MX2008013633A

MX2008013633A - Articulo elastomerico con micro y nano sistema detector inalambrico.

Info

Publication number: MX2008013633A
Application number: MX2008013633A
Authority: MX
Inventors: John Rensel; Paul Wilson; Francis Merat
Original assignee: Bridgestone Firestone North Am
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-11-10
Also published as: WO2007127220A2; EP2010401A2; CN102343773A; AU2007243411A1; EP2010401B1; CN104589928A; EP2275286B1; US20070256485A1; CA2649829C; US7832263B2; KR20150014975A; AR060657A1; CN101460321B; CA2649829A1; CN104589928B; CN102343773B; EP2275286A1; CN101460321A; JP2009535699A; BRPI0710904B1

Abstract

Un sistema detector para obtener datos de un artículo elastomérico comprende al menos un detector inalámbrico. El intervalo de escalas de longitud de los dispositivos a escala nano a micro que son suficientemente pequeños para evitar que se den confusiones dentro del artículo. El artículo puede incluir detectores incluidos dentro de uno de los materiales del artículo, una capa de detectores incluida en el artículo, y una cadena de detectores colocados dentro de un componente o incluidos dentro de un componente del artículo. Los detectores pueden ser configurados para proporcionar datos relacionados con una o más de la temperatura, presión, flexión de la pared lateral, tensión, deformación y otros parámetros. Los detectores pueden ser detectores LCD, y/o detectores poliméricos conductores, y/o detectores biopoliméricos y/o diodos poliméricos adecuados para detectar datos durante la operación del neumático, Un circuito de energía que usa energía generada por el neumático puede proporcionar energía a los detectores.

Description

ARTICULO ELASTOMERICO CON MICRO Y NANO SISTEMA DETECTOR INALAMBRICO CAMPO DE LA INVENCION La presente modalidad ejemplar se relaciona con artículos elastoméricos que tienen sistemas detectores integrados. Esta encuentra aplicación particular en conjunto con la verificación de propiedades físicas y de diseño del artículo elastomérico con detectores incluidos, y se describirá con referencia particular a neumáticos de vehículo. Sin embargo, deberá apreciarse que la presente modalidad ejemplar también es sensible a otras aplicaciones similares incluyendo parámetros de verificación para otros artículos elastoméricos como artículos elastoméricos capaces de efectuar trabajo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los artículos elastoméricos como los muelles de aire y neumáticos de vehículo son con frecuencia objeto de una amplia gama de fuerzas internas y externas durante el uso. El resultado del trabajo efectuado por los materiales viscoelásticos puede ser indicado por la temperatura, una cantidad termodinámica, como medida del trabajo útil perdido por el calor. Los neumáticos están diseñados para resistir fuerzas internas y externas repetidas y las temperaturas resultantes dentro de una ventana de operación a varias cargas y presiones internas. Cuando un articulo elastomérico experimenta condiciones más allá de esta ventana de operación el desempeño del articulo puede acortarse. Por ejemplo, en algunas situaciones, un neumático de vehículo que sea usado de manera inapropiada puede incluir componentes que sean sometidos a fuerzas cortantes excesivas durante el uso (por ejemplo deformación cíclica repetida) . Esas fuerzas internas generan calor que aumentará la temperatura interna del neumático. Los componentes de neumático sobrecalentados pueden eventualmente degradarse y alterar el desempeño del neumático. Los neumáticos que no son inflados adecuadamente a las presiones requeridas para sus condiciones de operación pueden también sobrecalentarse y finalmente sufrir de desgaste relacionado con el calor, el que puede reducir su período de vida de operación. En ciertos casos donde el vehículo este destinado a efectuar una tarea de trabajo como el transporte o acarreo de carbón en una operación de minería o transferir carga sobre vías públicas, el impacto del periodo de vida del neumático reducido puede afectar negativamente la tarea de trabajo produciendo perdidas de productividad e incremento en los costos de operación. Los vehículos hoy en día también incluyen sistemas de suspensión y frenado administrados activamente. Estos sistemas infieren o asumen datos acerca de la relación entre el neumático y la superficie del camino. Los fabricantes de vehículos desean un sistema para obtener datos de diseño en tiempo real medibles del neumático de modo que esos datos puedan ser usados para administrar activamente la operación del vehículo. Por lo tanto es deseable detectar los parámetros experimentados por los neumáticos y por los componentes de los neumáticos como las fuerzas que incluyen esfuerzo y deformación, temperaturas, vibraciones, y otras condiciones para proporcionar información útil relacionada con el estado del neumático y sus componentes.

