BRPI0722155A2 - Pneu, e, conduto - Google Patents

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BRPI0722155A2
BRPI0722155A2 BRPI0722155-0A BRPI0722155A BRPI0722155A2 BR PI0722155 A2 BRPI0722155 A2 BR PI0722155A2 BR PI0722155 A BRPI0722155 A BR PI0722155A BR PI0722155 A2 BRPI0722155 A2 BR PI0722155A2
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BR
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tire
mechanochromic
conduit
mechanochromic material
pressure
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Christopher Simon Patient
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Norgren Ltd C A
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    • G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
    • G01L7/086—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type with optical transmitting or indicating means
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Description

I "PNEU, E, CONDUTO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a dispositivos que incluem uma indicação visual de cor de um nível de pressão no dispositivo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Muitos dispositivos e sistemas contêm substâncias pressurizadas, como fluidos e gás. Em tais dispositivos e sistemas, a medição ou indicação de pressão é com frequência desejável. Por exemplo, uma indicação de uma pressão correta do pneu é desejável para segurança e longevidade do pneu e 10 uma indicação da pressão do conduto pode ser desejável antes de desconectar o conduto ou pode permitir a análise e diagnóstico do circuito quando o conduto é um componente de um circuito pressurizado.
Assim, a pressão em um dispositivo ou circuito tem sido tipicamente indicada através do uso de vários calibradores conhecidos na 15 técnica. Estes calibradores de pressão são tipicamente providos com uma escala ou mostrador para medir ou indicar a pressão. Além de serem onerosos, o desempenho e a precisão dos calibres de pressão podem ser afetados por vários fatores, como temperatura, vazamento, vibração, condensação, flutuações em pressão, corrosão, e entupimento. Em casos onde o calibrador de 20 pressão gera leituras incorretas, pode ser difícil determinar se a leitura está imprecisa, salvo se um ou mais outros calibradores de pressão precisos também forem usados para medir a pressão. Assim, calibradores de pressão nem sempre podem ser considerados para uma pressão precisamente indicada.
Apesar de serem comuns calibradores de pressão que usam uma escala ou mostrador, indicadores de pressão foram desenvolvidos os quais usam cor para indicar ou medir a pressão; no entanto, eles não foram amplamente adotados. Um exemplo deste indicador de pressão é encontrado na patente US 5.189.979 para Popenoe (a seguir referido como "Popenoe"). Em Popenoe, o indicador de pressão inclui um fluido absorvedor de luz localizado entre um diafragma e uma janela de inspeção. No lado do diagrama voltado para a janela de inspeção, uma área indicadora de cor é provida. Um aumento na pressão leva o diafragma a flexionar e o indicador a ser deslocado 5 em direção à janela de inspeção, assim diminuindo a espessura do fluido absorvedor de luz entre o indicador de cor e a janela de inspeção. Como resultado, a área indicadora de cor pode ser vista através da janela de inspeção.
A presente invenção é dirigida a dispositivos que incluem um material mecanocromático que muda de cor em resposta à pressão.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O escopo da presente invenção é apenas definido pelas reivindicações anexas, e não é afetado em qualquer grau pelas declarações apresentadas neste sumário.
Em uma forma de realização da presente invenção, um pneu compreende uma superfície interna pressurizada, uma superfície externa, e um material mecanocromático que muda de cor de acordo com a pressão do pneu.
Em outra forma de realização da presente invenção um conduto compreende uma superfície interna pressurizada, uma superfície externa, e um material mecanocromático que muda de cor de acordo com a pressão do conduto.
ASPECTOS
De acordo com um aspecto da presente invenção, um pneu
compreende:
uma superfície interna pressurizada;
uma superfície externa; e
um material mecanocromático que muda de cor de acordo com a pressão do pneu.
Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado na superfície externa (54).
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um remendo adesivo.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um
tampão.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um revestimento.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como
uma tinta.
Preferivelmente, o material mecanocromático muda
reversivelmente de uma cor para outra quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície excede uma pressão limiar.
Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado abaixo da superfície externa do pneu.
Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado
abaixo de uma janela de inspeção incluída no pneu.
Preferivelmente, um material não mecanocromático é aplicado acima do material mecanocromático.
Preferivelmente, o material mecanocromático muda de cor em
resposta à tensão sob cisalhamento.
Preferivelmente, o material mecanocromático muda de cor em resposta à tensão normal.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, um conduto compreende:
uma superfície interna pressurizada;
uma superfície externa; e
um material mecanocromático que muda de cor de acordo com a pressão do conduto. Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado sobre a superfície externa.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um remendo adesivo.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um
tampão.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como um revestimento.
Preferivelmente, o material mecanocromático é aplicado como
uma tinta.
Preferivelmente, o conduto é extrudado a partir do material mecanocromático.
