ES2246061T3 - Procedimiento y aparato para soldar una etiqueta activa a un parche y a un neumatico. - Google Patents
Procedimiento y aparato para soldar una etiqueta activa a un parche y a un neumatico.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UN METODO Y UN APARATO PARA PEGAR UNA ETIQUETA ACTIVA SOBRE UN PARCHE Y MONTAR EL PARCHE EN UN NEUMATICO. UN CONJUNTO DE PARCHE Y UN METODO PARA SUJETAR UN DISPOSITIVO DE CONTROL ELECTRONICO CON COMPONENTES ELECTRONICOS Y MECANICOS PARA VIGILAR POR LO MENOS UNA SITUACION TECNICA EN EL NEUMATICO, COMPRENDIENDO UN CONJUNTO DE ETIQUETA RIGIDA QUE ENCAPSULA AL DISPOSITIVO DE CONTROL ELECTRONICO, UNIDA A UN PARCHE DE GOMA VULCANIZADO QUE VA SUJETO A LA CAVIDAD INTERIOR DE UN NEUMATICO UTILIZANDO UNA CAPA DE CAUCHO ADHESIVO DE DOBLE CURACION.
Description
Procedimiento y aparato para soldar una etiqueta
activa a un parche y a un neumático.
Esta invención se refiere a un parche para
neumáticos según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un
procedimiento para formar un ensamblaje del parche según el
preámbulo de la reivindicación 1.
Dicho parche para neumáticos y procedimiento se
conocen de la teoría del documento
EP-A-0 689 950 que desvela la
inserción del dispositivo de seguimiento en el parche a través de
una ranura en el parche o la provisión de una cavidad en el cuerpo
del neumático y la cobertura del dispositivo de seguimiento mediante
un parche.
Es conveniente seguir las condiciones
tecnológicas de los neumáticos, como, por ejemplo, desgaste, presión
interna y temperatura interna con el fin de reducir los costes de
neumáticos y de maximizar la eficacia del vehículo. Desde luego, es
ventajoso realizar dicho seguimiento cuando se trata de grandes
neumáticos de camión, que son costosos.
Los procedimientos de la técnica anterior para
seguir grandes neumáticos de camión incluían circuitos integrados
pasivos incrustados en el cuerpo del neumático o circuitos
automáticos situados fuera del neumático. Los circuitos integrados
pasivos dependen de un empalme inductivo-magnético o
de un empalme capacitador para activar el circuito, proporcionándole
de este modo la energía al circuito desde una fuente alejada del
neumático. Los circuitos automáticos situados fuera del neumático
están expuestos a daños externos, como, por ejemplo, climáticos, de
tráfico e incluso causados por vandalismo.
Los recientes avances tecnológicos han permitido
la instalación de dispositivos de seguimiento que poseen circuitos
activos integrados en el interior de los neumáticos. Uno de esos
dispositivos se describe en la patente de EE.UU. nº 5.562.787 de
Koch y col. titulada "Method of Monitoring Conditions of Vehicle
Tires", incorporada a esta por referencia y asignada al
cesionario de la presente invención. Estos dispositivos incluyen un
circuito activo activado por una batería en miniatura de larga
duración y al menos un sensor para detectar, almacenar opcionalmente
y transmitir en tiempo real las condiciones tecnológicas del
interior del neumático. Dichos dispositivos están preparados para
ser programados para permanecer en estado activo, aunque latente,
pero cambiarán automáticamente a un estado "despierto" en
respuesta a una señal externa o a una condición que exceda los
límites actuales.
Uno de los problemas que presentan estos
dispositivos activos es que se trata de dispositivos electrónicos
delicados que han de funcionar en las duras condiciones de un
neumático. Por ello, es importante fijar estos dispositivos a los
neumáticos para minimizar en ellos el efecto del duro entorno del
neumático, permitiendo, no obstante, su exposición a dicho entorno
para facilitar un seguimiento preciso de las condiciones
tecnológicas en beneficio de la duración del neumático. Hasta ahora,
estos dispositivos activos se montaban en neumáticos envolviéndose
previamente el dispositivo o el circuito automático en un material
que forma en torno al dispositivo un revestimiento rígido o
semirígido, inhibiéndose de este modo la tensión ejercida sobre el
dispositivo como resultado del estrés aplicado.
Entre estos materiales se incluían compuestos
antiespumantes, como, por ejemplo, uretanos, resinas epoxi, resinas
de poliéster-estireno, compuestos de caucho duro y
similares. El dispositivo encapsulado se introduce entonces en un
material de caucho verde que forma un alojamiento o se introduce en
una bolsa o cavidad de material de caucho verde que se convierte en
parte del neumático. Entonces, el dispositivo encapsulado queda
integrado de forma permanente en el interior del material de caucho
durante una operación posterior de vulcanizado. El material de
caucho verde que contiene el dispositivo encapsulado puede unirse al
neumático verde y vulcanizarse después con el neumático. Como
alternativa, el parche verde que contiene el dispositivo encapsulado
puede ser vulcanizado por separado y después fijado a un neumático
curado con un adhesivo apropiado. En ambos casos los delicados
componentes electrónicos de la etiqueta activa son expuestos a
temperaturas altas de vulcanizado, lo que puede afectar
negativamente a su funcionamiento o acortar su duración. Además,
ciertos componentes del dispositivo, como, por ejemplo, el sensor de
presión o un termistor, han de permanecer abiertos a la cavidad
presurizada del neumático. El flujo de caucho que tiene lugar
durante el proceso de vulcanizado puede afectar a las aperturas a la
cavidad del neumático. Tal y como se expone en la patente de EE.UU.
nº 5.562.787, la apertura a la cavidad del neumático puede
permanecer abierta durante las operaciones de curado mediante la
colocación de un taco en el interior de la apertura.
