ES2938157B2 - Sistema de control de presion de neumaticos de un vehiculo - Google Patents

Sistema de control de presion de neumaticos de un vehiculo Download PDF

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Description

DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE CONTROL DE PRESIÓN DE NEUMÅTICOS DE UN VEHÍCULO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud de invención tiene por objeto el registro de un sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, que incorpora notables innovaciones y ventajas frente a las técnicas utilizadas hasta el momento.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, que por su particular disposición, permite un libre inflado y también un desinflado parcial y controlado de los neumáticos de un vehículo en relación a una presión de inflado preajustada previamente, de un modo sencillo, práctico y efectivo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidos en el actual estado de la técnica sistemas de rellenado de la presión de neumáticos, principalmente para vehículos industriales.
Estos sistemas conocidos mantienen la presión de los neumáticos dentro de unos márgenes pre-ajustados para minimizar su desgaste, minimizar el consumo de combustible y prevenir posibles reventones.
Dichos sistemas introducen aire en el neumático donde se ha producido una fuga debida por ejemplo a un pinchazo, con el vehículo incluso en marcha, para que pueda continuar provisionalmente su camino y avisa de ello al conductor, evitando así la peligrosidad y las dificultades de tener que detenerse in situ a cambiar una rueda.
Tales sistemas ya conocidos constan básicamente de una caja de control de la presión, unas tuberías para llevar el aire hacia los neumáticos, una pareja rotor-estator por cada neumático con paso del aire hasta un elemento en rotación, los latiguillos de conexión entre el rotor y la válvula de inflado de cada neumático y unas indicaciones luminosas de aviso de rellenado y de avería del sistema.
Sin embargo, todos estos sistemas conocidos presentan algunas notables limitaciones.
La mayoría de los sistemas conocidos en el estado de la técnica incluyen unas válvulas anti­ retorno en los latiguillos que conducen el aire desde los rotores hasta las válvulas de inflado de cada neumático, de manera que el aire puede entrar en el neumático inflado, pero no puede salir de él para un desinflado.
Estas válvulas anti-retorno son una medida de seguridad, ya que evitan que puedan desinflarse todos los neumáticos si uno de ellos sufriera una gran pérdida de aire, por ejemplo, un reventón, ya que las conducciones de aire que van hacia cada neumático parten desde un punto común donde están comunicadas entre sí.
Sin embargo, el uso de dichas válvulas condiciona el hecho de que los neumáticos no pueden ser desinflados desde la caja de control, lo cual es un inconveniente cuando aumenta la presión de dichos neumáticos debido a las condiciones ambientales, por ejemplo, por efecto del aumento de la temperatura ambiente y sus efectos según la Ley de Boyle-Mariotte de los gases, y el sistema no puede entonces desinflarlos.
Estos sistemas conocidos en el estado de la técnica pueden inflar los neumáticos cuando una baja temperatura ambiente haga descender su presión por debajo del valor ajustado, por ejemplo, durante un viaje a un lugar muy frío en invierno.
Al volver el vehículo a su lugar habitual más cálido, la presión en los neumáticos aumentará por encima del valor ajustado por haber aumentado la temperatura ambiente. La presión en los neumáticos aumentará incluso aún más por encima del valor ajustado si el mismo vehículo de desplaza a un lugar más caluroso todavía que su lugar habitual.
Ello supone que al final será relativamente fácil que la presión en los neumáticos supere en un 15% el valor pre-ajustado en la caja de control, lo que podrá influir negativamente en el desgaste de neumáticos y en el consumo de combustible.
