ES2216114T3 - Metodo y dispositivo para inflar neumaticos. - Google Patents
Metodo y dispositivo para inflar neumaticos.Info
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Abstract
LA INVENCION SE RELACIONA CON UN METODO PARA INFLAR NEUMATICOS QUE COMPRENDE LOS PASOS SIGUIENTES: DISPONER UN NEUMATICO MONTADO EN SU LLANTA Y PROVISTO DE LA CORRESPONDIENTE VALVULA (28) PARA SU INFLADO Y DESINFLADO; EL NEUMATICO CONTIENE CIERTA CANTIDAD DE AIRE; DESINFLARLO PARA ALCANZAR UNA PRESION MENOR O IGUAL A LA PRESION MINIMA PREESTABLECIDA, QUE EN TODO CASO ES INFERIOR A LA PRESION ATMOSFERICA; INFLARLO POR MEDIO DE UNA FUENTE (37) DE GAS INERTE HASTA ALCANZAR UNA PRESION MAYOR QUE LA ATMOSFERICA, OBTENIENDO EN SU INTERIOR UNA MEZCLA GASEOSA CON UN CONTENIDO EN VOLUMEN DE O 2 , COMPRENDIDO ENTRE 5 % Y 0,5 %. TAMBIEN SE RELACIONA CON UN APARATO (10) DE ESCAPE DE LOS GASES DEL NEUMATICO ESPECIALMENTE ADAPTADO AL MISMO.
Description
Método y dispositivo para inflar neumáticos.
Esta invención se refiere a un método y
dispositivo para inflar y evacuar neumáticos.
Se acepta ampliamente que el deterioro de
neumáticos de vehículo basados en caucho es atribuible, al menos en
parte, a la presencia de oxígeno en el gas con el que son inflados
los neumáticos. Por este motivo es práctica común, por ejemplo en
el caso de neumáticos de aviones, inflar los neumáticos con
nitrógeno inerte en vez de aire comprimido. Convencionalmente, esto
se consigue inflando los neumáticos desde cilindros que contienen
nitrógeno comprimido.
El documento
US-A-3498341 que representa la
técnica anterior más próxima revela un método para desinflar un
neumático y luego volver a inflarlo, a través de una válvula de
neumático asociada al neumático, con un gas inerte, en que el
método incluye los pasos de:
- a)
- abrir la válvula de neumático y conectar a ella un primer extremo de un primer conducto de forma que el gas pueda ser evacuado desde el neumático a la atmósfera a través de un segundo extremo opuesto del primer conducto con lo que es introducido aire comprimido a través de un tubo de Venturi de manera que se provoca una reducción de presión en el primer conducto que incrementa la tasa a la cual es evacuado gas a la atmósfera desde el neumático hasta que la presión de gas en el neumático alcanza un nivel sub-atmosférico;
- b)
- conectar el segundo extremo del primer conducto a una fuente de gas inerte de forma que el gas inerte comprimido fluye a través del primer conducto y hacia dentro del neumático a través de la válvula, volviendo a inflar con ello el neumático con gas inerte.
Si un neumático inflado previamente con aire
tiene que ser inflado con nitrógeno, la válvula del neumático es
inicialmente retirada o manipulada para permitir que escape el
aire. Mientras que la presión del aire en el neumático sea mayor
que la presión atmosférica ambiental, el aire escapará libremente.
Sin embargo, cuando las presiones interna y externa alcancen el
equilibrio, el neumático permanecerá cargado con un volumen de aire
a presión atmosférica. En un intento de deshacerse de este aire
residual, la práctica existente es usar un sistema de purgado en el
cual, tras desinflar el neumático hasta la presión atmosférica, el
neumático es vuelto a inflar con nitrógeno puro. El contenido de
oxígeno del aire residual es diluido de acuerdo con ello. El
neumático es desinflado otra vez e inmediatamente vuelto a inflar
otra vez con el nitrógeno puro, diluyendo con ello adicionalmente
el contenido de oxígeno del gas dentro del neumático. Este proceso
de desinflar y volver a inflar puede tener que ser llevado a cabo
varias veces para conseguir un nivel de nitrógeno aceptablemente
puro. Desinflar y volver a inflar de forma repetitiva es, sin
embargo, costoso en tiempo y supone un desperdicio de nitrógeno. El
documento US-A-3.498.341 describe un
método para inflar un neumático con gas inerte, en que el
neumático es desinflado hasta una presión menor que la presión
atmosférica por medio de una fuente de vacío, y después el
neumático es inflado con una fuente de gas inerte.