Si bien los procedimientos y aparatos de la
patente de EE.UU. nº 5.562.787 proporcionan un procedimiento
aceptable para unir un chip activo al interior de una cavidad de un
neumático, son convenientes un procedimiento y un aparato mejorados
que prolonguen la vida del chip activo.
De acuerdo con la presente invención, se desvelan
un procedimiento y un aparato mejorados para unir un dispositivo
activo de seguimiento electrónico al interior de la cavidad de un
neumático.
El procedimiento y aparato mejorados prolongan la
vida del dispositivo de seguimiento electrónico al minimizar el
estrés, tensión, fatiga cíclica, impacto y vibración a los que está
expuesto el dispositivo de seguimiento electrónico cuando está
totalmente ensamblado en el interior de un neumático. Aunque la
ubicación del dispositivo es un factor importante a la hora de
determinarse la vida de un dispositivo de seguimiento electrónico
ubicado en el interior de un neumático, también lo es la manera en
la que el dispositivo se instala dentro del neumático. Un
procedimiento para fijar dentro de un neumático un dispositivo de
seguimiento electrónico para realizar el seguimiento de al menos una
condición tecnológica de un neumático comprende las etapas de
encapsular un dispositivo de seguimiento electrónico colocando el
dispositivo de seguimiento electrónico dentro de un molde que posee
una configuración preseleccionada, incluyendo la configuración
preseleccionada al menos una cara que cuenta con un perfil que
alterna entre relieve y profundidad con el fin de aumentar el área
de superficie de la cara. El molde se carga con un revestimiento
epoxi de modo que el dispositivo de seguimiento electrónico queda
revestido por el epoxi. El revestimiento epoxi se cura para formar
una etiqueta rígida ensamblada que cuenta con una configuración
preseleccionada. Sin embargo, ciertos componentes electrónicos que
comprenden el dispositivo de seguimiento electrónico, como, por
ejemplo, los sensores de presión, se ensamblan de tal manera que
queden libres de contaminación interna y a la vez permanezcan
suficientemente abiertos a la atmósfera del neumático. Se forma un
parche de caucho para neumáticos que posee una configuración
preseleccionada. El parche de caucho incluye una primera cara para
conectar con la cara del ensamblaje de la etiqueta rígida
encapsulada. Esta primera cara tiene un área de superficie aumentada
que permite una mejor soldadura con la etiqueta encapsulada. La
primera cara incluye, asimismo, una cavidad cóncava rodeada de una
protuberancia de material con la suficiente altura para capturar el
ensamblaje de la etiqueta rígida encapsulada. Esta protuberancia
contribuye a mejorar la soldadura entre el parche de caucho y la
etiqueta rígida encapsulada. El parche incluye una segunda cara
opuesta, la cual se aproxima al contorno del forro interno del
neumático. El parche se estrecha desde la primera cara hacia la
segunda cara, ensanchándose la segunda cara hacia una configuración
relativamente fina, pero presentando un radio que se aproxima al
radio del forro interno del neumático. El parche de caucho se
vulcaniza a una temperatura preseleccionada y durante un tiempo
suficiente para su vulcanizado. Después del vulcanizado se aplica
una capa fina de soldadura de curado dual a la segunda cara del
parche de caucho vulcanizado. Esta fina capa de soldadura de curado
dual permitirá el ensamblaje del ensamblaje de parche al forro
interno del neumático. Un adhesivo líquido de resina epoxi se aplica
a un punto de contacto entre el ensamblaje de etiqueta encapsulada y
el parche de caucho. El ensamblaje de etiqueta encapsulada se
ensambla en el interior de la cavidad cóncava en la primera cara del
parche de caucho de modo que el adhesivo líquido de resina epoxi se
distribuye de manera homogénea sobre el punto de contacto y fluye
desde el punto de contacto entre el ensamblaje de etiqueta
encapsulada y el parche de caucho. Desde luego, el área de
superficie aumentada del ensamblaje de etiqueta facilita una mejor
soldadura entre el parche de caucho y la etiqueta encapsulada. El
ensamblaje entre la etiqueta encapsulada y el parche de caucho se
deja curar para formar un ensamblaje del parche. Entonces, el
ensamblaje del parche se ensambla en el forro interno de un
neumático vulcanizado aplicándose un pegamento activador entre la
capa de soldadura de curado dual y el forro interno del neumático.