La presente invención contribuye a solucionar y solventar la presente problemática, pues permite un libre inflado y también un desinflado parcial y controlado de los neumáticos de un vehículo en relación a una presión de inflado preajustada previamente, de un modo sencillo, práctico y efectivo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, que comprende un medio de control y suministro de presión y unas válvulas limitadoras de desinflados que están en correspondencia con cada neumático de un vehículo; en que el medio de control y suministro de presión está en comunicación con cada neumático mediante un conducto separado para cada neumático, y además está habilitado para suministrar una presión de inflado preajustada en los conductos; estando a su vez cada válvula limitadora intercalada e instalada en el recorrido de dichos conductos entre el medio de control y suministro de presión y los mismos neumáticos, y en que cada válvula limitadora comprende un puerto de entrada y un puerto de salida dispuestos en cada conducto; en que la misma válvula limitadora está habilitada para presentar una capacidad condicionada antirretorno en un sentido y dirección desde el puerto de salida hasta el puerto de entrada, y también está habilitada para presentar una capacidad bidireccional condicionada entre el mismo puerto de entrada y puerto de salida; estando dicha capacidad antirretorno y dicha capacidad bidireccional condicionadas según un diferencial entre la presión en su puerto de salida y la presión de inflado preajustada suministrada desde el medio de control y suministro de presión; de modo que si la presión en su puerto de salida es superior o igual a la presión de inflado preajustada o es inferior dentro de un determinado porcentaje prefijado en relación a la misma presión de inflado preajustada, la válvula limitadora presenta una capacidad bidireccional entre su mismo puerto de entrada y su puerto de salida; y si la presión en su puerto de salida es inferior a la misma presión de inflado preajustada en un porcentaje mayor a ese mismo determinado porcentaje prefijado, la misma válvula limitadora presenta una capacidad antirretorno en un sentido y dirección desde el puerto de salida hasta el puerto de entrada.
Alternativamente, en el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, la válvula limitadora de desinflado comprende una válvula antirretorno interna entre el puerto de salida y el puerto de entrada, un muelle ajustable, un conducto auxiliar de pilotaje desde el puerto de salida, y un conducto auxiliar de comunicación entre el puerto de entrada y el puerto de salida y que está vinculado en su posicionado al muelle ajustable.
Preferentemente, en el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, el medio de control y suministro de está instalado en el propio vehículo.
Alternativamente, el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo está instalado en el mismo vehículo.
El sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención consiste básicamente en el uso de una sencilla válvula limitadora de desinflado por cada neumático, para permitir su libre inflado como ya es conocido, pero también permitir también un desinflado controlado y parcial de por ejemplo un 15% respecto a la presión ajustada previamente.
Esta solución del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención propuesta permite un ajuste preciso de la presión en cualquier circunstancia de temperatura ambiente y, al mismo tiempo, impide que la presión de todos los neumáticos descienda excesivamente, por ejemplo, más de un 15%, cuando se produzca una gran fuga de aire en uno de ellos, por ejemplo, por un reventón.
Tras la sustitución del neumático reventado, el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la presente invención restablecería automáticamente para todos ellos la presión de ajuste inicial.
El sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención propuesta supone una solución sencilla y relativamente económica que puede ser utilizado fácilmente en el sector de la técnica.
Gracias a la presente invención, se consigue un libre inflado y también un desinflado parcial y controlado de los neumáticos de un vehículo en relación a una presión de inflado preajustada previamente.
Otras características y ventajas del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una vista esquemática de un sistema de los ya conocidos en el estado de la técnica.
Figura 2.- Es una vista esquemática de una modalidad de realización preferida del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la presente invención.
Figura 3.- Es una vista esquemática de una válvula limitadora de desinflado de una modalidad de realización preferida del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
En el estado de la técnica, son conocidos diferentes sistemas de rellenado de la presión de neumáticos de vehículos.
En la figura 1 se representa esquemáticamente un esquema básico de elementos y conexiones que corresponde a la mayoría de sistemas de rellenado de la presión de neumáticos de vehículos utilizados actualmente y conocidos en el estado de la técnica.
Una caja de control 100 se alimenta de la instalación de aire comprimido del mismo vehículo a través de un conducto de alimentación 101 y se encarga de regular la presión en el conducto de salida 102 hacia los neumáticos 104, 104’ según unos valores de presión pre­ ajustados.
El conducto de salida 102 se puede dividir en conductos que se dirigen hacia cada eje de ruedas del vehículo, como por ejemplo el conducto 105 del primer eje de ruedas 106, que a su vez se comunicará con el neumático izquierdo 104 a través de la válvula anti-retorno 107 y con el neumático derecho 104’ a través de la válvula anti-retorno 107'.
