ES2292170T3 - Sistema de control de aire mejorado para una cama de aire. - Google Patents
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Abstract
SE PRESENTA UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMATICO PARA CONTROLAR LA FIRMEZA DE UN COLCHON SOPORTADO POR UN FLUIDO (14) DE UNA CAMA (10). EL SISTEMA DE CONTROL INCLUYE UNA BOMBA DE FLUIDO MOTORIZADA, UNA UNIDAD DE CONTROL (44) PARA ACCIONAR LA BOMBA PARA AJUSTAR LA FIRMEZA DEL COLCHON DE AIRE (14), Y UNA UNIDAD DE CONTROL REMOTO MANUAL (42) PARA ACCIONAR LA UNIDAD DE CONTROL (44), Y UN SISTEMA TRANSCEPTOR PARA TRANSMITIR LAS SEÑALES DE INFORMACION ENTRE LA UNIDAD MANUAL (42) Y LA UNIDAD DE CONTROL (44). EL SISTEMA DE CONTROL DE AIRE SUMINISTRA UN CONTROL INDEPENDIENTE DE AMBAS VEJIGAS (30,32) EN UN COLCHON DE AIRE DE DOS VEJIGAS (14) A PARTIR DE UNIDAD SIMPLE (44), Y PERMITE QUE UN USUARIO AJUSTE DE FORMA CONSISTENTE LA FIRMEZA DE CADA VEJIGA DE AIRE DEL COLCHON (30,32) HASTA UN VALOR DESEADO. EL SISTEMA DE CONTROL DE AIRE INCLUYE UNA BOMBA DE AIRE ESPECIFICAMENTE DISEÑADA PARA MINIMIZAR LA TRANSMISION DEL RUIDO DEL MOTOR AL MEDIO AMBIENTE.
Description
Sistema de control de aire mejorado para una
cama de aire.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Esta invención se refiere a métodos y aparatos
mejorados para conseguir y regular la presión de fluido en una o
más estructuras que alojan fluido. Más particularmente, la invención
se refiere a bombas de aire, controladores, procesamiento de la
información y controles manuales mejorados para medir y variar la
presión del aire en un colchón de aire.
Los colchones sustentados por aire son usados en
cunas y camas para proporcionar apoyos blandos para el cuerpo. Los
colchones de aire puede ser hinchados con bombas accionadas a mano o
bombas de mochila. También han sido usados sopladores y bombas
accionados por motor con mayor efectividad para suministrar aire a
presión a colchones de aire. Las patentes norteamericanas 4,908,895
y 4,644,597, cedidas al cesionario de la presente invención,
describen posibles construcciones de colchones de aire.
Los colchones de aire se asentarán típicamente
dentro de un perfil que soporta el colchón, tal como el descrito en
la patente norteamericana 4,991,244, también cedida al cesionario de
la presente invención. Las camas dobles, de tamaño grande o
extragrande, pueden implicar dos colchones de aire o dos cámaras de
aire con presiones de aire ajustables individualmente. Estas
cámaras de aire pueden estar además divididas internamente con flujo
de fluido libre entre estas otras divisiones. Los colchones de aire
pueden ser equipados con una válvula de alivio de la presión de
paso único operable para limitar la presión del aire en el colchón
de aire a aproximadamente 6894,75 pascales para evitar la separación
de las juntas o un reventón.
Las características de inclinación o firmeza de
un colchón de aire son determinadas por la presión del aire en el
colchón de aire. Han sido usados mecanismos de control para ajustar
el inflado de los colchones de aire. Young et al. en la
patente norteamericana No. 4,224,706, por ejemplo, describen un
mecanismo para ajustar la cantidad de aire en un colchón de aire.
El mecanismo descrito en la patente '706 incluye uno o más
receptáculos conectados a colchones de aire para suministrar aire a
los colchones de aire y recibir aire de los mismos. Estos
receptáculos están localizados en el marco por debajo del colchón.
Los volúmenes internos de los receptáculos son cambiados mediante
la rotación de una manivela. La variación del volumen de los
receptáculos ajusta la presión del aire en los colchones de
aire.
Otros sistemas de control para colchones de aire
han permitido a los operarios variar la presión del aire dentro del
colchón tocando un botón. Las unidades de control manual en estos
sistemas estaban o bien localizadas en el tubo de aire que conecta
la bomba al colchón o las unidades de control manual hacían conexión
eléctrica a la bomba y válvulas de solenoide. Véanse, por ejemplo,
las patentes norteamericanas 4,897,890; 4,829,616; 4,890,344,
también cedidas al cesionario de la presente invención.
Estas unidades de control manual permitían
típicamente la transmisión de dos instrucciones a la bomba/unidad
de control. Estas instrucciones eran incrementar o disminuir la
presión. Los usuarios tenían que contar con sus sentidos del tacto
para ajustar la presión del aire ya que las unidades no
suministraban información al usuario en cuanto a la presión en el
colchón.
Un diseño anterior del control de la presión
para un colchón de aire implicaba mantener la presión del aire
constante siempre, estuviera el usuario sobre el colchón o no.
Véanse las patentes norteamericanas Nos. 5,142,717 y 4,995,124. Una
unidad de control permitía que se ajustara una presión
preestablecida. Un problema con esta disposición era el cambio
notable en la presión en el momento que un usuario aplicaba peso al
colchón. El colchón de aire tenía que tener una estructura interna
para soportar gran parte del peso de los usuarios para prevenir el
escape de grandes volúmenes de aire mientras se regula la presión al
valor ajustado previamente. La estructura interna interfería con las
ventajas de comodidad de tener un colchón sustentado por aire.
Otro diseño de una unidad de control de la
presión preveía una pantalla digital de la presión interna y
pulsadores. Véase la patente norteamericana No. 5,020,176. El
usuario podía usar un modo de presión constante con el que la
presión podía ser ajustada por el usuario. El usuario también tenía
la opción de usar un modo manual en el que la presión no se
mantenía constante pero en el que el usuario controlaba directamente
el flujo de fluido dentro o fuera del colchón.
En estos diseños anteriores, si la cama contenía
dos colchones separados o cámaras de aire, dos unidades de control
manual eran suministradas controlando cada una su cámara de aire
respectiva. Por tanto, una persona acostada a un lado de la cama no
podrá ayudar a su compañero de cama en el otro lado de la cama para
ajustar la presión del aire por el otro lado de la cama sin ir
físicamente a dicho lado de la cama. Las unidades de control manual
estaban fijadas físicamente a la unidad de control, restringiendo
así la localización de una unidad particular.
El procesamiento implicado en estos sistemas de
control para camas de aire anteriores era mínimo. Los sistemas de
presión constante implicaban un examen periódico de la presión y una
comparación con el valor deseado. El aire era después añadido o
eliminado según fuera necesario usando varias etapas si era
necesario para obtener la presión deseada. En los diseños de
control manual, el operario controlaba directamente la bomba y la
válvula de descarga para controlar el flujo de fluido dentro o fuera
del colchón.
En el pasado han sido usadas bombas accionadas
por motor eléctrico para hinchar colchones de aire. El ruido del
funcionamiento de tales bombas era una fuente común de quejas por
parte de los consumidores. Las bombas se usaban con la mayor
frecuencia cuando el usuario de la cama se estaba preparando para ir
a dormir. Una bomba ruidosa rompía la atmósfera tranquila necesaria
para inducir el sueño. La causa más frecuente del funcionamiento
con ruido de tales bombas es el montaje rígido del motor del
ventilador a la carcasa de la bomba. Tal montaje rígido transmite
vibraciones y ruidos generados por el motor de la bomba a la carcasa
de la bomba y al entorno de la bomba. Otras vías de transmisión de
ruido al entorno en las bombas de aire son la entrada de aire de
suministro y la entrada de aire de enfriamiento. Materiales que
aíslen y atenúen el sonido podrían ser incorporados en los motores
y carcasas de la bomba, pero sólo con el riesgo de aislamiento
térmico y resultado de sobrecalentamiento de los motores de la
bomba.
Sería una ventaja en la industria proporcionar
una bomba silenciosa en la que el ruido y la vibración del motor
del ventilador fueran amortiguados con respecto a la carcasa de la
bomba y en la que se proporcionara un enfriamiento adecuado del
motor de la bomba. Además, la entrada de aire y la entrada de aire
de enfriamiento deberían estar diseñadas para minimizar la cantidad
de ruido del ventilador transmitido a través de ellas. Sería un
avance importante proporcionar un motor de varias velocidades para
conseguir el bombeo óptimo con menor ruido y con un mínimo de
problemas de sobrecalentamiento. Con respecto al control de las
unidades, sería una ventaja evidente tener unidades de control
manual en las que el usuario de la unidad no estuviera atado a la
unidad de bomba, y en la que el usuario pudiera controlar ambas
cámaras de aire en el caso en que cada lado de la cama tenga su
propia cámara independiente. Sería también una ventaja decidida en
la técnica ser capaz de monitorizar y controlar de forma precisa y
coherente la presión del colchón de aire al ajuste deseado.
El sistema de control de aire de una cama de
aire de acuerdo con la presente invención en gran parte resuelve
los problemas perfilados antes. El sistema de control de aire del
mismo incluye una bomba motorizada diseñada especialmente para
reducir el ruido, e incluye una unidad de control de mano, operada
remotamente, separada de la bomba de aire. El usuario de un
conjunto de cama controlado por su sistema de control de aire puede
ajustar con precisión y coherencia la firmeza del colchón de aire a
un ajuste deseado. La unidad de control manual remota de acuerdo
con el sistema de control de aire de la presente invención permite
al usuario ajustar la firmeza de ambas cámaras en un colchón de
aire de dos cámaras de forma independiente entre sí.
La unidad de control de mano comunica con la
unidad base por medio un transceptor de radio. La unidad base
monitoriza y transmite a la unidad de mano una medida de la firmeza
del colchón de aire, y responde a comandos desde la unidad de mano
para cambiar la firmeza del colchón.
La bomba monitorizada es capaz de operar a
varias velocidades para minimizar el ruido mientras se optimizan
las condiciones de bombeo. Las velocidades del motor pueden ser
escalonadas de un modo predeterminado para obtener la velocidad del
motor óptima mientras que al mismo tiempo se monitoriza la
temperatura del motor para prevenir el sobrecalentamiento. La
unidad base está diseñada especialmente para prevenir la transmisión
de ruido excesivo del motor desde la unidad base al entorno.
Microprocesadores en el control de mano y en la unidad base
permiten la optimización de las condiciones de bombeo sin
interacción del usuario más allá de la selección de una firmeza
deseada.