Se ha descubierto inesperadamente que cuando hay
menos de alrededor de 5% (en volumen) de O_{2}, y preferiblemente
3% (en volumen) de O_{2} en la mezcla de gases que llena el
neumático, el deterioro del neumático es sustancialmente similar al
deterioro de un neumático lleno de nitrógeno sustancialmente puro,
mientras que el deterioro del neumático se incrementa
sustancialmente cuando el neumático está lleno de aire. El
deterioro máximo del neumático se produce cuando el neumático está
lleno de aire, es decir, con una mezcla de gases que comprende
alrededor de un 21% (en volumen) de O_{2}.
Sobre la base de este resultado inesperado, se ha
desarrollado un método sencillo y barato para inflar neumáticos
con gas inerte. De acuerdo con la invención, se proporciona un
método para inflar un neumático en el que un neumático es montado
sobre una llanta que comprende una válvula de neumático para inflar
o desinflar el neumático, en que el neumático está lleno de una
cierta cantidad de aire. El neumático es desinflado hasta alcanzar
una presión que es como mucho igual a, o menor que una determinada
presión baja, menor que la presión atmosférica. El neumático es
inflado tras ello con una fuente de gas inerte para alcanzar una
presión al menos igual a una presión recomendada, mayor que la
presión atmosférica, con el fin de obtener dentro del neumático una
mezcla de gases que comprenda menos de alrededor de un 5% en
volumen de O_{2}.
El desinflado del neumático por debajo de la
presión ambiental puede realizarse por cualquier medio para crear
una succión, tal como una bomba, un sistema de evacuación, etc.,
incluyendo un medio de succión como el descrito aquí
posteriormente. Este medio de succión es preferiblemente capaz de
succionar aire del neumático con el fin de alcanzar una presión
claramente por debajo de la presión atmosférica, preferiblemente en
torno a por lo menos 10 kPa por debajo de la presión atmosférica y
más preferiblemente al menos 50 kPa por debajo de la presión
atmosférica.
Tras desinflar el neumático, puede realizarse el
inflado con nitrógeno impuro que contiene menos de un 5% (en
volumen) de O_{2}, preferiblemente menos de un 3% (en volumen) de
O_{2}, para obtener una mezcla de gases en el neumático.
Alternativamente, puede usarse argón o cualquier otro gas inerte,
como se pondrá fácilmente de manifiesto para alguien con
experiencia ordinaria en la técnica.
Llenar un neumático con nitrógeno puro o
nitrógeno industrialmente puro (tal como nitrógeno obtenido a
partir de una unidad criogénica con la que los cilindros son
llenados a continuación, con un contenido del 99,95% en volumen de
N_{2}), según las enseñanzas de la técnica anterior, es muy
caro.
De acuerdo con la invención, se ha encontrado que
habitualmente sería extremadamente dificultoso y exageradamente
caro tener una mezcla de gas dentro del neumático inflado que
comprenda menos de alrededor de un 1% en volumen de O_{2},
particularmente cuando el inflado del neumático se realiza en un
paso. De acuerdo con ello, constituye otro objeto de la invención
llenar neumáticos con el denominado nitrógeno impuro, es decir
nitrógeno gaseoso (en mezcla o no, con argón u otro gas inerte
cualquiera) que contenga no menos de alrededor de un 0,5% de
O_{2} y preferiblemente no menos de alrededor de un 1% en volumen
de oxígeno, con el fin de obtener tras el inflado del neumático una
mezcla de gases dentro de dicho neumático que comprenda entre
alrededor de un 5% en volumen y un 0,5% en volumen de oxígeno y que
comprenda preferiblemente menos de alrededor de un 3% en volumen de
oxígeno. Más preferiblemente, alrededor de al menos un 1% en
volumen de O_{2} es apropiado.
