BRPI0709791A2 - dispositivo de fixaÇço de um màdulo sobre a parede interna de um pneumÁtico - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO DE FIXAÇçO DE UM MàDULO SOBRE A PAREDE INTERNA DE UM PNEUMATICO <D>A invenção se refere a um dispositivo de fixação de um módulo sobre a parede interna de um pneumático. De acordo com a invenção, o dispositivo é constituído por uma base solidária do pneumático, a base compreendendo pelo menos duas correias independentes e solidárias da base e meios de bloqueio do módulo, as correias sendo orientadas radialmente.

Description

"DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE UM MÓDULO SOBRE A PAREDEINTERNA DE UM PNEUMÁTICO"

A invenção é relativa a um dispositivo de fixação de ummódulo sobre a parede interna de um pneumático e mais especificamente aum dispositivo de fixação de um módulo eletrônico.

A utilização de módulos eletrônicos nos pneumáticos podepermitir um grande numero de aplicações que consistem em adquirir, estocare/ou transmitir informações com o objetivo de acompanhar a utilização dopneumático, e notadamente de informar sobre a evolução dos desempenhosdo pneumático durante sua duração de vida.

Tais módulos eletrônicos podem compreender componentespassivos tais como chips de identificação ou RFID, e/ou componentes ativosligados a um sistema autônomo de alimentação em energia elétrica tal comobaterias ou ainda um sistema de acoplamento indutivo. Esses móduloseletrônicos podem ser projetados para trocar informações com módulosexternos, que servem por exemplo de interface com o usuário, por intermédiode ondas de rádio das quais a freqüência e a potência são cuidadosamenteajustadas e de acordo com protocolos de transmissão específicos. Eles podemainda ser previstos para estocar informações para ser interrogadosulteriormente, por exemplo para analisar o uso do pneumático. Os móduloseletrônicos são geralmente dispostos no interior de caixas de proteçãoflexíveis ou rígidas, destinadas a preservar os componentes eletrônicos dasagressões ligadas aos choques, e ao ambiente que existe dentro dopneumático, notadamente devido à presença de fluido, por exemplo devocações antioxidante ou antifuro, e a seu ambiente.

Um tal módulo eletrônico, pode notadamente ser fixado nointerior da cavidade formada pelo pneumático uma vez que ele está montadona roda; para isso ele pode ser disposto sobre um grande número de suportes.Assim ele pode ser fixado à válvula, fixado sobre o aro, fixado ou coladosobre a parede interior do pneumático ou ainda ser integrado aos componentesdo pneumático. A escolha de uma dessas soluções depende da natureza dopneumático, das solicitações que ele pode suportar, da natureza e da fonte deenergia do módulo eletrônico, das informações que se deseja acompanhar e daacessibilidade desejada em caso de manutenção. A invenção é relativa ao casode um módulo eletrônico fixado sobre a parede interna do pneumático.

Quando o módulo eletrônico é assim associado ao pneumático,o modo de fixação escolhido deve assegurar a retenção em posição do móduloquaisquer que sejam a velocidade de rotação e as condições de uso doinvólucro.

Soluções de fixação que permitem responder a essasexigências já foram descritas por exemplo nas publicações EP 0 936 089, US6 255 940, US 6 462 650 ou ainda WO 2005044600, que descrevem sistemade fixação de um módulo sobre a parede interior de um pneumático. Essesdispositivos são compostos por uma sapata flexível da qual uma face serve deligação com a parede interior do pneumático e da qual a outra facecompreende um meio de fixação que opera junto com os meios de ligaçãodispostos no módulo.

Ainda que não limitada a esse tipo de aplicação, a invençãoserá mais especialmente descrita em referência a módulos eletrônicos cujacomprimento é superior ou igual a 12 cm destinados a ser inseridos empneumáticos para veículo de tipo engenharia civil que apresentam umalargura axial superior a 18 polegadas e que pode ir até 63 polegadas no casode veículos de tipo basculante.

No caso desse tipo de veículos, notadamente destinados a usosem minas ou pedreiras para o transporte de cargas, as dimensões dospneumáticos associadas às cargas que eles sustentam em rodagem levam aflechas dos pneumáticos da ordem de 20 a 30 % em função da dimensão dopneumático; eles podem notadamente ser submetidos a aumentos de cargasuperiores a 50 % devido a sobrecargas dinâmicas ligadas por exemplo afrenagens para veículos de tipo máquinas de carregamento ou então porexemplo a deformações das pistas de circulação no caso dos veículos de tipobasculante.

A flecha de um pneumático é definida pela deformação radialdo pneumático, ou variação da altura radial, quando esse último passa de umestado não carregado para um estado carregado em modo estático, emcondições de carga e de pressão nominais.

