BR112017012219B1

BR112017012219B1 - Dispositivo e método para medir a tensão em uma correia de tensão.

Info

Publication number: BR112017012219B1
Application number: BR112017012219-7A
Authority: BR
Inventors: Peter Horn; Heinz Siegrist; André Mamié
Original assignee: Spanset Inter Ag
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2023-02-14
Also published as: EP3230123A1; AU2015362001A1; WO2016090504A1; US10378982B2; CN107438536A; AU2015362001B2; CH710461A1; JP2018504615A; TW201632855A; BR112017012219A2; EP3230123B1; RU2017124015A; RU2017124015A3; US20170322097A1; JP6594441B2; TWI688756B; CN107438536B; RU2681456C2; BR112017012219A8

Abstract

A invenção se refere a um dispositivo para medir a tensão em uma correia de tensão, compreendendo um dispositivo de fixação para fixar um elemento de mola, um elemento de mola elasticamente deformável (11, 23), fixo pelo dispositivo de fixação e no qual uma seção da correia de tensão pode aplicar uma força e pode deformar elasticamente o elemento de mola (11, 23), as extremidades (13a, 13b) do elemento de mola (11, 23) sendo móveis para perto uma da outra quando a força de tensão é aumentada, e uma unidade de sensor eletrônico. A unidade de sensor compreende um sistema de sensor (25) que mede a deflexão do elemento de mola (23) e gera um sinal de dados, e um transmissor para transmitir o sinal de dados para uma unidade receptora. O arranjo de sensor (25) é arranjado nas extremidades do elemento de mola (23).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo e a um método para medir a tensão em uma correia de tensão de acordo com os preâmbulos da Reivindicação 1 e Reivindicação 11.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] A Patente Alemã DE 197 39 667 se refere a um dispositivo para detectar a tensão da banda de uma tira de correia, em particular uma tira de amarração, tendo um alojamento de base com guias para a tira da correia que se situam transversalmente com relação ao eixo geométrico longitudinal do alojamento, em que uma guia que é elasticamente suportada por meio de pelo menos uma mola é provida entre duas guias estacionárias, e, no curso da medição da tensão da tira, a tira da correia na mola-guia elástica, que, alternadamente, se apoia com seu lado plano nas guias, é forçada de seu estado estirado para uma deflexão na direção de medição que é proporcional à tensão, e tendo uma régua indicadora de tensão, associada com a mola-guia elástica, para indicar o estado de tensão da tira da correia defletida. A mola- guia elástica é projetada como uma matriz de deflexão que penetra no alojamento, e que, com um curso predefinido, é transferível de uma posição neutra para uma posição de medição. A mola é mantida entre um batente que transmite o curso, e uma base da matriz de deflexão, e, na posição de medição, é compressível de acordo com o estado de tensão da tira da correia, com redução da distância entre a base e o batente, e, com o aumento da profundidade de penetração da matriz de deflexão no alojamento da matriz, a profundidade de penetração da matriz de deflexão sendo detectável por meio de uma régua indicadora de tensão.

[003] Um dispositivo de alarme para indicar a tensão de uma tira de amarração é conhecido pelo pedido de Patente U.S. US 2003/0174055, o dispositivo de alarme sendo integrado na correia de tensão e disparando um alarme quando a tensão da correia fica frouxa. O dispositivo inclui uma mola que se situa em um alojamento, e que é comprimida por meio de um parafuso que é conectado na correia de tensão, dependendo da força de tensão que é aplicada. Se nenhuma força de tensão, ou força de tensão insuficiente, for aplicada na correia de tensão, a mola atua um contato que dispara um sinal de alarme. O sinal de alarme é então transmitido por rádio para um receptor na cabine do motorista. Uma desvantagem deste arranjo é que somente um valor digital (sim/não) é transmitido.

[004] Um dispositivo similar é também conhecido pela GB-A-2 466 463, que descreve um indicador de tensão para correias de tensão. O alojamento do indicador pode ser suspenso longitudinalmente na correia de tensão por meio de duas aberturas de passagem do laço situadas opostamente. Uma mola, que é orientada perpendicularmente à correia de tensão e que é comprimida em função da tensão da correia, é presa no alojamento. A mola abre e fecha um contato elétrico, atuando assim como um interruptor que indica se a tensão da correia é ou não suficiente. O sensor ou interruptor é situado no lado da mola voltado para fora da correia de tensão. Em decorrência disto, similarmente apenas um valor digital (0 ou 1) pode ser detectado. As diferentes posições da mola em relação ao alojamento em função da tensão da correia não podem ser detectadas por um sistema de sensor como este em uma extremidade da mola.