SUMARIO DE LA INVENCION La invención proporciona un sistema detector para obtener datos de un artículo elastomérico de un detector colocado dentro de o conectado al artículo. El sistema detector obtiene los datos a través de comunicaciones inalámbricas. Los detectores son detectores a escala micro o escala nano que son suficientemente pequeños para ser incluidos dentro del artículo. Esos detectores pueden ser configurados en combinación con el material elastomérico de modo que sean suficientemente pequeños para evitar que se conviertan en una oclusión en el material elastomérico. En una configuración, la invención proporciona un artículo elastomérico que tiene al menos uno o una pluralidad de detectores incluidos dentro del articulo. El detector o detectores son de tamaño de escala micro o escala nano. Al menos una pluralidad de detectores están configurados para proporcionar una señal inalámbrica a un lector para proporcionar datos de propiedades físicas o datos de condiciones de diseño del artículo. La configuración proporciona la pluralidad de detectores incluidos a través de los materiales de los componentes del artículo. Otra configuración proporciona los detectores en una capa de detectores que está integrada al artículo. Una configuración adicional usa una pluralidad de detectores en forma de cadena incluidos dentro del material del artículo. En otra configuración, la invención proporciona un neumático que tiene una pluralidad de detectores incluidos dentro del neumático. El neumático puede ser un neumático sólido, un neumático de aire, o un neumático sin aire. Los detectores son de tamaño de escala micro y escala nano. Al menos una pluralidad de detectores está configurada para proporcionar una señal inalámbrica a un lector para proporcionar datos de propiedades físicas o datos de condiciones de diseño del neumático. Una configuración proporciona una pluralidad de detectores incluidos a través de los materiales de los componentes del neumático. Otra configuración proporciona los detectores en una capa de detectores que se integra al neumático. Una configuración más usa una pluralidad de detectores en forma de cadena incluidos dentro o proporcionados como parte de un componente del neumático. En una configuración más, la invención proporciona un articulo elastomérico que tiene una pluralidad de detectores configurados para cambiar su configuración tras alcanzar un umbral. En una modalidad, los umbrales se basan en la temperatura. Otros umbrales incluyen el esfuerzo, deformación y vibración. El lector está programado para observar cambios en la configuración del detector. Los cambios ejemplares en la configuración del detector incluyen que el detector active, desactive, cambie la frecuencia de transmisión o altere el tiempo entre las transmisiones. Una modalidad ejemplar del articulo es un neumático y, de manera más particular, un neumático de aire. En una configuración más la invención proporciona un circuito de energía que genera energía para un detector de la energía generada por el articulo elastomérico en sí.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de bloques descriptivo que ilustra un sistema de verificación de acuerdo con la invención . La figura 1A es una vista de un vehículo que tiene un sistema de suspensión activo que incorpora el sistema de verificación de la invención para proporcionar datos al sistema de suspensión. La FIGURA 2 es una vista en corte amplificada de una porción de un neumático que tiene una pluralidad de detectores colocados en los extremos de la correa. La FIGURA 3 es una vista en corte amplificada de una porción de un neumático que tiene una pluralidad de detectores incluidos en los materiales de los componentes del neumático ejemplar. La FIGURA 4 es una vista en corte amplificada de una porción de un neumático que tiene una capa de detectores colocada intermedia a la linea interna y el pliegue del cuerpo. La FIGURA 5 es una vista en corte amplificada de una porción de un neumático que tiene una capa de detectores colocada intermedia al pliegue del cuerpo y el paquete de la correa . Números similares se refieren a partes similares a través de la especificación. Se pretende que los dibujos sean esquemáticos o representaciones descriptivas. Los dibujos no están a escala y el rayado transversal seleccionado para los dibujos no pretende limitar los materiales.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Con referencia a la FIGURA 1, el sistema de detección remoto para un neumático 102 se muestra generalmente en 100. El sistema detector 100 incluye uno o más detectores inalámbricos 104 unidos a y/o incluidos en el neumático 102 para detectar varios parámetros, incluyendo, pero sin limitarse a la temperatura, presión, presión de aire, tensión, deformación, vibración, químico, entre otras. El sistema de detección 100 obtiene datos útiles para verificar las propiedades del neumático o características que incluyen, pero no se limitan a, el desgaste de la banda de rodamiento del neumático, la presión del neumático, la temperatura del neumático y la flexión de la pared lateral. La falta de uniformidad en el neumático 102 también puede ser verificada y/o descubierta como con maderas, colchones, bandas de rodamiento o cuerdas rotas. Otras irregularidades pueden ser determinadas de esta manera de modo que las anomalías de suspensión del vehículo debidas a un desgaste irregular