ES2275457T3 - Protector de microchips de neumaticos. - Google Patents

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ES2275457T3 ES00103740T ES00103740T ES2275457T3 ES 2275457 T3 ES2275457 T3 ES 2275457T3 ES 00103740 T ES00103740 T ES 00103740T ES 00103740 T ES00103740 T ES 00103740T ES 2275457 T3 ES2275457 T3 ES 2275457T3
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Georg G.A. Bohm
Russell W. Koch
Paul B. Wilson
Robert J. Trew
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Abstract

Un protector de microchips de neumáticos (25, 30, 50, 70, 90) para proteger un microchip de neumático (18, 19) durante un procedimiento NDT de alta tensión, comprendiendo el microchip de neumático (18, 19): una estructura configurada para ajustarse sobre el microchip de neumático; definiendo la estructura una cubeta que tiene una pared; y estando dicha pared fabricada parcialmente con un material dieléctrico.

Description

Protector de microchips de neumáticos.
Antecedentes de la invención Campo técnico
Esta invención se refiere normalmente a pantallas protectoras en materia electrónica y, más especialmente, a una pantalla protectora que se usa para proteger un dispositivo de control electrónico o microchip de neumático montado en el interior de un neumático durante un procedimiento de prueba de alta tensión no destructiva. De forma específica, la presente invención se refiere a un dispositivo de protección configurado para colocarse de forma extraíble sobre un dispositivo de control electrónico en un neumático para proteger el dispositivo de daños durante una prueba de alta tensión no destructiva.
Información de los antecedentes
Las superficies de rodamiento de un neumático se desgastan periódicamente, por lo que es necesario recauchutar o cambiar el neumático. El recauchutado de neumáticos para camiones y vehículos grandes resulta normalmente más económico que cambiar un neumático y por ello es la técnica preferida cuando el armazón del neumático es lo suficientemente fuerte como para recauchutarlo. El proceso de recauchutado incluye la extracción del paquete de la superficie de rodamiento gastada del armazón del neumático y la posterior colocación de un nuevo paquete de la superficie de rodamiento en el armazón mediante un procedimiento de vulcanización. El proceso de recauchutado produce un neumático válido siempre que el armazón y el nuevo paquete de la superficie de rodamiento no tengan ningún defecto.
Debe comprobarse que los armazones de neumáticos no presenten defectos antes del recauchutado con el fin de evitar recauchutar un armazón de neumático que tenga algún defecto, lo que destruiría inmediatamente el neumático o haría que el neumático fallara poco después del recauchutado. Un procedimiento para comprobar un armazón de neumático consiste en someter el armazón a un procedimiento de prueba de alta tensión no destructiva (denominado en lo sucesivo NDT). El procedimiento NDT incluye los pasos de montaje del armazón de un neumático en un cubo giratorio de modo que el armazón quede dispuesto por encima de una placa de sensor. Una jaula de hilo metálico fijo que sustancialmente se corresponde con la forma interior del armazón se coloca dentro del armazón por encima de la placa del sensor. La jaula de hilo metálico se energiza con aproximadamente 35.000 voltios y el armazón gira al menos una rotación completa. El armazón de caucho funciona para aislar la jaula de hilo metálico de alta tensión de la placa del sensor durante la rotación. Cualquier defecto tal como una perforación en el armazón permite que la electricidad forme un arco desde la jaula de hilo metálico hasta la placa del sensor. Cualquiera de esos arcos es detectado por la placa del sensor y se inspecciona el defecto que permite el arco para determinar si puede repararse o si el armazón del neumático debe desecharse. El procedimiento también puede realizarse en el armazón después de recauchutarlo para comprobar que no haya ningún defecto.