[005] US 7.112.023 se refere a um dispositivo de alarme para detectar tensão insuficiente da correia de tensão que pode ser aplicado a uma correia de tensão. O dispositivo inclui um alojamento de duas partes, que, em cada dos dois lados da face de extremidade opostamente situados, tem um rasgo para guiar uma correia de tensão para dentro e para fora. Uma mola de metal curva que deflete a seção da correia de tensão situada entre os dois rasgos é localizada dentro do alojamento. Quando a tensão aumenta, a mola de metal é comprimida, que é uma medida da tensão aplicada. A distância entre o sensor de proximidade e a mola curva é medida por meio de um sensor de proximidade situado abaixo da mola de metal. Um sinal eletrônico é disparado se a tensão estiver abaixo de um valor limiar predeterminado. Sensores baseados em luz ou sensores de movimento são adequados como sensores de proximidade. É também proposto o uso de um ímã, pelo qual um sinal é disparado quando a mola é detectada pelo campo magnético.

[006] EP-A-1 467 193 descreve um sistema para monitorar o ajuste ou tensão de uma correia de amarração para prender carga. O sistema inclui um sensor de força, integrado na unidade de tira, que mede a força necessária para defletir a tira tensionada por uma distância predefinida. O ajuste adequado de uma tira é automaticamente monitorado continuamente, isto é, também durante deslocamento do veículo, e os dados são transmitidos por rádio de um transmissor para uma unidade de apresentação. De acordo com EP-A-1 467 193, os valores da tensão da tira detectada, mudanças na tensão da tira detectada, e valores que caem abaixo de um valor limiar são apresentados. EP-A-1 467 193 propõe medir a força aplicada usando um extensômetro.

[007] WO 2009/113873 descreve uma unidade de sensor para monitorar o estado de correias de tensão e similares para prender carga. A unidade de sensor inclui um ou mais elementos de medição para medir a força de tensão, tensão, pressão, momento de dobramento, etc. Em particular, é proposto inserir uma luva deformável, tendo uma seção transversal circular, que acomoda um parafuso que é conectado na correia de tensão. Efeitos indutivos, ópticos, magnéticos e outros efeitos são propostos para determinar a deformação, mas informação mais detalhada não é provida com relação a sensores específicos a serem usados e seus arranjos.

[008] EP-A-0 984 873 se refere a um indicador de carga para indicar tensões em meios de tração tais como correias de tensão ou cabos de amarração. Esses são providos com um laço ou olhal para engatar com uma parte de adaptação, tal como um parafuso ou uma catraca de amarração, que introduz uma força de contra retenção nos meios de tração. O indicador de carga em EP-A-0 984 873 tem a forma aproximada de uma ponteira cujos pernos se apoiam nos flancos interiores do laço ou olhal, e que tem um elemento de apresentação que é elasticamente deformável de forma aproximadamente transversal com relação aos flancos internos.

[009] Um refinamento do indicador de carga supradescrito é descrito por EP-A-1 537 393. Para este indicador de carga, uma parte moldada é situada entre uma mola e o parafuso de forma que ocorre sobretensionamento e assim uma mudança na constante da mola,.

[0010] Os indicadores de carga descritos têm a vantagem de que eles podem ser economicamente fabricados, são robustos e confiáveis. Por outro lado, é desvantajoso que, a fim de ler a força de tensão aplicada, é necessário ir à correia de tensão em questão.

OBJETIVO

[0011] O objetivo da presente invenção é propor um sistema e um método para medir a tensão em uma correia de tensão que pode ser economicamente fabricado e que fornece valores confiáveis para a tensão. Uma meta adicional é prover valor agregado a um indicador mecânico de tensão de correia.

DESCRIÇÃO

[0012] Essas e outras metas adicionais são alcançadas pela matéria objeto de acordo com a Reivindicação 1. Modalidades vantajosas da matéria objeto de acordo com a invenção são definidas nas sub-reivindicações.

[0013] A invenção se refere a um dispositivo para medir a tensão em uma correia de tensão, tendo um elemento de mola elasticamente deformável que é deformável em função da tensão da correia de tensão. O dispositivo também inclui uma unidade de sensor eletrônica tendo um sistema de sensor que mede a deflexão do elemento de mola, e um transmissor que transmite um sinal de dados a um receptor.