de la banda de rodamiento o huella de cambio. Aunque los ejemplos descritos aquí hacen referencia a neumáticos de vehículo, de aire, deberá apreciarse que también pueden ser verificados otros neumáticos -como neumáticos sin aire y sólidos- y otros artículos elastoméricos incluyendo muelles de aire, bandas transportadoras, materiales de techo, productos deportivos, etc. usando un sistema de detección de construcción e implementación similar. Los detectores inalámbricos 104 proporcionan los datos detectados a un dispositivo de recolección de datos 106, también conocido como lector o circuito de adquisición de datos, el cual se localiza lejos de los detectores. El dispositivo de recolección de datos 106 puede ser montado en o sobre el neumático 102, en o sobre el vehículo, o lejos de ambos como en una instalación fija de prueba. Los detectores inalámbricos 104 proporcionan datos en forma de señales de detector electromagnéticas que pueden ser leídas por el dispositivo de recolección de datos 106 en forma inalámbrica evitando por lo tanto la necesidad de una conexión física entre ellos. La comunicación inalámbrica entre el detector 104 y el dispositivo de recolección 106, mostrado en 112, proporciona un mayor grado de versatilidad en el montaje del detector al neumático o inclusión del detector dentro del neumático. El dispositivo de recolección de datos 106 puede incluir una antena 108 para recibir los datos detectados en forma de radiación electromagnética, como por ejemplo transmisiones de onda de radio y se describirá con mayor detalle más adelante. Un solo dispositivo de recolección 106, o una pluralidad de dispositivos de recolección, puede ser usada para recolectar los datos detectados por el detector inalámbrico 104. También puede ser usado un mecanismo de relé, donde el mecanismo de relé recarga datos del artículo y reenvía los datos a un dispositivo de recolección 106. Puede usarse una pluralidad de relés. En una configuración, un relé puede ser colocado en la rueda o cerca de la rueda mientras que el dispositivo de recolección sea soportado por el vehículo colocado en un lugar fijo. Un procesador de datos 110 puede ser conectado al dispositivo de recolección de datos 106 para procesar los datos detectados para sintetizar la información acerca de las propiedades del neumático que están siendo verificadas. El procesador de datos 110 puede ser un dispositivo de cómputo, incluyendo, pero sin limitarse a un procesador dedicado, una computadora convencional como una computadora personal o computadora portátil, u otros dispositivos electrónicos conocidos para recolectar y procesar señales obtenidas de detectores inalámbricos. Uno o más dispositivos de recolección 106 pueden ser colocados separados de uno o más dispositivos de procesamiento central 110 o integrados con éstos. El dispositivo de recolección de datos 106 y el procesador de datos 110 pueden ser colocados sobre o en el vehículo para proporcionar datos detectados y determinaciones procesadas acerca del neumático o vehículo en tiempo real, si así se desea. De manera alternativa, un aparato de prueba que incluye esos dispositivos 106 y 110 puede ser configurado para proporcionar estos datos durante la prueba del neumático . Los detectores 104 pueden no basarse en silicio, como detectores LCD, detectores Poliméricos Conductores, detectores Bio-poliméricos . Los detectores 104 también pueden ser diodos poliméricos que tengan la ventaja de proporcionar datos a bajas frecuencias. Las bajas frecuencias permiten que las salidas del detector se desplacen a través de medios más gruesos y por lo tanto esos tipos de detectores pueden ser incluidos a través de una amplia gama de materiales del neumático, de modo que se incluyan más profundos dentro del neumático, proporcionando aún a la vez datos útiles que puedan ser detectados de manera remota. Los detectores inalámbricos 104 también pueden ser dispositivos de Identificación de Frecuencia de Radio (RFID) que proporcionan sus datos detectados a uno o más dispositivos de recolección adecuados. Esos dispositivos RFID son fabricados en tamaños suficientemente pequeños para ser incorporados en un gran número en un neumático 102. Los números grandes de dispositivos RFID pueden de este modo ser incorporados en el cuerpo del neumático para proporcionar retroalimentación de un área amplia del neumático. Cuando los detectores 104 son incluidos con un material o un componente, cada detector 104 es suficientemente pequeño para evitar que se convierta en una oclusión en el lugar incluido. Una oclusión es un material extraño incluido en un elastómero que no tiene propiedades físicas similares que el elastómero circundante. Una oclusión conduce a un desempeño indeseable del elastómero. Los detectores 104 pueden ser de escala micro y nano para evitar convertirse en oclusiones dependiendo de las propiedades del detector y las propiedades de los materiales circundantes del detector. En un ejemplo, cada detector no es más grande de 20 micrómetros. Dependiendo de donde sean colocados los detectores, otros tamaños de detectores individuales pueden fluctuar de decenas a cientos de milímetros cuadrados en tamaño hasta tamaños más pequeños similares al del negro de humo hasta tamaños aún más pequeños en el intervalo microscópico . Los detectores inalámbricos 104 pueden incluir funciones más allá de la "identificación" o "reconocimiento" del