Un problema con este procedimiento surge cuando el armazón del neumático que se está comprobando tiene un dispositivo de control electrónico (conocido en la técnica como microchip de neumático) montado en el revestimiento interior del armazón. En las patentes estadounidenses nº 3.787.806 y 5.500.065 se muestran dos ejemplos de tales microchips de neumáticos. Un primer problema es que el hilo metálico para la prueba de alta tensión puede enredarse en el microchip de neumático y tirar del revestimiento interior. Otro problema es que los componentes electrónicos del microchip de neumático son relativamente sensibles y pueden destruirse por el entorno eléctrico de alta tensión del procedimiento NDT. Los componentes se dañan cuando la electricidad forma un arco entre un componente de prueba y el dispositivo de control. El campo eléctrico creado por los componentes de prueba puede dañar también el dispositivo de control. Otro problema es que los componentes del equipo de prueba pueden dañarse si se enredan con el microchip de neumático. De ese modo, lo que se desea en la técnica es proporcionar un dispositivo de protección o pantalla que pueda colocarse temporalmente sobre el microchip de neumático durante el procedimiento NDT que proteja los componentes electrónicos del microchip de neumático de los daños y evite que el equipo de pruebas se enrede en el microchip de neumático.
Resumen de la invención
En vista de lo anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un protector de microchips de neumáticos que proteja un microchip de neumático durante un procedimiento NDT de alta tensión.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un protector de microchips de neumáticos que pueda acoplarse temporalmente al revestimiento interior sobre el microchip de neumático y retirarse una vez finalizado el procedimiento.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un protector de microchips de neumáticos que pueda usarse con diferentes microchips de neumáticos.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un protector de microchips de neumáticos que reduzca la posibilidad de que la jaula de hilo metálico se enrede en el protector, se rompa y se suelte del neumático.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un protector de microchips de neumáticos que proteja el microchip de neumático incluso cuando el protector esté en contacto directo con el hilo metálico de la prueba de alta tensión.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de prueba de un neumático para localizar defectos mediante un procedimiento de prueba de alta tensión no destructiva cuando el microchip de neumático colocado en un neumático esté protegido del equipo de pruebas y del entorno de la prueba de alta tensión.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un protector de microchips de neumáticos que tenga una construcción sencilla, que logre los objetos indicados de una forma sencilla, efectiva y económica y que solucione los problemas y satisfaga las necesidades existentes en la materia.
Estos y otros objetos y ventajas se obtienen con un protector de microchips de neumáticos para proteger un microchip de neumático durante un procedimiento NDT de alta tensión según la reivindicación 1.
Otros objetos y ventajas de la presente invención se obtienen por la combinación de un neumático, un microchip de neumático y un protector de microchips de neumático según la reivindicación 14.
Otros objetos y ventajas adicionales de la presente invención se logran mediante un procedimiento para comprobar que los neumáticos no presentan defectos a través de un procedimiento de prueba de alta tensión no destructiva según la reivindicación 21.
Breve descripción de los dibujos
Las formas de realización preferidas de la invención, que ilustran los mejores modos en los que los solicitantes han contemplado la aplicación de los principios, se establecen en la descripción siguiente y se muestran en los dibujos y se exponen y establecen de forma más detallada y distintiva en las reivindicaciones anexas.
la fig. 1 es una vista en sección de un neumático de una técnica anterior típica que muestra dos de los sensores de microchips de neumático montados en ellos que se mueven más allá de un dispositivo para aplicar una tensión al realizar una inspección NDT;
la fig. 2 es una vista fragmentaria ampliada que muestra una ampliación de un microchip de neumático de la técnica anterior montado en el revestimiento interior del neumático de la fig. 1;
la fig. 2A es una vista fragmentaria ampliada que muestra una ampliación de otro microchip de neumático de la técnica anterior montado en el revestimiento interior del neumático de la fig. 1
la fig. 3 es una vista en sección ampliada que muestra el microchip de neumático de la fig. 2 montado dentro de una primera forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención;
la fig. 3A es una vista en planta desde arriba de la primera forma de realización del protector de microchips de neumáticos;
la fig. 4 es una vista en sección ampliada que muestra el microchip de neumático de la fig. 2 montado dentro de una segunda forma de realización del protector de microchip de neumáticos de la presente invención;
la fig. 5 es una vista similar a las figs. 3 y 4 que muestra una tercera forma de realización del protector de microchips de neumáticos que rodea el microchip de neumático de la fig. 2;
la fig. 6 es una vista similar a las figs. 3-5 de una cuarta forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención;
la fig. 6A es una vista similar a la fig. 6 que muestra una alternativa de la cuarta forma de realización;
la fig. 7 es una vista en perspectiva ampliada de una quinta forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención; y
la fig. 8 es una vista en sección similar a las figs. 3-5 de la quinta forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención usada con el microchip de neumático de la fig. 2A;
Los números similares se refieren a piezas similares en todos los dibujos.