Preferivelmente, o material mecanocromático reversivelmente muda da cor azul para a cor vermelha quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície excede uma pressão limiar.
Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado abaixo da superfície externa do conduto.
Preferivelmente, o material mecanocromático está localizado abaixo de uma janela de inspeção incluída no conduto.
Preferivelmente, um material não mecanocromático é aplicado
acima do material mecanocromático.
Preferivelmente, o material mecanocromático muda de cor em resposta à tensão sob cisalhamento.
Preferivelmente, o material mecanocromático muda de cor em resposta à tensão normal.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 mostra uma vista em perspectiva lateral de um pneu que inclui um material mecanocromático. Figura 2 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 3 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 4 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um
material mecanocromático.
Figura 5 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 6 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 7 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 8 mostra uma vista em seção de um pneu que inclui um material mecanocromático.
Figura 9 mostra uma vista em perspectiva lateral de um conduto
que inclui um material mecanocromático.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO ATUALMENTE PREFERIDAS
Figura 1 mostra um material mecanocromático 10 configurado 20 para funcionar como um indicador de pressão sobre um pneu 50. Como usado aqui, um material mecanocromático 10 é um material em que a absorção óptica do material na porção visível do espectro pode ser manipulada pela tensão mecânica, como por aplicação de cisalhamento ou tensão normal ao material mecanocromático 10. Na presente forma de realização, o material 25 mecanocromático 10 muda de cor em resposta à tensão de cisalhamento mecânico; no entanto, em formas de realização alternativas o material mecanocromático pode ser um material que muda de cor quando submetido a tensão normal. Na presente forma de realização, o material mecanocromático 10 inclui um polímero conjugado, como politiofeno, polipirrol, ou um polímero diacetileno, que muda de cor em resposta a uma tensão mecânica. O material mecanocromático 10 preferivelmente inclui polidiacetileno (PDA), que exibe 5 uma transição reversível de cor azul-para-vermelho, podendo ser estimulada pela tensão mecânica (“mecanocromismo”). O material mecanocromático 10 é preferivelmente provido como um filme que inclui PDA, que pode ser um filme de mono-camadas ou um filme de múltiplas camadas, como, por exemplo, mas sem limitações, filmes com ácido 10, 12-pentacosadiinóico 10 (PCDA).
Os versados na técnica irão reconhecer que está dentro do escopo da presente invenção utilizar outros materiais mecanocromáticos 10. A título de exemplo e não de limitação, em formas de realização alternativas, o material mecanocromático pode incluir cristais fotônicos, como, por exemplo, 15 e não limitação, compósito de cristal fotônico à base de poli-acrilato de 2- metoxietila (MOEA), como, por exemplo, alguns compósitos de cristal fotônico à base de MOEA que demonstram uma transição reversível de cor vermelha para amarela para azul dependendo do nível de tensão mecânica. Em outras formas de realização alternativas, o material mecanocromático pode 20 incluir ésteres de colesterol de cristal líquido ou redes coloidais cristalinas polimerizadas (PCCA), incluindo PCCA’s descritos na Publicação de patente U.S. No. 20030122112. Os materiais acima são exemplos de materiais mecanocromáticos 10 possíveis que podem ser usados dentro do escopo da presente invenção; no entanto está dentro do escopo da presente invenção 25 utilizar qualquer material mecanocromático que é provido com uma aparência visual alterada em resposta a uma tensão mecânica.
Na forma de realização mostrada na Figura 1, o pneu 50 é mostrado localizado em tomo de um cubo de roda 70 e provido com uma superfície externa 54 que inclui uma banda de rodagem 55, um flange 57, uma parede lateral 60, e uma haste de válvula 63. Apesar de somente um lado do pneu 50 ser mostrado, o versado na técnica irá notar que o outro lado do pneu 50 é provido com um flange (não mostrado) e com uma parede lateral (não 5 mostrada). Na presente forma de realização, o pneu 50 é provido com uma superfície interna 56 a ser pressurizado. Como mostrado na Figura 2, a superfície interna 56 define, pelo menos em parte, uma cavidade 58. Na presente forma de realização, o pneu 50 e o cubo de roda 70 definem uma cavidade 58, que é pressurizada.
Na presente forma de realização, pelo menos uma porção do pneu
50, preferivelmente, pelo menos uma porção da superfície externa 54, é provida com o material mecanocromático. Apesar de que, como mostrado, o material mecanocromático 10 está localizado na parede lateral 60, o versado na técnica irá apreciar que está dentro do escopo da presente invenção que a 15 localização do material mecanocromático 10 pode ser em qualquer lugar desde que a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 efetue uma tensão mecânica sobre o material mecanocromático 10, pelo que é efetuada uma mudança de cor no material mecanocromático 10. A título de exemplo, e não limitação, o material mecanocromático 10 pode estar 20 localizado pelo menos parcialmente sobre uma banda de rodagem 55; no entanto, porque o material mecanocromático 10 pode ser visto mais facilmente se localizado sobre a parede lateral 60 ou flange 57, prefere-se que o material mecanocromático 10 esteja localizado em uma ou ambas destas seções.