detector 104 como comúnmente se sabe con las etiquetas RFID. Los detectores inalámbricos 104 también pueden muestrear y/o medir parámetros como la temperatura, presión, presión del aire, tensión, deformación, vibración, química, entre otros. Los datos pueden ser usados por el dispositivo de recolección de datos 106 y el procesador de datos 110 para generar información acerca del cuerpo del neumático. Cuando los datos son obtenidos en tiempo real, la información generada puede ser usada como parte de un ciclo de retroalimentación con el controlador para la suspensión del vehículo. La FIGURA 1A describe un vehículo que tiene una suspensión activa. La suspensión controla la información o datos recibidos del lector 106 o el procesador 110 y usa esta información como parte de los cálculos de control para la suspensión. Estos datos e información pueden ser almacenados con el tiempo para crear una historia del neumático. La información histórica del neumático puede ser usada para modificar el diseño de neumáticos futuros. Los detectores inalámbricos 104 pueden ser detectores pasivos los cuales no incluyen una fuente de energía y transmisor activo. Los detectores pasivos 104 pueden ser acoplados inductivamente con el dispositivo de recolección de datos. Los detectores 104 incluyen uno o más elementos conductores 114 formando una o más antenas las cuales reciben ondas electromagnéticas emitidas desde la antena del dispositivo de recolección 108. Esta radiación es convertida en electricidad que puede alimentar los dispositivos electrónicos que forman los detectores permitiendo que los detectores detecten los datos requeridos y transmitan éstos de regreso al dispositivo de recolección 106. Los detectores pasivos 104 también pueden ser acoplados con el dispositivo de recolección de datos 106 o por acoplamiento por retrodispersión el cual usa la energía reflejada del detector que es irradiada hacia el espacio libre. Una pequeña proporción de esta energía es captada por la antena del dispositivo de recolección 108 y se desplaza en la "dirección hacia atrás" desde el detector 104 y que puede desacoplarse usando un acoplador direccional y transferida a la porción de entrada de recepción del dispositivo de recolección de datos. Los detectores 104 también pueden ser alimentados por otras fuentes de energía incluyendo aquella generada por el neumático en sí. El sistema puede incluir un circuito de energía que use la energía transformada de la energía generada por el neumático, su montaje, u otras partes relacionadas, en eléctrica para proporcionar energía a uno o más detectores. Por ejemplo, circuitos piezoeléctricos , u otros circuitos transformadores de energía con acciones disponibles de Siemens Technology o Seiko, como el Kinetic Power Source, pueden ser usados con la energía convertida de la flexión de la pared lateral en energía eléctrica para alimentar el detector. Otros dispositivos transformadores o recolectores de energía son descritos en las publicaciones de patente asignadas a EnOcean GmbH. Esta energía eléctrica también puede alimentar un circuito transmisor incluido con el detector 104 que es usado para enviar los datos detectados adquiridos por el detector de regreso al dispositivo de recolección de datos 106. Este sistema 100 puede usar una frecuencia portadora determinada por el dispositivo de recolección 106. Pueden ser usadas diferentes frecuencias portadoras para proporcionar distinción entre los detectores 104, o diferentes clases de detectores, de modo que cada detector pueda proporcionar datos simultáneamente. De manera similar, pueden ser usadas también varias técnicas de modulación conocidas para permitir esa recolección de datos simultáneo. Los detectores inalámbricos 104 también pueden ser detectores activos que incluyen fuentes de energía integradas. El ancho de banda usado para transmitir la información detectada al dispositivo de recolección 106 puede ser de frecuencias bajas como en el intervalo de kilohertz hasta cientos de kilohertz, frecuencias altas en el intervalo de megahertz, frecuencias ultra altas en el intervalo de cientos de megahertz, y frecuencia de microondas en el intervalo de gigahertz. Las técnicas de comunicación de banda ultra ancha pueden ser usadas para transmitir datos de los detectores 104 al lector 106. Los detectores 104 pueden ser usados para verificar la estructura física del neumático usando una pluralidad de detectores distribuidos a través del neumático, a través de una componente de neumático, o adyacentes a un lugar específico del neumático. Los detectores 104 también pueden ser soportados por una capa de detectores en una forma arreglada para un propósito o aleatoriamente. Esos detectores pueden formar un arreglo o una malla de detectores. El arreglo de detectores puede ser un arreglo bidimensional (1 detector grueso que tenga un ancho y longitud) o un arreglo tridimensional (múltiples detectores gruesos que tengan una longitud y ancho) . Las mallas o arreglos pueden tener una configuración curva para acoplarse a un componente del neumático. La capa detectora puede ser formada por técnicas de impresión usando tintas conductoras o un sustrato elastomérico o plástico que pueda ser incorporado en el neumático durante el proceso de construcción del neumático. Un circuito total de detectores independientes o relacionados puede ser impreso en ese sustrato. Además, pueden