo de unión sin
embargo no están en este caso directamente opuestas entre sí sino
situadas decaladas entre sí (vistas en la dirección longitudinal del
conductor de lámina). Por lo tanto tampoco se consigue la
estanqueidad a los gases del contacto engarzado.
El contacto eléctrico del conductor de lámina
obtenido mediante el contacto de engarzar objeto de la invención
puede afectar a diferentes piezas: por una parte se puede
establecer un contacto eléctrico entre la pista conductora y la
pieza de presión deformable, que en este caso es un trozo de un
conductor eléctrico, preferentemente un hilo de alma múltiple o un
conductor hueco. La pieza de engarzar puede ser una pieza
independiente de las piezas con las que se trata de establecer
contacto y que incluso puede ser eléctricamente aislante. Por otra
parte, el contacto eléctrico puede estar formado entre la pista
conductora y la pieza de engarzar. Otra alternativa consiste en que
se establece un contacto entre dos conductores de lámina dispuestos
en la pieza de engarzar, con sus pistas conductoras enfrentadas
entre sí. También puede haber varios pares de conductores de láminas
para contactar dentro de la pieza de engarzar. Las posibilidades
citadas para establecer contacto también pueden estar combinadas
entre sí. Por ejemplo, se podría establecer contacto entre la pista
conductora de un conductor de lámina con una pieza de presión
deformable realizada como extremo libre de un hilo de alma múltiple,
haciendo contacto con una pieza de engarzar que esté conformada en
la espiga de una clavija de una pieza macho de una unión de enchufe
eléctrica.
Otras ventajas y detalles de la invención se
describen a continuación sirviéndose de los dibujos adjuntos. Las
figuras muestran:
Figura 1 una vista en perspectiva de un primer
ejemplo de realización de un contacto de engarzar conforme a la
invención;
Figura 2 una sección esquemática a través de la
zona de contacto del ejemplo de realización representado en la
Figura 1;
Figura 3 una representación esquemática en
perspectiva de un segundo ejemplo de realización de la
invención;
Figura 4 una sección esquemática a través de la
zona de contacto de un tercer ejemplo de realización de la
invención;
Figura 5 una sección a través de la zona de
contacto de un cuarto ejemplo de realización de la invención, y
Figura 6 una sección esquemática a través de otro
ejemplo de realización de una pieza de presión flexible.
En el ejemplo de realización representado
esquemáticamente en las Figuras 1 y 2 de un contacto de engarzar
objeto de la invención se establece contacto con dos pistas
conductoras 3, situadas sobre un conductor de lámina 1 (en la Figura
1 está representada sólo una parte de éste), con conductores
eléctricos en forma de hilos de alma múltiple 13. El conductor de
lámina 1 presenta una lámina o capa soporte 2 sobre la cual están
situadas las pistas conductoras 3, por ejemplo estampadas o
aplicadas galvánicamente. Esta clase de conductores de lámina se
conoce con designaciones tales como FLC (flexible layer circuit) o
FPCB (flexible printed circuit board). Como ayuda para el
posicionado y para descargar la tracción del conductor de lámina 1,
éste lleva un alojamiento 4 mediante el cual se coloca el conductor
de lámina 1 sobre una espiga 5 fijada a una placa base 6. En la
placa base 6 van fijadas además dos piezas de engarzar 7. Éstas
comprenden dos costados 8 que sobresalen en forma de U hacia arriba
desde la placa base 6, y que están unidos entre sí por medio de un
brazo 9 que descansa sobre la placa base 6. Para la unión de las
piezas de engarzar 7 con la placa base 6, el brazo 9 lleva además
unas patas que no quedan visibles en la Figura 1, que penetran en
la placa base, y que por ejemplo van inyectadas en ésta.
Para poder colocar las pistas conductoras 3 en
las piezas de engarzar 7 en su zona, con la que se ha de establecer
el contacto, se han previsto en el conductor de lámina unos
alojamientos 10, 11 entre los cuales transcurre respectivamente la
capa soporte 2 en forma de puente con la pista conductora 3 situada
sobre ella. El conductor de lámina 1 se puede colocar con los
alojamientos 10, 11 por encima de los costados 8 de las piezas de
engarzar 7, de tal manera que las zonas a modo de puente del
conductor de lámina 1 transcurran encima de las placas base 6 de las
piezas de engarzar 7.