Descripción de las formas de realización preferidas
Un ejemplo del equipo usado para realizar un procedimiento NDT de alta tensión se ilustra en la fig. 1. El procedimiento NDT se usa para comprobar si hay defectos en un neumático 10 colocando al menos un electrodo 12 en el interior del neumático 10. En algunas situaciones, pueden proporcionarse múltiples electrodos 12A, 12B y 12C que se adaptan sustancialmente a la forma interior del neumático 10. En la forma de realización del equipo de pruebas ilustrado en la fig. 1, los electrodos 12A y 12C son circuitos del hilo metálico mientras que el electrodo 12B es una pluralidad de hilos colgantes. El electrodo 12B se energiza con 35.000 voltios de electricidad y el neumático 10 gira tal y como indica la flecha 14 al menos una rotación completa de modo que toda la circunferencia de la superficie de rodamiento del neumático 10 se someta a los 35.000 voltios. Si hubiera algún defecto, tal como orificios de clavos o roturas, en el neumático 10, la electricidad del electrodo 12 formará un arco a través del neumático 10 desde el electrodo 12 a la placa del sensor 16 donde el arco se detecta con un equipo de detección NDT normal (no se muestra). Este procedimiento de prueba se conoce en la materia y la realización de esta prueba de alta tensión en los neumáticos 10 que tienen dispositivos electrónicos o microchips de neumáticos 18 montados en el revestimiento interior 20 de un neumático 10 crea problemas.
El primer problema es que el electrodo 12 se enreda en los microchips de neumáticos 18 y/o 19 y tira de ellos hacia fuera del revestimiento interior 20 de los neumáticos. Tales enredos pueden dañar el electrodo 12 deformándolo o tirando de él hacia fuera de la unidad de pruebas. La tendencia a enredarse aumenta ya que los microchips de neumáticos 18 y 19 tienen con frecuencia antenas 22 y 24 que sobresalen. Otro problema con el procedimiento de prueba NDT es que los microchips de neumáticos 18 y 19 contienen un equipo electrónico sensible que se daña fácilmente por el entorno de la prueba de alta tensión. Este daño puede estar causado por la formación de un arco entre el electrodo 12 y el microchip de neumático 18. Los daños también pueden producirse porque el microchip de neumático 18 está expuesto al campo eléctrico creado por el electrodo 12. Los microchips de neumáticos 18 y 19 dañados deben sustituirse, lo que hace que aumente el coste del recauchutado, así como la cantidad de tiempo necesaria para realizarlo.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un protector de microchips de neumáticos que pueda colocarse temporalmente sobre los microchips de neumáticos 18 y 19 para evitar que el microchip de neumático se dañe durante el procedimiento NDT de alta tensión. Una primera forma de realización del protector de microchips de neumáticos se indica como 25 en las figs. 3 y 3A e incluye una estructura con forma de cubeta que está configurada para ajustarse por encima del microchip de neumático 18. La estructura del protector 25 incluye una pared fabricada con un material dieléctrico como el caucho, el elastómero termoplástico o los uretanos termoplásticos. La pared dieléctrica evita la formación del arco entre el electrodo 12 y el microchip de neumático 18 durante el procedimiento NDT. La pared del protector 25 tiene una forma para que coincida sustancialmente con la forma del microchip de neumático 18 y, de ese modo, tiene cuatros paredes laterales en pendiente 36 que están unidas por una parte superior sustancialmente plana 38. Las paredes laterales 36 y la parte superior 38 están configuradas para proporcionar un espacio 40 por encima del microchip de neumático 20 para alojar la antena 22.