ser empleados polímeros conductores para crear esos circuitos, o para estructuras de antena o elementos de detección dentro del neumático. Los ejemplos de capas de detectores son descritos en las FIGURAS 4 y 5. La capa puede ser continua o una combinación de parches separados. La capa puede definir una pluralidad de aberturas que permita que materiales adyacentes se toquen entre sí a través de la capa. La superficie de la capa puede ser texturizada o tener un contorno. Colocar los detectores en capas radiales o en forma de banda circunferencial alrededor del neumático puede ser deseable. Las secciones en forma de U, radiales, pueden ser útiles ara verificar la pared lateral del neumático. Las capas en forma de banda pueden ser colocadas en áreas adyacentes del neumático que se deseen verificar -como los bordes de la correa o cinturón 144. Muestreando los detectores inalámbricos repetidamente., para obtener la fuerza relativa de la señal detectada que emana de cada detector, puede crearse un mapa de la estructura del neumático. Este mapa puede ser comparado con un mapa inicial del neumático generado y almacenado cuando el neumático se ha puesto en servicio. El mapa inicial puede ser almacenado con referencia a un número de identificación del neumático único colocando un microcircuito integrado RFID en el neumático o almacenado con los detectores. Los cambios en la fuerza de la señal o datos de una o más de las áreas del mapa pueden indicar cambios en lugares particulares del neumático. Esos cambios pueden incluir cambios de temperatura, cambios de tensión y cambios de presión ya sea dentro de la cámara del neumático 120 o dentro de la estructura del neumático en si, como en la banda de rodamiento, en la pared lateral, en el talón, o en el área volteada hacia arriba o cerca de la cubierta. Esos cambios pueden ser usados para indicar cambios en el desempeño de diferentes componentes. Cuando se usen con un sistema de suspensión activo, los cambios son usados para alterar la disposición de la suspensión. Cuando se incluyan con los materiales de los componentes del neumático, los detectores pueden ser agregados a los materiales durante el proceso de fabricación de los componentes. En una modalidad, los detectores son agregados a los materiales durante el último paso de mezclado antes de la formación del componente. Esos detectores quedan entonces distribuidos aleatoriamente a través del material de componente del neumático como se muestra en la FIGURA 3. Los materiales cargados con detectores son entonces usados para construir los componentes del neumático. Algún porcentaje de los detectores puede funcionar mal durante esos pasos pero otros, suficientes, permanecerán en operación para proporcionar datos. La FIGURA 3 describe dos configuraciones ejemplares donde se incluyó una pluralidad de detectores 104 en el material del pliegue de la cuerda de cuerpo 146 y el material del pliegue de la cuerda de refuerzo 142. Los detectores 104 también pueden ser soportados por o formados integralmente o impresos sobre una capa 152 que pueden ser emparedada entre dos o más componentes del neumático como se muestra en las FIGURAS 4 y 5. Las capas 152 son capas de material flexible que contienen una pluralidad de detectores 104. La capa 152 puede ser continua de talón a talón o puede ser colocada en áreas seleccionadas del neumático 102 (como solo entre correas o cinturones 142 y el pliegue 146) . El tamaño y ubicación de la capa 152 se selecciona sobre la base de la condición de diseño del neumático que esté siendo verificado. La capa 152 puede ser continua alrededor de la circunferencia del neumático 102 y puede aplicarse en parches. La capa 152 también puede definir una pluralidad de aberturas (una malla) , de modo que los materiales de los componentes adyacentes del neumático puedan entrar directamente en contacto entre si a través de la abertura por conexiones directas -como la unión directa durante el paso de curvatura del neumático. En otra modalidad, el material de la capa 152 incluye material no curado (o crudo) o materiales que también se unen con los componentes adyacentes del neumático. Varias regiones del neumático 102 pueden ser verificadas por los detectores 104, como la banda de rodamiento 140, el cinturón de refuerzo 142 (cinturón o correa 142 típicamente incluye pliegues de cuerdas desviadas de manera opuesta que se describen de, manera ilustrada como la capa 143 en esos dibujos), los extremos de la correa o cinturón 144, el pliegue del cordón del cuerpo 146, el área del talón 148, el revestimiento interno 130, y la pared lateral 150 entre otras. Por ejemplo, los detectores de deformación y esfuerzo 104 pueden ser usados para detectar las paredes laterales del neumático 150 o el pliegue de la cuerda del cuerpo 146. En otro ejemplo descrito en la FIGURA 2, pueden ser usados detectores de temperatura 104 para verificar los extremos 144 de las correas o cinturones de refuerzo 142. En la FIGURA 2, los detectores 104 pueden ser colocados en una capa en forma de anillo o una banda de rodamiento de forma anular colocada adyacente a los extremos 144. En la FIGURA 2, los detectores 104 también pueden ser incluidos dentro de los extremos de la capa 142. Cuando los detectores 104 son colocados en la pared lateral 150, el trabajo y/o energía creada en la pared lateral 150 puede ser verificada de esta manera para registrar una historia