Fig. 1, es una vista en perspectiva de una cama
de aire, parcialmente en sección, representada junto con un sistema
de control de aire de acuerdo con la presente invención;
Fig. 2A, es una vista en planta de una unidad de
control manual del sistema de control de aire;
Fig. 2B, es una vista en planta de la unidad de
control manual del sistema de control de aire;
Fig. 3, es una vista ampliada de un dígito y el
medio dígito de la pantalla de la unidad de control manual;
Fig. 4, es una vista esquemática del interior de
la unidad de control manual;
Fig. 5, es una vista en despiece ordenado de la
unidad base del sistema de control de aire;
Fig. 6, es una vista en planta desde arriba de
la placa del procesador de la unidad base con una representación
esquemática del procesador de la base y del receptor/transmisor de
la base;
Fig. 7, es una vista lateral de un tubo y un
adaptador de manguera flexible que es usado para fijar un colchón de
aire a la unidad base;
Fig. 8, es una vista en perspectiva del
adaptador de manguera flexible que conecta a un receptáculo en la
unidad base;
Fig. 9, es una vista en sección transversal de
un receptáculo en la unidad base que acoge el adaptador de manguera
flexible de la Fig. 8;
Fig. 10, es una vista en alzado lateral de una
unidad de ventilador y una unidad de distribución de aire montada en
la porción inferior de la carcasa de la bomba de aire;
Fig. 11, es una vista en planta desde arriba de
una unidad de ventilador y una unidad de distribución de aire
montada en la porción inferior de la carcasa de la bomba de
aire;
Fig. 12, es una vista en alzado, tomada desde la
derecha según está representada en la Fig. 4, de la unidad de
ventilador y la unidad de distribución de aire montada sobre la
porción inferior de la carcasa de la bomba de aire;
Fig. 13, es una vista en alzado lateral de la
unidad de ventilador;
Fig. 14, es una vista en sección tomada desde la
perspectiva de la línea 14-14 de la Fig. 13;
Fig. 15, es una vista en alzado lateral del
ventilador de la unidad de ventilador;
Fig. 16A, es una vista en planta desde arriba
con línea de trazos que representa la fuente de alimentación por
debajo del impulsor;
Fig. 16B, es una vista en sección parcial
esquemática de una carcasa y base de bomba reorientada;
Fig. 16C, es una vista en sección parcial
esquemática de una carcasa y base reorientada con medios de
enrutamiento del aire mejorados;
Fig. 17, es una vista en planta desde arriba de
la unidad de distribución de aire con la válvula de solenoide
derecha mostrada con línea de trazos;
Fig. 18A, es una vista en alzado lateral de la
unidad de distribución de aire con las válvulas de solenoide derecha
e izquierda mostradas en línea de trazos;
Fig. 18B, es una vista en perspectiva de la
porción interior de una unidad de distribución de aire de tipo
ajuste a presión;
Fig. 18C, es una vista en perspectiva parcial
del exterior de una unidad de distribución de aire de tipo ajuste a
presión;
Fig. 18D, es una vista en perspectiva superior
parcial del exterior de una unidad de distribución de aire de ajuste
a presión;
Figs. 19a-19c, son diagramas de
flujo que representan las etapas de procesamiento del procesador de
control manual al presionar uno o dos botones;
Fig. 20, es un diagrama de flujo que representa
la secuencia de transmisión seguida por el procesador de control
manual;
Fig. 21, es un diagrama de flujo que representa
la operación global del procesador de la base;
Fig. 22, es un diagrama de flujo que representa
la recepción y decodificación de mensajes por el procesador de la
base; y
Fig. 23a-23e, son diagramas de
flujo que representan el procesamiento de las acciones dependientes
del tiempo por el procesador de la base.
La Fig. 1 contiene una vista de un soporte
flexible 10 junto con un sistema de control de aire de acuerdo con
la presente invención. El soporte flexible es preferiblemente una
cama llena de fluido y, más preferiblemente, una cama de aire para
alojar a una o más personas. El soporte flexible 10 tiene una base
generalmente rectangular o unidad de caja de resortes12 adaptada
para ser soportada sobre un suelo o un marco que se aplica al suelo.
Una unidad de colchón 14 está localizada sobre la parte superior de
la unidad de caja de resortes 12. La unidad de colchón 14 tiene un
miembro flexible 16 con forma generalmente de artesa que tiene
bordes laterales lineales verticales 18 y 20 unidos a un borde
frontal transversal 22 y un borde trasero transversal 24
comparable.
Los bordes laterales 18, 20, el borde delantero
22 y el borde trasero 24 son integrales con las porciones
periféricas de una base generalmente plana 26 para formar
entremedias una cámara 28 generalmente rectangular. Un par de
cámaras de aire longitudinales, una al lado de otra, están
localizadas en la cámara rectangular 28. Las cámaras de aire 30 y
32 comprenden colchones de aire o bolsas de aire que pueden incluir
una pluralidad de cámaras transversales y/o longitudinales
adaptadas para alojar aire a presión. Las cámaras de aire 30 y 32
son de un tamaño tal que llenen la cámara rectangular 28. Las
cámaras de aire disponibles comercialmente varían en tamaño desde
58,42 cm a 86,36 cm de ancho y 170,18 cm a 213,36 cm de largo.
Preferiblemente, las cámaras de aire 30, 32 tienen un espesor de
13,97 centímetros cuando están infladas. Otros tipos y tamaños de
cámaras de aire, así como cámaras diseñadas para recibir otros
fluidos, por ejemplo agua, pueden ser usados en la unidad de colchón
14 para el soporte flexible 10.
Una cubierta generalmente rectangular 38 se
ajusta sobre los bordes 18, 20, 22 y el borde trasero 24 para
encerrar la parte superior de la cámara 28. Como se muestra en la
Fig. 1, una porción de la cubierta 38 ha sido enrollada hacia atrás
para ilustrar el emplazamiento uno al lado de otra de las cámaras de
aire 30, 32 en la cámara rectangular 28.
El sistema de control de aire 40, de acuerdo con
la presente invención, funciona para proporcionar aire a presión a
las cámaras de aire 30, 32 y controlar la presión de las cámaras de
aire 30, 32. El sistema de control de aire 40 incluye una unidad de
control manual 42 y una unidad base 44.
La unidad de control manual 42 mostrada en la
Fig. 2A es preferiblemente una unidad remota no conectada
físicamente al resto del sistema de control de aire 40. La Fig. 2B
muestra una realización alternativa de la unidad de control manual
742 que comprende un indicador manométrico analógico 804 y botones
de control de aire 806, 808. La unidad de control manual 742 es
usada preferiblemente con la configuración de bomba alternativa
descrita en relación a la Fig. 16B, aunque es útil con varias
configuraciones de bomba.
La unidad de control manual 42 permite al
usuario controlar la presión del aire dentro de las cámaras de aire
30, 32 mientras que yace sobre la unidad de colchón 14 o en
cualquier otra posición en la vecindad del sistema de control de
aire 40. La unidad de control manual 42 es usada preferiblemente con
la bomba 152 descrita más adelante, aunque es útil con diversas
configuraciones de bomba.
La superficie superior 102 de la unidad de
control manual 42 contiene una pantalla digital 104, dos botones
106, 108 y un interruptor de dos posiciones 110. La pantalla digital
104 presenta la información recibida desde la unidad base 44.
Preferiblemente, la pantalla digital 104 está formada por una
pantalla de cristal líquido (LCD). La pantalla LCD está compuesta
por dos dígitos 112 que varían desde 0-9 y medio
dígito que sólo puede ser 1 o no iluminado. En esta realización
preferida, cada dígito 112 está formado por 7 segmentos 113, como
se muestra en la Fig. 3, y el medio dígito 114 está formado por dos
segmentos 115, la parte superior y la inferior del 1. La pantalla
de cristal líquido está iluminada por detrás por dos diodos emisores
de luz preferiblemente ámbar. La pantalla digital 104 muestra para
el usuario un número relativo a la presión dentro de las cámaras de
aire 30, 32. Preferiblemente, el botón (106 ó 108), que está
diseñado para incrementar la presión en una cámara de aire, tiene
una porción superior sobresaliente como la percibe el usuario,
mientras que el botón diseñado para desinflar o reducir la presión
de aire en una cámara de aire está diseñado con una porción
superior deprimida según la percibe el usuario. Esto además optimiza
la ergonomía de la unidad de control manual y facilita el uso
incluso sin ver la unidad.
Los dos botones 106, 108 y el interruptor 110
proporcionan la comunicación de un comando desde el usuario al
sistema de control de aire 40. Los dos botones 106, 108 están
adaptados para ser usados por el usuario para iniciar un ciclo de
inflado o desinflado, solicitar la visualización de la presión
actual o para instruir a la unidad base 44 para reconocer las
unidades de control manual 42.
La posición del interruptor de dos posiciones
110 selecciona la cámara de aire 30, 32 sobre la que funcionarán
las operaciones de la unidad de control manual 42. La superficie
superior 102 de la unidad de control manual 42 puede incluir marcas
que indiquen izquierda o derecha cerca del lado correspondiente del
interruptor 110. La convención preferida para determinar el lado
izquierdo/derecho de la unidad de colchón 14 es desde la perspectiva
de una persona que esté tumbada sobre la espalda con la cabeza en
la proximidad del borde delantero 22 (lado de la manguera) de la
unidad de colchón 14, aunque pueden ser usadas otras convenciones.
Para un sistema que tenga una cámara de aire única 30, cualquier
posición del interruptor 110 permitirá el ajuste de la presión en
la cámara de aire 30 si es usada una manguera en Y para fijar la
unidad base 42 a la unidad de colchón 14, como se describió
antes.
Con referencia a la Fig. 4, el interior de la
unidad de control manual 42 contiene una fuente de energía portátil
116, un procesador del control manual 118 y un receptor/emisor 120
del control manual. La fuente de energía portátil 116 está formada
por una batería desechable o una batería recargable. El procesador
del control manual 118 recibe la entrada desde los botones 106, 108
y la unidad base 44 a través del receptor/emisor 120 del control
manual y envía la salida a la pantalla digital 104 y unidad base 44.
El procesador 118 del control manual es un procesador digital, por
ejemplo un microcontrolador Motorola MC68HC05P4 con una memoria de
poco más de 4 Kbytes de ROM (programa), 176 bytes de memoria RAM,
20 patillas de puerto E/S, 1 patilla puerto solo entrada, 1 patilla
salida temporizador, y un temporizador capturar/comparar de 16 bits.
El software para el procesador 118 de control manual es almacenado
en la memoria ROM durante la fabricación. El procesador 118 del
control manual es codificado permanentemente en la fabricación con
un código ID de unidad de 8 bits y un código de revisión de cuatro
bits para la versión de software por la selección de resistores
apropiados dentro de la unidad de control manual 42. El
receptor/emisor 120 del control manual es ajustado a una frecuencia
electromagnética correcta para recibir y transmitir desde y a la
unidad base 44. El receptor/emisor 120 del control manual puede
recibir señales de radio o transmitir señales de radio, pero no
puede transmitir y recibir al mismo tiempo.