El protector de microchips de neumáticos 25 se instala temporalmente sobre el microchip de neumático 18 antes de realizar el procedimiento NDT de alta tensión. Una manera de instalar el protector 25 es mediante la aplicación de un adhesivo 42 al borde inferior 44 del protector 25 y colocar un protector 25 sobre un microchip de neumático 18. Puede usarse cualquiera de los diferentes adhesivos para sujetar temporalmente el protector 25 en un neumático 10. Un ejemplo es un adhesivo a base de fusiones en caliente. El protector 25 se presiona contra el revestimiento interior 20 y el adhesivo 44 es apto para fijar un protector seguro extraíble 25 para el neumático 10. El procedimiento NDT se realiza entonces con la pared dieléctrica lo que evita que los componentes electrónicos sensibles del microchip de neumático 18 resulten dañados por la electricidad del electrodo 12. La forma de las paredes 36 y 38 evita que el electrodo 12 se enrede en el protector 25 y tire de él hacia fuera del neumático 10. El material dieléctrico evita que se forme un arco entre el electrodo 12 y el microchip de neumático 18.
La segunda forma de realización del protector de microchips de neumáticos se indica como 30 en la fig. 4 e incluye una estructura en forma de cubeta que está configurada para ajustarse sobre un microchip de neumático 18. La estructura del protector 30 incluye una pared que tiene una capa interior 32 y una capa exterior 34. La capa interior 32 está fabricada con un material conductor como, por ejemplo, cobre, acero, aluminio o similar. La capa exterior 34 está fabricada con un material dieléctrico como, por ejemplo, caucho, elastómero termoplástico o uretanos termoplásticos. Las capas 32 y 34 están conectadas la una a la otra con sustancialmente nada de espacio entre ellas.
La segunda forma de realización de un protector de microchips de neumáticos 30 tiene una forma para que coincida sustancialmente con la forma del microchip de neumático 18 y, de ese modo, tiene cuatro paredes laterales en pendiente 36 que están unidas por la parte superior sustancialmente plana 38. Las paredes laterales 36 y la parte superior 38 están configuradas para proporcionar un espacio 40 por encima del microchip de neumático 18 para alojar la antena 22.
El protector de microchips de neumáticos 30 se instala temporalmente sobre el microchip de neumático 18 antes de realizar el procedimiento NDT de alta tensión. Una manera de instalar el protector 30 es mediante la aplicación de un adhesivo 42 al borde inferior 44 del protector 30 y la colocación de un protector 30 sobre un microchip de neumático 18. Un ejemplo de adhesivo puede ser uno a base de fusiones en caliente. El protector 30 se presiona contra el revestimiento interior 20 y el adhesivo 42 es apto para fijar un protector seguro extraíble 30 para el neumático 10. El procedimiento NDT se realiza entonces con las capas 32 y 34 del protector 30 lo que evita que los componentes electrónicos sensibles del microchip de neumático 18 resulten dañados por la electricidad del electrodo 12. La forma de las paredes 36 y 38 evita que el electrodo 12 se enrede en el protector 30 y salga hacia fuera del microchip de neumático 18. La capa dieléctrica 34 evita la formación de un arco tal y como se ha descrito previamente con respecto a la primera forma de realización. La capa conductora 32 forma una jaula de Faraday parcial alrededor del microchip de neumático 18 que protege el microchip del campo eléctrico formado por el electrodo 12.
En la fig. 5 se ilustra una tercera forma de realización del protector de microchips de neumáticos y normalmente se indica con el número 50. El protector de microchips de neumáticos 50 es sustancialmente el mismo que el protector de microchips de neumáticos 30, salvo porque tanto la capa interior 52 como la capa exterior 54 están fabricadas de material dieléctrico. La pared incluye también una capa intermedia 53 que está dispuesta entre las capas 52 y 54. La capa 53 está fabricada con un material conductor, tal y como se ha descrito previamente. El protector de microchips de neumáticos 50 incluye sustancialmente las mismas paredes laterales 56 y la pared superior 58 que el protector de microchips de neumáticos 30. El protector de microchips de neumáticos 50 también se acopla al revestimiento interior 20 mediante la aplicación de un adhesivo 42 a la superficie inferior 60 del protector de microchips de neumáticos 50. La capa interior 52 protege la antena 22 de daños si la antena entra en contacto con el protector 50 durante el procedimiento de prueba.