de operación del neumático 102. El dispositivo de procesamiento de datos 110 puede usar estos datos para determinar si esos parámetros detectados han excedido las condiciones de operación preferidas del neumático y proporcionar esa indicación a un operador. Las condiciones de operación preferidas pueden ser determinadas haciendo funcionar un neumático similar en un equipo de prueba controlado para establecer intervalos aceptables de datos de los detectores 104. Esos intervalos aceptables pueden ser usados por el dispositivo de procesamiento de datos para verificar las condiciones del neumático. El anillo del talón y el relleno de vértice del neumático tiende a interferir con la transmisión de radio de los dispositivos de verificación y de este modo es deseable colocar las antenas 108 y 114 lejos del anillo del talón y el relleno del vértice, de modo que la transmisión a través de la pared lateral del neumático sea tan fuerte como sea posible . Puesto que el neumático 102 no es solo sometido a fuerzas rotacionales cuando el vehículo se mueve sino que también es sometido a varias fuerzas de impacto cuando el neumático entra en contacto con combaduras o irregularidades de la superficie, los detectores montados al neumático deberán ser unidos de tal manera que exista suficiente fuerza y suficiente seguridad para mantener la posición del detector con respecto al neumático mientras experimenta todas esas fuerzas. Un método para anclar el detector al neumático puede incluir curar éste dentro del cuerpo del neumático. Por. ejemplo, el detector puede ser curado dentro de un revestimiento interno del neumático, una porción de cual se muestra en 130. Los detectores 104 pueden ser dispersos a través del material de revestimiento interno, el material que encapsula el pliegue de la cuerda del cuerpo, el material que encapsula las cuerdas de refuerzo, los materiales de la pared lateral, o el relleno del talón. Dos de esos ejemplos de describen en la FIGURA 3. Los detectores 104 también pueden proporcionar una señal de reconocimiento simple que puede ser detectada para indicar que el detector está aún en o sobre el neumático. Por ejemplo, un número predeterminado de detectores 104 se distribuyen uniformemente a través del espesor útil de la banda de rodamiento. En este ejemplo, se usan un gran número de detectores como por ejemplo 10,000 detectores pequeños que están distribuidos uniformemente a través del espesor de la banda de rodamiento. Los detectores en este ejemplo son todos similares, proporcionando cada uno una señal separada al dispositivo de recolección de señales 106. El dispositivo de recolección de señales 106 puede ser usado para contar el número de señales separadas pero similares que recibe, determinando por lo tanto el número de detectores aún incluidos dentro del neumático que pueden ser usados para determinar la cantidad de desgaste que ha experimentado la banda de rodamiento. Además, el número de detectores restantes en la banda de rodamiento pueden localizar porciones o regiones especificas de la bande de rodamiento contando los detectores con aquellas porciones/regiones. De esta manera, puede ser determinado el desgaste de la banda de rodamiento . En la siguiente configuración, los neumáticos pueden tener un solo detector aunque las configuraciones proporcionaran resultados más completos cuando se use una pluralidad de detectores en una capa de detectores cerca de o dentro de un componente del neumático o estén incluidos en un componente del neumático. En una configuración ejemplar, un neumático incluye detectores 104 que están configurados para activarse o desactivarse a una temperatura umbral. Una temperatura umbral ejemplar puede ser 100 grados Celsius. La temperatura umbral está diseñada para corresponder a una temperatura indeseable o una temperatura que se encuentre un tanto por debajo de una temperatura indeseable en el área del neumático 102, donde se localizan esos detectores particulares 104. La temperatura particular depende del diseño del neumático y los componentes del neumático. Cuando el sistema sea configurado de esta manera, si el lector pierde (en el caso de la desactivación) o gana (en el caso de la activación) súbitamente un porcentaje de señales de reconocimiento de esos detectores 104, entonces esto indicara que se ha alcanzado la temperatura umbral en un lugar en el neumático 102 que tiene los detectores 104. Cuando los detectores 104 sean colocados en una capa adyacente a un componente de neumático, entonces el sistema indicara que se ha alcanzado la temperatura umbral en al menos un área de ese componente. Los programas y sistemas de programación o software pueden entonces crear una indicación apropiada (ya sea al usuario del vehículo, el poseedor del vehículo, el taller de mantenimiento, o el fabricante del neumático vía comunicaciones en red) . Un ejemplo es localizar una pluralidad de detectores adyacentes a los extremos de la correa o cinturón de refuerzo. Esos detectores serán configurados para dejar de proporcionar una señal (o un reconocimiento) a una temperatura umbral un tanto por debajo de una temperatura que sea experimentada durante el daño del neumático. Si se alcanza la temperatura umbral y los detectores dejan de proporcionar respuestas, entonces se puede advertir al usuario del vehículo que tiene que reemplazar el neumático o que tiene que dar servicio al neumático.

