BR112020011952A2

BR112020011952A2 - dispositivo de monitorar pneu, pneu, e, método de produção de um dispositivo de monitorar pneu.

Info

Publication number: BR112020011952A2
Application number: BR112020011952-0A
Authority: BR
Inventors: Luca Giannini; Cristiano Puppi; Alfredo Balini; Matteo Accorra'; Dario Rattazzi; Giorgio Zuliani
Original assignee: Pirelli Tyre Spa
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-11-17
Also published as: US20210070117A1; CN111601722B; MX2020007256A; EP3727899A1; RU2020123763A; RU2020123763A3; CN111601722A; WO2019123118A1; EP3727899B1

Abstract

Um dispositivo de monitorar pneu compreende uma unidade eletrônica encerrada em um material de encapsulação. O material de encapsulação forma um corpo único com uma porção superior e uma porção inferior. A porção superior envolve e protege a unidade eletrônica e a porção inferior tem uma superfície base destinada a fixar o dito dispositivo à superfície interna do pneu.

Description

1 / 31 DISPOSITIVO DE MONITORAR PNEU, PNEU, E, MÉTODO DE

PRODUÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE MONITORAR PNEU Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de monitorar pneu compreendendo uma unidade eletrônica para ser associada com um pneu. A presente invenção também se refere a um pneu compreendendo um dispositivo de monitoramento. A presente invenção também se refere a um método de produção de um dispositivo de monitorar pneu compreendendo uma unidade eletrônica. Estado da técnica

[002] Para alguns tipos de pneus, especialmente aqueles que requerem alto nível de desempenho, dispositivos de monitoramento foram estudados durante um longo tempo, que, quando colocados dentro dos ditos pneus, terão a tarefa de detectar quantidades características do pneu, para permitir um controle em tempo substancialmente real da operação e condições do próprio pneu.

[003] Estes dispositivos de monitoramento se comunicarão periodicamente com a instrumentação disponível a bordo do veículo, de modo que toda informação relevante possa ser provida para o motorista e/ou sistemas de controle do veículo, por exemplo para ativar ou ajustar na melhor das hipóteses sistemas de alarme e/ou controle da dinâmica do veículo, freios, etc.

[004] O dispositivo de monitorar pneus tipicamente compreende uma unidade eletrônica e um dispositivo de segurança.

[005] A unidade eletrônica compreende pelo menos um sensor (por exemplo, um sensor de temperatura, um sensor de pressão, um sensor capaz de medir/identificar as deformações que o pneu sofre durante a rolagem, tais como um acelerômetro, um medidor de tensão, etc.) e um sistema de transmissão, para enviar os dados detectados pelo dito pelo menos um sensor

2 / 31 para uma unidade receptora localizada no veículo.

[006] De modo a proteger a unidade eletrônica das condições hostis afetando a unidade eletrônica quando a mesma está arranjada dentro do pneu, um material de encapsulação (envasamento) pode ser usado. O material de encapsulação é vertido dentro de um molde cobrindo a unidade eletrônica, para cobrir os espaços em torno dos elementos que a compõe. Uma vez endurecido, o material de encapsulação forma um bloco protetivo com um módulo de elasticidade alto em torno dos elementos da unidade eletrônica. Deste modo, a unidade eletrônica é protegida tanto dos agentes contaminantes possivelmente presentes dentro do pneu (por exemplo pós, resíduos de agentes químicos usados no processo de produção, etc.) e das tensões às quais a mesma pode ser submetida devido à rolagem do pneu (por exemplo, torcedura, cisalhamento, tensões de compressão/tração, impactos, etc.).

[007] O dispositivo de segurança tem a tarefa de manter a unidade eletrônica unida ao pneu. Em particular, de modo a ser capaz de identificar e medir as deformações sofridas pelo pneu e para estimar, a partir das ditas deformações, alguns parâmetros (por exemplo, a extensão da área de contato, a carga atuando sobre o pneu, a velocidade angular, o atrito entre o pneu e a superfície de rolagem, o desgaste do pneu, etc.), pode ser conveniente prender um ou mais dispositivos de monitoramento na superfície interna do pneu, por exemplo na porção da superfície interna oposta à banda de rodagem.

[008] Um problema básico dos dispositivos de segurança deve-se ao fato de que o pneu, especialmente na entrada e saída da área de contato, sofre tensões mecânicas que causam deformações significantes ao dispositivo de segurança. Por outro lado, a unidade eletrônica é ao invés tipicamente um corpo substancialmente rígido.

[009] O fato de que a unidade eletrônica (rígida) deva permanecer constrita à superfície interna do pneu (submetido à deformação) é um aspecto muito crítico para o dispositivo de segurança: o último, embora estando fixo à

3 / 31 superfície interna do pneu e sendo portanto submetido às mesmas tensões como o pneu, tem a tarefa de manter uma união confiável e de longa duração com um objeto substancialmente não deformável, isto é o alojamento da unidade eletrônica.

[0010] Os pedidos de patente WO2006/103706, WO2007/000781, WO2007/121768, WO2010/043264, WO2013/098711, WO2013/098712, WO2015/019283, WO2015/019288 no nome do mesmo Requerente descrevem alguns exemplos de dispositivos de segurança. Outras soluções são descritas nos documentos WO99/41093, US7598877, US2009/0084480, US6782741, EP1268225, EP1501691, US 5971046, US 2006/0220816.

[0011] Muitas destas soluções proveem arranjar ou incluir a unidade eletrônica (com seu alojamento protetivo total em material rígido) em um dispositivo de segurança fabricado de material elastomérico, para ser depois fixa à superfície interna do pneu através de um adesivo, tipicamente através de um adesivo estrutural (por exemplo com base em materiais de cianoacrilato). Sumário da invenção

[0012] O Requerente tem enfrentado o problema de unir permanentemente e de modo duradouro uma unidade eletrônica à superfície interna de um pneu, em particular, na região de cintura do dito pneu.

[0013] O Requerente verificou que nos casos onde a unidade eletrônica é fixada a um pneu para desempenhos muito altos, o dispositivo de segurança e/ou a superfície interna do pneu podem ser danificados durante a viagem em velocidades muito altas (por exemplo acima 250 a 270 km/h), devido: a) ao aumento local de temperatura na interface entre a unidade eletrônica e o dispositivo de segurança, em particular naqueles casos em que a unidade eletrônica está completamente incluída dentro do dispositivo de segurança; e/ou

4 / 31 b) a falha local de partes da superfície interna do pneu e/ou do dispositivo de segurança colocados em contato entre si através de um adesivo, com rasgo consequente da(s) dita(s) superfície(s); e/ou c) falha do adesivo.

[0014] O Requerente tem portanto lidado com o problema de prover um dispositivo de monitorar pneu compreendendo uma unidade eletrônica adequada para ser fixada à superfície interna de um pneu, sendo capaz de suportar as tensões impostas pela rolagem do pneu mesmo em velocidades muito altas (por exemplo acima de 250 a 270 km/h).

[0015] O Requerente verificou que este problema pode ser resolvido pela fabricação - com um material de encapsulação – de um único corpo com uma porção superior e uma porção inferior, em que a porção superior encerra e protege a unidade eletrônica e a porção inferior tem uma superfície base destinada a fixar o dito dispositivo à superfície interna do pneu.

[0016] Em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um dispositivo de monitorar pneu, compreendendo uma unidade eletrônica pelo menos parcialmente incluída em um material de encapsulação.

[0017] O dispositivo compreende: • uma porção inferior tendo uma superfície base destinada a fixar o dito dispositivo a uma porção de superfície interna de um pneu; • uma porção superior arranjada no lado oposto do dito dispositivo com relação à dita superfície base, a dita porção superior encerrando a dita unidade eletrônica. Pelo menos parte da dita porção inferior e pelo menos parte da dita porção superior são formadas em continuidade pelo dito material de encapsulação.

[0018] A dita porção superior projeta sobre a dita porção inferior uma área menor com relação a uma área da dita superfície base.