El proceso de curado suelda de manera permanente el ensamblaje del
parche al forro interno y va controlado por difusión.
Dado que va controlado por difusión, el curado
deberá realizarse durante un tiempo y a una temperatura suficiente
para permitir que se forme una soldadura permanente y fuerte. Para
garantizar que se mantiene un contacto sólido en el punto de
contacto entre el forro interno del neumático y la capa de soldadura
del curado dual del ensamblaje del parche, se aplica un mecanismo de
sujeción para fijar el ensamblaje del parche al forro interno
durante el proceso de curado. El mecanismo de sujeción se aplica con
suficiente presión sobre el punto de contacto entre el ensamblaje
del parche y el forro interno para garantizar el contacto estrecho
durante el curado.
La figura 1 es una vista en perspectiva del
parche para neumáticos de la presente invención.
La figura 2 es una vista transversal del
ensamblaje de la etiqueta rígida que muestra el dispositivo de
seguimiento electrónico encapsulado.
La figura 3 es una vista transversal del molde
usado para encapsular el dispositivo de seguimiento electrónico,
produciendo el ensamblaje de la etiqueta rígida.
La figura 4 es una vista en perspectiva del
ensamblaje del parche de la presente invención.
La figura 5 es una vista en perspectiva del
ensamblaje del parche al forro interno de un neumático.
La figura 6 es una vista en perspectiva de una
configuración alternativa del parche para neumáticos de la presente
invención.
La figura 7 es una vista transversal del
ensamblaje de la etiqueta rígida de la figura 6 que muestra el
dispositivo de seguimiento electrónico encapsulado.
La figura 8 es una vista en perspectiva del
ensamblaje del parche de la presente invención.
Las realizaciones de la presente invención se
describen a continuación haciéndose referencia a los dibujos.
La figura 1 muestra un parche para neumáticos 10
de la presente invención. El parche para neumáticos posee una
configuración preseleccionada que, tal como se muestra, tiene una
forma rectangular. El parche puede tener cualquier otra
configuración conveniente, pero se muestra una rectangular, por lo
que tiene cuatro lados 11. El parche para neumáticos 10 tiene una
primera cara 12 para conectar con una cara de un ensamblaje de
etiqueta encapsulada 30 que se muestra en la figura 2. El parche
tiene una segunda cara opuesta 14 que se aproxima al contorno de un
forro interno de un neumático. El contorno de la segunda cara 14 se
curva preferentemente de forma que tenga aproximadamente el mismo
radio que el neumático en el que se ensambla, siendo el radio mayor
en el caso de neumáticos más grandes. Para neumáticos muy grandes,
como, por ejemplo, neumáticos todo-terreno, se puede
eliminar completamente el radio, por lo que no existe contorno
alguno y el lado opuesto es liso y carente de contorno.
El parche de caucho se vulcaniza a una
temperatura preseleccionada y durante un periodo suficiente para
vulcanizar el parche. El parche puede ser de caucho seleccionado del
grupo formado por caucho de monómero de
etileno-propileno-dieno (EPDM),
caucho butílico, caucho natural, neopreno y mezclas de estos. Una
realización preferente es una mezcla de caucho clorobutílico y
caucho natural. Otra realización preferente es una mezcla de caucho
butadieno-estireno (SBR) y caucho natural. Por lo
general, los parches fabricados con estas composiciones de caucho
pueden ser curados calentándose hasta una temperatura de
aproximadamente 150ºC y manteniéndose a esta temperatura durante
aproximadamente 30 minutos. El tiempo y la temperatura pueden
modificarse según sea necesario para alcanzar el curado suficiente
del parche para su ensamblaje posterior.
La primera cara 12 incluye una cavidad cóncava 16
que está rodeada por una protuberancia elevada 18 de material
polimérico de caucho. La cavidad cóncava puede tener opcionalmente
una base de superficie corrugada para aumentar su área de
superficie. La protuberancia 18 es preferentemente del mismo
material que el resto del parche. La protuberancia de material
debería tener altura suficiente para capturar la etiqueta rígida
encapsulada 30. En una realización preferente la protuberancia mide
aproximadamente un octavo de pulgada (3,17 mm). El parche se va
estrechando gradualmente desde la protuberancia 18 de material de la
primera cara del parche 12 hacia fuera en dirección a los lados del
parche.
Fijada a la segunda cara 14 del parche
vulcanizado para neumáticos está una capa de soldadura de curado
dual 20 que posee una primera cara (no mostrada) y una segunda cara
22. Esta capa de soldadura de curado dual puede ser ensamblada en el
parche en cualquier momento con posterioridad al vulcanizado del
parche y con anterioridad al ensamblaje del ensamblaje del parche
con el forro interno del neumático. La capa de soldadura de curado
dual va ensamblada permanentemente al parche. Se aplica a la cara 14
del parche un pegamento sin curado (no mostrado) con el fin de
retener la capa de soldadura de curado dual 20 sobre el parche. El
pegamento sin curado y la capa de soldadura de curado dual son
productos de Patch Rubber Company. El rasgo importante de la capa de
soldadura de curado dual consiste en que puede ser activada y curada
químicamente sin tener que calentarse hasta una temperatura elevada.