Aunque un dispositivo de adsorción por oscilación
de presión (PSA, del inglés "Pressure Swing Adsorption") para
generar nitrógeno puede ser apropiado en ciertas circunstancias, la
pureza del nitrógeno gaseoso producido por tales dispositivos es
habitualmente de entre un 95% y un 99,5% en volumen de nitrógeno.
Son usados para llevar a cabo la invención sólo en aquellos casos
en los que es necesario un flujo importante de nitrógeno gaseoso.
Se prefiere usar sin embargo generadores de membrana para
nitrógeno, tal como se describe a continuación. En ambos casos,
puede producirse una mezcla de gases que contenga más de un 90% en
volumen de N_{2} y habitualmente más de un 95% en volumen por
esos generadores PSA o de membrana.
Dependiendo de la pureza del nitrógeno producido
y del objetivo de contenido de oxígeno dentro del neumático, la
presión a la que el neumático es desinflado, en un primer paso,
puede variar y puede ser adaptada por personas experimentadas en la
técnica. Sin embargo, se recomienda habitualmente alcanzar una
presión baja predeterminada que sea habitualmente al menos 10 kPa
inferior a la presión atmosférica (particularmente para neumáticos
de camión) y más preferiblemente al menos 50 kPa inferior a la
presión atmosférica (particularmente para neumáticos de coche).
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, la succión de aire desde el neumático puede llevarse a
cabo por medio de una fuente de gas inerte, por ejemplo, nitrógeno.
La presión alta, por ejemplo, una presión mayor que la presión
atmosférica, del gas inerte procedente de la fuente de gas inerte
puede usarse para generar la succión y de este modo la presión baja
del aire que permanece dentro del neumático.
Es una ventaja particular de la invención usar un
generador de nitrógeno in situ, tal como generadores que
comprenden medios de compresión para comprimir aire a una presión
mayor que la presión atmosférica, típicamente varios bares de
presión. El aire comprimido, tras el filtrado, eliminación del
vapor de agua, etc. es alimentado por el lado de alimentación de una
unidad de membrana que incluye una membrana de poliimida,
poliamida, poliolefina, u otro polímero vítreo. Por el lado no
permeado (de alimentación) de la membrana se extrae una mezcla de
gases enriquecida en nitrógeno que comprende menos de alrededor de
un 5% (en volumen) de O_{2}, y por el lado permeado de la
membrana (preferiblemente, pero no necesariamente, el lado de
perforación) se evacúa una mezcla de gases enriquecida en oxígeno a
presión ambiental o menor.
La invención se refiere al método para inflar un
neumático que comprende los pasos de:
proporcionar un neumático montado sobre una
llanta, en que dicho neumático comprende una válvula de neumático
para permitir inflar o desinflar selectivamente dicho neumático, en
que dicho neumático está lleno de una cierta cantidad de aire;
desinflar dicho neumático para alcanzar una
presión que sea menor o igual que una presión baja predeterminada,
en que dicha presión baja predeterminada es menor que la presión
atmosférica;
inflar dicho neumático con una fuente de gas
inerte hasta alcanzar una presión al menos igual a una presión
mayor que la presión atmosférica, para obtener dentro de dicho
neumático una mezcla de gases que comprende entre un 5% en volumen
de O_{2} y un 0,5% en volumen de O_{2}.