[0014] De acordo com a parte caracterizante da Reivindicação independente 1, o objetivo é alcançado em que o sistema de sensor é situado nas extremidades do elemento de mola. Este arranjo tem a vantagem de que o conceito de um indicador mecânico de tensão de correia pode ser incorporado, e o sistema de sensor pode ser integrado no projeto existente. Os custos de desenvolvimento podem dessa forma ser mantidos baixos, uma vez que o indicador existente é economicamente fabricável. O indicador mecânico existente, que foi aceito e que está em demanda no mercado por anos, adquire valor para o cliente por causa do sistema de sensor, que é barato de se fabricar e tem um projeto simples.

[0015] O indicador mecânico de tensão de correia existente é preferivelmente uma parte moldada em forma de U tendo dois pernos elasticamente deformáveis. Em uma modalidade particularmente preferida, o sistema de sensor é integrado nos pernos do elemento de mola. A distância entre os pernos depende da magnitude da tensão da correia. Quanto maior a tensão da correia, tanto mais próximas aos dois pernos são prensadas uma na outra. O sistema de sensor nos pernos tem a vantagem de que o sistema de sensor só tem que medir a distância entre os dois pernos a fim de obter dados para a magnitude da tensão da correia.

[0016] Em uma outra modalidade preferida, o sistema de sensor é integrado na área das extremidades livres dos pernos. A mudança na distância em relação à tensão da correia é maior nas extremidades livres. Correspondentemente, medição precisa pode ser realizada por causa desta posição do sensor, uma vez que a mudança na distância é significante em relação à mudança na tensão. Além do mais, existe espaço suficiente nas extremidades livres para integrar o sistema de sensor. Uma outra vantagem é que um grampo metálico, que realiza a força de restauração do indicador e está presente de qualquer forma, blinda e protege o sistema de sensor de influências externas. O sistema de sensor pode ser integrado nas extremidades da pena livres na forma completamente encapsulada, provendo por meio disto, proteção suficiente também contra fortes tensões externas. É preferido que toda a unidade de sensor seja integrada nos pernos. Existe espaço nos pernos para toda a unidade de sensor, que, na sua totalidade, é bem protegida de tensões mecânicas pelo fato de que ela pode ser completamente encapsulada nos pernos.

[0017] Em uma outra modalidade preferida, o sistema de sensor é formado por um sistema de medição magnética. Os sistemas de medição magnética são tipicamente insensíveis a umidade e poluição. Sensores magnéticos são, portanto, idealmente adequados para uso em transporte, que é tipicamente acompanhado por condições de uso agressivas.

[0018] Em uma outra modalidade particularmente preferida, o sistema de sensor é formado tanto por um sensor magnético, em particular um sensor de efeito Hall, e um ímã permanente, quanto por um sensor de corrente parasita e uma chapa metálica. Esses sistemas de medição magnética operam de forma confiável e insensível. O sensor de efeito Hall oferece a vantagem de que ele entrega sinais não somente quando existem mudanças no estado, mas também quando o campo magnético no qual ele se situa é constante. Portanto, o sensor de efeito Hall pode entregar um sinal de medição em tempo real e medir continuamente a tensão da correia, mesmo quando esta é constante. Um magnetorresistor e uma placa de campo ou um sensor GMR (magnetorresistência gigante) são também concebíveis como um sistema de sensor magnético.

[0019] A unidade de sensor eletrônico é vantajosamente integrada no elemento de mola. Em decorrência de toda a unidade de sensor junta com o microprocessador, o sistema de sensor, fonte de energia, e transmissor sendo integrados na parte moldada em forma de U, o elemento de mola ou o indicador de tensão é um componente compacto em peça única.

[0020] Mostrou-se que é vantajoso quando o transmissor e um módulo do transmissor conectado ao transmissor são projetados para comunicação unidirecional. O transmissor é basicamente projetado para transmitir dados em diferentes intervalos de tempo, dependendo de qual modo operacional é selecionado. Comunicação unidirecional é particularmente eficiente quanto a energia. Por exemplo, o padrão BLUETOOTH 4.0 pode ser usado no módulo do transmissor, que proporciona significantes economias de bateria em decorrência da transmissão de reduzidos conjuntos de dados, e outros ambientes de otimização de energia.