[0019] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a um pneu compreendendo uma superfície interna e um dispositivo de

5 / 31 monitoramento compreendendo uma unidade eletrônica encerrada em um material de encapsulação como descrito acima. O dispositivo é fixado através da dita superfície base à dita superfície interna do pneu por meio de uma camada adesiva.

[0020] Em um terceiro aspecto, a presente invenção se refere a um método de produção de um dispositivo de monitorar pneu compreendendo uma unidade eletrônica encerrada em um material de encapsulação.

[0021] O dispositivo pode ser fabricado por um molde compreendendo: • uma porção superior; • uma porção inferior conectada à dita porção superior e estendido em alargamento com relação à dita porção superior até uma superfície de extremidade de abertura/fechamento do dito molde.

[0022] A porção superior do molde projeta sobre a porção inferior uma área menor com relação a uma área da dita superfície de extremidade de abertura/fechamento do dito molde.

[0023] O método compreende: • arranjar a dita unidade eletrônica na dita porção superior do dito molde; • encher substancialmente até a dita superfície de extremidade de abertura/fechamento pelo menos parte do dito molde com o dito material de encapsulação ou com precursores do dito material de encapsulação, para incorporar pelo menos parcialmente a dita unidade eletrônica dentro do dito material de encapsulação e encher substancialmente toda a dita porção inferior do dito molde; • endurecer o dito material de encapsulação para pelo menos parcialmente envolver a dita unidade eletrônica no dito material de encapsulação.

[0024] A presente invenção, em um ou mais dos aspectos

6 / 31 supracitados, pode compreender um ou mais dos seguintes aspectos preferidos.

[0025] Preferivelmente a porção inferior do dispositivo compreende uma pluralidade de elementos de reforço. Os ditos elementos de reforço podem compreender filamentos ou cordas têxteis ou metálicas, por exemplo fabricados de um ou mais dos seguintes materiais têxteis: aramida, raion, poliéster, náilon, liocel. A expressão “um ou mais (...) materiais têxteis” abrange o caso em que apenas um único material é usado para todos os filamentos ou cordas têxteis usados na porção inferior ou o caso em que na porção inferior materiais múltiplos são usados em filamentos ou cordas mistos (por exemplo, filamentos ou cordas de um material alternando para filamentos ou cordas de um outro material) ou o caso em que materiais múltiplos em filamentos ou cordas híbridos são usados na porção inferior (por exemplo, cordas compreendendo filamentos de dois materiais diferentes). Os elementos de reforço alongados também podem ser fabricados por ou pode compreende, filamentos ou cordas metálicos (possivelmente cordas híbridas metálicas/têxteis), por exemplo arames de aço finos. Os elementos de reforço alongados podem ser preferivelmente arranjados na porção inferior do dispositivo com uma densidade compreendida entre 30 cordas/dm e 500 cordas/dm.

[0026] Preferivelmente, os elementos de reforço estão associados com ou incorporados no, dito material de encapsulação. Alternativamente ou em combinação, os ditos elementos de reforço são incorporados em uma camada de material elastomérico acoplada (por exemplo aderida e/ou colada) ao dito material de encapsulação. Com relação ao material elastomérico, não é particularmente crítico para os propósitos da presente invenção e o mesmo pode ser preparado usando materiais tipicamente usados em compostos de pneu. Tipicamente, o material elastomérico compreende uma borracha (por exemplo, uma borracha de dieno ou uma borracha butílica) reforçada com

7 / 31 negro de fumo.

[0027] Nas modalidades preferidas, o dispositivo é fixado à superfície interna do pneu tal que pelo menos alguns dos elementos de reforço alongados são arranjados substancialmente de acordo com uma direção circunferencial do dito pneu (isto é, dentro de um ângulo de cerca de ± 25°Ccom relação à direção circunferencial). Isto permite neutralizar as tensões transmitidas ao dispositivo de monitoramento ao longo da direção circunferencial e em particular tensões de cisalhamento, às quais a porção superior do dispositivo, contendo a unidade eletrônica, é submetida cada vez que a mesma passa na entrada entrance e/ou na saída da área de contato.

[0028] Em uma modalidade preferida, os elementos de reforço alongados são arranjados de acordo com um pano tecido quadrado, isto é um pano compreendendo uma trama e uma urdidura. Preferivelmente, o dispositivo de monitoramento pode ser arranjado em um tal modo que parte dos elementos de reforço alongados é arranjada substancialmente de acordo com uma direção circunferencial do pneu (isto é dentro de um ângulo de cerca de ± 25°Ccom relação à direção circunferencial) e parte dos elementos de reforço alongados é arranjada substancialmente de acordo com uma direção axial do pneu (isto é dentro de um ângulo de cerca de ± 25°Ccom relação à direção axial).

[0029] Em uma modalidade preferida, os elementos de reforço alongados ocupam apenas uma porção (por exemplo, uma porção central ou uma porção no formato de anel) da porção inferior do dispositivo. Preferivelmente, a área da porção ocupada pelos elementos de reforço pode ser intermediária entre a área projetada pela porção superior do dispositivo e a área da superfície base.

[0030] Nesta configuração, os elementos de reforço alongados podem formar uma camada de transição com dureza intermediária entre a porção superior e a parte mais externa da porção inferior do dispositivo.

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[0031] Em uma configuração alternativa, os elementos de reforço alongados são arranjados na dita porção inferior do dispositivo de acordo com direções se estendendo de modo substancialmente radial partindo do centro geométrico da porção inferior do dispositivo.

[0032] Preferivelmente, a porção superior do dispositivo e/ou da cavidade interna do molde pode ter um formato substancialmente prismático ou cilíndrico com uma base circular ou oval. Opcionalmente, a porção superior do dispositivo pode compreender um corpo rígido encerrando pelo menos parte da unidade eletrônica e pelo menos parte do material de encapsulação. Por exemplo, o corpo rígido pode ser fabricado de material plástico e/ou pelas resinas (por exemplo, resinas epóxi ou poliuretano) e/ou de um material elastomérico suficientemente rígido. Preferivelmente, a porção inferior do dispositivo tem um perímetro livre de cantos e/ou porções com pequenos raios de curvatura. Ainda mais preferivelmente, a porção inferior do dispositivo tem um formato circular ou oval. Isto permite reduzir o início de gatilhos de rachadura na base devido à concentração de tensões em cantos ou em qualquer caso em porções com raios de curvatura pequenos. O início de pontos de gatilho de descolamentos localizados também é reduzido.

[0033] No geral, pode ser conveniente prover a porção inferior do dispositivo de segurança com um formato alongado (por exemplo oval, substancialmente retangular com cantos arredondados, etc.). Neste caso, pode ser conveniente fixar o dispositivo à superfície interna do pneu tal que uma dimensão maior da base de formato alongado esteja arranjada substancialmente de acordo com uma direção circunferencial do dito pneu (isto é, dentro de um ângulo de cerca de ± 25°Ccom relação à direção circunferencial).

[0034] Preferivelmente, a área da superfície base do dispositivo é igual a pelo menos 130%, preferivelmente igual a pelo menos 200%, da área projetada sobre a porção inferior pela porção superior. Preferivelmente, a área

9 / 31 da superfície base do dispositivo é pelo menos igual a cerca de 5 cm2. Preferivelmente, a área da superfície base do dispositivo é menor do que cerca de 80 cm2, mais preferivelmente menor do que cerca de 50 cm2.

[0035] Um material de encapsulação particularmente indicado para os propósitos da invenção é um material de poliuretano ou uma poliureia. Preferivelmente, o dito material de poliuretano pode ser um material de poliuretano com base em poliéter.