Sin embargo, el proceso va controlado por difusión y el más mínimo
calentamiento acelerará el proceso de curado. La capa de soldadura
de curado dual puede ser de cualquier material que pueda ser
activado y curado con el caucho vulcanizado del forro interno del
neumático y con el parche vulcanizado. Sin embargo, preferiblemente
el caucho de soldadura de curado dual es caucho natural. El caucho
de soldadura de curado dual puede curar, tras la aplicación del
pegamento activador, a temperatura ambiente durante un periodo de
setenta y dos (72) horas. Sin embargo, si se desea un curado más
rápido se puede lograr mediante un calentamiento a 45ºC durante al
menos veinticuatro horas.
La figura 2 muestra una vista transversal del
ensamblaje de la etiqueta rígida 30 que muestra el dispositivo de
seguimiento electrónico encapsulado 32. El dispositivo de
seguimiento puede ser una placa de circuitos 34 que incluya memoria
electrónica y una variedad de sensores para el seguimiento de
condiciones tecnológicas como, por ejemplo, presión, temperatura y
distancia recorrida. El dispositivo de seguimiento se trata
detalladamente en la patente de EE.UU. nº 5.562.787.
Montada en la placa se halla una fuente de
alimentación 36. Dicha batería permite el seguimiento activo de
condiciones tecnológicas que pueden ser almacenadas en la memoria
electrónica para un uso posterior. La fuente de alimentación le
proporciona al ensamblaje de la etiqueta rígida un abombamiento 38,
aunque se espera que este rasgo sea menos prominente o que pueda ser
incluso completamente eliminado a medida de que los avances en la
tecnología de las baterías produzcan baterías más pequeñas, aunque
más potentes. El ensamblaje de la etiqueta rígida puede también
albergar una antena o puede estar preparado para montar en él una
antena que sobresalga del ensamblaje de la etiqueta de modo que el
conjunto de circuitos de la placa pueda ser activado a discreción
para la transmisión.
La placa de circuitos, que incluye sensores,
batería y antena opcional, en lo sucesivo denominada dispositivo de
seguimiento electrónico, va encapsulada en un material de
revestimiento 40 que se solidifica hasta convertirse en un material
rígido. Respecto a la figura 3, el dispositivo de seguimiento
electrónico se coloca en el interior de un molde 40 que tiene una
primera mitad 52 y una segunda mitad 54. Al menos una de las mitades
del molde tiene una cara con un área de superficie aumentada, que se
muestra como superficie 56 en la segunda mitad 54 del molde 40.
Entonces el molde se carga con el material de revestimiento 40 en
forma fluida que ocupa el molde, fluye por el dispositivo de
seguimiento electrónico y se deja curar, dando como resultado una
etiqueta rígida ensamblada. Cualquier material de revestimiento
tiene un módulo de Young de al menos 30.000 psi (20,68 MPa) y puede
ser moldeado alrededor del dispositivo de seguimiento electrónico
sin dañar a ninguno de los componentes del dispositivo.
Preferentemente, el material de revestimiento tiene un módulo de
Young de al menos 100.000 psi (68,95 MPa). Dos de los materiales de
revestimiento preferentes son la resina epoxi y el uretano. Si se
desea, el curado del material de revestimiento en torno al
dispositivo electrónico puede ser acelerado precalentándose el molde
hasta una temperatura elevada que sea superior a la temperatura
ambiente, pero inferior a la temperatura a la cual se le causarían
daños al dispositivo de seguimiento electrónico. Una temperatura
preferente es de aproximadamente 80ºC. Después del curado de la
resina epoxi, se separan las mitades 52 y 54 del molde, produciendo
una etiqueta rígida ensamblada encapsulada 30. El ensamblaje de
etiqueta 30 tiene una base de superficie 42 que posee un acabado de
superficie ampliada que es simplemente la impresión de una
superficie 56 de la mitad 54 del molde.
El ensamblaje de la etiqueta rígida 30 se monta
en el interior de la cavidad cóncava 16 en la primera cara 12 del
parche para neumáticos 10 después del vulcanizado del parche o
después de unir la capa de soldadura de curado dual 20 al parche.