Ela é expressa sob a forma de uma flecha relativa, definidapela relação dessa variação da altura radial do pneumático sobre a metade dadiferença entre o diâmetro exterior do pneumático e o diâmetro máximo doaro medido no gancho. O diâmetro exterior do pneumático é medido emmodo estático em um estado não carregado na pressão nominal.

O pneumático sofre assim nessa zona pressões radiais. Essasúltimas são combinadas com pressões longitudinais devido notadamente àdesradialização do pneumático na zona da área de contato. A combinaçãodessas pressões se traduz notadamente por deformações das paredes do pneumático.

Essas deformações combinadas com a presença de móduloseletrônicos tais como aqueles precitados, cujo comprimento é relativamentegrande necessitam de meios de fixação mais adaptados para garantir aperenidade da fixação. Por outro lado, é usual colocar esses módulos nessaszonas do pneumático para evitar a zona do topo a fim de limitar ao máximo asdisfunções, ou interferências, devido à presença dos elementos de reforçometálicos da armadura de topo; somente os elementos de reforço metálicos daarmadura de carcaça podem interferir no bom funcionamento dos ditosmódulos fixados nessas zonas.

Os inventores se deram assim como missão definir umdispositivo de fixação de um módulo eletrônico que permite garantir aperenidade da dita fixação inclusive no caso de um módulo tal como aqueledescrito precedentemente e que apresenta um comprimento pelo menos iguala 12 cm, esse último sendo fixado em um pneumático que pode suportarflechas da ordem de 30 % e colocado no lugar de modo a limitar da melhormaneira possível as interferências devidas à presença dos reforços metálicos.

Esse objetivo foi atingido de acordo com a invenção por umdispositivo de fixação de um módulo sobre a parede interna de umpneumático, o dito dispositivo sendo constituído por uma base solidária dopneumático, a base compreendendo pelo menos duas correias independentes esolidárias da base e meios de bloqueio do módulo, as correias sendoorientadas radialmente.

No sentido da invenção, a orientação radial das correiassignifica que a direção principal da correia é radial e portanto paralela aoselementos de reforço da armadura de carcaça.

Vantajosamente para limitar da melhor maneira possível asinterferências devido aos elementos de reforço da armadura de topo, a base ésituada o flanco do pneumático e mais de preferência na parte inferior doflanco.

De acordo com a invenção, a base fixada sobre a paredeinterna do pneumático é associada a duas correias, cada uma delasassegurando uma parte da fixação e do bloqueio do módulo. Essa repartiçãodos esforços de fixação e de bloqueio entre pelo menos dois meiosindependentes é especialmente interessante no caso de um módulo queapresenta um comprimento relativamente grande. De fato, a fixação de taismódulos é bastante solicitada quando os ditos módulos são fixados em partesdo pneumático, tais como os flancos, submetidas a solicitações grandes efreqüentes devido às deformações do pneumático em decorrer de rodagem; autilização de dois meios de fixação independentes e portanto separados um dooutro permite reter o módulo limitando para isso as pressões que sãoexercidas sobre ele quando os meios de fixação são eles próprios solicitadosdevido às deformações. Ao contrário, a presença de um meio úniconecessariamente de dimensões maiores para assegurar a mesma retenção levaa um risco de dano do módulo muito maior, as solicitações que são exercidassobre ele sendo mais localizadas.

De acordo com um modo de realização da invençãoespecialmente vantajoso, um meio de fixação é constituído por uma correiasolidária da base. Essa correia solidária da base é de preferência realizadasimultaneamente à realização da base. Ela pode ser obtida por duas aberturasrealizadas na espessura da base; essas aberturas formam assim a correiasemelhante a um passador que permite a passagem do módulo. Esse modo derealização é especialmente vantajoso devido a sua simplicidade de realizaçãoe devido a sua utilização. As aberturas na base podem por exemplo serrealizadas no momento da fabricação da dita base. Quando essa última érealizada em um material polimérico tal como borracha, no momento de suareticulação, ou vulcanização, é previsto por exemplo um elemento de inserçãono qual a borracha não adere, que é em seguida retirado para deixar aparecerduas aberturas que formam um passador.

Uma variante de realização da invenção prevê que o módulocompreende pelo menos um meio complementar de fixação e/ou de bloqueiodo dito módulo.

De acordo com um primeiro modo de realização dessa varianteda invenção, o meio complementar de fixação e/ou de bloqueio do módulo éum apêndice que vem em complemento de uma abertura prevista na espessurada correia, o dito apêndice vindo se inserir nessa abertura quando o módulo édeslizado sob a correia.

Um tal complemento de fixação pode por outro lado permitircentrar o módulo em relação a uma posição previamente definida e tambémcontribuir para o bloqueio do módulo prevenindo para isso os riscos dedeslizamento do módulo.