La unidad base 44 de la presente invención está
representada en la Fig. 5. La unidad base 44 contiene una bomba
motorizada 152, sensores de presión 156, 158 (Fig. 10), y una placa
de procesamiento 160 de la unidad base (Fig. 11). Con referencia a
la Fig. 6, la placa de procesamiento 160 de la base contiene el
procesador 162 de la base y el receptor/emisor 164 de la base. La
unidad base 44 está conectada a las cámaras de aire 30, 32 por medio
de líneas tubulares o tubos flexibles 166, 168 a través de
receptáculos de entrada 170, 172. Los tubos 166, 168 permiten que el
sistema de control de aire 40 ponga aire adicional o elimine aire
de las cámaras de aire 30, 32 para conseguir una presión de aire
deseada dentro de las cámaras de aire 30, 32. Para una unidad de
colchón 14 de cámara de aire 30 única, los tubos 166, 168 pueden
ser sustituidos por un tubo con forma de Y (no mostrado), así los
comandos del lado derecho o izquierdo conseguirán que la cámara de
aire única 30, o, alternativamente, el receptáculo de entrada 170,
172 no usado pueda ser tapado. Un enchufe eléctrico 174 está
diseñado para ser conectado a un receptáculo de potencia ac
convencional. Un cable de potencia eléctrica 176 conecta el enchufe
174 a la unidad base 44.
El receptor/emisor 164 de la base es sintonizado
a una frecuencia electromagnética que es seleccionada
preferiblemente para estar en el rango de frecuencia de radio. La
frecuencia electromagnética está preferiblemente dentro del rango
de 315 MHz (10^{6} Hz) a 350 MHz. La selección de la parte de
frecuencia de radio del espectro electromagnético permite la
transmisión clara de la señal sin la necesidad para el usuario de
apuntar la unidad de control manual 42 al receptor/emisor 164 de la
base. La señal es transmitida en forma digital a una velocidad de
833 bits por segundo. El receptor/emisor 164 de la base puede
recibir señales de radio o transmitir señales de radio, pero no
puede transmitir y recibir al mismo tiempo.
Los sensores de presión 156, 158 son sensores de
presión piezoeléctricos estándar, tales como los disponibles en IC
Sensors Inc. La tapa sobre los sensores de presión 156, 158 contiene
un pequeño agujero para permitir que entre el aire a presión
ambiente. Esto permite la medición de la variación de la presión
ambiente por los sensores de presión 156, 158. Los circuitos para
amplificar la señal desde el sensor piezoeléctrico y realizar la
conversión de analógico a digital son también estándar en la
técnica.
El procesador 162 es un procesador digital, por
ejemplo el microcontrolador Motorola MC68HC05P6 con poco más de 4
Kbytes de memoria ROM (programa), 176 bytes de memoria RAM, 20
patillas de puerto E/S, 1 patilla de puerto sólo entrada,
convertidor analógico a digital de 8 bits y temporizador
capturar/comparar de 16 bits. El software para el procesador 162 es
almacenado en la memoria ROM durante la fabricación.
Con referencia a las figuras 7, 8 y 9, el tubo
166 se muestra junto con un adaptador de tubo 180. El adaptador de
tubo 180 es recibido separable dentro de un receptáculo de entrada
170, 172 selectivamente, entendiendo que el tubo 168 es idéntico en
construcción al tubo 166. El adaptador 180 está formado
preferiblemente por un cuerpo generalmente tubular 182 de una sola
pieza, de resina sintética. El cuerpo 182 del adaptador incluye un
extremo receptor del tubo 184, una porción media del cuerpo 186 y
una cabeza de conector macho 188.
La cabeza de conector macho 188 incluye una
porción de sellado ampliada 190. La porción de sellado 190 lleva un
anillo tórico de sellado 192. La cabeza de conector 188 incluye
también una punta de conexión 194. La punta de conexión 194 incluye
un par de terminales de contacto generalmente semicirculares en
sección transversal 195, 196. Los terminales de contacto 195, 196
están dispuestos sobre la punta 194 en forma de imagen especular.
Cada uno de los terminales de contacto 195, 196 incluye una porción
axial 197 que se extiende hacia fuera desde la porción ampliada 190
de la cabeza de conector 188, y una porción semicircunferencial 198
dispuesta en forma en general de L con la porción axial 197. La
porción circunferencial 198 incluye un perímetro biselado 199 y una
porción de saliente 200 que se proyecta.
Con referencia a la Fig. 9, cada uno de los
receptáculos de entrada 170, 172 incluye una pared interior
generalmente tubular 201 y una abertura de recepción del saliente
203. Una cabeza de conector 188 del adaptador de manguera flexible
respectivo 180 es recibida de forma separable dentro de un
receptáculo respectivo 170, 172 con el anillo tórico de sellado 192
llevado por la porción agrandada 190 de la cabeza de conector 188
recibida en contacto de sellado con la pared lateral interna 201
del receptáculo. Un saliente 200 de uno de los dos terminales de
contacto 196, 197 de cabeza de conexión es recibido de forma
separable dentro de la abertura 203.
La bomba 152 tiene tres subcomponentes
principales: la carcasa exterior 202 de la bomba, la unidad de
ventilador 204 y la unidad de distribución de aire 206.
La carcasa exterior 202 de la bomba tiene tres
subcomponentes: la porción de carcasa exterior inferior 208, la
porción de carcasa exterior superior 210, y el soporte flexible 212.
Generalmente, la porción de carcasa exterior inferior 208
proporciona la base de montaje para la unidad de ventilador 204 y la
porción de carcasa exterior superior 210. La porción de carcasa
exterior superior 210 coincide con la porción de carcasa exterior
inferior 208, que encierra la unidad de ventilador 204 sin contacto
físico entremedias. Puesto que la porción de carcasa exterior
superior 210 de la carcasa exterior 202 de la bomba no está en
contacto con la unidad de motor 204, la amortiguación mecánica de
la unidad de ventilador 204 se requiere sólo entre la unidad de
ventilador 204 y la porción de carcasa exterior inferior 208 a la
que la unidad de ventilador 204 está montada para minimizar la
vibración y transmisión de ruido.
Con referencia a las figuras 5, 10 y 11, la
porción de carcasa exterior inferior 208 está formada por una base
213 y un labio periférico 214. La porción de carcasa exterior
inferior 208 está hecha preferiblemente de un material
termoplástico. La base 213 está diseñada para ser generalmente plana
para facilitar ser colocada sobre el suelo próxima a la cama de
aire. El labio periférico 214 tiene un margen superior dentro del
cual se forman ranuras marginales de interbloqueo 215.
Cuatro postes de soporte dirigidos hacia arriba
216 para la unidad de ventilador 204 están formados integrales con
la base 213. Los postes de soporte 216 se proyectan por encima del
margen superior del labio periférico 214. Los postes de soporte 216
tienen una perforación central 218 definida en su interior para
facilitar el paso de un tornillo de conexión a través del mismo.
Los postes de conexión 219 más pequeños están también formados
integrales a la base 213. Los postes de conexión 219 están diseñados
para facilitar la conexión de la porción de carcasa exterior
superior 210 a la porción de carcasa exterior inferior 208. Una
perforación central 220 está definida en los postes de conexión 219
para facilitar el paso de un tornillo de conexión a través de
ella.
Una pared helicoidal 221 está formada integral
con la base 213. La pared helicoidal 221 define una porción de
pasaje de toma de aire helicoidal 222. El pasaje de toma de aire
helicoidal 222 se extiende desde la cámara central 223 hacia fuera
a la boca de toma 224. El pasaje de toma de aire helicoidal 222 está
definido por la base 213, la pared helicoidal 221 y el soporte
flexible 212.
La boca de toma 224 tiene dos aberturas de toma
adyacentes 225a, y 225b, separadas por un soporte central 226.
Aletas de soporte 228 recubren la estructura de soporte 229 formada
en la base 213. Tornillos 230 son enroscados a través de
perforaciones formadas en las aletas de soporte 228 y después
enroscadas en la estructura de soporte formada en la base 213 para
fijar la boca de toma 224 a la porción de carcasa exterior inferior
208.
Una placa sobresaliente 232 se proyecta desde
los orificios 225a y 225b de toma y los recubre. La placa
sobresaliente 232 está reforzada por pletinas 234.
Una boca de aire de enfriamiento 238,
representada en la Fig. 12, está también fijada a la porción de
carcasa exterior inferior 208 de la carcasa exterior 202 de la
bomba. La boca de aire de enfriamiento 238 está localizada en
general diametralmente opuesta a la boca de toma 224.
La boca de aire de enfriamiento 238 tiene una
toma de aire de enfriamiento 240 definida en su interior. La boca
de aire de enfriamiento 238 está fijada a la base 213 como se
describió previamente por medio de aletas de soporte 242 y
tornillos 243. Una placa de sellado 244 se proyecta desde la toma de
aire de enfriamiento 240 y la recubre.
El soporte flexible 212 está colocado en la
parte superior de la base 213 de la porción de carcasa exterior
inferior 208. La posición inferior central del soporte flexible 212
está soportada sobre la porción superior de la pared helicoidal
221.
El soporte flexible 212 tiene una abertura
central definida en su interior. La apertura central 244 está
alineada con la cámara central 223 del pasaje de toma de aire
helicoidal 222. Cortes 246 están previstos en el soporte flexible
212 para acomodar el pasaje de postes de soporte 216 a través de
ellos.
El soporte flexible 212 está formado por una
porción inferior 248 de caucho relativamente delgada y una
almohadilla de caucho alveolar 250 relativamente gruesa dirigida
hacia arriba. La almohadilla de caucho alveolar 250 está
preferiblemente unida a la porción de caucho flexible 248. El
soporte flexible 212 está configurado con una forma generalmente
circular.
La porción de carcasa exterior superior 210 de
la carcasa exterior 202 de la bomba está formada en general con una
forma de cuenco invertido, que tiene una porción superior y
porciones laterales que definen una profundidad considerable. La
porción de carcasa exterior superior 210 tiene una sección central
260 generalmente cilíndrica con esquinas cuadradas 262, 263. La
periferia de la porción inferior de la esquina cuadrada 262 está
diseñada para coincidir con la placa sobresaliente 232 de la boca
de toma 224. La periferia de la porción inferior de la esquina
cuadrada 263 está diseñada para coincidir con la placa de sellado
244 de la boca de aire de enfriamiento 238.
Salidas de aire presurizado 264 están definidas
en la esquina cuadrada 263. El margen inferior de la porción
lateral de la carcasa exterior superior 210 tiene labios marginales
de interbloqueo 268 definidos sobre ella. Los labios marginales de
interbloqueo 268 están diseñados para coincidir con ranuras
marginales de interbloqueo 215 formadas en el margen del labio 214.