[0036] Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza IRHD a 100°C maior do que cerca de 60, mais preferivelmente maior do que ou igual a cerca de 70. Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza IRHD a 100°C menor do que cerca de 90, mais preferivelmente menor do que ou igual a cerca de 85. Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza Shore A a 23°C maior do que cerca de 70, mais preferivelmente menor do que cerca de 90. Preferivelmente, o material de encapsulação tem módulo de esforço a 50% a 100°C de pelo menos cerca de 2 MPa, mais preferivelmente menor do que cerca de 10 MPa. Preferivelmente, o material de encapsulação tem resistência à tração a 100°C de pelo menos cerca de 4 MPa. Preferivelmente, o material de encapsulação tem esforço de tração final a 100°C de pelo menos cerca de 150%.

[0037] Preferivelmente, o material de encapsulação tem um módulo elástico dinâmico G’ (medido a 70°C, a 3% de deformação dinâmica e frequência de 1 Hz) de pelo menos cerca de 4 MPa. Preferivelmente, o dito módulo dinâmico elástico G’ não é mais alto do que cerca de 20 MPa.

[0038] Na porção mais externa da porção inferior do dispositivo, o material de encapsulação pode ter uma espessura de menos do que cerca de 1,0 mm. Preferivelmente a dita espessura pode ser maior do que cerca de 0,1 mm.

[0039] Globalmente, a porção inferior pode preferivelmente ter uma espessura máxima de menos do que cerca de 5 mm. Na porção abaixo da

10 / 31 porção superior, a porção inferior pode ter uma espessura preferivelmente maior do que cerca de 0,5 mm.

[0040] Preferivelmente, o material de encapsulação da porção inferior é conectado ao material de encapsulação da porção superior por uma ou mais porções conectoras tendo um raio de curvatura de não menos do que 0,5 mm, preferivelmente não maior do que 10 mm.

[0041] Preferivelmente, a porção superior do dispositivo pode ter uma espessura mínima de não menos do que cerca de 5 mm, mais preferivelmente não maior do que cerca de 20 mm. No geral, o dispositivo pode ter uma espessura (ou altura) máxima não maior do que cerca de 30 mm, preferivelmente não maior do que cerca de 25 mm.

[0042] Preferivelmente, a superfície base do dispositivo compreende uma camada adesiva adequada para colar à porção de superfície interna do pneu. O dito adesivo pode preferivelmente ser um adesivo sensível à pressão.

[0043] O uso de um adesivo sensível à pressão (PSA) permite fixar o dispositivo à superfície interna de um pneu com um procedimento extremamente simplificado. O PSA permite de fato a colagem à superfície interna do pneu pela ação de uma pressão exercida sobre a base do dispositivo que não requer tempos particularmente longos ou atenção particular na aplicação da própria pressão ou a mesma não requer condições ambientais particulares durante a colagem. Ao mesmo tempo, a superfície aumentada com relação àquela do módulo contendo ou adequada para conter a unidade eletrônica permite obter uma colagem sólida e eficaz contra as tensões impostas pela rolagem do pneu.

[0044] Nas modalidades preferidas, o adesivo sensível à pressão (PSA) pode ser um adesivo acrílico, um adesivo de silicone, um adesivo de butila, um adesivo com base em borracha natural, um adesivo com base em copolímero de bloco. Mais especificamente, o adesivo sensível à pressão (PSA) deve ser selecionado tal que o mesmo seja compatível com o composto

11 / 31 da superfície interna do pneu (isto é do revestimento ou revestimento interno). Este traço não parece ser particularmente crítico por si, visto que substancialmente todos PSAs têm uma formulação com base nos polímeros elastoméricos. Além disso, o PSA deve ser capaz de garantir adesão forte na temperatura ambiente (isto é cerca de 25°C) e não degradar em altas temperaturas (isto é até cerca de 100 a 160°C) e/ou garantir alta resistência às tensões de cisalhamento, em particular às tensões de cisalhamento cíclicas. O Requerente verificou que os adesivos acrílicos em particular podem ser adaptados para estes propósitos. Por exemplo adesivos dupla face sustentados em PSA podem ser usados (consistindo de camadas múltiplas, incluindo duas camadas de PSA sobre duas faces externas e uma camada central fabricada de plástico e/ou material elastomérico e/ou expandido), adesivos de transferência (isto é camadas ou películas consistindo de adesivo acrílico volumoso) e espumas acrílicas adesivas dupla face (isto é camadas ou películas consistindo de um adesivo acrílico volumoso, pelo menos expandido na parte central da própria camada ou película). A pessoa versada na técnica pode, entretanto, escolher o PSA mais conveniente levando em conta as especificações descritas acima.

[0045] Alternativamente ou em combinação com o uso de um adesivo sensível à pressão, pode ser provido realizar a camada adesiva por um adesivo estrutural. O dito adesivo estrutural pode, por exemplo, ser um adesivo com base em cianoacrilato, um adesivo de poliuretano, um adesivo epóxi, um adesivo acrílico. Estes adesivos, pela polimerização entre as superfícies a serem unidas e possivelmente pela formação de um retículo cristalino na interface das superfícies unidas entre si, são capazes de suportar grandes tensões, maiores do que a resistência à tração final do material do qual as superfícies são fabricadas. Em outras palavras, quando o dispositivo de segurança é colado à superfície interna do pneu por um adesivo estrutural e uma tensão é aplicada tendendo separar o dispositivo de segurança da

12 / 31 superfície interna do pneu depois da colagem, o adesivo resiste à tensão até o rasgo de uma das superfícies coladas, sem que se tenha ao invés um rasgo da camada polimerizada formada pelo adesivo estrutural. A formação de uma tal camada de interface resistente é muito vantajosa para o propósito de fixar um dispositivo de monitoramento sobre a superfície interna de um pneu, visto que esta camada atua na prática como uma solda real, capaz de resistir eficazmente as tensões transmitidas ao pneu devido à rolagem.

[0046] Em modalidades particularmente preferidas, a superfície base do dispositivo pode ser formada por uma película adesiva dupla face aderindo ao material de encapsulação, que sustenta a dita camada adesiva. A dita película adesiva dupla face pode preferivelmente ser arranjada para fechar o molde na própria superfície de abertura/fechamento do molde, antes do endurecimento do material de encapsulação.

[0047] O dispositivo é preferivelmente fixado a uma porção de cintura da superfície interna do pneu, isto é, a uma porção oposta à banda de rodagem do dito pneu.

[0048] Nas modalidades preferidas, pode ser conveniente prover a porção da superfície interna do pneu, designada para fixar o dispositivo de segurança de acordo com um aspecto da invenção, em um tal modo que esteja tão limpa quanto possível de substâncias que ponha em risco a adesão do próprio dispositivo, tais como, por exemplo, poeira, sujeira e/ou resíduos de agentes de liberação usados durante a vulcanização do pneu. Isto pode ser alcançado, por exemplo, pela limpeza com detergentes e/ou solventes e/ou pela ação mecânica e/ou pelo polimento a laser. Em uma outra modalidade, uma película protetiva pode ser arranjada sobre o pneu cru a montante da vulcanização, na porção de superfície interna intencionada para colar o dispositivo de segurança. A película protetiva mantém a porção da superfície interna do pneu substancialmente livre de poluição dos agentes de liberação (ou em qualquer caso de sujeira ou substâncias não desejadas que se originam

13 / 31 do processo de vulcanização) e é depois removida a jusante do processo de vulcanização, antes da colagem do dispositivo de segurança. Esta película pode ser fabricada de um material resistente às condições de operação de temperatura e pressão típicas do processo de vulcanização, tal como, por exemplo, náilon ou poliéster.

[0049] É especificado que os termos “inferior” e “superior” usados na presente descrição e nas reivindicações não devem ser interpretados em um sentido limitante e são usados meramente para propósitos descritivos para distinguir porções diferentes dos objetos aos quais eles se referem.

