ES3014878T3 - Protective capsules for earth moving machines having a slot antenna - Google Patents

Abstract

Una cápsula para proteger un dispositivo electrónico para una máquina de movimiento de tierras. La cápsula comprende paredes que encierran una cámara interior diseñada para alojar un dispositivo electrónico o sus componentes. La cápsula comprende una antena de ranura dispuesta en al menos una de las paredes. Dicha antena es una cubierta que se puede acoplar de forma extraíble a una o más paredes de la cápsula. También se describe un dispositivo para una máquina de movimiento de tierras que comprende una cápsula, un proceso de fabricación de la cápsula y un proceso de fabricación de un dispositivo para una máquina de movimiento de tierras. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsulas protectoras para máquinas de movimiento de tierras que tienen una antena de ranura

CAMPO TÉCNICO

La presente divulgación se refiere al campo de máquinas de movimiento de tierras. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a cápsulas para máquinas de movimiento de tierras que, por ejemplo, pueden estar introducidas en elementos de desgaste de las mismas o en los implementos de excavación, por nombrar algunos dispositivos de dichas máquinas, y donde las cápsulas son capaces de transmitir y/o recibir datos con una antena.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Máquinas de movimiento de tierras, como excavadoras o cargadoras, por ejemplo, comprenden implementos de excavación, por ejemplo, cucharón, pala, cabezal de dragado, etc., en los que el material es empujado, tirado y/o recogido. Los implementos de excavación, por ejemplo, el cucharón, están sometidos a esfuerzos elevados y desgaste significativo, principalmente en el área denominada cuchilla. Por esta razón, las cuchillas suelen tener una pluralidad de elementos de protección instalados en ellas que protegen la cuchilla y los implementos de excavación contra desgaste. Los elementos de protección también aumentan la penetración de los implementos de excavación en el terreno y el rascado del terreno por parte de los implementos de excavación.

Todos estos elementos están sometidos a intensos requisitos mecánicos, tensión y gran desgaste. Por esta razón, por lo general deben ser reemplazados con cierta frecuencia, cuando el desgaste experimentado lo exige. En conjunto, estos elementos de protección suelen denominarse elementos de desgaste o herramientas de contacto con el suelo, esto es, GETs (por las siglas en inglés de ground engaging tools).

Para monitorizar el desgaste o cualquier estado de los elementos de desgaste, el estado de otras partes de la máquina de movimiento de tierras, como, por ejemplo, medios de tracción, pluma o brazo, u otras magnitudes que puedan influir en las operaciones de contacto con el suelo o en la propia máquina, las diferentes partes de la máquina de movimiento de tierras pueden incluir dispositivos de detección que midan dichas magnitudes, por ejemplo, la tensión a la que están sometidas o cualquier otro parámetro. Sin embargo, las mediciones e información resultantes de procesar las mismas (si las hay) permanecen dentro de la ubicación de los dispositivos de detección, por ejemplo, elementos de desgaste, medios de tracción, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, los implementos de excavación, etc., ya que ese es el lugar donde se encuentran los dispositivos electrónicos de detección. Para extraer los datos, generalmente se necesitan enlaces de comunicaciones inalámbricas para enviar los datos a un dispositivo remoto, por ejemplo, una cabina de la máquina de movimiento de tierras, un centro de control, la nube en Internet, etc.

Por lo tanto, además de los dispositivos electrónicos para las mediciones y como se ve, por ejemplo, en los documentos de patente WO-2017017289-A1, WO-2012107848-A1, US-20150284935-A1 y WO-2012116408-A1, cuando dispositivos de la máquina como elementos de desgaste incluyen dispositivos de detección, por lo general también incluyen medios para radiar y capturar ondas electromagnéticas como etiquetas RFID, antenas para comunicaciones de campo cercano o antenas en forma de, por ejemplo, monopolos, de esta manera se pueden comunicar datos de los dispositivos de detección de forma inalámbrica. Con respecto a las dos primeras, el alcance de las ondas electromagnéticas suele ser limitado. Respecto a la última, la fiabilidad mecánica de dichas antenas no puede ser lo suficientemente alta como para hacer frente a los esfuerzos a los que están sometidos los elementos de desgaste; asimismo, el volumen que requieren dichas antenas puede impedir la integración de las mismas en determinados dispositivos como los elementos de desgaste, especialmente cuanto menor tenga que ser la frecuencia de operación.