En la fig. 6 se ilustra una cuarta forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención y normalmente se indica con el número 70. El protector 70 incluye también una capa interior 72 y una capa exterior 74, tal y como se han descrito previamente con respecto a los protectores 30 y 50. En el protector 70 ilustrado en la fig. 6, una capa interior 72 está formada por un material conductor con una capa exterior 74 fabricada con un material dieléctrico. El protector 70 incluye paredes laterales 76 y una pared superior 78 con una forma similar a la de las paredes laterales explicadas previamente con respecto a los protectores 30 y 50. Las paredes laterales 76 del protector 70 incluyen dientes 80 que pueden estar íntegramente formados en una capa interior 72. Los dientes 80 se extienden hacia dentro y se adaptan para engancharse al propio microchip de neumático 18 (fig. 6) o a un parche 81 (fig. 6A) que conecta el microchip 18 con el revestimiento interior 20. Los dientes 80 sostienen el protector 70 en un microchip de neumático 18 durante el procedimiento NDT. Los dientes 80 pueden incluir púas afiladas 82 que presionan hacia la superficie exterior del microchip de neumático 18 o el parche 81.
En las figs. 7 y 8 se muestra una quinta forma de realización del protector de microchips de neumáticos de la presente invención, normalmente indicado con el número 90. La pared del protector 90 incluye una capa interior 92 y una capa exterior 94. La capa interior 92 está fabricada con un material conductor y la capa exterior 94 está fabricada con un material dieléctrico, como el caucho.
El protector de microchips de neumáticos 90 tiene una forma diferente de los protectores 30, 50 y 70 y tiene forma de cúpula redondeada y puede ser parcialmente esférica. El protector 90 incluye una superficie inferior 96 que se ha fijado al revestimiento interior 20 con adhesivo 42 para sujetar de forma extraíble el protector 90 sobre el microchip de neumático 19 durante el procedimiento NDT. El protector de microchips de neumáticos 90 tiene un amplio espacio dentro de las capas 92 y 94, indicado por el número 98, de modo que puede ajustarse sobre una gran variedad de microchips de neumático 18 ó 19.
En consecuencia, el protector de microchips de neumáticos mejorado se simplifica, proporciona un dispositivo efectivo, seguro, económico y eficaz que logra todos los objetos enumerados, elimina las dificultadas encontradas en dispositivos anteriores y soluciona problemas y obtiene nuevos resultados en la técnica.
En la descripción previa, se han usado determinados términos por cuestiones de brevedad, claridad y una mejor comprensión; sin embargo, ello no debe implicar limitaciones innecesarias más allá de los requisitos de la técnica anterior, dado que tales términos se usan con fines descriptivos y deben interpretarse de una forma amplia.
Además, la descripción e ilustración de la invención se hace a modo de ejemplo, y el alcance de la invención no se limita a los detalles exactos mostrados o descritos.
Una vez descritas las características, descubrimientos y principios de la invención, la manera en que se construye y usa el protector de microchips de neumáticos mejorado, las características de la construcción y los nuevos resultados ventajosos y útiles obtenidos, las nuevas y útiles estructuras, dispositivos, elementos, disposiciones, piezas y combinaciones se exponen en las reivindicaciones
anexas.

Claims (21)

1. Un protector de microchips de neumáticos (25, 30, 50, 70, 90) para proteger un microchip de neumático (18, 19) durante un procedimiento NDT de alta tensión, comprendiendo el microchip de neumático (18, 19):
una estructura configurada para ajustarse sobre el microchip de neumático; definiendo la estructura una cubeta que tiene una pared; y estando dicha pared fabricada parcialmente con un material dieléctrico.