Postes de montaje 270 dirigidos hacia abajo están diseñados para
ser llevados en alineación con postes de conexión 219 formados en la
base 213. Tornillos dirigidos hacia arriba (no mostrados) son
pasados a través de la perforación central 220 del poste de conexión
219 y enroscados en postes de montaje 270 para casar la porción de
carcasa exterior superior 210 con la porción de carcasa exterior
inferior 208.
La unidad de ventilador 204 de la bomba 152 se
ve con mayor claridad en las figuras 13 y 14 y tiene dos
subcomponentes principales: la carcasa del ventilador 280 y un
ventilador bietápico 282. La unidad de ventilador 204 es
preferiblemente montada por completo antes de la instalación dentro
de la carcasa 202 de la bomba. Para facilitar tal montaje, la
carcasa 280 del ventilador está formada por dos mitades 280a y 280b
que encierran el ventilador bietápico 282. La vista en sección de
la Fig. 14 representa la mitad 280a de la carcasa 280 con el
ventilador 282 instalado en su interior. Las dos mitades de la
carcasa 280 del ventilador son sujetas entre sí por medio de
tornillos 276 atornillados en soportes 278.
La carcasa 280 del ventilador tiene una
estructura que define una cámara de impulsor inferior 284. La cámara
de impulsor inferior 284 incluye una entrada de aire central 286
definida en su interior. La entrada de aire central 286 está en
comunicación de fluido con una cámara central 223 del pasaje de toma
de aire helicoidal 222 cuando la unidad de ventilador 204 está
montada a la porción inferior 208 de la carcasa exterior.
La cámara de impulsor superior 288 define la
segunda cámara para el ventilador bietápico 282. La cámara de
impulsor superior 288 tiene una salida de aire 290 diseñada para
descargar aire presurizado desde la unidad de ventilador 204.
La cámara de impulsor inferior 284 y la cámara
de impulsor superior 288 están conectadas con intercambio de fluido
por el pasaje de aire 292, diseñado para transportar aire
presurizado desde la cámara de impulsor inferior 284 a la cámara de
impulsor superior 288.
Un núcleo cilíndrico 294 está formado entre la
cámara de impulsor inferior 284 y la cámara de impulsor superior
288. El núcleo 294 tiene entradas de aire de enfriamiento 296
definidas en su interior. Dos ranuras de anillo tórico 298 están
formadas en torno al diámetro interior del núcleo 294.
Para facilitar el montaje de la unidad de
ventilador 204 a la base 213, cuatro ranuras de montaje 300 están
formadas integrales con la porción externa de la cámara de impulsor
inferior 284. Arandelas de montaje de caucho 302 están insertadas
dentro de ranuras de montaje 300. Las arandelas de montaje 302
tienen una perforación central definida en su interior que es
llevada en alineación con la perforación central 218 de los postes
de soporte 216.
Con referencia a las figuras 14, 15 y 16A, el
ventilador bietápico 282 de la unidad de ventilador 204 es una
unidad de velocidad variable diseñada para operar a varias
velocidades seleccionadas. El ventilador 282 tiene un impulsor de
primera etapa 306 y un impulsor de segunda etapa 308. El impulsor de
primera etapa 306 está montado rotacionalmente dentro de la cámara
de impulsor inferior 284 y el impulsor de segunda etapa 308 está
montado rotacionalmente en la cámara de impulsor superior 288.
Los impulsores 306, 308 son imágenes especulares
en construcción y tienen paletas de impulsor curvadas 310 montadas
sobre un disco 312 de impulsor. Preferiblemente, hay ocho paletas de
impulsor 310 curvadas dirigidas radialmente en cada impulsor 306,
308.
El motor 314 del ventilador está montado en un
eje axial 316 que se extiende entre el impulsor de primera etapa 306
y el impulsor de segunda etapa 308. Un pequeño ventilador de
enfriamiento 317 está montado en el eje axial 316.
El motor 314 está montado dentro de la carcasa
318. Dos entradas de aire de enfriamiento 320 están formadas dentro
de la carcasa 318 para admitir el aire de enfriamiento al ventilador
de enfriamiento 317. Las salidas de aire de enfriamiento (no
mostradas) están formadas en la porción base de la carcasa 318
próxima al impulsor de primera etapa 306. Conectores de
alimentación 324 son llevados dentro de la porción superior de la
carcasa 318 para alimentar al motor 314 por medio de una placa de
alimentación 325. La placa de alimentación 325 está fijada a la
carcasa 318 y está estabilizada dentro de la carcasa 280 del
ventilador por clips 326.
El ventilador bietápico 282 está montado dentro
de la carcasa 280 del ventilador por dos anillos tóricos 328. Los
anillos tóricos 328 están sujetos por compresión dentro de las
ranuras 298 de anillo tórico de la carcasa 280 del ventilador.
Ninguna porción del ventilador 282 está en contacto físico con la
carcasa 280 del ventilador. Por consiguiente, los dos anillos
tóricos 328 proporcionan amortiguación de vibraciones generadas por
el ventilador bietápico 282, minimizando así la transmisión de tales
vibraciones a la carcasa 280 del ventilador.
Varias modificaciones de la bomba 152 son
posibles dentro del alcance de esta invención, Por ejemplo, es
posible reorientar el motor 314 y los impulsores 306, 308
aproximadamente 90º respecto a la base 213. La Fig. 16B muestra una
vista lateral esquemática de una carcasa 280' de ventilador
parcialmente reorientada (porción inferior) posicionada por encima
de una base esquemática 213'.
En esta realización, al menos una porción de la
carcasa 280 está eliminada para alojar un contacto seguro con la
base 213'. Esta configuración tiene como resultado una toma de aire
en la entrada 904 tras el enrutamiento a través de la base 213', y
después el enrutamiento del aire a través de la cámara central y las
cámaras de impulsor sustancialmente como se describió antes.
La orientación vertical en lugar de horizontal
de la carcasa 280' del ventilador permite un volumen adicional de
espacio entre la carcasa 280' y una carcasa exterior de la bomba
generalmente adyacente a la entrada de aire 904. Esto es bastante
útil para el emplazamiemto de los circuitos y componentes eléctricos
para controlar la bomba. Sin embargo, la eliminación de porciones
de la carcasa también vuelven a conformar la configuración global
de la carcasa exterior de la bomba como una disposición más pequeña,
más circular (en la vista en planta) respecto al tamaño y forma de
la bomba 152 descritos en relación con la Fig. 5.
La Fig. 16C ilustra además modificaciones de la
cámara de aire para mejorar la eficacia del aire que es presurizado
dentro de la carcasa 280'. El labio 945, mostrado con líneas
sombreadas, está diseñado para enrutar el aire dentro y fuera de
las cámaras de impulsor. Sin embargo, este labio ha sido mejorado
alargándolo a una nueva forma designada 946. El labio 946 enruta más
eficazmente el aire extendiéndose dentro del flujo de aire.
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Otra mejora en el enrutamiento de aire se
muestra en la Fig. 16C. Esta mejora es esquemáticamente similar a
la extensión del labio en su utilidad con la bomba reorientada
mostrada en la Fig. 16B o la bomba 152 mostrada en varias figuras
anteriores. La línea 968 representa el arco de rotación de un
impulsor dentro de una cámara de impulsor. La línea 970 representa
una pared interior de una cámara de impulsor, siendo la distancia
entre las líneas menor que aproximadamente 0,635 cm, y más
preferiblemente aproximadamente 0,317 cm. El resto de cualquier
volumen de cámara anterior es preferiblemente eliminado (como se
muestra por las líneas diagonales 985). La reducción global en el
volumen
de la cámara reduce los vórtices desperdiciados y acrecienta la eficacia de las bombas que usan esta mejora.
de la cámara reduce los vórtices desperdiciados y acrecienta la eficacia de las bombas que usan esta mejora.
Con referencia a las figuras 10, 17 y 18A, la
unidad de distribución de aire 206 de la bomba 152 está montada
fijamente en la carcasa exterior 202 de la bomba. La carcasa 330 de
la unidad de distribución de aire 206 está hecha preferiblemente de
un material termoplástico y está acoplada convencionalmente, en una
realización, a la carcasa 280 del ventilador mediante tornillos.
Una realización alternativa de las unidades de distribución de aire
206' se muestran en las figuras 18B, 18C y 18D. La unidad de
distribución de aire 206' está diseñada para facilidad y economía
de montaje mediante el uso de porciones de encaje a presión y ajuste
a presión. Estas porciones, tales como los dedos flexibles de
retención del solenoide 331 y porciones de ajuste a presión 332,
eliminan la necesidad de tornillos de montaje, incrementando así la
velocidad de montaje. La fabricación precisa de realizaciones como
las mostradas en las figuras 18B-18D mejoran además
la calidad global y la competitividad de productos fabricados según
esta invención. La unidad de distribución de aire 206 tiene una
entrada de aire presurizado 332 que está acoplada con comunicación
de fluido a la salida de aire 290 de la cámara de impulsor superior
288.
El sistema de distribución de aire 206 incluye
además una salida de aire presurizada izquierda 334 y una salida
presurizada derecha 336. La salida presurizada izquierda 334 está
conectada a un conducto flexible 337a y el conducto flexible 337a
está conectado a un sensor de presión 156. La salida de aire
presurizada derecha 336 está conectada de forma similar al conducto
337b que está conectado al sensor de presión 158. La salida
presurizada izquierda 334 está en comunicación de fluido con el tubo
166 que está en comunicación de presión libre con una primera
cámara de aire 30 de la unidad de colchón 14. La salida presurizada
derecha 336 está conectada de forma similar a una segunda cámara de
aire 32 por medio del tubo 168. El flujo de aire presurizado a las
dos cámaras 30, 32 mencionadas anteriormente es controlado por una
válvula de solenoide izquierda 338 y una válvula de solenoide
derecha 340. El flujo de aire procede a través de válvulas de
solenoide 338, 340 a través de receptáculos de entrada 170, 172
dentro de los tubos 166, 168 para conseguir comunicación de aire
con las cámaras de aire 30, 32. El accionamiento de las válvulas
338, 340 retira el eje de solenoide 341, abriendo así los
receptáculos de entrada 170, 172.
En el montaje, el soporte flexible 212 es
colocado en primer lugar sobre la base 213 de la porción inferior
208 de la carcasa exterior. El soporte flexible 212 está posicionado
con respecto a la boca de toma 224 y la boca de aire de
enfriamiento 238, de tal modo que el aire que entra en los orificios
de toma 225a, 225d es dirigido por debajo del soporte flexible 212
y el aire que entra en la toma de aire de enfriamiento 240 es
dirigido por encima del soporte flexible 212.