Más específicamente, la invención se refiere a un
método para inflar un neumático con nitrógeno u otro gas inerte,
en el que:
un primer conducto es acoplado a la válvula del
neumático, en que la válvula del neumático está abierta para
permitir que el gas con el que está ya cargado el neumático se
escape a lo largo del primer conducto,
un gas de purgado es dirigido bajo presión hacia
dentro del primer conducto a través de un segundo conducto que está
en intersección con el primer conducto en una posición alejada de
la válvula y en un ángulo agudo, en que el gas de purgado es
dirigido hacia dentro del primer conducto en una dirección
corriente abajo con el resultado de que se crea una presión
sub-atmosférica en el primer conducto y el
contenido gaseoso del neumático es retirado a lo largo del primer
conducto, y
una vez que se ha conseguido un nivel requerido
de evacuación del neumático, el primer conducto es desacoplado de
la válvula del neumático y la válvula es inflada a una presión
predeterminada con el nitrógeno u otro gas inerte a través de la
válvula.
En la implementación preferida del método, el gas
de purgado es nitrógeno.
De acuerdo con el aspecto principal de la
presente invención, se proporciona un método para desinflar un
neumático y a continuación volver a inflarlo, a través de una
válvula de neumático asociada al neumático, con un gas inerte,
típicamente nitrógeno, en que el método incluye los pasos de:
- a)
- abrir la válvula del neumático y conectar un primer extremo de un primer conducto a ella de forma que el gas pueda ser evacuado del neumático hacia la atmósfera a través de un segundo extremo opuesto del primer conducto;
- b)
- cuando la presión del gas en el neumático alcanza un nivel sub-atmosférico; e introducir un gas inerte en el primer conducto a lo largo de un segundo conducto con el que está en intersección el primer conducto en un ángulo agudo, cerrar el segundo extremo del primer conducto de forma que el gas inerte comprimido fluya de vuelta a lo largo del primer conducto y hacia dentro del neumático a través de la válvula, con lo que es vuelto a inflar el neumático con el gas inerte, caracterizado porque durante el paso a) es introducido gas inerte comprimido en el primer conducto de manera que provoca una reducción de presión en el primer conducto que incrementa la tasa a la cual es evacuado gas a la atmósfera desde el neumático.
El gas inerte es introducido en el primer
conducto a lo largo de un segundo conducto que está en intersección
con el primer conducto, más preferiblemente en un ángulo agudo.
Con el fin de conseguir un ajuste final de la
presión del neumático después de que el neumático ha sido vuelto a
inflar con el gas inerte, el primer extremo del primer conducto es
desconectado de la válvula del neumático, el núcleo de la válvula
del neumático es recolocado, y es introducido gas inerte comprimido
adicional en el neumático para rellenar el neumático con el gas
inerte perdido por el neumático durante tal desconexión y
recolocación del núcleo y para inflar el neumático a una presión
final de inflado deseada.
Adicionalmente de acuerdo con la invención, se
proporciona un dispositivo de desinflado e inflado de neumáticos
para desinflar un neumático y a continuación inflarlo con un gas
inerte, en que el neumático tiene una válvula de neumático asociada
a él, comprendiendo el dispositivo:
- -
- un primer conducto, al menos una parte del cual es flexible;
- -
- un acoplador de válvula de neumático en un primer extremo del primer conducto, por medio del cual el primer conducto puede ser acoplado a la válvula del neumático, tras abrir la válvula del neumático, de forma que el gas puede ser evacuado del neumático a la atmósfera a través de un segundo extremo opuesto del primer conducto;
- -
- una válvula de control en o hacia un segundo extremo opuesto del primer conducto;
- -
- un segundo conducto que está en intersección con el primer conducto entre el acoplador de válvula de neumático y la válvula de control en un ángulo agudo definido entre el segundo conducto y una parte del primer conducto entre la intersección y el acoplador de válvula de neumático; y
- -
- un acoplador en un extremo libre del segundo conducto, por medio del cual el segundo conducto puede ser conectado a una fuente de gas inerte comprimido; en que:
- -
- la intersección entre el primer conducto y el segundo conducto es tal que el gas inerte comprimido introducido en el primer conducto a través del segundo conducto provoca una reducción de presión en el primer conducto que incrementa la tasa a la que el gas es evacuado a la atmósfera desde el neumático y permite que la presión del neumático se reduzca a un nivel sub-atmosférico; y
- -
- el cierre de la válvula de control tras una reducción así de la presión del neumático provoca que fluya de vuelta gas inerte comprimido a lo largo del primer conducto y hacia dentro del neumático a través de la válvula del neumático con lo que es vuelto a inflar el neumático hasta un nivel requerido con el gas inerte.