Na presente forma de realização, o material mecanocromático 10 pode ser aplicado como um remendo adesivo, um revestimento, uma camada, uma tinta, ou um tampão, desde que o material mecanocromático 10 possa ser visto. O material mecanocromático 10 pode ser provido com qualquer formato, incluindo, mas não limitado a um círculo, um oval, um polígono, uma forma irregular, uma faixa, um símbolo, letra(s), ou número(s). Além disso, apesar de que na presente forma de realização, o material mecanocromático 10 é mostrado aplicado sobre a superfície externa 59 do pneu 50, o escopo da presente invenção não é assim limitado. A título de exemplo, e não limitação, 5 como mostrado na Figuras 4-8, o material mecanocromático 10 pode estar localizado, pelo menos em parte, abaixo da superfície externa 59 do pneu 50, incluindo como uma parte da superfície interna 56, desde que a mudança de cor possa ser percebida. Além disso, está no escopo da presente invenção aplicar um material não mecanocromático 12, como, por exemplo, e não 10 limitação, um revestimento de um material não mecanocromático 12, acima do material mecanocromático 10 ou para localizar o material mecanocromático 10 abaixo de uma janela de inspeção 13 incluída no pneu 50, desde que uma mudança de cor possa ser percebida. Figuras 3-8 mostram disposições possíveis para o material mecanocromático 10, no entanto, o versado na 15 técnica irá apreciar que outras disposições são contempladas dentro do escopo da presente invenção. A título de exemplo, e não limitação, apesar da Figura 5 mostrar uma janela de inspeção 13 adjacente à substância mecanocromática
10, um intervalo ou espaço pode ser provido entre as mesmas.
Com vantagem, o material mecanocromático 10 é configurado 20 para mudar cor em resposta a uma mudança em pressão. De acordo com um aspecto da presente forma de realização, o material mecanocromático 10 é configurado para mudar reversivelmente a cor em resposta a uma mudança na pressão. De acordo com outro aspecto da presente forma de realização, o material mecanocromático 10 é de uma cor quando a quantidade de pressão 25 exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 se encontra em ou abaixo de uma pressão limiar. De acordo com outro aspecto da presente forma de realização, o material mecanocromático 10 é de outra cor quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 está acima de uma pressão limiar. Em formas de realização alternativas, o material mecanocromático 10 pode mudar para uma ou mais outras cores quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 está acima de um ou mais outros limiares de pressão. Na 5 presente forma de realização, o material mecanocromático 10 é azul quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 está em ou abaixo da pressão limiar e vermelho quando a quantidade de pressão exercida sobre a cavidade definindo a superfície interna 56 está acima da pressão limiar.
Figura 9 mostra uma forma de realização alternativa em que o
material mecanocromático 10 é configurado para funcionar como um indicador de pressão em um conduto 80. Um conduto 80 é qualquer estrutura através da qual escoa uma substância pressurizada. A título de exemplo, e não limitação, o conduto 80 pode ser uma mangueira ou um tubo. O conduto 80 15 pode incluir uma válvula (não mostrada). O conduto 80 pode, por exemplo, e não limitação, ser um componente em um sistema de aquecimento ou de condicionamento de ar, um sistema de óleo, um sistema de gás, um sistema de água, ou um sistema químico.
Na presente forma de realização, o conduto 80 é provido com uma 20 superfície interna 85 a ser pressurizada. Como mostrado na Figura 9, o conduto 80 é provido com uma superfície interna 85 que define, pelo menos em parte, uma cavidade 81, que é pressurizada. Como mostrado na Figura 9, a cavidade 81 se estende a partir de uma primeira extremidade 82 do conduto 80 para uma segunda extremidade 83 do conduto 80. A primeira e a segunda 25 extremidades 82, 83 podem, dentro do escopo da presente invenção, conectar a uma ou mais de outras estruturas, como por exemplo, e não limitação via cordões (não mostrados), conectores (não mostrados), ou grampos (não mostrados). Está dentro do escopo da presente invenção prover o conduto 80 com um formato geralmente cilíndrico, como mostrado, ou com outros formatos, como, por exemplo e não limitação, um formato em T, um formato em Y, um formato em F, ou um formato de cotovelo. Consequentemente, será entendido pelo versado na técnica comum que a presente forma de realização é amplamente dirigida a um conduto 80, qualquer que seja seu formato.