A continuación se colocan en las piezas de
engarzar 7 los extremos libres pelados de aislamiento de los hilos
de alma múltiple 13. Los extremos libres pelados de aislamiento de
los hilos de alma múltiple 13 que han de establecer contacto con las
pistas conductoras 3 constituyen en este ejemplo de realización las
piezas de presión 12 del contacto de engarzar. Para el
posicionamiento y la descarga de tracción de los hilos de alma
múltiple 13 está previsto un puente 14, con unos resaltes de
enclavamiento 15, que pueden anclarse en alojamientos 16 de la
placa base 6. En la zona situada debajo del puente 14 y en la
superficie de la placa base 6 están previstos unos resaltes 17 en
forma de nervio que discurren transversalmente respecto a los hilos
de alma múltiple 13 y contra los cuales se comprimen los
aislamientos exteriores de los hilos de alma múltiple 13 en el
estado del puente 14 anclado a la placa base 6.
Para terminar los contactos de engarzar, se
comprimen los costados 8 de las piezas de engarzar 7 contra las
piezas de presión 12 y los tramos de las pistas conductoras 3
situadas debajo, con las que se ha de establecer el contacto, con lo
cual se puede obtener un contacto estanco a los gases. En la Figura
2 está representada una sección esquemática a través de uno de los
puntos de contacto. Mediante la deformación de la pieza de presión
12 y la transmisión de la presión a la superficie de la pista de
contacto 3 se logra un contacto de muy reducido valor óhmico, que es
muy insensible a la exactitud de posicionamiento del conductor de
lámina 1 de la pieza de engarzar 7. Aunque el conductor de lámina 1
esté desplazado lateralmente y quede situado parcialmente en la zona
contigua a los costados 8 se consigue un contacto fiable. Debido a
los costados que sobresalen en forma de U y que están situados
directamente opuestos entre sí, el centro de esfuerzos está situado
en el centro de los dos costados, al comprimir y enrollar los dos
costados hacia el interior. De esta manera se deforman los hilos
del conductor y se comprimen entre sí de forma estanca a los gases
y se obtiene también un asiento estanco a los gases entre los hilos
de alma múltiple y el conductor de lámina.
Las pistas conductoras 3 no llevan, por lo menos
en la zona en la que están situadas dentro de la pieza de engarzar
7, ningún aislamiento eléctrico en su superficie alejada de la capa
soporte 2. En otras zonas del conductor de lámina 1 las pistas
conductoras 3 están recubiertas preferentemente con una capa de
recubrimiento aislante que no está representada en la Figura 1. El
espesor usual de la capa soporte es por ejemplo de 75 \mum, y la
pista conductora puede tener por ejemplo un espesor de 35 \mum, y
ser de cobre, donde en la zona en la que la pista conductora no
está recubierta por una capa de recubrimiento aislante, la
superficie de la pista conductora está dotada de una protección de
oxidación conductora.
Una vez establecido el engarzado, la zona de
contacto se puede dejar estanca por inmersión, recubrimiento u
otros procedimientos. La placa base 6 y el puente 14 sirven para el
posicionamiento previo de las partes del contacto de engarzar
(pista conductora 3 del conductor de lámina, pieza de engarzar 7,
pieza de presión 12). Si bien de esta manera se tiene la
posibilidad de una fabricación sencilla y en serie de un contacto de
engarzar objeto de la invención, se podría fabricar por principio un
contacto de engarzar objeto de la invención sin estas piezas 6, 14 o
bien utilizando otras medidas para el posicionamiento previo.
En lugar de la placa base 6 se podría prever
también una carcasa cerrada que rodee al contacto de engarzar y que
por encima de las piezas de engarzar 7 tuviera orificios para el
paso de una herramienta de engarzar.