El primer conducto incluye preferiblemente una
parte flexible que lleva el acoplador de válvula de neumático y
una parte rígida a la que es conectada la primera parte y en la que
el primer conducto es intersecado por el segundo conducto. La parte
rígida del primer conducto puede ser proporcionada mediante un
primer tubo y el segundo conducto mediante un segundo tubo rígido
de menor diámetro que el primer tubo rígido.
La invención será descrita ahora en más detalle,
a modo de ejemplo, sólo, con referencia al dibujo adjunto que
ilustra un dispositivo a modo de ejemplo usado para evacuar un
neumático en una vista en despiece ordenado.
El dibujo muestra un dispositivo para evacuar
neumáticos 10 que incluye un primer conducto de evacuación 12 que
tiene un extremo de salida equipado con una válvula de bola 14. El
asa de la válvula de bola 14 está designada por el número de
referencia 15.
Sobre una primera parte de su longitud, el
conducto 12 está dotado de un tubo rígido 16. La parte restante de
la longitud del conducto 12 está dotada de un tubo flexible 18 que
está conectado coaxialmente al tubo 16 por una conexión 20. En su
extremo libre, el tubo 18 lleva un acoplador hembra 22 de un tipo
convencional.
El acoplador hembra 22 está adaptado para
acoplarse de una manera estanca al aire a un acoplador macho 24
convencional que tiene un casquillo roscado. El acoplamiento del
acoplador hembra 22 al acoplador macho 24 permite la rotación del
acoplador macho en torno a su eje. El acoplador macho 24 tiene un
casquillo roscado que permite que sea enroscado sobre el extremo 26
de la espiga de una válvula 28 convencional, por ejemplo, una
válvula de neumático de camión de carga elevada.
Intersecando el tubo 16 del conducto de
evacuación 12 en una intersección 30 hay un segundo conducto de
purgado 32 en la forma de un tubo rígido que tiene un diámetro
menor que el tubo 16. Se observará que, en la intersección 30, el
conducto 32 forma un ángulo agudo con esa sección del tubo 16
dirigida hacia el acoplador hembra 22. Enroscado sobre el extremo
libre del conducto 32 hay un acoplador 34 similar al acoplador
macho 24. Un manómetro 35 está conectado al tubo 16 entre la
intersección 30 y la válvula de bola 14.
El número 36 designa un acoplador hembra, similar
al acoplador 22, que está dispuesto en el extremo de un tubo
flexible 37 que conduce desde una fuente de nitrógeno a presión. La
fuente de nitrógeno puede ser un cilindro de nitrógeno comprimido.
Alternativamente, la fuente puede ser del tipo que tiene una unidad
de filtración en línea para eliminar el contenido de oxígeno de un
suministro de aire de alimentación y un compresor, en serie con la
unidad de filtración, para la compresión en línea del nitrógeno
restante.
El funcionamiento del dispositivo ilustrado para
evacuar un neumático de camión equipado con la válvula 28 y que
contiene aire es el siguiente. Con el núcleo de válvula
convencional desenroscado de la válvula 26 y la válvula 14 abierta,
el acoplador hembra 22 es acoplado al acoplador macho 24. El aire
es correspondientemente libre para escapar desde el neumático a la
atmósfera a través del conducto 12. Al mismo tiempo, el acoplador
hembra 36 es acoplado al acoplador macho 34 en el extremo del
conducto de purgado 32 y se hace que fluya nitrógeno comprimido a
través del conducto de purgado y hacia dentro del tubo 16. El flujo
rápido de nitrógeno comprimido hacia dentro del tubo 16 en la
intersección de ángulo agudo 30 provoca una caída de presión
interna en el conducto 12 en este punto por efecto Venturi. La
reducción de presión en el conducto 12 aplica una succión efectiva
al interior del neumático y acelera la evacuación del neumático
hasta un nivel sub-atmosférico de presión. Se
observará que el conducto de purgado 32 penetra en el tubo 16 y
está formado con un chaflán curvo interno que incrementa el efecto
Venturi.