La unidad de ventilador 204 es después colocada
en la parte superior de la almohadilla de caucho alveolar 250 del
soporte flexible 212. Tornillos adecuados 348 son pasados a través
de las perforaciones centrales 250 de los postes de soporte 216 y
son después aplicados con rosca a arandelas de montaje de caucho 302
que están en las ranuras de montaje 300 de la carcasa 280 del
ventilador. Cuando estos tornillos son apretados, la unidad de
ventilador 204 es llevada en aplicación compresiva con la
almohadilla de caucho alveolar 250 del soporte flexible 212. Las
arandelas de montaje de caucho 302 entran en aplicación compresiva
con los postes de soporte 216. Por medio de esto, la unidad de
ventilador 204 es sujeta en aplicación fija con la porción inferior
208 de la carcasa exterior 202 de la bomba. Al mismo tiempo, las
vibraciones generadas dentro de la unidad de ventilador 204 son
amortiguadas por las almohadillas de caucho alveolar 250 del soporte
flexible 212 y las arandelas de montaje de caucho 302. Por
consiguiente, la transmisión de vibraciones desde la unidad de
ventilador 204 a la porción inferior 208 de la carcasa exterior 202
de la bomba es minimizada. La porción superior 210 de la carcasa
exterior 202 de la bomba puede entonces ser instalada sobre la
unidad de ventilador 204 y la unidad de distribución de aire 206 sin
contacto físico entre ellas.
La unidad de servicio (no mostrada) realiza toda
la función de una unidad de control manual 42 además de varias
comprobaciones diagnósticas de la unidad base 44.
En el funcionamiento de la unidad base de la
bomba de aire 152, el aire es arrastrado a través de aberturas de
toma 225a, 225b al pasaje de toma de aire helicoidal 222. El ruido
del ventilador que está siendo transmitido a través de una toma en
línea recta era una fuente de ruido en las bombas de aire
convencionales. Por el contrario, el pasaje de toma de aire
helicoidal 222 actúa para minimizar la transmisión del ruido del
ventilador a través del mismo.
El aire es arrastrado desde la cámara central
223 del pasaje de toma de aire helicoidal 222 a través de la
entrada de aire 286 y la cámara de impulsor inferior 284. El aire es
presurizado y acelerado por la rotación del impulsor de primera
etapa 306. Tal aire presurizado es después forzado a través del
pasaje de aire 292 a la cámara de impulsor superior 288. El aire es
después además presurizado girando el impulsor de segunda etapa
308. El aire presurizado es expelido desde la carcasa 280 del
ventilador vía la salida de aire 290 a la unidad de distribución de
aire 206. La unidad de distribución de aire 206 distribuye también
aire presurizado a una o ambas de las cámaras de aire de la cama de
aire según se determina por la válvula de solenoide izquierda 338 y
la válvula de solenoide derecha 340.
El aire de enfriamiento es arrastrado a través
de la toma de aire de enfriamiento 240. El aire de enfriamiento
invade el espacio definido entre la porción superior 210 de carcasa
exterior 202 de la bomba y la unidad de ventilador 204. El aire de
enfriamiento es arrastrado por el ventilador de enfriamiento 317 a
través de la entrada de aire de enfriamiento 296 y dentro de la
carcasa 318 del ventilador bietápico. El ventilador de enfriamiento
317 fuerza el aire de enfriamiento hacia abajo a través del motor
314 del ventilador bietápico 282 y hacia fuera a través de la
salida de aire de enfriamiento. Las salidas de aire de enfriamiento
se abren a la cámara de impulsor inferior 284. El aire de
enfriamiento es después presurizado por el impulsor de primera
etapa 306 y mezclado con el aire recibido desde la entrada de aire
central 286. El aire de enfriamiento es después proporcionado a la
cama de aire vía la unidad de distribución de aire 206. La
trayectoria de aire de enfriamiento anterior actúa para minimizar la
transmisión de la vibración y ruido del ventilador.
\vskip1.000000\baselineskip
La función del sistema de control de aire 40 se
basa en el enlace de comunicación entre la unidad base 44 y la
unidad de control manual 42. Las comunicaciones son siempre
iniciadas por una unidad de control manual 42 o por una unidad de
servicio. Una unidad base 44 transmite sólo en respuesta a los
mensajes que recibe desde las otras unidades. Un preámbulo al
mensaje proporciona una secuencia durante la cual el receptor puede
sincronizar con el emisor. Un preámbulo preferido consiste en 14
bits cero seguidos de 2 bits uno.
Cada mensaje contiene un campo ID de 8 bits que
indica el originario o destinatario del mensaje, un código de
revisión de 4 bits que indica la versión del software y una
instrucción de cuatro bits. Las unidades de control manual 42
disponen su ID particular en los mensajes que envían. Todos las
unidades de servicio ponen el mismo ID, todo ceros, y el código de
revisión, todos ceros, en los mensajes que envían. El ID de 8 bits
permite 256 IDs diferentes para las unidades de control manual 42
con el reservado para unidades de servicio. El código de revisión
de 4 bits permite 16 versiones de software diferentes y la
instrucción de 4 bits permite 16 mensajes diferentes. Requiere
aproximadamente 1.200 microsegundos para transmitir cada bit.
Una unidad base 44 responde a mensajes sólo
desde las unidades de servicio o desde las unidades manuales 42 que
reconoce. Una unidad base 44 pone el ID de la unidad de destino en
el mensaje de respuesta. Una unidad base 44 mantiene una lista de
IDs de unidades manuales que reconoce, hasta dos. La lista puede ser
introducida por cualquier unidad de control manual 42 durante los
primeros 256 segundos después de que se ha encendido la unidad base
44. Esto facilita la inicialización de la lista de las unidades de
control manual 42 reconocidas. Si hay un corte del suministro
eléctrico o la estación base es desenchufada, los IDs previamente
introducidos serán recordados por la unidad base 44 y no se
necesitará reinicialización. También, el procedimiento de
introducción de la unidad manual, descrito a continuación, puede
ser usado por una unidad de control manual 40 reconocida siempre
que la unidad base 44 no esté ocupada con un ajuste. El
procedimiento de introducción de la unidad manual vuelve a escribir
por completo la lista de los IDs de unidad de control manual
reconocidos.
El procesador del control manual 118 responde
básicamente a la presión de uno o ambos de los botones 106, 108.
Con referencia a la Fig. 19a, si el procesador del control manual
118 determina que ningún botón 106, 108 está siendo presionado en
la etapa 400, el procesador del control manual 118 determina si la
unidad está o no en ese momento en el modo "dormido" (sleep
mode) en la etapa 402. Si estaba en el modo dormido, la unidad de
control manual 42 continúa en el modo dormido 402. Si no estaba en
el modo dormido en la etapa 401, el procesador de control manual
118 determina a continuación si han pasado 10 segundos sin actividad
en la etapa 408, como está representado en la Fig. 19a. Los botones
106, 108 son comprobados cada décima de segundo. Si han pasado 10
segundos sin actividad, la etapa 408 sigue a la etapa 410 donde la
pantalla digital 104 es apagada, y la unidad de control manual 42
entra en el modo dormido para ahorrar energía. Si no han pasado 10
segundos sin actividad, el procesador del control manual 118
comprueba en la etapa 403 si han sido deshabilitados los botones y
el estado deshabilitar ha sido eliminado. Si había botones
deshabilitados, los botones son liberados de estar deshabilitados
en la etapa 404, y el procesador continúa con la etapa 400. Si en la
etapa 403, se determina que no hay botones deshabilitados, el
procesador del control manual 118 continúa con la etapa 400.
Con referencia a la Fig. 19b, si el procesador
del control manual 118 determina que un botón 106, 108 está siendo
presionado en la etapa 400, el procesador del control manual 118
inicia el procesamiento de la señal desde los botones 411. En
primer lugar, se determina si el control está en su estado activo en
la etapa 412. Si la unidad de control manual 42 estaba en el modo
dormido cuando el botón 106, 108 fue presionado, se conecta al modo
despierto (etapa 414). En el modo despierto 414, la unidad de
control manual 42 pone a cero su memoria RAM, enciende la pantalla
104 e inicializa gran parte del resto del sistema.
Después es iniciado un modo despierto en la
etapa 414, el procesador 118 del control manual solicita la presión
actual 416 desde la unidad base 44 por medio del transmisor/emisor
120 del control manual en la etapa 418 para mostrar una medida de
presión muestreada dentro de los últimos 30 segundos. Una respuesta
desde la unidad base 44 es recibida y decodificada 419, y la
pantalla 104 es actualizada 420. Después, el procesador 118 del
control manual ajusta un recuento de temporizador 422, y vuelve a
determinar de nuevo si un botón 106, 108 está presionado 400 cuando
se alcanza el momento apropiado para comprobar los botones. El valor
del temporizador puede ser usado para la posterior determinación de
cuánto tiempo ha sido presionado el botón.
Si en la etapa 412 la unidad de control manual
42 estaba en un modo despierto, se determina qué botones están
presionados en la etapa 424. Para hacer esta determinación la unidad
de control manual 42 lee los botones 106, 108, cada décima de
segundo y actualiza un byte que muestra qué botones están
presionados. La tasa de muestreo relativamente lenta proporciona
medios efectivos de eliminación de rebotes de los botones. Después
de determinar qué botones están presionados en la etapa 424, el
procesador 118 del control manual determina si los botones están
deshabilitados 426. Si los botones están deshabilitados en la etapa
426, el programa continúa con la etapa 400. Si los botones no están
deshabilitados, el programa continúa con la etapa 428. El
procesador 118 del control manual mantiene la pista de los botones
106, 108 que fueron presionados en la lectura previa. Se determina
después si están presionados los mismos botones que habían sido
presionados en la última determinación 428. Si están presionados
diferentes botones, los botones están deshabilitados en la etapa
430, y permanecen deshabilitados hasta que son liberados, véase la
etapa 403. El programa continúa después con la etapa 400. Los
botones son también deshabilitados cuando un ajuste es activo (no
mostrado).
Después de determinar que los botones no están
deshabilitados en la etapa 428, se determina cuántos botones están
presionados 432. Si está presionado un botón en la etapa 423, se
determina si el botón ha sido presionado durante dos segundos 434.
Si no es así, el programa continúa a la etapa 400. Si es así, la
pantalla digital 104 es incrementada o disminuida apropiadamente
dependiendo de qué botón 106, 108 sea presionado 436. Inicialmente,
un incremento o descenso es procesado cada 0,5 segundos que el botón
está retenido, pero después de cuatro acciones consecutivas la tasa
es acelerada a un incremento o descenso cada 0,1 segundos. También,
el procesador 118 del control manual envía un mensaje 438 que es
transmitido 439 a la unidad base 44 para empezar un ajuste de la
presión. Para indicar que un ajuste está en progreso la pantalla
digital 104 se pone a parpadear 440. Después, el procesador 118 del
control manual reinicializa el recuento de temporizador el espacio
de tiempo que el botón ha sido presionado 442, y el programa vuelve
a la etapa 400.