[0050] É além disso especificado que os parâmetros estáticos e dinâmicos usados na presente descrição e reivindicações devem ser considerados como medidos de acordo com os seguintes padrões/métodos, nos espécimes envelhecidos durante 24h a 70°C e depois retornados para a temperatura ambiente antes do seu uso: • IRHD: International Standard ISO 48, “Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness between 10 IRHD and 100 IRHD”, Quinta Edição, 15-09-2010; • Shore A: International Standard ISO 7619-1, “Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of indentation hardness — Parte 1: Durometer method (Shore hardness)”, Segunda Edição, 01-10-2010; • Esforço de tração a 50%, esforço de tração final, resistência à tração final: International Standard ISO 37, “Rubber, vulcanized or thermoplastic Determination of tensile stress-strain properties”, Quinta Edição, 15-12-2011; • Módulo dinâmico elástico G’: medição obtida com o instrumento “Rheometric Ares”, comercializado pela TA Instruments, em um espécime na forma de uma tira retangular de material de dimensões 24 mm x 12 mm x 2 mm, enrolado com uma largura de deformação de 3% (de + 3% a - 3%), em uma faixa de temperatura de -40°C a +170°C, com uma elevação de

14 / 31 2°C/min.

[0051] Para os propósitos da presente invenção, por “direção circunferencial” do pneu é intencionada uma direção orientada de acordo com a direção de rolagem do próprio pneu. Para os propósitos da presente invenção, por “direção axial” do pneu é intencionada uma direção paralela ao eixo de rotação do pneu. Breve descrição dos desenhos

[0052] Outros traços e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada de algumas de suas modalidades exemplares, providas puramente por via de exemplos não limitantes. A descrição referir-se-á às figuras anexas, em que: - a Figura 1 esquematicamente mostra uma unidade eletrônica compreendendo pelo menos um sensor para monitorar pneus; - a Figura 2 mostra um dispositivo de monitorar pneu de acordo com uma modalidade da invenção; - a Figura 3 é uma vista plana do dispositivo de monitoramento da Figura 2; - a Figura 4 esquematicamente mostra uma seção do dispositivo de monitoramento das Figuras 2 e 3 ao longo da seção A-A; - a Figura 5 mostra um pneu com um dispositivo de monitoramento colado na sua superfície interna. Descrição detalhada de exemplos da invenção

[0053] Com referência às figuras anexas 1 a 4, o número de referência 1 globalmente indica um dispositivo de monitorar pneu para rodas de veículo.

[0054] O dispositivo de monitoramento 1 compreende primeiro de tudo uma unidade eletrônica 10, adaptada para detectar pelo menos uma quantidade característica de um pneu e para transmitir pelo menos um parâmetro correspondente representativo da dita quantidade medida. Para este propósito, a unidade eletrônica 10 pode ser provida com pelo menos um

15 / 31 sensor 11 adequado para detectar a dita pelo menos uma quantidade característica, operativamente associada com um sistema de processamento/transmissão 12 do dito pelo menos um parâmetro. A unidade eletrônica 10 compreende adicionalmente um dispositivo de suprimento elétrico 13 para suprir os componentes da unidade 10 por si só, por exemplo uma bateria.

[0055] O pelo menos um sensor 11 pode ser, por exemplo, um sensor de temperatura e/ou um sensor de pressão e/ou um sensor capaz de medir as deformações sofridas pelo pneu durante a rolagem, tal como um medidor de tensão ou um acelerômetro, um sensor óptico capaz de detectar deslocamentos, um sensor magnetorresistivo, um sensor inercial, um giroscópio, etc.

[0056] O sistema de processamento/transmissão 12, operativamente conectado ao dito pelo menos um sensor 11, provê a aquisição e processamento dos dados detectados pelo último. A jusante do processamento, o sistema de processamento/transmissão 12 provê a transmissão do lado de fora do pneu do parâmetro ou dos parâmetros característicos da quantidade a ser monitorada.

[0057] O sistema de processamento/transmissão 12 preferivelmente compreende um microprocessador, uma antena e outros circuitos necessários para realizar um tratamento e/ou análise dos sinais que se originam do pelo menos um sensor 11, para torná-los adequados para a transmissão de dados do dispositivo de monitoramento 1 para um receptor externo ao pneu, por exemplo colocado a bordo de um veículo.

[0058] Em uma modalidade, os dados tornados disponíveis pelo sensor 11 podem ser pelo menos parcialmente processados diretamente pelo sistema 12, vantajosamente provido com um microprocessador ou circuito integrado adequado (por exemplo do tipo ASIC Circuito Integrado de Aplicação Específica).

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[0059] O sistema de processamento/transmissão 12 permite assim a comunicação com um receptor ou dispositivo externos, por exemplo com um smartphone ou com a instrumentação disponível a bordo do veículo. A comunicação pode ser realizada, por exemplo, periodicamente, de modo que toda a informação relevante possa ser provida para o motorista e/ou para um sistema de controle do veículo e/ou de modo a ativar ou ajustar na melhor das hipóteses alarme e/ou de controle da dinâmica do veículo, freios etc.

[0060] Esta comunicação pode ser monodirecional (a partir da unidade eletrônica 10 para o receptor externo) ou bidirecional.

[0061] O dispositivo de monitoramento 1 compreende uma porção inferior 30 tendo uma superfície base 32 destinada a fixar o dispositivo 1 à superfície interna de um pneu. A unidade eletrônica 1 é encerrada em uma porção superior 40 do dispositivo de monitoramento 1, arranjada no lado oposto com relação à superfície base 32. Preferivelmente, a porção superior 40 do dispositivo de monitoramento 1 tem um formato substancialmente prismático (tipicamente com cantos arrendondados) ou formato cilíndrico com uma base circular ou oval. Na modalidade preferida mostrada nas figuras, a porção superior 40 do dispositivo de monitoramento 1 tem formato substancialmente cilíndrico. De modo a distinguir a porção superior 40 da porção inferior 30, a superfície da unidade eletrônica 10 que é mais próxima à porção inferior 30 pode ser considerada como referência. Na modalidade mostrada nas figuras, esta superfície é representada pela superfície inferior da bateria 13.

[0062] Na porção superior 40 a unidade eletrônica 10 é encerrada em um material de encapsulação (ou envasamento) 20. Um material de encapsulação particularmente indicado para os propósitos da invenção é um poliuretano ou uma poliureia. Preferivelmente, o dito material de poliuretano pode ser um material de poliuretano elastomérico, preferivelmente com base no poliéter. Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza IRHD a

17 / 31 100°C maior do que cerca de 60, mais preferivelmente maior do que ou igual a cerca de 70. Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza IRHD a 100°C menor do que cerca de 90, mais preferivelmente menor do que ou igual a cerca de 85. Preferivelmente, o material de encapsulação tem dureza Shore A a 23°C maior do que 70, mais preferivelmente menor do que 90. Preferivelmente, o material de encapsulação tem módulo de esforço a 50% a 100°C de pelo menos cerca de 2 MPa, mais preferivelmente menor do que cerca de 10 MPa.

[0063] Preferivelmente, o material de encapsulação tem uma resistência à tração final a 100°C de pelo menos 4 MPa e/ou um esforço de tração final a 100°C de pelo menos 150%.

[0064] Preferivelmente, o material de encapsulação tem um módulo elástico dinâmico G’ (medido a 70°C, a 3% de deformação dinâmica e frequência de 1 Hz) de pelo menos cerca de 4 MPa. Preferivelmente, o dito módulo dinâmico elástico G’ não é mais alto do que cerca de 20 MPa.

[0065] Os exemplos de materiais de encapsulação adequados para os propósitos da presente invenção podem ser obtidos a partir da família de poliuretano elastomérico ELASTURAN® 6065/114/A55, produzido pela BASF.

[0066] Mais particularmente, o material de encapsulação 20 (representado pelo padrão de ponto-traço na Figura 4) circunda pelo menos parte da bateria 13, dos circuitos de conexão e do circuito integrado da unidade eletrônica 10. Um corpo de retenção 41 pode envolver, na porção superior 40, pelo menos parte da unidade eletrônica 10 e o material de encapsulação 20. Por exemplo, o corpo de contenção 41 pode ser fabricado de material plástico e/ou pelas resinas (por exemplo, resinas epóxi ou poliuretano) e/ou fabricado de um material elastomérico suficientemente rígido. o corpo de contenção 41 pode envolver completamente a unidade eletrônica 10, para torná-la inacessível ou insubstituível.