[0021] O dispositivo vantajosamente inclui repetidores de rádio ou retransmissores de rádio adicionais. Esses dispositivos permitem a extensão de comunicação de rádio, mesmo em condições ambientais desfavoráveis, por exemplo, para cargas contendo grandes quantidades de metal ou chapas metálicas, ou para caminhões semirreboques muito compridos ou rampas de acesso de carga.

[0022] O sensor de efeito Hall vantajosamente atua aplicando um campo alternado externo como um interruptor entre diferentes modos operacionais. Este recurso possibilita dispensar interruptores físicos ou interfaces para calibrar, ajustar ou configurar o indicador. Por meio disto, mesmo que seja de preferência completamente encapsulada, a unidade de sensor é operável pelo fato de que o acesso ocorre sem fio.

[0023] O sensor de efeito Hall pode preferivelmente comutar o transmissor e/ou o módulo do transmissor de comunicação unidirecional para um modo de transmissão e recepção (comunicação bidirecional) aplicando um campo alternado externo. A comutação para um modo de configuração no qual a unidade de sensor pode ser calibrada e configurada pode, portanto, ocorrer de forma sem fio.

[0024] Um outro aspecto da invenção se refere a um método para medir a tensão em uma correia de tensão. De acordo com a parte caracterizante da reivindicação do método independente, a força de tensão é medida posicionando o sistema de sensor nas extremidades do elemento de mola e medindo a distância entre as duas extremidades. Uma mudança na tensão da mola causa uma mudança na distância entre as duas extremidades do elemento de mola, esta mudança na distância sendo detectada e medida pelo sistema de sensor.

[0025] De acordo com as declarações apresentadas, é preferido que a força de tensão seja medida por meio de um sensor de efeito Hall e um ímã permanente, ou por meio de um sensor de corrente parasita, uma vez que esses métodos de medição são insensíveis e confiáveis.

[0026] Um fator de escala que é apropriado para o dispositivo de mola em questão é preferivelmente armazenado na memória de um microprocessador situado no elemento de mola. O fator de escala pode ser armazenado ou modificado no microprocessador comutando de forma sem fio o microprocessador de um modo de trabalho para um modo de configuração. O dispositivo pode ser ajustado ou calibrado mudando o fator de escala. O fator de escala pode ser determinado certificando, experimentalmente, por exemplo, um relacionamento entre a tensão e a distância entre as extremidades do elemento de mola.

[0027] Em uma etapa do método preferido, o transmissor e/ou o módulo do transmissor são/é comutados para um modo de recepção aplicando um campo elétrico alternado externo ao sensor de efeito Hall. A operação sem fio da unidade de sensor permite que uma interface física, uma tomada, ou similares seja dispensada. A unidade de sensor pode por meio disto ter um desenho particularmente bem protegido.

[0028] Em uma outra etapa do método preferida, uma pluralidade de indicadores é conectada na unidade receptora de acordo com um plano de carregamento armazenado na unidade receptora, a associação do sistema ocorrendo por meio de um telefone inteligente. Cada indicador individual é por meio disto detectado durante um transporte de carga, e pode ser localizado a qualquer momento por meio do plano de carregamento exibido no telefone inteligente. Isto é particularmente prático quando uma da pluralidade de correias de tensão fica folgada durante deslocamento. A correia de tensão folgada pode ser rapidamente localizada com a ajuda do plano de carregamento e subsequentemente retensionada.

[0029] A invenção adicionalmente se refere a um dispositivo para registrar a tensão em uma correia de tensão. O sistema de sensor permite que sinais de medição sejam detectados em tempo real. Ou seja, um valor medido está presente a qualquer dado ponto no tempo. O registro de valores medidos pode, portanto, ocorrer continuamente, e é muito bem adequado para documentação simultânea (registro de dados) de detecção da tensão para uma pluralidade de correias de tensão.

[0030] O sistema de sensor é vantajosamente formado tanto por um sensor de efeito Hall e um ímã permanente, por um sensor de corrente parasita e uma chapa metálica, quanto por um ímã permanente e um sensor magnético. Esses sistemas de medição magnética são insensíveis a poluição e tensões mecânicas, e entregam dados de medição mesmo em um campo magnético constante.