Cuando un observador que mira el neumático ve que
la pared del neumático está empezando a colapsar, sabe que se ha
conseguido la deseada presión sub-atmosférica en el
neumático. El neumático es ahora vuelto a inflar con nitrógeno
cerrando la válvula 14 de forma que el nitrógeno comprimido que
penetra en el tubo 16 fluye en la dirección inversa a través del
conducto 12 hacia la válvula de neumático 28. El neumático es
inflado a la presión final de inflado deseada del neumático, en
cuyo momento se termina el suministro de nitrógeno comprimido. El
manómetro 35 proporciona una indicación visual de la presión
requerida del neumático.
El acoplador hembra 22 es ahora desacoplado
rápidamente de la válvula de neumático 28, y el núcleo de válvula
es rápidamente enroscado de vuelta a su sitio. Antes de que el
núcleo de válvula haya sido vuelto a enroscar, se perderá algo de
presión de neumático ya que el nitrógeno es evacuado directamente
desde el neumático a la atmósfera. Tan pronto como el núcleo de
válvula está en su sitio, el acoplador hembra puede ser conectado
de nuevo a la válvula de neumático 28 y el flujo de nitrógeno
comprimido restablecido para elevar la presión interna del
neumático al nivel final requerido, como se indica mediante el
manómetro 35.
Se observará que una ventaja importante del
dispositivo para desinflar e inflar neumáticos descrito
anteriormente es la velocidad a la que el contenido de aire del
neumático es reemplazado por nitrógeno.
En el caso de camiones u otros vehículos que
tienen neumáticos dobles, la válvula de neumático del neumático
exterior puede proyectarse hacia dentro. En esta situación el
acoplador hembra 22 que se usa puede ser del tipo que puede ser
insertado hacia dentro a través de la llanta de la rueda exterior y
luego acoplado a la válvula de neumático tirando del acoplador
hacia fuera contra el extremo de la válvula de neumático.
Aunque en esta realización se usa nitrógeno como
gas de purgado para generar condiciones
sub-atmosféricas en el conducto 12, se observará
que puede usarse para este fin cualquier otro gas adecuado, a
presión (puede usarse también dióxido de carbono gaseoso en ciertas
circunstancias así como cualquier otro gas inerte).
Preferiblemente, la fuente de nitrógeno es un
dispositivo PSA de nitrógeno pero más preferiblemente es un
generador de membrana que comprende esencialmente un compresor de
aire para comprimir aire a una presión que es preferiblemente al
menos igual a alrededor de 10 bares. El aire comprimido es filtrado
tras ello (las primeras etapas incluyen preferiblemente un
separador de agua, filtros de coalescencia y partículas y una torre
de carbón activado) para proporcionar aire seco y limpio que
contiene preferiblemente menos de 1 ppm de humedad (un punto de
rocío de -70°C o menor), preferiblemente partículas de menos de
0,01 micras y preferiblemente no contiene vapor detectable de
residuos de fuel. El aire limpio y seco es dirigido a continuación
a módulos de membrana (al menos uno) en los que, mediante
permeación selectiva de O_{2} a través de una membrana de
polímero vítreo (tal como poliimida, poliamida, polisulfona y
derivados de éstos) desde la que el gas no permeado, enriquecido en
nitrógeno, es retirado a una presión sustancialmente igual a la
presión del gas de alimentación (aire). Preferiblemente, un
generador de nitrógeno de este tipo comprende un sensor de oxígeno
y un sistema de vigilancia de oxígeno, con el fin de vigilar el
contenido de oxígeno del nitrógeno gaseoso "impuro" generado.