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[0067] Convenientemente, pode ser provido que algumas porções 42 da cavidade dentro do corpo de contenção 41 arranjadas acima da unidade eletrônica 10 não sejam atingidas pelo material de encapsulação 20, de modo a deixar um interstício de ar que possa ser colocado em comunicação fluídica com o lado de fora através de um furo aplicado no corpo de contenção 41. Isto é particularmente conveniente se o dispositivo de monitoramento 1 compreende um sensor de pressão e temperatura. Além disso, a presença de um ou mais interstícios 42 pode reduzir a ocorrência de interferência e/ou fenômenos de absorção das radiações eletromagnéticas emitidas pelo dispositivo de processamento/transmissão da unidade eletrônica 10 devido ao material de encapsulação 20. Um anel de vedação 41a projetando-se internamente a partir do corpo de contenção 41 impede o material de encapsulação 20 de ser arranjado nas porções de cavidade 42 intencionadas a formar o interstício. Em uma modalidade preferida, o circuito integrado da unidade eletrônica 10 é colado ao corpo de contenção 41 pelo menos no anel de vedação 41a. Uma projeção adicional 41b atua como um suporte para a unidade eletrônica 10 durante a aplicação do material de encapsulação 20 e mantém a posição da unidade eletrônica estável dentro da cavidade interna do corpo de contenção 41. Em uma modalidade não mostrada nas figuras, a porção superior 40 é formada apenas pelo material de encapsulação 20, sem a presença do corpo de contenção 41.

[0068] Globalmente, a porção superior 40 do dispositivo de monitoramento 1 pode ter uma espessura mínima (ou altura global) de não menos do que cerca de 5 mm, de modo a ter espaço suficiente para a unidade eletrônica 10, para as porções de interstício de ar 42 e para uma quantidade suficiente de material de encapsulação 20.

[0069] De modo a manter uma compacidade do dispositivo 1 e/ou não levantar excessivamente o seu centro de gravidade, uma espessura (ou altura global) de não mais do que cerca de 20 mm pode ser provida.

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[0070] De acordo com um aspecto importante da invenção, a porção inferior 30 do dispositivo de monitoramento 1 é fabricada pelo material de encapsulação 20. Em outras palavras, a porção superior 40 e a porção inferior 30 do dispositivo de monitoramento 1 são formadas em continuidade pelo material de encapsulação 20. Mais particularmente, o material de encapsulação 20 alarga-se a partir da porção superior 40 para formar a porção inferior fina 30 que termina na superfície base 32. Como pode ser observado nas Figuras 3 e 4, a porção superior 40 projeta sobre a porção inferior 30 uma área sendo menor com relação à área da superfície base 32. Deste modo um sistema de fixação estável da unidade eletrônica 10 a um pneu pode ser realizado. Esta fixação pode ocorrer, como será melhor detalhado abaixo, por um adesivo arranjado sobre a superfície base 32. Preferivelmente, a área da superfície base 32 é pelo menos 130%, mais preferivelmente pelo menos 200%, ainda mais preferivelmente pelo menos igual a 300% da área projetada pela porção superior 40 sobre a porção inferior 30.

[0071] Globalmente, a porção inferior 30 pode ter uma espessura máxima de menos do que cerca de 5 mm. A porção inferior 30 pode ser formada pelo material de encapsulação e por uma ou mais camadas de reforço de material elastomérico e/ou por uma ou mais camadas adesivas. Nas modalidades preferidas, a porção inferior 30 é fabricada unicamente do dito material de encapsulação 20 e de uma ou mais camadas adesivas. Na porção mais externa da porção inferior 30 (isto é na porção não afetada pela projeção da porção superior 40), o material de encapsulação pode ter uma espessura de menos do que cerca de 1,0 mm. Preferivelmente a dita espessura pode ser maior do que cerca de 0,1 mm. Na porção abaixo da porção superior 40, a porção inferior 30 pode preferivelmente ter uma espessura maior do que cerca de 0,5 mm.

[0072] Uma porção de conexão 21 permite obter a transição entre a porção superior 40 e a porção inferior 30. A porção de conexão 21 é

20 / 31 preferivelmente fabricada pelos raios de curvatura adequados, para reduzir a probabilidade de ocorrência de pontos de gatilho de ruptura e/ou descolamento da porção superior 40 da porção inferior 30. Preferivelmente, os raios de curvatura de não menos do que cerca de 0,5 mm podem ser usados para a porção de conexão 21. De modo a limitar a espessura global (ou altura global) do dispositivo de monitoramento 1, os raios de curvatura de não mais do que cerca de 10 mm podem ser providos. Em uma modalidade não mostrada nas figuras, porções conectoras de diferentes espessuras e/ou raios de curvatura podem ser providas para se obter a transição entre a porção superior 40 e a porção inferior 30.

[0073] Preferivelmente, a porção inferior 30 tem um perímetro destituído de cantos e/ou porções com raios de curvatura pequenos. Na modalidade mostrada nas figuras, a porção inferior 30 tem um formato circular. Alternativamente, a porção inferior 30 pode ter formato alongado, por exemplo oval ou substancialmente retangular com cantos arredondados, etc. Em uma modalidade preferida, não mostrada nas figuras, a porção inferior 30 compreende uma pluralidade de incisões fabricadas na superfície oposta à superfície base 32. Estas incisões são preferivelmente arranjadas radialmente divergindo do centro geométrico do dispositivo de monitoramento 1. Vantajosamente, as incisões permitem reduzir localmente a dureza da porção inferior 30, de modo a formar áreas de dobradiça que possam localmente absorver esforços e tensões transferidas da superfície interna do pneu durante a rolagem. Em uma modalidade alternativa não mostrada nas figuras, a porção inferior 30 pode ser formada pelo menos parcialmente pelos setores e/ou lóbulos separados um do outro e arranjados lado a lado em um arranjo substancialmente circular ou oval.

[0074] Na modalidade preferida mostrada esquematicamente nas figuras 2 e 3, a porção inferior 30 compreende uma pluralidade de elementos de reforço alongados 31, por exemplo filamentos ou cordas têxteis, fabricadas

21 / 31 de aramida e/ou raion e/ou poliéster e/ou náilon e/ou liocel. Alternativamente, os elementos de reforço alongados 31 também podem ser fabricados de ou compreendem, filamentos ou cordas metálicas, por exemplo fabricados de aço. Os elementos de reforço alongados 31 podem ser incorporados dentro do material de encapsulação 20. Alternativamente, eles podem ser arranjados em uma camada adicional (por exemplo, uma camada de material elastomérico) acoplada ao material de encapsulação 20. Preferivelmente, os elementos de reforço alongados 31 são arranjados substancialmente paralelos entre si. Em uma modalidade não mostrada nas figuras, os elementos de reforço alongados podem ser arranjados nas direções que se estendem radialmente partindo do centro geométrico da porção inferior 30. Em uma modalidade adicional não mostrada nas figuras, os elementos de reforço alongados podem ser arranjados de acordo com um pano tecido quadrado, isto é, formando um pano compreendendo uma trama e uma urdidura.

[0075] Na modalidade mostrada nas Figuras 2 e 3, os elementos de reforço alongados 31 se estendem substancialmente sobre a porção inferior inteira 30. Em uma modalidade alternativa, a área ocupada pelos elementos de reforço alongados pode se estender apenas por parte da porção inferior 30, preferivelmente até ocupar uma área intermediária entre a área projetada pela porção superior 40 sobre a porção inferior 30 e a área da superfície base 32. Em uma modalidade alternativa adicional não mostrada nas figuras, a porção inferior não compreende elementos de reforço alongados.