En el ejemplo de realización representado en la
Figura 3 de un contacto de engarzar conforme a la invención, la
pieza de engarzar 7' está realizada de una misma pieza con una
espiga de clavija 18. Utilizando varias de estas espigas de clavija
18 con piezas de engarzar 7' conformadas en la misma, dispuestas
dentro de un cuerpo común, se puede preparar una clavija múltiple de
una conexión de enchufe. El conductor de lámina 1' representado
parcialmente en la Figura 3 presenta una o varias pistas conductoras
3, que a su vez están dispuestas sobre una capa soporte aislante 2.
En la zona de los extremos libres de las pistas conductoras 3 con
las que se trata de establecer contacto, esta capa soporte 2 está
descargada entre las distintas pistas conductoras 3. De esta manera,
los extremos libres de las pistas conductoras 3 se pueden colocar en
las piezas de engarzar 7' (en la Figura 3 está representada
solamente una), que a su vez están realizadas en forma de U, con
costados laterales 8' y un brazo 9 que une entre sí los costados
laterales 8'. A continuación se colocan las piezas de presión 12'
en las piezas de engarzar 7' sobre el tramo de la pista conductora 3
situada en su interior, y se deforman los costados 8' de la
respectiva pieza de engarzar 7' contra la pieza de presión 12' de
tal manera que se obtenga un ajuste por rozamiento entre el tramo
del conductor de lámina 1' situado en la pieza de engarzar, la
pieza de presión 12' y la pieza de engarzar 7'. Debido a la
deformación de la pieza de presión 12' se obtiene también una unión
de los materiales entre la pieza de presión 12' y la pieza de
engarzar 7'. Para transmitir el contacto eléctrico entre la pista
conductora 3 y la pieza de engarzar 7', la pieza de presión 12'
está realizada en este caso eléctricamente conductora. Para
permitir la deformación de la pieza de presión 12' ésta es hueca,
en el ejemplo de realización representado en la Figura 3,
presentando una oquedad central en forma de canal 19. La
deformabilidad de la pieza de presión 12' también se podría
conseguir de alguna otra manera. Por ejemplo, se podría utilizar
una pieza de presión 12'', tal como está representada
esquemáticamente en sección en la Figura 6, que en su superficie
presentase una multitud de elevaciones y rebajes. Cabe imaginar y
son posibles otras numerosas formas de sección que le confieran a
la pieza de presión suficiente deformabilidad. También se podría
conseguir la deformabilidad de la pieza de presión no recurriendo a
su forma de sección sino a su material, que podría ser elástico.
En la Figura 4 está representada una sección
esquemática de una tercera forma de realización de un contacto de
engarzar conforme a la invención. En este caso, dentro de la pieza
de engarzar 7'' están dispuestos los tramos a contactar de dos
conductores de lámina 1, estando colocados los dos conductores de
lámina 1 con sus capas soporte 2 adosadas. En este caso, tanto la
pieza de engarzar 7'' como la pieza de presión 12'' han de ser
eléctricamente conductoras para conseguir el contacto eléctrico
entre las dos piezas conductoras 3 de los conductores de lámina 1 o
adicionalmente con la pieza de engarzar 7'' y/o la pieza de presión
12''.