2. El protector de microchips de neumáticos (25, 30, 50, 70, 90) de la reivindicación 1, en el que la estructura con forma de cubeta tiene un borde inferior (44).
3. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 2, en el que la estructura con forma de cubeta es una cúpula redondeada.
4. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 2, en el que la estructura con forma de cubeta incluye cuatro paredes laterales en pendiente (36) y una parte superior plana (38).
5. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 1, en el que la pared incluye una capa interior (32) y una capa exterior (34), estando la capa interior fabricada con un material conductor y estando la capa exterior fabricada con un material dieléctrico.
6. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 5, en el que el material conductor es cobre.
7. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 5, en el que el material conductor es acero.
8. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 5, en el que el material conductor es aluminio.
9. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 5, en el que la capa exterior (34) está fabricada con caucho.
10. El protector de microchips de neumáticos (25) de la reivindicación 1, en el que la pared incluye una capa intermedia (53) dispuesta entre una capa interior (32) y una capa exterior (34), estando la capa intermedia (53) fabricada con un material conductor.
11. El protector de microchips de neumáticos de la reivindicación 10, en el que las capas interior (32) y exterior (34) están fabricadas con un material dieléctrico.
12. El protector de microchips de neumáticos de la reivindicación 1, que comprende además al menos un diente (80) conectado a la estructura, extendiéndose el diente (80) hacia dentro y estando adaptado para engancharse en el microchip de neumático (18, 19).
13. El protector de microchips de neumáticos de la reivindicación 12, en el que el diente (80) incluye al menos una púa afilada (82).
14. Un procedimiento para probar que un neumático (10) no presenta defectos mediante un procedimiento de prueba de alta tensión no destructiva cuando el neumático tiene un microchip de neumático (18, 19), comprendiendo el procedimiento los pasos de:
cubrir el microchip de neumático con un protector de microchips de neumático (25) que tiene una pared formada al menos parcialmente por material dieléctrico; probar el neumático insertando un electrodo (12) en el interior del neumático, energizando el electrodo y girando el neumático y extrayendo el protector de microchips de neumáticos del neumático.
15. El procedimiento de la reivindicación 14 en el que el paso de cubrir el microchip de neumático (18, 19) con el protector de microchips de neumático (25) incluye los pasos de aplicar un adhesivo a un protector de microchips de neumático y al neumático y unir con adhesivo el protector de microchips de neumático con el neumático (10) sobre el microchip de neumático (18, 19).
16. El procedimiento de la reivindicación 14 en el que el paso de cubrir el microchip de neumático (18, 19) con el protector de microchips de neumático (25) incluye el paso de enganchar físicamente el microchip de neumático al protector de microchips de neumático
17. El procedimiento de la reivindicación 14 en el que el paso de cubrir el microchip de neumático (18, 19) con el protector de microchips de neumático (25) incluye el paso de proporcionar un protector de microchips de neumático que tenga una capa (32) de material conductor y una capa (34) de material dieléctrico.
18. Un neumático (10), un microchip de neumático (18, 19) montado en el neumático, un protector de microchips de neumático (25), un electrodo (12) dispuesto en el neumático y una placa de sensor dispuesta fuera del neumático, estando la placa del sensor alineada con el electrodo y estando el protector de microchips de neumático (25) montado de forma extraíble en el neumático sobre el microchip de neumático, incluyendo el protector de microchips de neumático (25) una pared formada por un material dieléctrico y cubriendo la pared el microchip de neumático (18, 19).
19. El neumático de la reivindicación 18 que comprende además un adhesivo para montar de forma extraíble el protector de microchips de neumático (25) en el neumático.
20. El neumático de la reivindicación 19 que comprende además al menos una púa (80) conectada al protector de microchips de neumático (25), enganchándose la púa al microchip de neumático para montar de forma extraíble el protector de microchips de neumático sobre el microchip de neumático (18, 19).
21. El neumático de la reivindicación 18 en el que la pared del protector de microchips de neumático (25) incluye una capa interior (32) y una capa exterior (34), estando formada la capa exterior por un material dieléctrico y estando formada la capa interior por un material conductor.
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