Dichas válvulas anti-retorno 107, 107’ permiten que el aire pueda entrar en el neumático 104, 104’ para inflarlo, pero impiden que el aire pueda salir del mismo neumático 104, 104’ para desinflarlo. Es una medida de seguridad para evitar que puedan desinflarse todos los neumáticos 104, 104’ si uno de ellos sufriera una gran pérdida de aire (reventón), ya que las conducciones 105 de aire que van hacia cada neumático 104, 104’ parten desde un conducto común 102 donde están comunicadas entre sí.
Sin embargo, el uso de dichas válvulas 107, 107’ condiciona el hecho de que los neumáticos 104, 104’ no puedan ser desinflados desde la caja de control 100, lo cual es un inconveniente cuando aumenta la presión de dichos neumáticos por efecto del aumento de la temperatura ambiente (Ley de Boyle-Mariotte) y el sistema no puede desinflarlos para mantener el valor pre-ajustado de presión.
El sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la presente invención solventa toda esta problemática, pues permite también un descenso controlado de la presión de los neumáticos cuando sea preciso.
Tal y como se aprecia esquemáticamente en la figura 2, el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la presente invención comprende un medio de control 1 y suministro de presión y unas válvulas limitadoras 2 de desinflados que están en correspondencia con cada neumático 3 de un vehículo.
El medio de control 1 y suministro de presión está en comunicación con cada neumático 3 mediante un conducto 4 separado para cada neumático 3.
El mismo medio de control 1 y suministro de presión está además habilitado para suministrar una presión de inflado preajustada en dichos conductos 4, siendo dicho valor de presión de inflado introducido previamente en dicho medio de control 1 y suministro de presión.
Igualmente, cada válvula limitadora 2 está intercalada e instalada en el recorrido de dichos conductos 4, y están concretamente dispuestas entre el medio de control 1 y suministro de presión y los mismos neumáticos 3, tal y como se aprecia en la figura 2.
Por otra parte, cada válvula limitadora 2 comprende un puerto de entrada 21 y un puerto de salida 22 dispuestos en cada conducto 4, tal y como también se detalla en la figura 3.
La válvula limitadora 2 comprendida en el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención, está al mismo tiempo habilitada para presentar una capacidad condicionada antirretorno en un sentido y dirección desde su puerto de salida 22 hasta el puerto de entrada 21, y también y simultáneamente está habilitada para presentar una capacidad bidireccional condicionada entre el mismo puerto de entrada 21 y puerto de salida 22.
Las referidas capacidades antirretorno y bidireccional en la válvula limitadora 2 están condicionadas según la diferencia de la presión en su puerto de salida 22 y la presión de inflado preajustada suministrada desde el medio de control 1 y suministro de presión.
Ello es así, de modo que, si la presión en el puerto de salida 22 de la válvula limitadora 2 es superior o igual a la presión de inflado preajustada, o bien es inferior dentro de un determinado porcentaje prefijado en relación a la misma presión de inflado preajustada, entonces la válvula limitadora 2 presenta una capacidad bidireccional entre su mismo puerto de entrada 21 y su puerto de salida 22.
A diferencia, si la presión en su puerto de salida 22 disminuye y es inferior a la misma presión de inflado preajustada, pero superando en su disminución a ese mismo determinado porcentaje prefijado referido anteriormente, la misma válvula limitadora 2 presenta entonces una capacidad antirretorno en un sentido y dirección desde su puerto de salida 22 hasta su puerto de entrada 21.
Tal y como ya ha sido referido, el medio de control 1 y suministro de presión puede estar instalado en el mismo vehículo, y entonces se puede alimentar de la instalación de aire comprimido del mismo vehículo a través de un conducto de alimentación 11 y se encarga de regular la presión en los conductos 4 de salida hacia los neumáticos 3 según unos valores de presión pre-ajustados.
Los conductos 4 de salida se dirigen hacia cada uno de los neumáticos 3 del vehículo, a través de la correspondiente válvula limitadora 2 de desinflado.
En esta modalidad de realización preferida del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención, y tal y como se representa esquemáticamente en la figura 3, la válvula limitadora 2 de desinflado comprende una válvula antirretorno 23 interna dispuesta entre el puerto de salida 22 y el puerto de entrada 21, un muelle ajustable 24, un conducto auxiliar de pilotaje 25 desde el puerto de salida 22, y un conducto auxiliar de comunicación 26 móvil entre el puerto de entrada 21 y el puerto de salida 22 y que está vinculado en su posicionado al muelle ajustable 24.