[0076] De modo a colar o dispositivo de monitoramento 1 sobre a superfície interna do pneu, a superfície base 32 da porção inferior 30 é revestida com um adesivo. Preferivelmente o adesivo é um adesivo sensível à pressão (PSA). Nas modalidades preferidas, o PSA pode ser um adesivo acrílico, um adesivo de silicone, um adesivo butílico, um adesivo com base em borracha natural, um adesivo com base em copolímero de bloco. PSA de dupla face sustentado pode ser usado (consistindo de camadas múltiplas,

22 / 31 incluindo duas camadas de PSA nas duas faces externas e uma camada central de plástico e/ou material elastomérico e/ou expandido), tal como o produto 3MTM 93430 e o produto 3MTM 4026; adesivos de transferência (isto é camadas ou películas consistindo de um adesivo acrílico volumoso), tal como o produto Nitto 5025; espumas acrílicas adesivas de dupla face (isto é camadas ou películas consistindo de um adesivo acrílico volumoso, expandido pelo menos na parte central da camada ou da própria película), tal como por exemplo o produto 3MTM 5952.

[0077] Preferivelmente, o PSA é arranjado como uma camada sobre a superfície base 32 inteira da porção inferior 30. Vantajosamente, o PSA pode ser uma película adesiva dupla face aderida ao material de encapsulação, para formar a superfície base 32 da porção inferior 30. De modo a proteger o PSA uma película removível pode depois ser arranjada, tal como uma película de poliéster, polietileno ou polipropileno ou papel, revestida com uma camada não pegajosa. Na colagem do dispositivo de monitoramento 1 sobre a superfície interna do pneu, a dita película protetiva pode ser removida de modo a expor a camada de PSA à superfície interna do pneu na porção de colagem escolhida. A colagem é depois realizada por uma ação de pressão simples realizada no dispositivo de monitoramento 1 contra a superfície interna do pneu, de modo a fazer com que o PSA atue e forme a camada de conexão. Alternativamente ou em combinação com o uso de um PSA, é possível prover a camada adesiva através de um adesivo estrutural. Um tal adesivo estrutural pode, por exemplo, ser um adesivo com base em cianoacrilato, um adesivo de poliuretano, um adesivo epóxi, um adesivo acrílico.

[0078] O dispositivo de monitorar pneu 1 pode ser produzido por um molde tendo uma cavidade substancialmente conformada e formada em uma maneira equivalente ao formato mais externo do próprio dispositivo. O molde, portanto, compreende uma porção superior e uma porção inferior. A porção

23 / 31 inferior é conectada à porção superior e se estende em alargamento com relação à porção superior, até uma superfície de extremidade de abertura/fechamento do molde. A porção superior do molde projeta sobre a porção inferior uma área menor com relação a uma área da superfície de extremidade de abertura/ fechamento do molde. A superfície de extremidade de abertura/ fechamento pode ser parte do próprio molde ou pode ser realizada por uma das camadas que - no dispositivo 1 formado - são arranjadas na porção inferior, na superfície base 32. Por exemplo, a superfície de extremidade de abertura/fechamento do molde pode ser formada por uma película adesiva dupla face. Em uma outra modalidade, a superfície de extremidade de abertura/fechamento do molde pode ser fabricada de uma camada de material elastomérico incorporando os elementos de reforço alongados anteriormente mencionados. Em uma outra modalidade, a superfície de extremidade de abertura/fechamento do molde pode ser formada por uma camada de material não pegajoso com relação ao material de encapsulação 20, tal como uma poliolefina, preferivelmente polipropileno ou polietileno. Deste modo, a superfície base 32 da porção inferior 30 do dispositivo resultante pode ser substancialmente livre de materiais contaminantes, de modo a facilitar a sua colagem.

[0079] Preferivelmente, o molde é fabricado, pelo menos na parte da sua superfície interna destinada a contactar o material de encapsulação 20, de um material não pegajoso com relação ao próprio material de encapsulação

20. Por exemplo, um tal material não pegajoso pode compreender uma poliolefina, preferivelmente polipropileno ou polietileno. Alternativamente, é possível revestir a superfície interna do molde com um material antiadesivo não poluente com relação ao material de encapsulação 20.

[0080] De modo a produzir o dispositivo de monitoramento 1, a unidade eletrônica 10 é arranjada na porção superior do molde. Se o corpo de contenção 41 é provido, a unidade eletrônica 10 é arranjada pelo menos

24 / 31 parcialmente dentro do próprio corpo de contenção 41, que é preliminarmente alojado contra a superfície interna da porção superior do molde. Alternativamente, a unidade eletrônica é arranjada diretamente dentro do molde. Preferivelmente, a unidade eletrônica 10 é arranjada em um modo que a sua porção carregando os circuitos integrados e os sensores está no lado oposto com relação à porção inferior. A bateria 13 da unidade eletrônica 10 é ao invés arranjada na direção da porção inferior do molde.

[0081] Opcionalmente, pelo menos uma das superfícies da bateria 13 pode ser tratada com um preparador para promover a adesão do material de encapsulação 20 à própria bateria. Tendo assim arranjada a unidade eletrônica 10 dentro da porção superior do molde, o último é enchido substancialmente até a sua superfície de extremidade de abertura/fechamento com o material de encapsulação 20, tipicamente no estado líquido ou semilíquido, até que substancialmente toda a porção inferior do molde seja enchida. Alternativamente, o molde pode ser enchido pelos precursores do material de encapsulação 20, que, quando misturados juntos, formam o material de encapsulação 20 pela reação química dentro do próprio molde. Em ambos os casos, a unidade eletrônica 10 é pelo menos parcialmente incorporada dentro do material de encapsulação 20. Se o corpo de contenção 41 estiver presente, o anel de selo 41a impede o material de encapsulação 20 de passar para dentro da porção superior do molde, de modo a deixar as porções de interstício 42.

[0082] Finalmente, o molde é fechado e submetido a um ciclo térmico para curar e/ou estabilizar o material de encapsulação 20 em torno da unidade eletrônica 10 e para formar a porção inferior 30 do dispositivo de monitoramento 1 em continuidade estrutural com a porção superior 40. O ciclo térmico pode ser realizado levando ou mantendo o molde a uma temperatura pelo menos igual à temperatura ambiente durante um período de pelo menos 2 minutos, preferivelmente em uma temperatura não maior do que 150°C durante um tempo não excedendo 10 horas.

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[0083] Por exemplo, o ciclo térmico pode compreender uma primeira fase em uma temperatura de 50 a 70°C durante 3 a 20 minutos. A jusante da primeira fase, o dispositivo pode ser extraído do molde sem ser danificado (quando o material de encapsulação estiver suficientemente rígido/consistente). O mesmo pode depois ser submetido (não necessariamente imediatamente depois da extração do molde) a um ciclo térmico adicional de 70 a 100°C durante 12 a 36 horas para estabilizar as propriedades mecânicas do material de encapsulação.

[0084] A Figura 5 esquematicamente mostra o dispositivo de monitoramento 1 fixado à superfície radialmente interna 100a de um pneu

100. O dispositivo de monitoramento 1 é fixado à superfície interna 100a do pneu 100 colando-se a porção inferior do dispositivo de monitoramento à superfície interna 100a do pneu 100. A colagem é realizada através da camada adesiva arranjada sobre a superfície base do dispositivo de monitoramento 1.

[0085] Na modalidade mostrada na figura, o dispositivo de monitoramento 1 é fixado a uma porção da superfície interna 100a oposta à banda de rodagem do pneu 100. Mais especificamente, o dispositivo de monitoramento 1 é fixado sobre uma porção de superfície interna localizada no ou através do plano equatorial do pneu.

[0086] Se a superfície base do dispositivo de monitoramento 1 tem formato alongado, pode ser conveniente fixar o dispositivo de monitoramento à superfície interna 100a do pneu 100 tal que a dimensão maior da superfície base esteja arranjada substancialmente de acordo com uma direção circunferencial do pneu 100.