También se prefiere proporcionar un depósito compensador conectado
entre (o en paralelo a) el generador y el neumático en el que la
presión se mantiene preferiblemente en un valor mayor que la
presión normal para uso del nitrógeno, habitualmente alrededor de 10
bares o incluso más.
Generadores de membrana apropiados son por
ejemplo los generadores de membrana para nitrógeno de la serie M
500 C de FLOXAL (una marca comercial de L'AIR LIQUIDE), descritos
por ejemplo en las especificaciones técnicas de tales sistemas, que
se incorporan aquí por referencia (esos generadores pueden
proporcionar habitualmente nitrógeno con diferentes caudales y
diferentes purezas desde alrededor de un 95% en volumen de gas
inerte a un 99,5% de gas inerte).
Para determinar el máximo contenido de oxígeno en
el neumático, más particularmente aplicable a neumáticos de
camión, se ha encontrado que debe aplicarse la siguiente
fórmula:
presión atmosférica X
contenido O_{2} del aire = presión neumático X % vol. O_{2}
máximo en
neumático
En la práctica, como la presión atmosférica a
nivel del mar es de alrededor de 100 kPa y el contenido de oxígeno
es de alrededor de un 21% en volumen:
presión neumático (kPa) X %
vol. O_{2} máximo en neumático \approx 100 x
21
% vol. O_{2} máximo en
neumático \approx \frac{2100}{presión \ neumático \
(kPa)}
Para un neumático de camión en el que la presión
es habitualmente de alrededor 700 kPa, el contenido máximo en
oxígeno es por lo tanto de alrededor de 3% en volumen.
Para confirmar la aplicabilidad de esta fórmula,
se ha descubierto que si el % en volumen de O_{2} es correcto en
el neumático (menos de 5% en volumen) la pérdida de presión en un
neumático de camión es 3 a 4 veces más lenta que con aire (para
alcanzar la misma presión).
Como ejemplo, utilizando el dispositivo descrito
en esta descripción, y nitrógeno procedente de un generador de
membrana (con una pureza del 97% en volumen) como se ha descrito
aquí anteriormente a una presión de alrededor de 10 bares, el aire
en el neumático es "vaciado" en alrededor de 7 a 8 minutos y
el neumático rellenado con este nitrógeno (97% en volumen) tiene un
contenido de oxígeno de alrededor de un 3% en volumen.
Aunque la invención se ha descrito en detalle,
será manifiesto para aquéllos con experiencia en la técnica que
pueden hacerse diversos cambios, y emplearse equivalentes, sin
apartarse del alcance de la invención definido en las
reivindicaciones.
Claims (12)
1. Un método para desinflar un neumático y a
continuación volver a inflarlo, a través de una válvula de
neumático asociada al neumático, con un gas inerte, en que el
método incluye los pasos de:
- a)
- abrir la válvula de neumático y conectar un primer extremo de un primer conducto (22) a ella de forma que el gas pueda ser evacuado desde el neumático a la atmósfera a través de un segundo extremo opuesto del primer conducto (20) con lo que es introducido gas inerte comprimido en el primer conducto (12) a lo largo de un segundo conducto (32) que está en intersección con el primer conducto (12) en un ángulo agudo de manera que se provoca una reducción de presión en el primer conducto (12) que incrementa la tasa a la cual es evacuado gas a la atmósfera desde el neumático hasta que la presión de gas en el neumático alcanza un nivel sub-atmosférico;
- b)
- cerrar el segundo extremo del primer conducto (20) de forma que el gas inerte comprimido fluye de vuelta a lo largo del primer conducto (12) y hacia dentro del neumático a través de la válvula, volviendo a inflar con ello el neumático con gas inerte.
2. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la válvula de neumático es
abierta retirando su núcleo.