De acordo com um segundo modo de realização dessa varianteda invenção, o meio complementar de fixação e/ou de bloqueio do módulo éuma forma em relevo prevista na superfície do módulo de tipo entalhe na quala correia vem em batente quando o módulo é colocado no lugar sob a ditacorreia. Uma vez que o módulo está colocado no lugar, a forma em relevoprevista no módulo impede um deslocamento do módulo por deslizamento adita forma em relevo batendo contra a dita correia. Uma tal realização permitenotadamente limitar a deformação e evitar a soltura do módulo por ocasião degrandes deformações do pneumático.

De acordo com uma realização preferida da invenção, obloqueio do módulo é obtido por esforços exercidos pelos meios de fixação.

De acordo com um primeiro modo de realização, os esforçosexercidos pelos meios de fixação são esforços de solicitação elásticos. Deacordo com essa realização, o bloqueio do módulo é obtido desde que oengate do dito módulo é realizado.

De acordo com um segundo modo de realização, os esforçosexercidos pelos meios de fixação são obtidos por termo-retração dos ditosmeios de fixação. Para isso, os meios de fixação são vantajosamenterealizados em um material adaptado e são aquecidos desde que o engate domódulo é efetuado.

Uma variante preferida de realização da invenção prevê aindaque a base é realizada em um material polimérico reticulado no pneumático.Ainda vantajosamente, a reticulação da base é obtida simultaneamente àreticulação, notadamente vulcanização, do pneumático, de acordo com essavariante de realização da invenção, a fabricação do pneumático quecompreende uma base é realizada mais rapidamente e a fixação da base éperfeitamente solidária da parede interna do pneumático.

Outros detalhes e características vantajosos da invenção sedestacarão abaixo da descrição de exemplos de realização da invenção emreferência às figuras 1 e 2 que representam:

- figura 1, uma representação esquemática de acordo com umprimeiro modo de realização de um dispositivo de acordo com a invenção,

- figuras 2a, 2b,uma representação esquemática de um segundomodo de realização de um dispositivo de acordo com a invenção.

As figuras não estão representadas na escala para simplificar acompreensão das mesmas.

A Figura 1 representa um módulo eletrônico 1 fixado sobre aparede interna 2 de um pneumático com o auxílio de um dispositivo defixação 3. O dispositivo de fixação 3 é ele próprio composto por uma base 4solidária do pneumático prevista com duas correias 5 nas quais é inserido omódulo eletrônico 1.

A base 4 pode por exemplo ser realizada por ocasião daconfecção do pneumático, uma ou várias camadas de borracha que aconstituem sendo colocadas no lugar e depois cozidas simultaneamente aocozimento do pneumático. A formação das duas correias 5 pode ser obtidapela presença de elementos colocados no lugar por ocasião do cozimento.Tais elementos são realizados em qualquer material conhecido peloprofissional no qual a borracha não adere e que são inseridos entre duascamadas de borracha e dos quais as extremidades são posicionadas para obtera formação procurada das duas correias.

De acordo com um outro modo de realização, a base 4 podeser realizada em borracha por moldagem previamente e adaptada nopneumático e adaptada no pneumático antes do cozimento desse último. Abase 4 está então já cozida e a ligação é obtida por interposição de umainterface entre a base 4 é o pneumático que vai permitir obter uma ligaçãoentre base e pneumático por ocasião do cozimento desse último.

De acordo com um último modo de realização, a base 4 podeser realizada em borracha por moldagem previamente só sendo submetida aum cozimento parcial que permite conservar a base, quer dizer a parte da basedestinada a entrar em contato com o pneumático, não reticulada. A base assimobtida é colocada no lugar no pneumático antes do cozimento desse último e aligação entre base e pneumático é assim obtida por ocasião do cozimento dopneumático. De acordo com esse modo de realização, é no entanto prudentelimitar os tempos de conservação das bases pré-fabricadas e parcialmentereticuladas.

A base 4 é vantajosamente realizada em borracha nãoreforçada para melhor suportar todas as deformações do pneumático. Se apresença de elementos de reforço é no entanto exigida, esses últimos sãovantajosamente elementos de reforço elásticos.

As correias 5 são também feitas de borracha não reforçadapara melhor suportar todas as deformações do pneumático.

O módulo eletrônico 1 compreende uma cabeça de medição 6,por exemplo de medição de pressão, em seu topo. Para garantir medições nãoperturbadas, é preferível que a cabeça de medição 6 não seja recoberta pelascorreias 5. As duas correias sendo independentes uma da outra, é facilmentepossível fixar o módulo sem recobrir a cabeça de medição 6 do móduloeletrônico 1. É por outro lado vantajoso que as duas correias sejamrelativamente afastadas uma da outra e próximas das extremidades 7 domódulo 1 para garantir o engate do módulo quaisquer que sejam asdeformações sofridas pelo pneumático.