Na presente forma de realização, o material mecanocromático 10 pode ser aplicado como um remendo adesivo, a revestimento, uma camada, uma tinta, ou um tampão, desde que o material mecanocromático 10 possa ser visto. O material mecanocromático 10 pode ser provido com qualquer formato, 10 incluindo, mas não limitado a, um círculo, uma faixa, um oval, um polígono, uma forma irregular, um símbolo, letra (s), ou número(s). Como mostrado, o conduto 80 pode ser provido com material mecanocromático 10 localizado em cada uma das extremidades 82, 83. Além disso, apesar de na presente forma de realização, o material mecanocromático 10 ser mostrado aplicado sobre a 15 superfície externa 86 do conduto 80, o escopo da presente invenção não é assim limitado. A título de exemplo, e não limitação, o material mecanocromático 10 pode estar localizado, pelo menos em parte, abaixo da superfície externa 86 do conduto 80, incluindo como uma parte da superfície interna 85, desde que a mudança de cor possa ser percebida. Além disso, 20 similar às disposições mostradas nas Figuras 3-8, com relação ao pneu 50, está dentro do escopo da presente invenção aplicar um material não mecanocromático 12, como, por exemplo, e não limitação, um revestimento de um material não mecanocromático 12, acima do material mecanocromático 10 ou para localizar o material mecanocromático 10 abaixo de uma janela de 25 inspeção 13 incluída no conduto 80, desde que uma mudança de cor possa ser percebida. De acordo com outro aspecto da presente forma de realização, o conduto 80 pode ser extrudado a partir do material mecanocromático 10.
A presente descrição mostra exemplos específicos para ensinar aos versados na arte como fazer e usar o melhor modo de realização da invenção. Para fins de ensinar os princípios inventivos, alguns aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na arte irão notar variações a partir destes exemplos que estão dentro do escopo da invenção. Os 5 versados na arte irão apreciar que os aspectos descritos acima podem ser combinados em vários modos para formar variações múltiplas da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos acima, mas somente pelas reivindicações e seus equivalentes.
As descrições detalhadas das formas de realização acima não são 10 descrições exaustivas de todas as formas de realização contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. De fato, os versados na técnica irão reconhecer que alguns elementos das formas de realização acima descritas podem ser combinados de vários modos ou eliminados para criar outras formas de realização, e que estas outras formas de realização 15 estarão dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Será também evidente para os versados na arte que as formas de realização acima descritas podem ser combinadas no todo ou em parte para criar formas de realização adicionais dentro do escopo e ensinamentos da invenção.
Assim, apesar de formas de realização específicas, e exemplos 20 para, a invenção serem descritos aqui para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da invenção, como os versados na técnica relevante irão reconhecer. Os ensinamentos apresentados aqui podem ser aplicados a outras formas de realização, como por exemplo pneus usados em conjunto com as câmaras de ar internas, como, 25 por exemplo, e não limitação, pneus de bicicletas e não apenas às formas de realização descritas acima e mostradas nas figuras anexas. Assim, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.

Claims (25)

1. Pneu (50), caracterizado pelo fato de compreender: uma superfície interna pressurizada (56); uma superfície externa (54); e um material mecanocromático (10) que muda de cor de acordo com a pressão do pneu (50).
2. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado na superfície externa (54).
3. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um remendo adesivo.
4. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um tampão.
5. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um revestimento.
6. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como uma tinta.
7. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda reversivelmente de uma cor para outra quando a quantidade de pressão excede uma pressão limiar.
8. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado abaixo da superfície externa (59) do pneu (50).
9. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado abaixo de uma janela de inspeção (13) incluída no pneu (50).
10. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um material não mecanocromático (12) é aplicado acima do material mecanocromático (10).
11. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda de cor em resposta à tensão sob cisalhamento.
12. Pneu (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda de cor em resposta à tensão normal.
13. Conduto (80), caracterizado pelo fato de compreender: uma superfície interna pressurizada (85); uma superfície externa (86); e um material mecanocromático (10) que muda de cor de acordo com a pressão do conduto (80).
14. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado na superfície externa (86).
15. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um remendo adesivo.
16. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um tampão.
17. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como um revestimento.
18. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) é aplicado como uma tinta.
19. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que Conduto (80) é extrudado a partir do material mecanocromático (10).
20. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda reversivelmente da cor azul para a cor vermelha quando a quantidade de pressão excede uma pressão limiar.
21. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado abaixo da superfície externa (86) do conduto (80).
22. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) está localizado abaixo de uma janela de inspeção (13) incluída no conduto (80).
23. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um material não mecanocromático (10) é aplicado acima do material mecanocromático (10).
24. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda de cor em resposta à tensão sob cisalhamento.
25. Conduto (80) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material mecanocromático (10) muda de cor em resposta à tensão normal.
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