3. Un método según la reivindicación 2, en el que
después de que el neumático ha sido vuelto a inflar con el gas
inerte, el primer extremo del primer conducto (22) es desconectado
de la válvula de neumático, el núcleo de la válvula de neumático es
recolocado, y es introducido gas inerte comprimido adicional en el
neumático para rellenar el neumático con gas inerte perdido del
neumático durante tal desconexión y recolocación del núcleo y para
inflar el neumático hasta una presión de inflado final deseada.
4. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el gas inerte es un gas que
comprende nitrógeno, argón o mezclas de éstos.
5. Un método según la reivindicación 4, en el que
dicho gas inerte comprende al menos un 95% en volumen de gas
inerte.
6. Un método según la reivindicación 5, en el que
dicho gas inerte comprende al menos un 97% en volumen de gas
inerte.
7. Un método según una de las reivindicaciones 1
hasta 6, en el que dicho gas inerte es proporcionado por un
generador de membrana, en que se alimenta aire a una membrana a una
presión mayor que la presión atmosférica, en que dicha membrana
permea oxígeno a su través, siendo evacuado dicho permeado de
oxígeno, mientras que el nitrógeno sustancialmente no es permeado a
través de la membrana, siendo recuperado un gas o una mezcla de
gases no permeados a una presión que es sustancialmente similar a
la del gas de alimentación.
8. Un dispositivo de desinflado e inflado de
neumáticos (10) para desinflar un neumático y a continuación
inflarlo con un gas inerte, en que el neumático lleva asociada a él
una válvula de neumático, en que el dispositivo comprende:
- un primer conducto (12), al menos una parte del
cual es flexible (18);
- un acoplador de válvula de neumático (28) en un
primer extremo del primer conducto (22), por medio del cual el
primer conducto (12) puede ser acoplado a la válvula del neumático,
tras abrir la válvula del neumático, de forma que el gas puede ser
evacuado del neumático a la atmósfera a través de un segundo
extremo opuesto del primer conducto (20);
- una válvula de control (14, 15) en o hacia un
segundo extremo opuesto del primer conducto (20);
- un segundo conducto (32) que está en
intersección con el primer conducto (12) entre el acoplador de
válvula de neumático (28) y la válvula de control (14, 15) en un
ángulo agudo definido entre el segundo conducto (32) y una parte
del primer conducto entre la intersección (30) y el acoplador de
válvula de neumático (28), y
- un acoplador (36) en un extremo libre del
segundo conducto (32), por medio del cual el segundo conducto (32)
puede ser conectado a una fuente de gas inerte comprimido (40);
caracterizado porque
- la intersección (30) entre el primer conducto
(12) y el segundo conducto (32) es tal que el gas inerte
comprimido introducido en el primer conducto (12) a través del
segundo conducto (32) provoca una reducción de presión en el primer
conducto (12) que incrementa la tasa a la que el gas es evacuado a
la atmósfera desde el neumático y permite que la presión del
neumático se reduzca a un nivel sub-atmosférico;
y
- el cierre de la válvula de control (14, 15)
tras una reducción así de la presión del neumático provoca que
fluya de vuelta gas inerte comprimido a lo largo del primer
conducto (12) y hacia dentro del neumático a través de la válvula
del neumático, con lo que es vuelto a inflar el neumático hasta un
nivel requerido con el gas inerte.
9. Un dispositivo según la reivindicación 8, en
el que el primer conducto (12) incluye una parte flexible (18) que
lleva el acoplador de válvula de neumático (28) y una parte rígida
(16) a la que es conectada la primera parte (22) y en la que el
primer conducto (12) es intersecado por el segundo conducto
(32).
10. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 ó 9, que comprende un manómetro (35) conectado a
la parte rígida del primer conducto (16).
11. Un dispositivo según la reivindicación 9 o la
reivindicación 10, en el que la parte rígida del primer conducto
(16) está proporcionada por un primer tubo rígido y el segundo
conducto (32) es proporcionado por un segundo tubo rígido de menor
diámetro que el primer tubo rígido.
12. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 hasta 11, en el que la válvula de control (14,
15) es una válvula de bola (14) de operación manual.
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