Si la etapa 432 determina que dos botones 106,
108 están presionados 444, el procesador de unidad manual procede
como está representado en la Fig. 19c. En primer lugar, el estado es
comprobado 446, y el procedimiento de introducción de unidad manual
es iniciado si no está ya en progreso. Este procedimiento es a
propósito laborioso para prevenir la modificación accidental de la
lista de unidades de control manual 40 reconocidas. Al presionar
ambos botones, la pantalla empieza a contar hacia atrás en la etapa
448 desde 10 a 1. Después la pantalla muestra dos guiones
(- -) 450, y la unidad de control manual 40 envía un mensaje
452 que es transmitido 453 a la unidad base 44. Cuando la unidad
base 44 recibe el mensaje, vuelve a escribir la lista de ID para
contener sólo el ID de la unidad de control manual 42 del emisor.
Después, la unidad base 44 envía un acuse de recibo a la unidad de
control manual 42. Cuando la unidad de control manual 42 recibe el
acuse de recibo en la etapa 456, muestra "C1" o "C2" en la
etapa 458 según fue instruido por la unidad base 44.
Después de que es recibido el primer mensaje por
la unidad base 44, el usuario tiene un minuto para completar el
procedimiento de introducción de unidad manual. Si el usuario quiere
que la lista contenga sólo un ID, hay dos opciones. En primer
lugar, el usuario puede presionar ambos botones de nuevo, véase la
etapa 444. Esta situación está representada en la segunda rama en
la Fig. 19c para el caso en que el procedimiento de introducción
está ya en progreso. El procesador 118 del control manual envía un
mensaje 460 que es después transmitido 461 a la unidad base 44 de
que hay sólo una unidad de control manual 42. Después de que el
mensaje es enviado, se muestran de nuevo los guiones en la pantalla
462. La unidad base 44 envía un acuse de recibo que hace que la
pantalla de la unidad de control manual 42 muestre (1C) 466. Un
breve tiempo después, la unidad base 44 envía una instrucción para
que la unidad de control manual 42 reasuma el funcionamiento normal
468. Después el proceso de control manual 118 continúa con la etapa
400.
Alternativamente, el usuario puede no hacer nada
durante aproximadamente un minuto después de que sea mostrado
"C1" en la etapa 458. Si la unidad base 44 no ha recibido un
segundo mensaje al final del minuto, la unidad base 44 envía un
mensaje que hace que la unidad de control manual 42 deje de mostrar
"C1" y vuelva al modo de funcionamiento normal. (Esta opción
no está representada en la Fig. 19c puesto que la unidad de control
manual no hace la determinación.)
Si el usuario quiere que la lista contenga dos
IDs, el usuario puede ir a la segunda unidad de control manual 42 y
presionar ambos botones, etapa 444, dentro de un minuto mientras que
la primera unidad de control manual 42 muestra "C1". En la
etapa 446, el procesamiento avanzaría a lo largo de la trayectoria
en la que la unidad de control manual no ha iniciado el
procedimiento de introducción. La pantalla de la segunda unidad de
control manual 42 empieza a contar hacia atrás 448 desde 10 a 1.
Después, la pantalla de la segunda unidad de control manual 42
muestra dos guiones (- -) 450, y la unidad de control manual
42 envía un mensaje 452 a la unidad base 44. Cuando la unidad base
44 recibe este segundo mensaje en el procedimiento, añade el segundo
ID a la lista. Después, la unidad base 44 envía un acuse de recibo
a la segunda unidad de control manual 42. Cuando la segunda unidad
de control manual 42 recibe el acuse de recibo 456, la pantalla de
la segunda unidad de control manual 42 muestra "C2" 458.
Después de un par de segundos, la unidad base 44 envía mensajes a
ambas unidades de control manual 42, haciéndoles dejar de mostrar
"C1" ó "C2" y volver al modo de funcionamiento normal. El
mensaje de introducción de unidad manual es la única operación que
provoca dos respuestas desde una unidad base 44, el mensaje de acuse
de recibo y el mensaje de
terminado.
terminado.
Con respecto a la actualización de los buffer de
pantalla, el software de unidad de control manual mantiene dos
buffers de pantalla de tres bytes cada uno en su memoria RAM. El
buffer secundario contiene información, correspondiendo cada byte a
un dígito de pantalla 112 o medio dígito. La información en el
buffer primario está organizada de acuerdo con los segmentos 113,
115 de la pantalla 104.
Cuando una unidad base 44 es inicializada para
aceptar comandos desde dos unidades de control 42, se pueden
producir conflictos en dos casos. El primer conflicto se produce si
una unidad de control manual 42 intenta monitorizar la presión de
una cámara de aire cuando la unidad base 44 está ya ajustando la
presión en la misma cámara de aire 30, 32. La segunda ocasión de
conflicto se produce si una unidad de control manual 42 intenta
ajustar la firmeza de una cámara de aire cuando la unidad base 44
está ya ajustando la presión en alguna cámara de aire 30, 32 en
respuesta a una petición por otra unidad de control manual 42. En
cualquiera de estos casos de conflicto, la unidad base 44
notificará a la unidad de control manual solicitante 42 que está
ocupada y que no puede satisfacer la petición en ese momento. Esto
hace que la segunda unidad de control manual muestre guiones
(- -) parpadeantes.
Cuando la segunda unidad de control manual 42
muestra guiones parpadeantes, ignora la presión de los botones
incremento/descenso 196, 198, es decir, los botones son
efectivamente deshabilitados mientras que se está produciendo un
ajuste de la presión bajo la instrucción de la primera unidad de
control manual 42. La unidad manual comprueba cambios en el
interruptor de dos posiciones 110. Cuando la posición del
interruptor de dos posiciones 110 cambia, la unidad de control
manual 42 notifica a la unidad base 44 y la unidad base 44 transmite
la presión de la cámara de aire 30, 32 recién seleccionada a la
unidad de control manual 42 mientras que no termina el ajuste
activo de la otra cámara de aire 30, 32 como fue instruido por la
otra unidad de control manual 42.
La pantalla digital 104 mostrará varios códigos
de error en respuesta a las diversas dificultades de comunicación
con la unidad base 44 y si el motor 152 está demasiado caliente para
hacer un ajuste.
La Fig. 20 muestra el proceso de recibir y
decodificar un mensaje desde la unidad base. Un contador es ajustado
a uno 480 y un mensaje es transmitido 482 a la unidad base 44.
Después de esperar 0,2 a 0,3 segundos 484, el procesador 118 del
control manual comprueba 486 si una respuesta válida fue recibida
desde la unidad base 44. Si una respuesta válida fue recibida, la
respuesta es procesada 488 y el procesador vuelve 490 a la etapa de
programación esperando la respuesta. Si no fue recibida una
respuesta válida, el contador es comprobado para determinar si se
han hecho 7 intentos en la transmisión 492. Si se han hecho 7
intentos, un mensaje de error es enviado a la pantalla digital 104
y el programa vuelve a la etapa 400. Si no se han hecho 7 intentos
en la etapa 492, el contador es incrementado en uno 496, y el
procesador 118 del control manual vuelve a la etapa 482 para
continuar con el bucle de transmisión.
El software para el procesador 162 de la base
tiene un bucle principal en el que el procesador gasta la mayor
parte de su tiempo. Con referencia a la Fig. 21, el procesador 162
de la base actualiza diversos temporizadores si ha pasado un
segundo desde la última actualización 602, comprueba si un mensaje
ha sido recibido pero aún no procesado 604 y comprueba si tiene que
ser formada una acción dependiente del tiempo 606. La unidad base
44 responde sólo cuando es instruida mediante una unidad de control
manual 42 excepto para monitorizar la presión que se produce cada
60 segundos si no está teniendo lugar otra actividad. La unidad base
44 envía una respuesta para cada mensaje recibido desde una unidad
de control manual 42 reconocida.
Para reducir la posibilidad de que una unidad
base 44 adopte una acción no deseable debido a un mensaje
erróneamente recibido, la unidad base 44 sólo acepta un mensaje
desde una unidad de control manual 42 dentro de 256 segundos de
encendido de la unidad base 44 o dentro de 256 segundos de la
recepción de un mensaje aceptable previo desde la unidad de control
manual 42, a menos que el mensaje recibido esté en ese momento
solicitando el estado actual. De forma similar, la unidad base 44
sólo acepta mensajes desde una unidad de servicio dentro de cinco
minutos de encendido o dentro de cinco minutos de recepción de un
mensaje aceptable previo desde la unidad de servicio. Cuando cada
byte es recibido, el mensaje es almacenado en un buffer de
recepción.
En la etapa 604, el procesador determina si un
mensaje ha sido recibido 608 y está esperando para procesamiento,
véase la Fig. 22. Si hay un mensaje a ser procesado, el mensaje es
decodificado 610. Si la presión actual fue solicitada 612, la
presión medida en último lugar es transmitida 614 a la unidad de
control manual 42. Si el mensaje inició una solicitud de
inflado/desinflado o el procedimiento de introducción de la unidad
manual, al procesador le es notificado 616 que es solicitada una
actividad, y el programa vuelve al bucle principal 604.
La Fig. 23 representa las diversas trayectorias
que puede seguir el procesador 162 de la base cuando una acción de
proceso es requerida en la etapa 606. Si en la etapa 606, el
procesador 162 de la base determina que es requerida una acción
618, el procesador procede a determinar qué acción es requerida
(véase la Fig. 19a): introducción de la unidad manual en progreso
620, la presión tiene que ser leída 622, ajuste en progreso 624,
solicitud de ajuste está pendiente 626. Un procedimiento de
introducción de unidad manual puede ser iniciado por una unidad de
control manual 42 reconocida siempre que la unidad base 44 no esté
ocupada con un ajuste. El procedimiento puede ser iniciado por
cualquier unidad de control manual 42 durante los primeros 256
segundos, después de que la unidad base 44 sea encendida.
Con referencia a la Fig. 23b, cuando la unidad
base 44 recibe el primer mensaje de introducción de unidad manual,
el procesador 162 de la base vuelve a escribir la lista de ID 628
para que contenga sólo el ID de la unidad de control manual 42 del
emisor. Después, la unidad base 44 envía un acuse de recibo 630 que
es transmitido 631 a la unidad manual 42. El procesador 162 de la
base ajusta un temporizador 632. El procesador 162 de la base
monitoriza el temporizador durante un minuto para determinar 634 si
es recibido un segundo mensaje de introducción de unidad manual. Si
no son recibidos otros mensajes dentro de este minuto, el procesador
162 de la base concluye que hay sólo una unidad de control manual
42, envía un mensaje 636 para volver al funcionamiento normal que
es transmitido 637 a la unidad de control manual 42 y el procesador
162 de la base finaliza el procedimiento de introducción de la
unidad manual y vuelve al bucle principal 606.
Cuando la unidad base 44 recibe un segundo
mensaje de introducción de unidad manual dentro de un minuto del
primero, el procesador 162 de la base determina 638 si el ID es el
mismo que el primer ID recibido. Si el segundo ID es diferente, el
procesador 162 de la base añade el segundo ID a la lista de IDs 640.