[0087] Se a porção inferior do dispositivo de monitoramento 1 compreende elementos de reforço alongados, pode ser conveniente fixar o dispositivo de monitoramento 1 à superfície interna 100a do pneu 100 tal que os ditos elementos de reforço alongados estejam arranjados substancialmente de acordo com uma direção circunferencial do pneu 100.

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[0088] Se a porção superior do dispositivo de monitoramento 1 tem formato alongado, pode ser conveniente fixar o dispositivo de monitoramento 1 à superfície interna 100a do pneu 100 tal que a dimensão maior da porção superior se estenda substancialmente de acordo com uma direção axial do pneu 100.

[0089] Nas modalidades preferidas, antes de fixar o dispositivo de monitoramento 1, a porção de superfície interna 100a do pneu 100 pretendida para colar é limpa de substâncias que possam comprometer a adesão do dispositivo, tais como por exemplo poeira, sujeira e/ou resíduos de agentes de liberação usados durante a vulcanização do pneu. Isto pode ser obtido, por exemplo, limpando-se com detergentes e/ou solventes e/ou pela ação mecânica e/ou pelo polimento a laser. Em uma outra modalidade, uma película protetiva, por exemplo uma película de náilon ou poliéster, pode ser preparada sobre o pneu cru antes da vulcanização, na porção de superfície interna do pneu que é intencionada para a colagem do dispositivo de monitoramento. A película protetiva mantém a porção da superfície interna do pneu substancialmente livre da poluição de agentes de liberação (ou em qualquer caso de sujeira ou substâncias indesejadas) usados no processo de vulcanização, permanecendo aderentes ao pneu acabado no final da vulcanização. Antes de colar o dispositivo de monitoramento 1, a película é removida para expor uma porção da superfície interna 100a do pneu 100 limpa para a colagem do dispositivo de monitoramento 1. Também pode ser conveniente usar um preparador sobre a superfície interna 100a do pneu 100, por exemplo para promover a adesão de PSA de alta coesão, particularmente adequado para o uso até altas temperaturas. Um exemplo de preparador que pode ser usado é o 3MTM Primer 94.

[0090] A superfície base do dispositivo de monitoramento 1 também pode ser convenientemente limpa, por exemplo com solventes e/ou ação mecânica, antes de colar o dispositivo 1 à superfície interna 100a do

27 / 31 pneu 100.

[0091] Mesmo para a superfície base do dispositivo de monitoramento 1 também pode ser conveniente usar um preparador, por exemplo o mesmo preparador usado na superfície interna 100a do pneu 100.

[0092] Em uso, durante a rolagem do pneu 100, a unidade eletrônica 10 contida no dispositivo de monitoramento 1 provê para detectar e transmitir os dados examinados. O dispositivo de monitoramento 1 é submetido a tensões muito relevantes, em particular nas direções radiais e circunferenciais, quando o mesmo passa através da entrada e da saída da área de contato. As tensões causadas pela rolagem do pneu 100 são transferidas para a superfície interna 100a e, consequentemente, para o dispositivo de monitoramento 1. A porção inferior 30 tendo uma superfície base 32 de área significante permite distribuir as tensões. Além disso, sem estar ligado a qualquer teoria interpretativa, o Requerente acredita que a continuidade estrutural entre a porção inferior 30 e a porção superior 40 do dispositivo de monitoramento realizado pelo material de encapsulação 20 permite dissipar a energia transmitida pelas tensões. Deste modo, a formação de rachaduras e/ou porções de descolamento no dispositivo de monitoramento é eficazmente neutralizada, de modo a manter uma limitação firme do próprio dispositivo de monitoramento 1 à superfície interna 100a do pneu 100.

EXEMPLOS

[0093] Os precursores formulados para obter o material de poliuretano de encapsulação Elasturan® 6065/114/A55 com uma dureza Shore A de 23°C de 87 foram adquiridos da BASF. Estes precursores são: i) componente com base em isocianato no diisocianato de 4,4’- metilenodifenileno; ii) um componente de poliol também compreendendo butanodiol como um extensor de cadeia.

[0094] Os dois precursores foram mantidos a 50°C durante 24h e depois transferidos para os respectivos tanques de uma máquina adequada

28 / 31 para misturar os dois componentes em uma razão em peso de 100/100 e vertendo a mistura dentro de um molde controlado com termostato.

[0095] O aparelho compreendeu, além dos dois tanques para os componentes do material de encapsulação, as bombas para dosar precisamente os componentes por si só, uma cabeça de mistura para misturá- los apropriadamente, um bocal para verter a mistura dentro dos moldes colocados sobre uma mesa rotativa controlada com termostato e um tanque de solvente para lavar a cabeça de mistura e o bocal a jusante da própria cabeça.

[0096] Cada tanque foi controlado por termostato a 55°C e o conteúdo mantido sob agitação constante durante 24h em condições de pressão reduzida (0,25 a 0,75 bar) para desgaseificá-lo, recirculando-o no respectivo circuito que conecta cada tanque à cabeça de mistura, para controlar termostaticamente também estas partes da máquina. Cada componente foi continuamente filtrado no circuito de retorno.

[0097] De modo a verificar as propriedades elásticas estáticas e dinâmicas do material de encapsulação resultante, assim como avaliar o tempo de maturação apropriado para esperar antes da extração do dispositivo do molde sem danificá-lo, amostras de material de encapsulação puro foram preparadas vertendo-se a mistura dos dois componentes em um molde controlado com termostato a 55°C de formato substancialmente prismático com uma base retangular, fechado com uma tampa coberta com uma folha de polipropileno, obtendo placas de cerca de 100 x 50 x 2 mm. Sob as condições descritas acima, foi obtido um material extraível depois de 3,5 minutos e tal que, depois da maturação durante 20 minutos a 100°C, o durômetro Shore A deu uma leitura de 78 nos 2 mm de material quente, leitura que foi usada para avaliar preliminarmente a conformidade do material obtido às propriedades desejadas.

[0098] O material, depois do envelhecimento de 24h a 70°C, também teve as seguintes propriedades: IRHD a 100°C = 80; resistência à tração final

29 / 31 a 100°C = 7,3 MPa; esforço de tração final a 100°C = 402%; resistência à tração à 50% a 100°C = 3,35 MPa; G’ (70°C, 3%, 1 Hz) = 8,1 MPa.

[0099] Em uma linha de montagem uma série de amostras de circuito integrado idênticas incluindo sensores de temperatura e pressão foi preparada.

[00100] Cada circuito integrado foi soldado a uma bateria, de modo a posicionar a bateria em um plano substancialmente paralelo àquele do próprio circuito integrado.

[00101] O circuito integrado foi planejado para não ter furos passantes, depois da operação de solda da bateria, para prevenir a passagem de material de encapsulação.

[00102] Cada unidade eletrônica assim fabricada foi colocada em um corpo de contenção substancialmente cilíndrico fabricado de náilon cheio com fibra de vidro (moldado por injeção) e foi colada a ele através de um anel de adesivo epóxi arranjado tanto ao longo de um anel de vedação e em torno de um furo localizado no elemento de medição de pressão. A ligação de cada unidade eletrônica com o corpo de contenção foi realizada de modo que a bateria fosse substancialmente coaxial ao corpo de contenção.

[00103] Os dispositivos foram preparados limpando-se a bateria de cada montagem com álcool e depois aplicando-se com uma escova à bateria uma solução alcoólica de um preparador (LORD Chemosil X 1960-22) para facilitar o acoplamento do poliuretano ao metal. Cada montagem foi depois mantido em um forno a 75°C durante 30 a 60 minutos e depois colocada em um molde controlado com termostato a 55°C, montado sobre uma mesa rotativa.

[00104] O molde foi montado para ter a parte com seção menor, correspondendo ao corpo de contenção, na base, de modo que a montagem tivesse a bateria voltada para cima.