El aire comprimido procedente del medio de control 1 y suministro de presión llega al puerto de entrada 21 de la válvula limitadora 2 a través del conducto 4 y circula libremente en dirección al puerto de salida 22 tras atravesar la válvula antirretorno 23 interna.
La presión en el puerto de salida 22, a través del conducto auxiliar de pilotaje 25, puede desplazar el conducto auxiliar de comunicación 26 venciendo la resistencia del muelle ajustable 24, estableciendo así una comunicación bidireccional entre los puertos de entrada 21 y de salida 22 a través de dicho conducto auxiliar de comunicación 26.
Si se procede a un ajuste de la válvula limitadora 2 para que esta comunicación bidireccional se produzca desde una presión ligeramente inferior a la presión de inflado pre-ajustada en el medio de control 1 y suministro de presión, por ejemplo un 15% inferior y regulando el muelle ajustable 24, se consigue que dicho medio de control 1 y suministro de presión pueda realizar el desinflado de los neumáticos hasta que la presión en los mismos haya descendido hasta un valor ajustado en la válvula limitadora 2 de desinflado.
Por tanto, el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención permite un ajuste preciso de la presión en cualquier circunstancia e incluso un descenso controlado de la presión de los neumáticos 3, independientemente por ejemplo de la temperatura ambiente, y al mismo tiempo impide que la presión de todos los neumáticos 3 descienda excesivamente, por ejemplo, hasta un 15%, cuando se produzca una gran fuga de aire en uno de ellos, por ejemplo, por un reventón.
Tras la sustitución del neumático reventado, el sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención puede restablecer automáticamente para todos los neumáticos 3 la presión de inflado preajustada inicial.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación del sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo de la invención, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo, caracterizado por el hecho de que comprende un medio de control (1) y suministro de presión y unas válvulas limitadoras (2) de desinflado que están en correspondencia con cada neumático (3) de un vehículo; en que el medio de control (1) y suministro de presión está en comunicación con cada neumático (3) mediante un conducto (4) separado para cada neumático (3), y además está habilitado para suministrar una presión de inflado preajustada en los conductos (4); estando a su vez cada válvula limitadora (2) intercalada e instalada en el recorrido de dichos conductos (4) entre el medio de control (1) y suministro de presión y los mismos neumáticos (3), y en que cada válvula limitadora (2) comprende un puerto de entrada (21) y un puerto de salida (22) dispuestos en cada conducto (4); en que la misma válvula limitadora (2) está habilitada para presentar una capacidad condicionada antirretorno en un sentido y dirección desde el puerto de salida (22) hasta el puerto de entrada (21), y también está habilitada para presentar una capacidad bidireccional condicionada entre el mismo puerto de entrada (21) y puerto de salida (22); estando dicha capacidad antirretorno y dicha capacidad bidireccional condicionadas según un diferencial entre la presión en su puerto de salida (22) y la presión de inflado preajustada suministrada desde el medio de control (1) y suministro de presión; de modo que si la presión en su puerto de salida (22) es superior o igual a la presión de inflado preajustada o es inferior dentro de un determinado porcentaje prefijado en relación a la misma presión de inflado preajustada, la válvula limitadora (2) presenta una capacidad bidireccional entre su mismo puerto de entrada (21) y su puerto de salida (22); y si la presión en su puerto de salida (22) es inferior a la misma presión de inflado preajustada en un porcentaje mayor a ese mismo determinado porcentaje prefijado, la misma válvula limitadora (2) presenta una capacidad antirretorno en un sentido y dirección desde el puerto de salida (22) hasta el puerto de entrada (21).
2. Sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo según la reivindicación 1, en que la válvula limitadora (2) de desinflado comprende una válvula antirretorno (23) interna entre el puerto de salida (22) y el puerto de entrada (21), un muelle ajustable (24), un conducto auxiliar (25) de pilotaje desde el puerto de salida (22), y un conducto auxiliar (26) de comunicación entre el puerto de entrada (21) y el puerto de salida (22) y que está vinculado en su posicionado al muelle ajustable (24).
3. Sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que el medio de control (1) y suministro de está instalado en el propio vehículo.
4. Sistema de control de presión de neumáticos de un vehículo según la reivindicación 3, que está instalado en el mismo vehículo.
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