Después, la unidad base 44 envía un mensaje 642 que es transmitido
643 a la segunda unidad de control manual 42. Si el segundo mensaje
se originó desde la misma unidad de control manual 42 que el primer
mensaje, la unidad base envía un mensaje 644 que es transmitido 645
a la unidad de control manual 42 reconociendo que hay sólo una
unidad de control manual 42. En cualquier caso, después de un par de
segundos, la unidad base envía un mensaje 646 que es transmitido
647 a una o ambas unidades para volver al funcionamiento normal.
La presión es leída cada 30 segundos si no está
teniendo lugar ajuste. Como se describe después, la presión es
también leída cada 3 segundos durante un ajuste activo. Obsérvese
que durante un ajuste activo, la unidad de control manual 42 envía
una petición para la presión cada 10 segundos, mientras que continúa
para mostrar la presión objetivo en destello. En cada solicitud, la
unidad base 44 transmite a la unidad de control manual 42 la última
presión leída como en la etapa 612. Con referencia a la Fig. 23c,
para leer la presión, el procesador 162 de la base en primer lugar
cierra 648 la válvulas 338, 340 si es necesario.
Se deja que pasen tres segundos 650 para dejar
que la presión en las cámaras de aire 30, 32 se estabilice. El
procesador 162 de la base inicia después la conversión analógico a
digital (A/D) 652 de la salida de los sensores de presión 156, 158.
Después, el procesador 162 de la base espera 0,1-0,2
segundos 654 antes de calcular la presión 656 desde la lectura
digitalizada. La presión se obtiene a partir de la siguiente
fórmula:
Presión =
ganancia *
(Lectura-desajuste)
donde la ganancia y el desajuste
son determinados cuando la unidad es calibrada durante la
fabricación o servicio. Los valores de ganancia y desajuste son
almacenados en la memoria del procesador de la base. La presión
calculada es almacenada como un número de 24 bits con una
resolución máxima de 34,47
pascales.
El número real mostrado por la unidad de control
manual 42 puede tener varias relaciones respecto a la presión.
Puede ser una expresión real de la presión en unidades apropiadas o
puede ser un valor con una escala a algunas unidades arbitrarias y
convenientes. Este establecimiento de escala puede ser lineal o no
lineal. Una relación preferida entre el valor mostrado y la presión
es:
\vskip1.000000\baselineskip
Valor del Controlador manual | Valor de presión (pascal) |
00 | < 1103,16 |
05 | 1103,16 |
10 | 1241,05 |
15 | 1378,95 |
20 | 1516,84 |
25 | 1654,74 |
30 | 1792,63 |
35 | 1930,53 |
40 | 2068,42 |
45 | 2206,32 |
50 | 2344,21 |
55 | 2482,11 |
60 | 2620,01 |
65 | 2757,9 |
70 | 2895,79 |
75 | 3033,69 |
80 | 3240,53 |
85 | 3447,37 |
90 | 3792,11 |
95 | 4136,85 |
100 | 4481,59 |
Alternativamente, puede ser usada una relación
lineal entre el valor mostrado y la presión, correspondiendo la
presión cero a un cero en la pantalla y correspondiendo una presión
máxima de 4481,59 pascales a un valor mostrado de 100.
Con referencia a la Fig. 23d, si un ajuste está
en progreso, el procesador 162 de la base examina si el periodo
inflado/desinflado estimado ha terminado 658. Si no ha terminado, el
programa comprueba para ver si han pasado 3 segundos desde que ha
sido medida la presión. Si han pasado 3 segundos, el procesador mide
la presión 660, como se describió antes. La presión actual es
comparada con la presión requerida 662. Si la presión calculada
está dentro de 68,95 pascales de la presión (objetivo) solicitada,
el procesador 162 de la base vuelve al bucle principal 606 puesto
que no será acometido más ajuste. Si la presión no está dentro de
68,95 pascales de la presión requerida, el procesador 162 de la
base reinicializa un temporizador para que cuente 3 segundos y
vuelve al bucle principal en la etapa 606. Como una alternativa a la
comprobación de la presión cada 3 segundos durante un ajuste
activo, la contrapresión puede ser monitorizada con la válvula 338,
340 abierta. Esta contrapresión puede ser correlacionada por el
fabricante para corresponder a una presión de cámara particular 30,
32 con la válvula 338, 340 cerrada. Después, la presión podría ser
comprobada con la válvula 338, 340 cerrada después de la terminación
del proceso de ajuste para comprobar el valor final del ajuste.
Si el periodo inflado/desinflado estimado ha
terminado en la etapa 658, la presión actual es calculada en la
etapa 662 por el procedimiento descrito antes. A continuación, se
determina si es necesario otro ajuste 663. Si no es necesario otro
ajuste, el procesador 162 de la base vuelve al bucle principal 606.
Si se determina que es necesario otro ajuste en la etapa 663, el
procesador 162 de la base ajusta una nueva solicitud de ajuste
pendiente 664, y advierte el exceso de ajuste anterior 665 antes de
avanzar con el bucle principal 606.
Si el ajuste infla demasiado y después desinfla
demasiado (o viceversa) tres veces en una fila, la unidad base
termina el ajuste, incluso si la presión actual no está dentro de
68,95 pascales de la presión solicitada. También, si la base lee
una presión idéntica de al menos 2413,16 pascales mientras que se
infla una cámara, el procesador 162 de la base determina que existe
un estado de "parada" y termina el ajuste.
Para reducir la posibilidad de que el motor 152
se sobrecaliente, el programa para el procesador 162 de la base
implementa un modelo térmico del motor 152. El modelo asume la
siguiente relación de la temperatura por encima de la temperatura
ambiente con el tiempo:
T = T_{asint}
+
Ce^{(-kt)}
T_{asint} es dependiente de la velocidad del
motor. K tiene un valor de 0,002 cuando el motor está desconectado y
un valor de 0,006 cuando está conectado. Para pasos pequeños de
tiempo, esta ecuación conduce a la siguiente ecuación de
diferencias:
T(n+1) =
T(n) + k *\Deltat * (T_{asint}
-T(n)),
que muestra la relación entre la
temperatura en el instante n, T(n), y la temperatura en el
instante n+1, T(n+1). Cuando el motor 152 está desconectado,
el programa usa un valor de \Deltat=15 s. Cuando el motor 152 está
encendido,
\Deltat=21 seg.
\Deltat=21 seg.
Si el modelo térmico del programa estima que la
temperatura excede 170 grados de la temperatura ambiente, el
procesador 162 de la base ajusta una bandera en la RAM, enciende el
motor a un temperatura baja para facilitar el enfriamiento y
rechaza empezar otro ajuste hasta que la temperatura (del modelo)
estimada cae por debajo de 120 grados por debajo de la temperatura
ambiente. La válvula 338, 340 será cerrada durante el proceso de
enfriamiento a menos que el procesador 162 de la base determine que
puede hacerse un ajuste útil con la válvula 338, 340 abierta a la
velocidad del motor durante el enfriamiento. Cuando la temperatura
cae por debajo de 120 grados, el programa borra la bandera y acepta
de nuevo peticiones de ajuste. Si la bandera es ajustada cuando la
unidad base 44 está encendida, el software de unidad base inicializa
la temperatura a 170 grados por encima de la temperatura ambiente,
enciende el motor a velocidad baja para facilitar el enfriamiento y
rechaza empezar un ajuste hasta que la temperatura estimada cae por
debajo de 120 grados.
Con referencia a la Fig. 23e, cuando el
procesador 162 de la base determina que está pendiente una petición
de ajuste, es calculada en primer lugar la presión actual en la
etapa 666, como se describió antes. La presión actual es comparada
con la presión solicitada 668. Si la presión actual está dentro de
68,95 pascales de la presión solicitada, no es necesario un ajuste
670 y el programa continua en el bucle principal 606. Si la
diferencia es mayor que 68,95 pascales, se determina si es necesario
inflado o desinflado en la etapa 672.
Si se determina que es necesario inflado, el
procesador 162 de la base determina la velocidad del motor 674
apropiada. Cuando se infla la presión por debajo de 2757,9 pascales,
el motor marcha a velocidad media. Cuando se infla desde las
presiones mayores, el motor marcha a alta velocidad. El procesador
162 de la base calcula a continuación una estimación del tiempo
requerido en la etapa 676 hasta un máximo de 256 segundos. También
en esta etapa, el número es almacenado en un contador de 8 bits.
Después, la bomba monitorizada 152 es iniciada
en la etapa 678. Siempre que el programa enciende el motor para un
ajuste, el motor es iniciado a baja velocidad con incremento
escalonado en la velocidad cada dos segundos hasta que se alcance
la velocidad requerida. El motor marcha a un total de cinco
velocidades. Baja, media y alta son velocidades primarias, es
decir, son usadas como velocidades objetivo final.
Media-baja y media-alta son usadas
sólo para hacer las transiciones entre velocidades primarias más
graduales y, por tanto, tener menos molestia de ruido. Cuando el
motor alcanza la velocidad apropiada, la válvula de solenoide 338,
340 apropiada correspondiente a la cámara correcta es abierta 680.
Con el ajuste en progreso, el programa vuelve al bucle principal
606.
Si se determina que es necesario desinflado, la
velocidad del motor es determinada en la etapa 682. Cuando se
desinfla desde presiones por encima de 2757,9 pascales, el motor
está desconectado. Cuando se desinfla desde presiones mayores, el
motor está marchando a velocidad baja. Después, el procesador 162 de
la base calcula una estimación de la cantidad de tiempo 684
requerido para el ajuste hasta un máximo de 256 segundos. El motor
es iniciado si es necesario en la etapa 686. Cuando el motor alcanza
la velocidad apropiada, la válvula de solenoide 338, 340 apropiada
correspondiente a la cámara correcta es abierta en la etapa 688. Con
el ajuste en progreso, el programa vuelve al bucle principal
606.
Cuando la unidad base 44 está inflando una
cámara de aire 30, 32 lee la presión aproximadamente medio segundo
después de que la válvula se abra para medir la contrapresión.
Esperar medio segundo es necesario para obtener una lectura de
contrapresión estable. Si el procesador 162 de la base calcula una
presión de menos de 1034,21 pascales, determina que la unidad base
44 no está conectada a una cámara de aire 30, 32 y termina el
ajuste.