[0031] Um outro aspecto da invenção se refere a um método para registrar a tensão em uma correia de tensão. De acordo com a parte caracterizante da reivindicação do método independente, os sinais de dados são transmitidos em intervalos para a unidade receptora como pacotes de dados, são armazenados na unidade receptora em tempo real, e podem ser lidos pela unidade receptora a qualquer momento. Registro de dados contínuo pode ser implementado desta maneira. O método é, portanto, idealmente adequado para conduzir registro de dados legalmente exigidos de forma completamente automática. Criação laboriosa de registros manuais por meio de monitoramento visual pode, por meio disto, ser dispensada.

[0032] Em uma modalidade particularmente preferida, os sinais de dados armazenados ou registrados são legíveis em um formato legível por computador, por exemplo, no formato PDF.

[0033] Modalidades exemplares da invenção são descritas com referência aos desenhos, que mostram o seguinte: Figura 1: mostra um indicador de tensão de correia de acordo com a tecnologia anterior, Figura 2: mostra um indicador de tensão de correia com um sensor de efeito Hall integrado, em uma vista lateral, Figura 3: mostra uma vista de topo do indicador da Figura 2 ao longo da linha de seção III-III, Figura 4: mostra uma vista axonométrica do indicador da Figura 2, Figura 5: mostra um indicador de tensão de correia com um sensor de corrente parasita integrado, e Figura 6: mostra um diagrama de blocos do indicador de tensão de correia da Figura 2.

[0034] A Figura 1 mostra um indicador mecânico de tensão de correia 11 conhecido pela tecnologia anterior. O indicador de tensão de correia 11 é uma parte moldada em forma de U tendo uma primeira e um segundo perno elasticamente deformável 13a, 13b e uma base 15. A base 15 do indicador 11 é essencialmente curva em uma forma semicircular. O indicador 11 inclui um inserto 17 feito de plástico que é encerrado por um grampo metálico 19. O inserto 17 aumenta o efeito da mola do grampo metálico 19, e permite que o indicador 11 passe por tensão contínua.

[0035] O indicador 11 é situado entre um laço de uma correia de tensão e um parafuso de retenção de uma catraca de tensão. O parafuso de retenção é guiado através da parte moldada no local onde a base 15 forma um olhal do parafuso 21. A correia de tensão é defletida no lado externo da base 15 e, portanto, envolve o indicador 11. A distância 20 entre os pernos 13a, 13b é influenciada pela força de tensão que atua na direção dos pernos. Quanto maior a força de tensão, tanto menor fica a distância 20 entre os dois pernos 13a, 13b. O indicador é dimensionado de uma maneira tal que os pernos 13a, 13b se apoiem uma na outra a uma máxima força de tensão prescrita. A força de tensão pode ser lida somente no local, diretamente na catraca de tensão.

[0036] As modalidades de acordo com a invenção ilustradas nas Figuras 2 a 5 mostram um indicador eletrônico de tensão de correia 23. O desenho mecânico do indicador 23 é basicamente idêntico ao do indicador 11. Entretanto, ele proporciona valor agregado de que a força de tensão não mais tem que ser lida diretamente na catraca de tensão, mas, em vez disso, pode ser exibida em algum outro local, preferivelmente na cabine do motorista de um caminhão, por meio de uma exibição em linha. Os dados detectados não são valores aproximados, como os que são exibidos pelo indicador mecânico 11, mas, em vez disso, são dados precisos, preferivelmente digitais. Os dados digitais podem ser detectados a qualquer ponto no tempo, são registráveis, e podem ser transmitidos sem fio. Os dados digitais fornecem informação a respeito da magnitude particular da força de tensão em uma correia de tensão definida a um ponto definido no tempo.

[0037] Para obter tais dados digitais, o indicador 23 é equipado com um sistema de sensor na forma de um sensor de distância magnético 25.

[0038] Na modalidade de acordo com a Figura 2, o sensor de distância 25 é implementado por um sensor de efeito Hall 27 e um ímã permanente 29. O princípio de medição do sensor de efeito Hall 27 é baseado no fato de que ele mede a intensidade do campo de um ímã. A intensidade do campo muda em função da distância 20 entre o sensor de efeito Hall 27 e o ímã permanente 29. O sensor de efeito Hall 27 mede a intensidade do campo e converte-a em um sinal de tensão. O sensor de efeito Hall também gera um sinal de tensão quando a intensidade do campo é constante, isto é, quando a distância 20 do ímã permanente 29 não muda. O sensor de efeito Hall 27, que é montado em uma placa de circuito 32, é preferivelmente situado na extremidade livre da primeira ou segundo perno 13a, 13b. O ímã permanente 29 é situado na extremidade livre do outro perno 13a, 13b. A precisão de medição do sensor de efeito Hall 27 não é prejudicada por sujeira ou água, desde que eles não sejam magnéticos. O sensor de efeito Hall é portanto particularmente bem adequado para uso em uma correia de tensão, uma vez que correias de tensão frequentemente ficam altamente sujas durante transporte.