Para ensamblar de manera permanente el ensamblaje de etiqueta 30 en
el parche 10 se aplica un adhesivo fluido al punto de contacto entre
el ensamblaje de etiqueta 30 y la concavidad 16. Este adhesivo,
preferiblemente un adhesivo de resina epoxi, puede ser aplicado
convenientemente a la superficie 42 del ensamblaje de etiqueta o a
la base de la concavidad 16. Al introducir a presión el ensamblaje
de etiqueta 30 en el interior de la cavidad cóncava 16, fluye el
adhesivo de resina epoxi de forma homogénea por encima del punto de
contacto entre la superficie 42 y la base de la concavidad 16. El
área de superficie ampliada entre la base de la cavidad cóncava 16 y
la superficie 52 proporciona un área adicional de soldadura y una
soldadura más firme. Dado que las protuberancias alrededor de la
concavidad se han dimensionado con precisión para que corresponda a
las dimensiones del ensamblaje de etiqueta 30, la resina epoxi
sobrante fluirá entre el ensamblaje de etiqueta 30 y la
protuberancia 18, pudiendo incluso fluir algo de resina epoxi desde
esta región hacia el exterior. Desde luego, el flujo de resina epoxi
en esta región contribuirá a una unión más firme a medida que se
cure la resina epoxi. Mientras que la resina epoxi puede dejarse
curar a temperatura ambiente, el proceso de curado puede acelerarse
calentándose la unión a una temperatura elevada, por ejemplo, a una
temperatura de aproximadamente entre 75 y 90ºC durante al menos 30
minutos. Si la capa de soldadura de curado dual aún no se ha
ensamblado en la segunda cara 14 del parche para neumáticos 10,
podrá ser añadida en este momento para formar el ensamblaje del
parche 60.
Haciendo ahora referencia a la figura 5, el
ensamblaje del parche 60 se ha ensamblado entonces en el forro
interno 75 del neumático 70. El pegamento activador se ha aplicado
primero a la segunda cara 22 de la capa de soldadura de curado dual
20. El ensamblaje del parche se ha cosido después al forro interno
del neumático vulcanizado y el ensamblaje del parche/neumático
ensamblado se ha dejado curar durante el tiempo y a la temperatura
suficiente para formar una fuerte soldadura entre el neumático y el
ensamblaje del parche. Los tiempos y temperaturas utilizados para
este curado pueden ser básicamente los mismos tiempos y temperaturas
anteriormente mencionados. Para garantizar una soldadura fuerte el
ensamblaje del parche podrá ser opcionalmente fijado al forro
interno 75 del neumático hasta completarse el ciclo de curado.
La figura 6 muestra una configuración alternativa
de un parche 110 para neumáticos de la presente invención. El parche
110 para neumáticos es de una configuración preseleccionada que, tal
como se muestra, tiene una forma redonda. El parche 110 para
neumáticos tiene una primera cara 112 para ensamblarse a una cara de
un ensamblaje de etiqueta encapsulada 130, que se muestra
transversalmente en la figura 7. La primera cara 112 incluye una
cavidad cóncava 116 que en esta configuración alternativa está
formada por un manguito cilíndrico rígido 117 moldeado en el
interior del parche de caucho. Preferiblemente el manguito
cilíndrico 117 es un material plástico rígido, como, por ejemplo,
nilón, resina epoxi o un material de un compuesto rígido, como
poliimida cargada con vidrio o resina epoxi cargada con vidrio, pero
también puede ser un metal, siempre y cuando el metal no interfiera
con las funciones y operaciones electrónicas del ensamblaje de
etiqueta 130. El manguito cilíndrico rígido 117 está rodeado por una
protuberancia 118 de material de caucho. La protuberancia es
preferiblemente del mismo material que el resto del parche y debería
tener una altura suficiente para mantener en su sitio de forma
permanente el manguito cilíndrico 117 después del curado. En una
realización preferente mostrada en las figuras 6 y 7 la
protuberancia 118 tiene la misma altura que el manguito cilíndrico
117. El parche se va estrechando gradualmente desde la protuberancia
118 de material de la primera cara del parche hacia el exterior en
dirección a los lados del parche. La cavidad cóncava 116 puede tener
una superficie de base corrugada para ampliar su área de superficie
tal como se describe anteriormente o, alternativamente, puede ser
suave y estar hecha del mismo material que el manguito cilíndrico.
El parche tiene una segunda cara opuesta 114 que puede aproximarse
al contorno de un forro interno de un neumático. El contorno de la
segunda cara 114 está preferiblemente curvada para tener
aproximadamente el mismo radio que el neumático en el que se
ensamblará, siendo el radio de mayor tamaño para neumáticos más
grandes. En caso de neumáticos muy grandes, como, por ejemplo,
neumáticos todo-terreno, se puede eliminar el radio
completamente, por lo que no hay contorno y la cara opuesta 114 es
lisa y carente de contorno. El parche para neumáticos 110, junto con
el manguito cilíndrico rígido 117 se cura antes de insertarse el
ensamblaje de etiqueta rígida 130 para formar un ensamblaje del
parche redondo.
El ensamblaje de etiqueta rígida 130, que incluye
el dispositivo de seguimiento electrónico encapsulado y cuenta con
los mismos componentes anteriormente descritos, es esencialmente
idéntica a el ensamblaje de etiqueta rígida 30 excepto por su
perfil, que es redondo o circular en lugar de rectangular. El
ensamblaje de etiqueta rígida redonda 130 va permanentemente soldada
al ensamblaje del parche redondo mediante la inserción del
ensamblaje de etiqueta rígida 130 en el manguito cilíndrico 117, tal
como se muestra en la figura 8, tras aplicar un adhesivo de resina
epoxi, como, por ejemplo, un sistema Fusor, elaborado por Lord Corp.
de Erie PA, al punto de contacto entre el ensamblaje de etiqueta
rígida 130 y el manguito cilíndrico 117. Desde luego, el adhesivo de
resina epoxi también puede ser aplicado convenientemente al punto de
contacto entre la base de la cavidad 116, independientemente de que
se trate de una superficie corrugada o elaborada con el mismo
material que el manguito cilíndrico 117 u otro similar. Al insertar
el ensamblaje de etiqueta rígida 130 en el manguito cilíndrico 117,
la resina epoxi sobrante sale del punto de contacto y deberá ser
eliminada antes de su curado. Bastará con que el manguito cilíndrico
117 tenga la suficiente altura para que después de curarse la resina
epoxi quede suficiente fuerza de soldadura entre el manguito 117 y
el ensamblaje de etiqueta 130 para garantizar que no se separen.