La pieza de engarzar puede presentar diferentes
formas geométricas, siendo comprimible en cualquier caso contra la
pieza de presión y el tramo del conductor de lámina colocado en la
pieza de engarzar. En la Figura 5 está representada una sección
esquemática de una cuarta forma de realización. En una pieza de
engarzar 7''' con forma de envolvente cilíndrica están dispuestas
la pieza de presión 12''' deformable y el tramo a contactar. También
aquí existen diversas posibilidades para establecer el contacto de
la pista conductora 3 del conductor de lámina 1, pudiendo colocarse
también varios conductores de lámina a contactar dentro de la pieza
de engarzar 7'''. La pieza de presión deformable 12''' puede
presentar también diferentes formas geométricas y estar fabricada
de diversos materiales.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ 1, 1' \+ Conductor de lámina\cr 2 \+ Capa soporte\cr 3 \+ Pista conductora\cr 4 \+ Alojamiento\cr 5 \+ Espiga\cr 6 \+ Placa base\cr 7, 7',\+\cr 7'', 7''' \+ Pieza de engarzar\cr 8, 8' \+ Costado\cr 9, 9' \+ Brazo\cr 10 \+ Alojamiento\cr 11 \+ Alojamiento\cr 12, 12', 12'',\+\cr 12''', 12'''' \+ Pieza de presión\cr 13 \+ Hilo de alma múltiple\cr 14 \+ Puente\cr 15 \+ Resalte de enclavamiento\cr 16 \+ Alojamiento\cr 17 \+ Elevación en forma de nervio\cr 18 \+ Espiga de clavija\cr 19 \+ Espacio hueco\cr}
Claims (11)
1. Contacto de engarzar de un conductor de lámina
flexible (1, 1') con por lo menos una pista conductora (3) fijada
sobre una capa soporte aislante (2), donde la zona de la pista
conductora fijada sobre la lámina, con la que se trata de
establecer contacto, está dispuesta en una pieza de engarzar
comprimida (7, 7', 7'', 7'''), que en estado no comprimido presenta
por lo menos dos costados (8, 8') directamente opuestos entre sí y
que sobresalen en forma de U de un brazo (9), caracterizado
porque el conductor de lámina (1, 1') es eléctricamente conductor
en su superficie alejada de la capa soporte (2) en la zona de la
pista conductora (3) con la que se ha de establecer contacto y
porque en la pieza de engarzar comprimida (7, 7', 7'', 7''') hay
dispuesta una pieza de presión (12, 12', 12'', 12''', 12'''')
eléctricamente conductora, deformable y que se deforma al comprimir
la pieza de engarzar, que queda adosada al conductor de lámina,
estando realizado el contacto de engarzar estanco a los gases.
2. Contacto de engarzar según la reivindicación
1, caracterizado porque la pieza de presión (12, 12', 12'',
12''', 12'''') y la pista conductora (3) fijada sobre el conductor
de lámina (1, 1') son piezas entre las que se ha de establecer
contacto por medio del contacto de engarzar, siendo la pieza de
presión (12, 12', 12'', 12''', 12'''') un tramo de un conductor
eléctrico.
3. Contacto de engarzar según la reivindicación
2, caracterizado porque el conductor eléctrico es un hilo de
alma múltiple (13) o un conductor hueco.
4. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dos pistas
conductoras dispuestas en la pieza de engarzar (7, 7', 7'', 7''')
comprimida, fijadas sobre los respectivos conductores de lámina (1,
1') son las piezas a contactar por medio del contacto de
engarzar.
5. Contacto de engarzar según la reivindicación
4, caracterizado porque en la pieza de engarzar (7, 7', 7'',
7''') están dispuestas varias parejas de conductores de lámina (1,
1') a contactar, estando las caras eléctricamente contactables
respectivamente adosadas entre sí por parejas.
6. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la pieza de
engarzar (7, 7', 7'', 7''') y la pista conductora (3) fijada sobre
el conductor de lámina (1, 1') son las piezas a contactar a través
del contacto de engarzar.
7. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la pieza de
engarzar (7, 7', 7'', 7''') es un componente independiente de las
piezas a contactar.
8. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la pieza de
presión deformable (12, 12', 12'', 12''', 12'''') es un componente
independiente de las piezas a contactar.
9. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la pieza de
engarzar (7, 7', 7'', 7''') va fijada a una placa base (6), estando
previsto un dispositivo para el posicionamiento previo del
conductor de lámina (1, 1'), preferentemente en forma de una espiga
(5) dispuesta en la placa base y un alojamiento (4) en el conductor
de lámina.
10. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la pieza de
engarzar (7, 7', 7'', 7''') está unida rígidamente con una espiga de
clavija (18) o una hembra de clavija de una parte macho o una parte
hembra de un conector de enchufe.
11. Contacto de engarzar según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el conductor de
lámina (1) está dispuesto directamente sobre el brazo (9, 9') que
une entre sí los dos costados deformables (8) de la pieza de
engarzar en forma de U (7, 7', 7'') y porque la pieza de presión
(12, 12', 12'', 12''') está dispuesta directamente sobre la zona
del conductor de lámina (1) que se trata de contactar.
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