[0039] O sensor de efeito Hall 27 junto com a placa de circuito 31, e o ímã permanente 29 são preferivelmente integrados nos pernos 13a e 13b, respectivamente. O sensor de distância 25 é por meio disto particularmente bem protegido. Os componentes eletrônicos podem ser completamente encapsulados nos pernos 13a, 13b, por exemplo, sendo fundidos no plástico do inserto 17. Cavidades tendo um rasgo de inserção podem também ser providas no inserto 17, na área das extremidades livres dos pernos 13a, 13b. Depois que os componentes eletrônicos 27, 29, 31 são inseridos nas cavidades, os rasgos de inserção podem ser fechados, por exemplo, fundindo-os. A projeção dos componentes eletrônicos 27, 29, 31 é aumentada pelo fato de que o grampo metálico 19 encerra o inserto 17 no lado externo e pode atuar como uma blindagem protetora.

[0040] Na modalidade de acordo com a Figura 5, o sensor de distância magnético 25 é implementado por um sensor de corrente parasita 33 e uma chapa metálica condutora 35. O princípio de medição do sensor de corrente parasita 33 é baseado no fato de que uma corrente alternada de alta frequência passa por uma bobina. Quando material condutor, por exemplo, a chapa metálica 35, é introduzido no campo magnético da bobina, correntes parasitas surgem que podem ser medidas como maior consumo de energia pela bobina. Quanto mais próxima a chapa metálica 35 está do sensor de corrente parasita 33, tanto maior o consumo de energia pela bobina. A bobina é preferivelmente acomodada com um núcleo tipo pote em uma extremidade livre do perno 13a ou 13b. O núcleo tipo pote é fechado em um lado, que impede que o campo magnético possa escapar de forma desimpedida pelo lado voltado para a chapa metálica. Nesta modalidade igualmente, o sensor de corrente parasita é conectado a uma placa de circuito 37.

[0041] Uma fonte de energia, preferivelmente uma célula tipo botão 47, e um transmissor 45, que são conectados a um microprocessador similarmente situado na placa de circuito 31, 37, se situam na placa de circuito 31 ou 37. Um módulo do transmissor 43 é preferivelmente conectado entre o transmissor 45 e o microprocessador 41 (Figura 6). Embora seja concebível que o transmissor possa transmitir e também receber dados em qualquer padrão sem fio, um padrão sem fio de economia de energia no qual apenas dados são transmitidos, e somente em certos intervalos de tempo (comunicação unidirecional), não continuamente, é preferido. BLUETOOTH 4.0, que permite modo operacional de baixa energia, é, portanto, aconselhável como um padrão sem fio.

[0042] Para configurar e calibrar o indicador eletrônico de tensão de correia 23, é provido que o módulo do transmissor 43 ou o transmissor 45 seja comutável para comunicação bidirecional. Com este propósito, o sensor de efeito Hall 27 é excitado por um campo elétrico alternado externo e comuta o módulo do transmissor 43 ou o transmissor 45 para comunicação bidirecional, na qual o transmissor 45 pode também receber dados. A recepção de dados, por exemplo, para configuração e calibração, ocorre por meio de rádio. Uma interface pode, por meio disto, ser dispensada, e os componentes eletrônicos podem ser completamente encapsulados e por meio disto bem integrados nos pernos 13a, 13b com boa proteção.

[0043] O indicador eletrônico de tensão de correia 23 pode ser em diferentes modos, dependendo da distância 20 entre os dois pernos 13a, 13b. Se o indicador 23 não estiver em uso e nenhuma tensão da correia estiver presente, o indicador 23 muda para o "modo de sono profundo". O indicador 23 é então desligado, e o transmissor não transmite absolutamente nada. Se a tensão da correia for aplicada ao indicador 23, o indicador 23 muda para o "modo ativo", no qual o transmissor em certos intervalos de tempo transmite dados que refletem a distância 20 entre os dois pernos 13a, 13b e uma tensão da correia correspondente. O indicador 23 pode também ser colocado em um "modo adormecido" no qual os intervalos de transmissão são estendidos, por meio disto possibilitando economizar energia. O indicador 23 é colocado neste modo quando uma tensão da correia constante é detectada em um período de tempo prolongado. Por exemplo, o transmissor então transmite um sinal de dados somente a cada 30-60 segundos. A mudança entre os modos operacionais individuais pode também ocorrer aplicando-se um campo alternado externo como descrito anteriormente. O sensor de efeito Hall 27, excitado pelo campo alternado externo, por meio disto funciona como uma interface de comunicação de recepção para permitir comutar entre os diferentes modos operacionais.