En otra configuración, los detectores pueden ser configurados para transmitir una señal (ya sea una señal legible o una ausencia de una señal) cuando se sometan a niveles de vibración dentro de un intervalo aceptable definido. Si los detectores experimentan consistentemente niveles de vibración fuera de este intervalo, transmiten una señal diferente (una señal legible diferente como una frecuencia diferente, encienden o apagan) para indicar un cambio en los niveles de vibración dentro del cuerpo del neumático. En otra configuración, los detectores 104 están adaptados para transmitir a una frecuencia (o intervalo de frecuencia) a un intervalo de temperaturas de operación normales del neumático. Cuando la temperatura experimentada por los detectores cae fuera del intervalo, los detectores transmiten a una frecuencia diferente que indica el cambio de temperatura en el cuerpo del neumático. Los detectores 104 también pueden ser proporcionados en forma de una estructura delgada alargada, o una estructura en forma de cadena, que puede incorporarse en uno de los pliegues de la cuerda o de una o más cuerdas del cuerpo o una o más de las cuerdas de refuerzo. La estructura del detector en forma de cadena puede reemplazar y actuar como una de las cuerdas, puede colocarse entre las cuerdas, o puede incorporarse en uno de los haces de cuerdas (como dentro de la cuerda envolvente) . Esa cadena puede incluir una pluralidad de detectores arreglados extremo a extremo o detectores colocados en configuraciones separadas a lo largo de una estructura de soporte. Por ejemplo, el detector o una pluralidad de detectores en forma de cadena pueden colocarse talón a talón en la cuerda del cuerpo con un dispositivo de relé incluido en el relleno del talón. Los datos detectados serán transferidos al relé para ser transmitidos fuera del neumático. Otro ejemplo coloca una pluralidad de detectores en forma de anillo circunferenciales en los extremos de las cuerdas 14 . Las modalidades ejemplares descritas aquí han sido descritas con referencia a las modalidades preferidas. Obviamente, se les ocurrirán modificaciones y alteraciones a otros tras leer y comprender la descripción detallada precedente. Se pretende en la modalidad ejemplar sea construida como si incluyera todas aquellas modificaciones y alteraciones en tanto entren dentro del alcance de las reivindicaciones anexas o equivalentes de las mismas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un sistema para obtener datos de un artículo elastomérico el sistema se caracteriza porque comprende: un artículo elastomérico que tiene un cuerpo. al menos un detector soportado por el artículo elastomérico; siendo un detector no más grande que un-detector de escala micro; un dispositivo de recolección de datos que se comunica con el detector en una forma inalámbrica para obtener datos del detector; y un procesador de datos que se comunica con el dispositivo de recolección de datos para procesar los datos del detector para verificar el artículo elastomérico. 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un detector es solo un detector pasivo, un detector basado en silicio, y un detector no basado en silicio. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector incluye un circuito definido por una tinta conductora colocada sobre un sustrato, siendo un sustrato una porción del cuerpo. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector incluye un circuito que tiene polímeros conductores. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector es uno de un detector LCD, un detector de polímero conductor, un detector de biopolímero, y un diodo polimérico. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo del artículo elastomérico tiene una pluralidad de detectores; estando la pluralidad de detectores organizada en un arreglo. 7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector es alimentado por una fuente de energía generada por el artículo elastomérico. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un circuito de energía conectado a al menos un detector para proporcionar energía al detector, donde el circuito de energía transforma la energía generada por el artículo elastomérico para proporcionar energía al detector. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el circuito de energía es al menos uno de un circuito piezoeléctrico y una fuente de energía cinética . 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector es un detector de Identificación de Frecuencia de Radio (RFID) . 11. El sistema de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque el detector es incluido dentro del cuerpo del articulo elastomérico; siendo el detector suficientemente pequeño para evitar convertirse en una oclusión en el cuerpo del articulo elastomérico. 12. El sistema de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque el detector no es más grande que un detector de escala nano. 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector detecta al menos una de la temperatura, flexión de la pared lateral, presión, tensión y deformación. 1 . El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el articulo elastomérico es uno de un neumático, un neumático de aire, un muelle de aire, y un miembro de techo. 15. Un sistema para verificar un neumático; el sistema se caracteriza porque comprende: una rueda que tiene una llanta y un neumático; al menos un detector soportado por la rueda; el detector adaptado para proporcionar datos acerca de al menos una condición de diseño del neumático; un dispositivo de recolección de datos que se comunica con el detector en una forma inalámbrica para obtener datos del detector; un procesador de datos que se comunica con el dispositivo de recolección de datos para procesar los datos del detector; y un circuito de energía conectado a al menos un detector; proporcionando el circuito de energía, energía al detector, usando el circuito de energía, energía generada por el neumático para proporcionar energía a al menos un detector . 16. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque al menos un detector es un detector RFID. 17. Un método para verificar neumáticos usando al menos un detector, caracterizado porque comprende los pasos de; usar energía generada por el neumático para proporcionar energía al detector; obtener los datos detectados dentro del detector; y proporcionar los datos detectados a un dispositivo de recolección de datos de manera inalámbrica. 18. Un neumático, caracterizado porque comprende: un par de anillos de talón; un pliegue de cuerda del cuerpo que se extiende entre los anillos del talón; un revestimiento interno colocado hacia adentro del pliegue de la cuerda del cuerpo; una capa de cinturón o correa colocada hacia fuera del pliegue de la cuerda del cuerpo; un par de paredes laterales colocadas hacia fuera del pliegue de la cuerda del cuerpo; y una capa de detectores que incluye una pluralidad de detectores; al menos una porción de una pluralidad de los detectores adaptado para proporcionar datos relacionados con una condición de diseño del neumático. 19. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está incluida dentro del pliegue de la cuerda del cuerpo. 20. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está colocada adyacente al pliegue de la cuerda del cuerpo entre el pliegue de la cuerda del cuerpo y el revestimiento interno. 21. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está colocada adyacente al pliegue de la cuerda del cuerpo entre el pliegue de la cuerda del cuerpo y las paredes laterales. 22. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está colocada adyacente al pliegue de la cuerda del cuerpo entre el pliegue de la cuerda del cuerpo y la capa de la correa o cinturón. 23. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está colocada hacia fuera de la capa de la correa o cinturón. 24. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de la correa o cinturón tiene un par de extremos; la capa de detector está colocada adyacente a uno de los extremos de la capa de la correa o cinturón. 25. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detector está incluida dentro del revestimiento interno. 26. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los detectores están adaptados para proporcionar datos acerca de al menos una propiedad física del neumático, incluyendo la temperatura, tensión, deformación, corte, vibración, o química. 27. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque una pluralidad de detectores están adaptados para proporcionar una señal de reconocimiento. 28. El neumático de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque una porción de los detectores de la capa de detectores están configurados para fallar a una temperatura umbral. 29. El neumático de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la temperatura umbral es menor que una temperatura que daña al neumático. 30. El neumático de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque una porción de los detectores de la capa de detectores están configurados para activarse a una temperatura umbral. 31. El neumático de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la temperatura umbral es menor que una temperatura que daña al neumático. 32. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los detectores están impresos sobre un sustrato. 33. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa de detectores incluye una pluralidad de detectores soportados por un sustrato flexible. 34. El neumático de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los detectores están comprendidos de partículas a escala nano o micro o moléculas o macromoléculas Funcionalizadas diseñadas para transmitir datos relacionados con al menos una propiedad física o un parámetro de diseño. 35. Un neumático de aire, caracterizado porque comprende : un par de anillos de talón; un pliegue de cuerda del cuerpo que se extiende entre los anillos del talón; teniendo el pliegue de la cuerda del cuerpo una pluralidad de cuerdas de cuerpo encapsuladas en el material del pliegue de la cuerda del cuerpo; un revestimiento interno colocado hacia adentro del pliegue de la cuerda del cuerpo; una capa de cinturón o correa colocada hacia fuera del pliegue de la cuerda del cuerpo; teniendo la capa de correa o cinturón una pluralidad de cuerdas encapsuladas en un material de capa de correa o cinturón; un par de paredes laterales colocadas hacia fuera del pliegue de la cuerda del cuerpo; estando las paredes laterales fabricadas de un material de pared lateral; y una pluralidad de detectores incluidos en al menos uno del material del pliegue de la cuerda del cuerpo, un material de capa de la correa o cinturón, y el material de la pared lateral. 36. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los detectores son colocados aleatoriamente en el material. 37. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los detectores están adaptados para proporcionar datos acerca de al menos una propiedad del neumático. 38. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los detectores están adaptados para proporcionar únicamente una indicación de reconocimiento . 39. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque una porción de los detectores están configurados para fallar a una temperatura umbral; siendo la temperatura umbral menor que una temperatura que dañe al material donde el detector está incluido . 40. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque una porción de los detectores están configurados para activarse a una temperatura cercana a la temperatura a la cual el material que aloja a los detectores experimenta daño. 41. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los detectores son uno de un detector tipo RF, un detector tipo RFID, un detector LCD, un detector de polímero conductor, un detector de biopolímero, y un diodo polimérico. 42. El neumático de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los detectores están comprendidos de partículas a escala nano o micro o moléculas o macromoléculas funcionalizadas diseñadas para transmitir datos relacionados con al menos una propiedad física o parámetro de diseño.