Aunque el ensamblaje de etiqueta rígida 130 puede tener la misma
altura que el manguito cilíndrico 117, tal como se muestra en la
realización preferente, también puede ser más baja o más alta que el
manguito cilíndrico 117 una vez ensamblado. Si el ensamblaje de
etiqueta 130 es más alta que el manguito cilíndrico 117, este tendrá
un perfil más bajo que el ensamblaje de etiqueta rígida 130, de modo
que la periferia exterior del ensamblaje de etiqueta rígida 130 se
extiende sobre la periferia exterior del manguito cilíndrico 117,
reduciendo así la cantidad total de material requerida para el
parche para neumáticos 110.
El ensamblaje del parche 160, formado por la
unión del ensamblaje de etiqueta rígida 130 en el interior del
parche para neumáticos 110, está soldado a un neumático mediante el
uso de los mismos materiales y procedimientos anteriormente
descritos para el ensamblaje del parche 60.
Los parches ensamblados manufacturados y
ensamblados a un forro interno de un neumático de la manera
anteriormente descrita han sido sometidos a pruebas que equivalen a
100.000 millas (160934 km) y han permanecido perfectamente soldadas
al neumático.
Si bien de acuerdo con los estatutos de la
patente la mejor manera y la realización preferente ya se han
expuesto anteriormente, el alcance de la invención no se limita a
ellos sino al alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (34)
1. Un procedimiento para formar un ensamblaje
del parche (60) para fijar un dispositivo de seguimiento electrónico
(32) para el seguimiento de al menos una condición tecnológica
dentro de un neumático, comprendiendo las etapas de:
encapsular un dispositivo de seguimiento
electrónico (32), colocando el dispositivo de seguimiento
electrónico en el interior de un molde (50) que tiene una
configuración preseleccionada, caracterizado porque la
configuración preseleccionada incluye al menos una cara con un
perfil que alterna entre relieve y profundidad para aumentar el área
de superficie de la cara, cargando el molde (50) con un
revestimiento epoxi (40) y curando el revestimiento epoxi (40) para
formar un ensamblaje de etiqueta rígida (30) que cuenta con una
configuración preseleccionada de manera que permite que los
componentes electrónicos queden libres de contaminación interna,
pero permaneciendo abiertos a la atmósfera del neumático según sea
necesario;
elaborar un parche de caucho (10) con una
configuración preseleccionada, teniendo el parche de caucho (10)
lados (11), una primera cara (12) para conectar con la cara del
ensamblaje de etiqueta rígida (30), en la que la primera cara (12)
tiene un área de superficie ampliada, incluyendo la primera cara
(12) del parche de caucho (10) una cavidad cóncava (16) rodeada por
una protuberancia de material con la suficiente altura para capturar
el ensamblaje de etiqueta rígida encapsulada (30) y una segunda cara
opuesta (14), aproximándose la segunda cara (14) al contorno del
forro interno (75) del neumático (70), estrechándose el parche (10)
desde la protuberancia (18) hacia los lados (11);
vulcanizar el parche de caucho (10) a una
temperatura preseleccionada y durante el tiempo necesario para el
vulcanizado;
aplicar una capa (20) de caucho de soldadura de
curado dual a la segunda cara del parche de caucho (10)
vulcanizado;
aplicar un adhesivo epoxi fluido a un punto de
contacto entre el ensamblaje de etiqueta encapsulada (30) y el
parche de caucho (10);
ensamblar el ensamblaje de etiqueta encapsulada
(30) en el interior de la cavidad cóncava (16) en la primera cara
(12) del parche de caucho (10) para que el adhesivo epoxi fluido
fluya desde el punto de contacto entre el ensamblaje de etiqueta
encapsulada (30) y el parche de caucho (10); y
curar el ensamblaje para formar un ensamblaje del
parche (60).
2. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de la
elaboración de un parche de caucho (10) que tiene una primera cara
(12), que incluye una cavidad cóncava (16) rodeada por una
protuberancia (18), incluye además una protuberancia (18) que tiene
una altura de al menos un octavo de pulgada (3,17 mm) de material de
caucho.
3. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa del
vulcanizado del parche de caucho (10) incluye calentar el parche de
caucho (10) a una temperatura de aproximadamente 150ºC durante
aproximadamente 30 minutos.
4. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
encapsular el dispositivo de seguimiento electrónico (32) incluye
además precalentar el molde (50) a una temperatura preseleccionada
antes de cargar el molde (50).
5. El procedimiento según la reivindicación 4
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que el molde (50)
se precalienta a 80ºC aproximadamente.
6. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
elaborar un parche de caucho (10) incluye elaborar un parche de
caucho (10) que comprende una mezcla de caucho clorobutílico y
caucho natural.
7. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
elaborar un parche de caucho (10) incluye elaborar un parche de
caucho (10) consistente en una mezcla de SBR y caucho natural.
8. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
elaborar un parche de caucho (10) incluye elaborar un parche de
caucho (10) seleccionado del grupo que consiste en caucho EPDM,
caucho butílico, caucho natural y mezclas de estos.
9. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
curar el ensamblaje (60) incluye curar el ensamblaje (60) a una
temperatura de aproximadamente entre 75-90ºC durante
al menos 30 minutos.
10. El procedimiento según la reivindicación 1
para formar un ensamblaje del parche (60), en el que la etapa de
aplicar una capa (20) de caucho de soldadura de curado dual incluye
aplicar una capa (20) de caucho natural.
11. El procedimiento según la reivindicación 1
para fijar dentro de un neumático (70) un dispositivo de seguimiento
electrónico (32) para seguir al menos una condición tecnológica de
un neumático (70) de tal manera y en un emplazamiento que minimice
el estrés, tensión, fatiga cíclica, impacto y vibración,
comprendiendo las etapas de:
ensamblar el ensamblaje del parche (60) en el
forro interno (75) de un neumático vulcanizado (70) aplicando un
pegamento activador entre la capa de soldadura de curado dual (20) y
el forro interno (75) del neumático (70); después,
coser el ensamblaje del parche (60) al forro
interno (75) del neumático vulcanizado (70); y
curar el ensamblaje parche/neumático (60) a una
temperatura y durante el tiempo suficiente para formar una soldadura
firme.
12. Un procedimiento para fijar dentro de un
neumático un dispositivo de seguimiento electrónico (32) según la
reivindicación 11, incluyendo, además, antes de la etapa de curado
del ensamblaje parche/neumático (60) la etapa de aplicar un
dispositivo de sujeción para aplicar la presión suficiente al
ensamblaje del parche (60) y al forro interno (75) para asegurar un
contacto estrecho al punto de contacto durante el curado.
13. Un procedimiento para fijar en el interior de
un neumático (70) un dispositivo de seguimiento electrónico (32)
según la reivindicación 11, en el que la etapa de curar el
ensamblaje parche/neumático (60) incluye el curado a una temperatura
de aproximadamente 45ºC durante al menos 24 horas.
14. Un procedimiento para fijar en el interior de
un neumático un dispositivo de seguimiento electrónico (32) según la
reivindicación 11, en el que la etapa de curar el ensamblaje
parche/neumático (60) incluye el curado a una temperatura ambiente
durante al menos 72 horas.
15. Un parche para neumáticos (10) para fijar un
dispositivo de seguimiento electrónico para seguir al menos una
condición tecnológica en el interior de un neumático, que
comprende:
un parche de caucho vulcanizado de configuración
preseleccionada que cuenta con una primera cara (12) para contactar
con una cara de un dispositivo de seguimiento electrónico rígido
encapsulado y una segunda cara opuesta (14) que se aproxima al
contorno de un forro interno de un neumático, incluyendo la primera
cara una cavidad cóncava (16), caracterizado porque la
cavidad cóncava en la primera cara del parche de caucho está rodeado
por una protuberancia elevada (18) de material con la suficiente
altura para de rodear una parte de la periferia exterior del
dispositivo rígido encapsulado de seguimiento y una capa (20) de
caucho de soldadura de curado dual sin curar que cuenta con una
primera superficie y una segunda superficie (22), estando la primera
superficie permanentemente ensamblada a la segunda cara del parche
de caucho vulcanizado.
16. El parche para neumáticos (10) según la
reivindicación 15, en el que el parche (10) comprende caucho
seleccionado del grupo formado por EPDM, caucho butílico, caucho
natural, neopreno y mezclas de estos.
17. El parche para neumáticos (10) según la
reivindicación 15, en el que el parche (10) comprende una mezcla de
caucho clorobutílico y caucho natu-
ral.
ral.
18. El parche para neumáticos (10) según la
reivindicación 15, en el que el parche (10) comprende una mezcla de
SBR y caucho natural.
19. El parche para neumáticos (10) según la
reivindicación 15 para fijar un dispositivo de seguimiento
electrónico activo (22), que cuenta con componentes electrónicos y
mecánicos para hacer el seguimiento de al menos una condición
tecnológica en el interior de un neumático (70), comprende:
un ensamblaje de etiqueta rígida (30) que incluye
un material de revestimiento rígido que envuelve a un dispositivo de
seguimiento electrónico activo (32), teniendo el ensamblaje de
etiqueta rígida (30) una superficie superior, una superficie
inferior y una periferia exterior;
una capa adhesiva (20) que fija al menos la
superficie inferior del ensamblaje de etiqueta rígida (30) al
interior de la cavidad cóncava (16) del parche de caucho vulcanizado
(10).