[0044] O número de identificação do indicador pode ser designado pela comunicação do indicador com a etiqueta RF ou o código de barras da correia de tensão. Um indicador 23 é preferivelmente situado em cada laço da correia de tensão. Se a correia de tensão ficar emperrada em um item de carga e somente um lado for tensionado, este erro é reconhecido por um da pluralidade de indicadores 23, uma vez que nem todos os indicadores indicam uma tensão da correia suficiente.

[0045] A Figura 6 mostra um diagrama de blocos do indicador 23 com um sensor de efeito Hall 27. O sinal de medição analógico gerado pelo sensor de efeito Hall 27 é uma função da distância 20 do ímã permanente 29. Um conversor analógico/digital 39 que retransmite os dados digitais para um microprocessador 41 é disponível para a conversão em dados digitais. O microprocessador 41 retransmite os dados para um módulo do transmissor 43. O módulo do transmissor 43 pode ser um módulo do transmissor BLUETOOTH 4.0 como anteriormente descrito. Os dados podem então ser transmitidos de um transmissor 45 a um receptor.

[0046] É também possível ligar e desligar a fonte de alimentação para o sensor de efeito Hall 27 por meio do microprocessador 41. O microprocessador pode por meio disto controlar se o sensor de efeito Hall está ou não ativo.

[0047] Os sinais de dados transmitidos de forma sem fio pelo rádio para uma unidade receptora podem ser exibidos pela unidade receptora. A unidade receptora vantajosamente inclui um receptor, um monitor, uma conexão a uma fonte de alimentação disponível, e um microprocessador. Por exemplo, os estados de tensão de uma pluralidade de correias de tensão que prendem a carga podem ser mostrados em um monitor na cabine do motorista de um caminhão. Os estados de tensão podem ser exibidos por um diagrama de barras dinâmico, por exemplo, ou no caso de uma perda de tensão, um alarme na forma de um sinal visual ou acústico pode ser disparado. Blocos de função vantajosos adicionais da unidade receptora incluem interfaces para conexão a um repetidor, que retransmite os sinais de rádio do indicador para a unidade receptora, e para conexão ao sinal de tacômetro do caminhão.

[0048] Além dos estados de tensão das correias de tensão, a unidade receptora pode consultar e exibir parâmetros adicionais do indicador de tensão de correia 23. Esses incluem tensão da bateria do indicador 23, valores mínimos e máximos da tensão da correia em um intervalo de tempo, ou a data de produção do indicador 23. Um receptor GPS e uma interface USB podem também estar presentes. Rastreabilidade contínua do registro é assegurada registrando-se a posição do GPS.

[0049] A unidade receptora preferivelmente tem dois módulos de baixa energia (LE) BLUETOOTH. A unidade receptora pode ser conectada a um telefone inteligente desta maneira. Se o telefone inteligente for conectado à unidade receptora, o dispositivo geral pode por meio disto exibir operações e dados no telefone inteligente. A real operação do sistema por meio disto ocorre por meio de um telefone inteligente. O módulo LE BLUETOOTH é projetado como um mestre, e comunica com os indicadores e repetidores. O segundo módulo LE BLUETOOTH é projetado como um escravo, e comunica com o telefone inteligente.

[0050] A unidade receptora pode também ser usada para documentar e registrar a tensão de uma pluralidade de correias de tensão. Com este propósito, os sinais de dados transmitidos são permanentemente registrados em uma memória de dados na memória da unidade receptora. Os estados de tensão das correias de tensão detectadas são, portanto detectáveis em tempo real. Por exemplo, os dados dos estados de tensão podem ser transferidos como arquivos PDF para um dispositivo de memória USB externo. É também concebível armazenar os dados diretamente em um dispositivo de memória USB em um formato de dados inalterável. As tensões documentadas das correias de tensão usadas podem correspondentemente ser lidas em qualquer PC e a qualquer momento.