Claims (26)
1. Sistema de control (40) mejorado para
controlar la firmeza de un colchón sustentado por fluido (14)
adaptado para su uso con un conjunto de cama (10), teniendo el
colchón (14) una pluralidad de cámaras de fluido (30, 32) separadas,
teniendo el sistema de control (40) una bomba de fluido (152)
operativamente acoplada a dicho colchón sustentado por fluido (14),
estando la bomba de fluido (152) en comunicación de fluido con él, y
con una carcasa externa (202) de bomba de fluido que encierra
sustancialmente una unidad de ventilador (204), con medios de
control (162) operativamente acoplados a dicha bomba de fluido (152)
y un conducto de fluido (166, 168) para controlar el funcionamiento
de dicha bomba de fluido (152) para ajustar la firmeza de dicho
colchón (14), con medios de accionamiento (42) de mano, operados
remotamente para accionar dichos medios de control (162); y con
medios de transceptor (120, 164) para comunicar señales de
información entre dichos medios de accionamiento (42) y dichos
medios de control (162), con lo que dicha firmeza de dicho colchón
(14) es ajustada de forma remota mediante el uso de dichos medios de
accionamiento de mano (42), y en el que: la bomba de fluido (152)
tiene una pluralidad de salidas de fluido seleccionables (334, 336),
estando cada una de dicha pluralidad de salidas de fluido (334, 336)
en comunicación de fluido con una seleccionada de la pluralidad de
cámaras de fluido (30, 32) separadas del colchón (14).
2. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que la unidad de ventilador (204) está
montada en la carcasa externa (202) de la bomba de fluido por medio
de soportes que amortiguan la vibración, incluyendo la unidad de
ventilador (204) soportes de amortiguación de la vibración (300) que
incluyen una pluralidad de arandelas de montaje (302), estando las
arandelas de montaje (302) previstas entre la unidad de ventilador
(204) y una porción de la carcasa (202) de la bomba.
3. Sistema de control (40) según la
reivindicación 2, en el que las arandelas de montaje (302) están
formadas de un material de caucho.
4. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que la unidad de ventilador (204) tiene una
carcasa (280) de unidad de ventilador que encierra sustancialmente
un ventilador (282), definiendo la carcasa (280) de la unidad de
ventilador una cámara (284) de primer impulsor y una cámara (288) de
segundo impulsor, estando la cámara (284) de primer impulsor y la
cámara (288) de segundo impulsor acopladas en comunicación de fluido
mediante un pasaje de fluido (292).
5. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que la unidad de ventilador (204) tiene un
ventilador (282), siendo el ventilador (282) bietápico y estando
adaptado para comprimir un fluido, teniendo el ventilador (282) un
primer impulsor (306) y un segundo impulsor (308), estando dispuesto
el segundo impulsor (308) de manera que el fluido de descarga desde
el primer impulsor (306) sea un fluido de toma para el segundo
impulsor (308).
6. Sistema de control (40) según la
reivindicación 4, en el que el ventilador (282) tiene un primer
impulsor (306) dispuesto rotacionalmente dentro de la cámara (284)
de primer impulsor y un segundo impulsor (308) dispuesto
rotacionalmente dentro de la cámara (288) de segundo impulsor.
7. Sistema de control (40) según la
reivindicación 6, en el que el ventilador (282) está montado
separado de la carcasa (280) de unidad de ventilador por medio de
soportes de amortiguación de la vibración (328).
8. Sistema de control (40) según la
reivindicación 7, en el que los soportes de amortiguación de la
vibración (328) son una pluralidad de anillos tóricos sujetos en
aplicación de compresión entre el ventilador (282) y la carcasa
(280) de la unidad de ventilador.
9. Sistema de control (40) según la
reivindicación 4, en el que el ventilador (282) tiene un motor (314)
de ventilador y un cuerpo de ventilador, teniendo el cuerpo de
ventilador una cubierta (318) de motor definida en su interior,
encerrando la cubierta (318) de motor sustancialmente el motor (314)
del ventilador y teniendo al menos una entrada de aire de
enfriamiento (320) y al menos un puerto de descarga definido en su
interior, estando el al menos un puerto de descarga acoplado en
comunicación de fluido a una cámara (284, 288) de impulsor
seleccionada, teniendo el motor (314) del ventilador un eje de
accionamiento axial giratorio (316) y un impulsor de enfriamiento
(317) acoplado fijamente al eje de accionamiento (316), y el
impulsor de enfriamiento (317) al girar arrastra el aire a través de
la al menos una entrada de aire de enfriamiento (320), forzando
dicho aire a través de la cubierta (318) del motor en torno al
motor (314) del ventilador y descargando dicho aire a través del al
menos un puerto de descarga dentro de la cámara de impulsor (284,
288) seleccionada.
10. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que la carcasa externa (202) de la bomba de
fluido está formada por una primera porción (213) operativamente
acoplada a una segunda porción y con un soporte flexible (212)
dispuesto entremedias, estando la segunda porción separada de la
unidad de ventilador (204).
11. Sistema de control (40) según la
reivindicación 10, en el que la primera porción (213) de la carcasa
externa de la bomba de fluido (152) tiene una primera porción (221)
de un pasaje de toma de fluido helicoidal (222) definido en su
interior.
12. Sistema de control (40) según la
reivindicación 11, en el que el pasaje de toma de fluido helicoidal
(222) está definido por una primera porción (213) de la carcasa
externa de la bomba de fluido (152), una primera porción (221) del
pasaje de toma de fluido helicoidal (222) y una porción del soporte
flexible (212).
13. Sistema de control (40) según la
reivindicación 10, en el que el soporte flexible (212) comprende una
almohadilla (250).
14. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que los medios de control (42) incluyen una
pantalla (104) para mostrar selectivamente la información relativa a
la firmeza del colchón (14), incluyendo además que dicha información
presente una escala numérica, siendo seleccionable la escala
numérica entre una pantalla relativa a la presión de fluido (656) en
el colchón sustentado por fluido (14) y una pantalla relativa a la
presión de fluido deseada (626) en el colchón sustentado por fluido
(14).
15. Sistema de control (40) según la
reivindicación 14, en el que la escala numérica mostrada en la
pantalla tiene una relación no lineal respecto a la presión de
fluido en el colchón sustentado por fluido (14).
16. Sistema de control (40) según la
reivindicación 15, en el que la escala numérica representa un rango
de incremento de presión de fluido desde cero a un límite superior
predeterminado, los incrementos mayores de la escala numérica
relativos a los mayores incrementos de variación de la presión de
fluido cambian los incrementos inferiores de la escala numérica.
17. Sistema de control (40) según la
reivindicación 14, en el que la escala numérica mostrada en la
pantalla tiene una relación lineal respecto a la presión de fluido
en el colchón sustentado por fluido (14).
18. Sistema de control (40) según la
reivindicación 17, en el que la escala numérica representa un rango
de presión de fluido desde cero hasta 4481,59 pascales.
19. Sistema de control (40) según la
reivindicación 1, en el que los medios de control (162) incluyen
medios de protección de sobrecalentamiento para proteger la bomba de
fluido (152) del sobrecalentamiento.
20. Sistema de control (40) según la
reivindicación 19, en el que los medios de protección de
sobrecalentamiento incluyen medios para predecir la temperatura
futura de la bomba de fluido (152) basándose en parámetros presentes
de la bomba de fluido (152).
21. Sistema de control (40) según la
reivindicación 20, en el que los medios de protección de
sobrecalentamiento son efectivos, adoptando etapas para enfriar la
bomba de fluido (152) basándose en la condición de
sobrecalentamiento futura predicha.
22. Sistema de control (40) según la
reivindicación 21, en el que los medios de protección actúan para
deshabilitar el ajuste de la firmeza del colchón sustentado por
fluido (14) y para operar el fluido a una velocidad reducida para
realizar el enfriamiento de la bomba de fluido (152).
23. Método para controlar la firmeza de un
colchón sustentado por fluido (14) adaptado para su uso con un
conjunto de cama (10) por medio de un sistema de control (40),
teniendo el colchón (14) una pluralidad de cámaras de fluido (30,
32) separadas, teniendo los sistemas de control (40) una bomba de
fluido (152) operativamente acoplada a dicho colchón sustentado por
fluido (14), estando la bomba de fluido (152) en comunicación de
fluido con ella y teniendo una carcasa externa (202) de bomba de
fluido que encierra sustancialmente una unidad de ventilador (204)
que tiene medios de control (162) operativamente acoplados a dicha
bomba de fluido (152) y un conducto de fluido (166, 168) para
controlar el funcionamiento de dicha bomba de fluido (152) para
ajustar la firmeza del colchón (14), con medios de accionamiento
(42) de mano, operados remotamente para accionar dichos medios de
control (162); y que tiene medios de transceptor (120, 164), que
incluyen la etapa de comunicar señales de información vía los medios
de transceptor entre dichos medios de accionamiento (42) y dichos
medios de control (162), siendo dicha firmeza de dicho colchón (14)
ajustada remotamente a través del uso de dichos medios de
accionamiento (42) de mano, y en el que la bomba de fluido tiene una
pluralidad de salidas de fluido (334, 336) seleccionables, estando
cada una de dicha pluralidad de dichas salidas de fluido en
comunicación de fluido con una selectiva de la pluralidad de cámaras
de fluido (30, 32) separadas del colchón (14).
24. Método según la reivindicación 23, en el que
hay un motor para inflar y desinflar selectivamente el colchón (14)
y una válvula para sellar selectivamente el colchón (14); en el que
la etapa de comunicar señales de información entre dichos medios de
accionamiento y dichos medios de control comprende las etapas
de:
- (a)
- seleccionar un valor numérico representativo de una presión de fluido objetivo seleccionada en el colchón sustentado por fluido (14) (616);
- (b)
- transmitir el valor numérico seleccionado a los medios de control (162) (614);
- (c)
- medir la presión de fluido actual en el colchón sustentado por fluido (14) (656);
- (d)
- determinar la necesidad de ajuste de la presión de fluido en el colchón sustentado por fluido (14) comparando la presión de fluido objetivo seleccionada con la presión de fluido actual en el colchón sustentado por fluido (14) (661, 663, 668);
- (e)
- activar la bomba de fluido (152) cuando sea necesario para ajustar la presión del fluido en el colchón sustentado por fluido (14) (672);
- (f)
- abrir la válvula (334, 336) (680, 688); y
- (g)
- proporcionar retroalimentación a los medios de accionamiento (42) representativos del estado del ajuste de la presión del fluido en el colchón sustentado por fluido (14) (606).
25. Método según la reivindicación 23, que
incluye además las etapas de:
- (a)
- determinar la necesidad de un ajuste de la presión de fluido en el colchón sustentado por fluido (14) desinflándolo (672);
- (b)
- calcular la velocidad del motor (682) necesaria;
- (c)
- calcular el tiempo necesario para realizar el desinflado seleccionado del colchón sustentado por fluido (14) (684); y
- (d)
- activar la bomba de fluido (152) si la velocidad del motor necesaria calculada es mayor de cero (686).
26. Método según la reivindicación 23, que
incluye además las etapas de:
- (a)
- comparar la diferencia entre la presión del fluido objetivo seleccionada y la presión de fluido actual para conocer la diferencia de presión (668); y
- (b)
- no hacer ningún ajuste en la presión de fluido cuando la diferencia de presión es menor que la diferencia de presión conocida (670).
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