20. El ensamblaje del parche (60) según la
reivindicación 19, en el que el material de revestimiento (40) tiene
un módulo de Young de al menos 30.000 psi (20,68 MPa) y puede ser
moldeado alrededor del dispositivo de seguimiento electrónico (32)
sin dañar a ninguno de los componentes del dispositivo de
seguimiento electrónico (32).
21. El ensamblaje del parche (60) según la
reivindicación 20, en el que el material de revestimiento (40) tiene
un módulo de Young de aproximadamente 100.000 psi (68,95 Mpa).
22. El ensamblaje del parche (60) según la
reivindicación 20, en el que el material de revestimiento (40) está
seleccionado del grupo consistente en resina epoxi y uretano.
23. El parche para neumáticos (10) según la
reivindicación 19 que comprende:
un neumático vulcanizado (70) que cuenta con un
forro interno (75); y
una capa (20) de caucho de soldadura de curado
dual que cuenta con una primera superficie y una segunda superficie
(22), donde la primera superficie está permanentemente curada con la
segunda cara del parche de caucho vulcanizado (10) y la segunda
superficie (22) está permanentemente curada con el forro interno
(75) del neumático (70).
24. El neumático según la reivindicación 23, en
el que el caucho de soldadura de curado dual incluye cauchos capaces
de soldar el caucho vulcanizado del parche de caucho (10) al caucho
vulcanizado del forro interno (75) del neumático (70).
25. El neumático según la reivindicación 24, en
el que el caucho de soldadura de curado dual es caucho natural.
26. Un parche para neumáticos (110) para fijar un
dispositivo de seguimiento electrónico (32) para hacer el
seguimiento de al menos una condición tecnológica en el interior de
un neumático, que comprende:
un manguito rígido (117) que cuenta con una pared
cilíndrica, formando el interior de la pared cilíndrica una cavidad
cóncava (116) para recibir un dispositivo de seguimiento encapsulado
cilíndrico;
un parche de caucho (110) con una configuración
preseleccionada que cuenta con una primera cara (12) y una segunda
cara opuesta (14), la primera cara (12) para contactar con una cara
de un dispositivo de seguimiento rígido encapsulado e incluyendo una
protuberancia elevada cilíndrica (118) de material que rodea la
pared cilíndrica del manguito rígido (117), teniendo la
protuberancia elevada (118) la suficiente altura para fijar el
manguito (117) en una posición fija y la segunda cara opuesta (32) y
aproximándose al contorno de un forro interno de un neumático; y
una capa (20) de caucho de soldadura de curado
dual que cuenta con una primera superficie y una segunda superficie
(22), donde la primera superficie está permanentemente ensamblada a
la segunda cara del parche de caucho (110), mientras que la segunda
superficie está sin curar.
27. El parche para neumáticos (110) según la
reivindicación 26, en el que el manguito consiste en un material
rígido seleccionado del grupo consistente en plástico, material
compuesto y metal.
28. El parche para neumáticos (110) según la
reivindicación 27, en el que el manguito consiste en un material
plaqueado rígido seleccionado del grupo formado por poliimida y
resina epoxi con carga de vidrio.
29. El parche para neumáticos (110) según la
reivindicación 27, en el que el manguito consiste en un material
plaqueado rígido seleccionado del grupo formado por resina epoxi y
nilón.
30. El parche para neumáticos (110) según la
reivindicación 26 que comprende:
un ensamblaje de etiqueta rígida cilíndrica (130)
que incluye un material de revestimiento que envuelve un dispositivo
de seguimiento electrónico activo, teniendo el ensamblaje de
etiqueta rígida una superficie superior, una superficie inferior y
una periferia exterior cilíndrica;
la cavidad cóncava para recibir el ensamblaje de
etiqueta rígida cilíndrica (130);
un parche de caucho vulcanizado (110) de
configuración preseleccionada que cuenta con lados, una primera cara
y una segunda cara opuesta;
una capa adhesiva (20) que fija al menos la
periferia cilíndrica exterior del ensamblaje de etiqueta rígida
(130) en el interior de la cavidad cóncava (16) del manguito rígido
cilíndrico (117).
31. El ensamblaje del parche (160) según la
reivindicación 30, en el que la protuberancia elevada de material es
aproximadamente de la misma altura que el manguito cilíndrico
(117).
32. El ensamblaje del parche (160) según la
reivindicación 30, en el que la altura de la protuberancia elevada
de material es inferior a la altura del manguito cilíndrico
(117).
33. El ensamblaje del parche (160) según la
reivindicación 30, en el que el manguito (117) consiste en un
material rígido seleccionado del grupo formado por plástico,
material compuesto y metal.
34. El parche para neumáticos según la
reivindicación 30 que comprende:
un neumático vulcanizado que tiene un forro
interno;
la capa (20) de caucho de soldadura de curado
dual que tiene una primera superficie y una segunda superficie (22),
estando la segunda superficie permanentemente curada con el forro
interno (75) del neumático (70).
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