[00105] Cada molde foi depois levado sob o bocal da máquina de dosagem e a mistura dos dois componentes precursores do material de

30 / 31 encapsulação foi dispensado dentro dele, de modo a encher a parte acima do circuito integrado da unidade eletrônica. Um excesso de material de encapsulação foi dispensado, de modo que quando o molde foi fechado, enquanto o material estivesse ainda líquido, o excesso escapou, garantindo assim o enchimento completo do próprio molde. Um disco de fita adesiva dupla fase acrílica PSA 3MTM 93430 com um diâmetro de 70 mm foi aplicado ao molde fechando a superfície (por um adesivo dupla face), de modo que uma parte do adesivo entrasse em contato com o material de encapsulação, enquanto o adesivo dupla face oposto, aderente à tampa do molde, foi protegido por uma película protetiva (papel de silicone). Depois de 3,5 minutos da moldagem, os dispositivos foram extraídos do molde, mantido a 55°C. Depois da eliminação do excesso de adesivo e material de encapsulação, os dispositivos acabados foram assim obtidos, nos quais o diâmetro da porção superior foi 25 mm e o diâmetro da porção inferior foi 55 mm; a espessura do material de encapsulação foi 0,5 mm na borda externa da porção inferior e 1,5 mm no centro geométrico. O raio de conexão entre o topo e a base foi 2,5 mm.

[00106] Os dispositivos extraídos do molde foram depois tratados durante 24 horas a 75°C em um forno sob uma corrente de nitrogênio, para reduzir o início de fenômenos de oxidação possíveis.

[00107] Quatro destes dispositivos foram fixados dentro de um pneu PZEROTM 305/30R20 (103Y) produzido pelo Requerente, em que quatro porções respectivas de película de náilon foram aplicadas antes da vulcanização para manter limpo as áreas internas da superfície subjacente da porção de cintura do pneu intencionado para fixar os próprios dispositivos: as porções de película de náilon foram removidas uma a uma e cada dispositivo foi colocado na área interna da superfície protegida, pela remoção da película protetiva do adesivo imediatamente antes da aplicação e depois prensando-se o dispositivo sobre a superfície interna do pneu, com uma pressão aplicada

31 / 31 mais alta do que cerca de 0,5 kg/cm2, para fazer o PSA aderir. A aplicação do dispositivo foi realizada de modo a evitar o aprisionamento de ar tanto quanto possível.

[00108] Depois de 24 horas da aplicação dos dispositivos ao pneu, o mesmo foi montado sobre uma roda e submetido à um teste de alta velocidade interno padrão ECE 30 Y, aprovado para a marcação Y, que provê uma série de revoluções nas rodas em velocidade gradualmente crescente. Depois de uma etapa a 300 km/h o pneu foi removido e a integridade dos dispositivos foi checada; o pneu foi depois novamente montado e levado, de acordo com a metodologia, até 350 km/h. No final do teste o pneu foi removido e foi checado que os dispositivos estavam ainda funcionando e substancialmente aderidos.

[00109] Do mesmo modo, quatro dispositivos foram fixados respectivamente dentro de dois pneus PZEROTM 305/30R20 (103Y) e dois pneus PZEROTM 245/35R20 (91Y) produzidos pelo Requerente. Os pneus foram montados em um Porsche 911 e o veículo foi depois submetido a uma série de voltas de condução dura na pista de corridas, com velocidades até 260 km/h: no final do teste, com os pneus pesadamente usados, foi checado que os dispositivos estavam ainda funcionando e substancialmente aderidos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de monitorar pneu, caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade eletrônica pelo menos parcialmente encerrada em um material de encapsulação, o dito dispositivo compreendendo: - uma porção inferior tendo uma superfície base destinada a fixar o dito dispositivo a uma porção de superfície interna de um pneu; - uma porção superior arranjada no lado oposto do dito dispositivo com relação à dita superfície base, a dita porção superior encerrando a dita unidade eletrônica; em que: - pelo menos parte da dita porção inferior e pelo menos parte da dita porção superior são formadas em continuidade pelo dito material de encapsulação; - a dita porção superior projeta sobre a dita porção inferior uma área menor com relação a uma área da dita superfície base.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita porção inferior compreende uma pluralidade de elementos de reforço.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de reforço compreendem filamentos ou cordas têxteis ou metálicos.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditos filamentos ou cordas têxteis são fabricados de um ou mais dos seguintes materiais têxteis: aramida, raion, poliéster, náilon, liocel.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de reforço são arranjados na dita porção inferior com uma densidade compreendida entre 30 cordas/dm e 500 cordas/dm.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações

2 a 5, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de reforço são associados com ou incorporados no dito material de encapsulação.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de reforço são incorporados em uma camada de material elastomérico acoplado ao dito material de encapsulação.

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita porção superior tem um formato substancialmente prismático ou cilíndrico com uma base circular ou oval.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita porção inferior tem um formato circular ou oval.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita área da dita superfície base é igual a pelo menos 130%, preferivelmente igual a pelo menos 200%, da área projetada sobre a dita porção inferior pela dita porção superior.

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita porção superior compreende um corpo rígido encerrando pelo menos parte da dita unidade eletrônica e pelo menos parte do dito material de encapsulação.

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito material de encapsulação é um material de poliuretano ou uma poliureia.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dito material de poliuretano é um material de poliuretano com base em poliéter.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13,

caracterizado pelo fato de que o dito material de encapsulação tem dureza IRHD a 100°C maior do que 60, preferivelmente menor do que 90.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito material de encapsulação tem uma espessura de menos do que 1,0 mm, preferivelmente maior do que 0,1 mm em uma porção externa da dita porção inferior.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito material de encapsulação da dita porção inferior é conectada ao dito material de encapsulação da dita porção superior através de uma ou mais porções conectoras tendo um raio de curvatura de não menos do que 0,5 mm, preferivelmente não maior do que 10 mm.

17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita porção inferior tem uma espessura máxima de menos do que 5 mm.

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita porção superior tem uma espessura mínima de não menos do que 5 mm, preferivelmente não maior do que 20 mm.

19. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita superfície base compreende uma camada adesiva adequada para colar à dita porção de superfície interna de um pneu.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o dito adesivo é um adesivo sensível à pressão ou um adesivo estrutural ou combinações dos mesmos.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a dita superfície base é formada por uma película adesiva dupla face aderindo ao dito material de encapsulação,

carregando a dita camada adesiva.

22. Pneu (100), caracterizado pelo fato de que compreende uma superfície interna (100a) e um dispositivo de monitoramento compreendendo uma unidade eletrônica encerrada em um material de encapsulação como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, fixado através da dita superfície base à dita superfície interna (100a) do pneu (100) por meio de uma camada adesiva.

23. Pneu de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo é fixado a uma porção da dita superfície interna (100a) oposta a uma banda de rodagem do dito pneu (100).

24. Método de produção de um dispositivo de monitorar pneu, caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade eletrônica encerrada em um material de encapsulação, por um molde compreendendo: - uma porção superior; - uma porção inferior conectada à dita porção superior e estendida em alargamento com relação à dita porção superior até uma superfície de extremidade de abertura/fechamento do dito molde, em que a dita porção superior projeta sobre a dita porção inferior uma área menor com relação a uma área da dita superfície de extremidade de abertura/fechamento do dito molde; em que o dito método compreende: - arranjar a dita unidade eletrônica na dita porção superior do dito molde; - encher substancialmente até a dita superfície de extremidade de abertura/ fechamento pelo menos parte do dito molde com o dito material de encapsulação ou com precursores do dito material de encapsulação, para incorporar pelo menos parcialmente a dita unidade eletrônica dentro do dito material de encapsulação e encher substancialmente toda a dita porção inferior do dito molde;

- endurecer o dito material de encapsulação para envolver pelo menos parcialmente a dita unidade eletrônica no dito material de encapsulação.

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente arranjar uma película adesiva dupla face para fechar o dito molde na dita superfície de abertura/fechamento antes de endurecer o dito material de encapsulação.