[0051] LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 11 indicador mecânico de tensão de correia 13a, 13b primeira e segunda perno deformável 15 base 17 inserto de plástico 19 grampo metálico 20 distância entre os pernos 21 olhal do parafuso 23 indicador eletrônico de tensão de correia 25 sensor de distância magnético 27 sensor de efeito Hall ímã permanente placa de circuito sensor de corrente parasita chapa metálica placa de circuito conversor analógico/digital microprocessador módulo do transmissor transmissor célula tipo botão

Claims

1. Dispositivo para medir a tensão em uma correia de tensão, compreendendo: - um dispositivo de retenção para reter um elemento de mola, - um elemento de mola elasticamente deformável (11, 23) que é preso pelo dispositivo de retenção e no qual uma seção da correia de tensão pode aplicar uma força e deformar elasticamente o elemento de mola (11, 23), e - uma unidade de sensor eletrônico tendo - um sistema de sensor (25) que mede a deflexão do elemento de mola (23) e gera um sinal de dados, - um transmissor (45) para transmitir o sinal de dados para uma unidade receptora, - um microprocessador (41) que é conectado ao sistema de sensor (25) e ao transmissor (45), e - uma fonte de energia (47) para suprir a unidade de sensor eletrônico com energia, e - uma unidade receptora eletrônica para receber o sinal de dados do transmissor, tendo - um receptor, - um monitor para exibir o sinal de dados, e - um microprocessador que é conectado ao receptor e ao monitor, caracterizado por: durante o aumento da força de tensão, as extremidades situadas opostamente (13a, 13b) do elemento de mola (11, 23) serem movimentadas para perto uma da outra, e o sistema de sensor (25) é situado nas extremidades opostas do elemento de mola (23) de forma que a distância (20) das extremidades situadas opostamente (13a, 13b) do elemento de mola(11, 23) é medida pelo sistema de sensor (25).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento de mola ser uma parte moldada em forma de U (23) tendo dois pernos elasticamente deformáveis (13a, 13b).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o sistema de sensor (25) ser integrado nos pernos (13a, 13b) do elemento de mola (23).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o sistema de sensor (25) ser integrado na área das extremidades livres dos pernos (13a, 13b).

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o sistema de sensor ser formado por um sistema de medição magnética (25).

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o sistema de sensor (25) ser formado tanto por um sensor magnético, em particular um sensor de efeito Hall (27), e um ímã permanente (29), quanto por um sensor de corrente parasita (33) e uma chapa metálica (35).

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a unidade de sensor eletrônico ser integrada no elemento de mola (23).

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o transmissor (45) e um módulo do transmissor (43) conectado ao transmissor (45) serem projetados para comunicação unidirecional.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por o sensor de efeito Hall (27), aplicando um campo alternado externo, ser uma interface de comunicação de recepção para comutar entre diferentes modos operacionais.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o sensor de efeito Hall (27) poder comutar o transmissor (45) e/ou o módulo do transmissor (43) de comunicação unidirecional para um modo de transmissão e recepção (comunicação bidirecional) aplicando um campo alternado externo.

11. Método para medir a tensão em uma correia de tensão, compreendendo as seguintes etapas do método: - situar um dispositivo de mola (11, 23) na correia de tensão de uma maneira tal que o dispositivo de mola (11, 23) fique elasticamente deformado quando a tensão é aplicada, - situar um sistema de sensor (25) em ou adjacente ao dispositivo de mola (23) a fim de determinar a deflexão do dispositivo de mola e gerar um sinal de dados, - transmitir o sinal de dados por meio de um transmissor para uma unidade receptora para exibição dos sinais de dados, caracterizado por a força de tensão ser medida situando o sistema de sensor (25) nas extremidades (13a, 13b) do elemento de mola e medindo a distância (20) entre as duas extremidades.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a força de tensão ser medida por meio de um sensor de efeito Hall (27) e um ímã permanente (29) ou por meio de um sensor de corrente parasita (33).

13. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado por um fator de escala que é apropriado para o dispositivo de mola (23) em questão ser armazenado na memória de um microprocessador (41) situado no elemento de mola.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o fator de escala ser determinado por uma calibração anterior.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado por o transmissor (45) e/ou o módulo do transmissor (43) ser/serem comutado(s) para um modo de recepção aplicando um campo elétrico alternado externo ao sensor de efeito Hall (27).