As correias 5 realizadas em borracha não reforçada apresentamvantajosamente propriedades elásticas que são suficientes para bloquear omódulo eletrônico 1. Os ensaios de rodagem mostraram efetivamente que, opneumático sendo submetido a grandes solicitações devido às deformaçõespor ocasião de passagem sobre solos pedregosos, o módulo eletrônicopermanece no lugar e que o dispositivo de fixação não foi danificado.A figura 2a ilustra uma variante de realização de acordo com aqual as duas correias 5 compreendem duas aberturas 28, por exemplocirculares, substancialmente em seu meio respectivo.

Essas aberturas 28 são complementares de dois apêndices ouespigas 29, representadas nas figuras 2a e 2b, previstos no módulo eletrônico21. Quando esse último é deslizado sob as correias para ser mantido aí, osdois apêndices 29 vêm deslizar dentro das aberturas 28 das correias 25. Umatal variante de realização pode apresentar diferentes vantagens. Por um lado, apresença dessas aberturas 28 e apêndices 29 permite colocar no lugar omódulo 21 de acordo com uma posição perfeitamente definida. Por outrolado, essa combinação das aberturas 28 e apêndices 29 contribui para obloqueio do módulo eletrônico 21 notadamente evitando para isso qualquerrisco de deslizamento.

Outras variantes de realização da invenção, não representadasnas figuras, prevêem ainda uma colagem das correias sobre o móduloeletrônico. Quando o módulo é deslizado sob as correias, é previstosimultaneamente colar a face interior das correias sobre as partes recobertasdo módulo; para isso cola é colocada sobre um dos elementos a colar, correiaou módulo, justo antes da etapa de colocação no lugar do módulo sob ascorreias. Uma tal colagem pode notadamente participar para o bloqueio domódulo.

A colagem das correias sobre o módulo pode ainda permitirtornar o sistema inviolável. De fato, certas utilizações de tais móduloseletrônicos prevêem recuperar as informações medidas pelo módulo porocasião de uma troca de pneumático. Uma tal operação pode por exemplopermitir retraçar pelo menos parcialmente uma parte da utilização dopneumático ou pelo menos a evolução de certos parâmetros. Pode entãoefetivamente ser desejável tornar impossível ou pelo menos detectávelqualquer intervenção sobre o dito módulo eletrônico de medição. No caso dacolagem, uma tentativa de troca ou a troca do módulo eletrônico será tornadavisível por vestígios de arrancamento seja sobre o módulo seja sobre uma e/ououtra das correias.

Essa variante de realização da invenção na qual intervém umacolagem pode ser combinada com um ou outro dos modos de realização dainvenção descritos nas figuras 1 e 2.

Ensaios foram realizados com pneumáticos de dimensões18.00R33 e 3300R51 nos quais foram fixados módulos de tipo sensor depressão dos quais as dimensões exteriores são 17 cm de comprimento, 3,5 cmde largura e 0,9 cm de espessura.

Esses módulos foram fixados com um dispositivo tal comodescrito na figura 1, a base sendo fixada sobre a parede interna do pneumáticono decorrer da fabricação desse último. A base sendo feita de borracha, ela foivulcanizada simultaneamente ao pneumático. O módulo é em seguida fixadopor inserção sob as duas correias.

Rodagens foram efetuadas de modo a simular uma utilizaçãoem veículos que circulam em minas.

Os resultados obtidos permitiram validar a eficácia dodispositivo de fixação de acordo com a invenção, notadamente em termo deresistência no tempo por ocasião de rodagens.

Claims (7)

1. Dispositivo de fixação de um módulo sobre a parede internade um pneumático, caracterizado pelo fato de que ele é constituído por umabase solidária do pneumático, pelo fato de que a base compreende pelo menosduas correias independentes e solidárias da base e meios de bloqueio domódulo e pelo fato de que as correias são orientadas radialmente.

2. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos uma correia compreender um meiocomplementar de fixação do módulo.

3. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o meio complementar de fixação do módulo éuma abertura prevista na espessura da correia.

4. Dispositivo de fixação de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bloqueio domódulo é obtido por esforços exercidos pelos meios de fixação.

5. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que os esforços exercidos pelos meios de fixaçãosão esforços de solicitação elásticos.

6. Dispositivo de fixação de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que os esforços exercidos pelos meios de fixaçãosão obtidos por termo-retração dos ditos meios de fixação.

7. Dispositivo de fixação de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a base é realizadaem um material polimérico reticulado no pneumático.