En consecuencia, existe un interés en proporcionar cápsulas protectoras para máquinas de movimiento de tierras que incorporen una antena capaz tanto de soportar mejor los esfuerzos de dispositivos dentro de máquinas de movimiento de tierras como de un mejor rendimiento radioeléctrico. Las cápsulas protectoras son preferiblemente fijables o introducibles en los dispositivos de las máquinas de movimiento de tierras. Un ejemplo de una cápsula protectora es la cápsula que se ve en el documento EP3327205A1, en la que un circuito eléctrico de detección, que comprende al menos un brazo alargado que se extiende en una dirección de detección que define un eje longitudinal, dicho brazo alargado tiene una base y un extremo, donde dicho extremo es adecuado para ser desgastado junto con el material de desgaste del elemento de desgaste, donde dicho brazo alargado comprende una pluralidad de conexiones eléctricas que forman parte de dicho circuito eléctrico de detección y se extienden diferentes longitudes entre sí, medidas de acuerdo con dicho eje longitudinal a lo largo de dicho brazo, estando encerrado este circuito eléctrico de detección por una cápsula para proteger dicho circuito electrónico de detección. Además, también existe el interés de proporcionar antenas compactas que, en algunas realizaciones, puedan operar a frecuencias inferiores a 1000 MHz.

También existe interés en proporcionar a las máquinas de movimiento de tierras, y especialmente a los dispositivos de las mismas, antenas que puedan soportar los esfuerzos pero sin requerir cápsulas protectoras. En este sentido, sería preferible contar con cápsulas que proporcionen las capacidades de antena que al mismo tiempo puedan proteger elementos dentro de cavidades de las máquinas de movimiento de tierras a la vez que tener un tamaño compacto.

DESCRIPCIÓN

Un primer aspecto se refiere a una cápsula de acuerdo con la materia de la reivindicación 1, para proteger un dispositivo electrónico para una máquina de movimiento de tierras, comprendiendo la cápsula: paredes que encierran una cámara interior configurada para albergar un dispositivo electrónico, y una antena de ranura está dispuesta en al menos una de las paredes que forma una cubierta, la cubierta puede estar acoplada de manera extraíble a una o más de las paredes de la cápsula, y donde la cubierta comprende un material eléctricamente conductor en donde la antena de ranura está dispuesta.

La cápsula permite tanto proteger un dispositivo electrónico o uno o más componentes del mismo como transmitir de forma inalámbrica datos del dispositivo electrónico a un aparato electrónico alejado de la cápsula y/o recibir datos de forma inalámbrica de un aparato electrónico remoto y proporcionarlos al dispositivo electrónico. A modo de ejemplo, el dispositivo electrónico y/o uno o más componentes del mismo son, por ejemplo, pero sin limitación, uno o más dispositivos de detección, una o más baterías, una o más unidades de memoria, etc. A modo de ejemplo, el aparato electrónico puede ser un controlador para supervisar y/o hacer funcionar la máquina de movimiento de tierras, y puede estar ubicado, por ejemplo, en un centro de control, o en la máquina de movimiento de tierras, por ejemplo, en una cabina de la misma.

La cápsula no requiere la provisión de una antena como un monopolo, dipolo, antena de parche, antena de microchip, etc. que ocupe espacio dentro de la cámara interior o tenga que estar fijada a la cápsula o a otra parte de la máquina de movimiento de tierras alejada de la cápsula. No obstante, es posible disponer una o más antenas además de la antena de ranura para transmisión y/o recepción inalámbrica a frecuencias distintas de las frecuencias de operación de la antena de ranura, o con fines de redundancia.

La cápsula utiliza ventajosamente una o más paredes de la misma para la radiación y/o captura de ondas electromagnéticas con el fin de transmitir y/o recibir datos de forma inalámbrica. Esto, a su vez, puede hacer que el volumen total necesario tanto para la protección como para la transmisión/recepción inalámbrica sea menor, que la fiabilidad de las comunicaciones sea mayor debido a una antena menos propensa a daños, y/o que la integración de la antena en la máquina de movimiento de tierras sea también más simple y fiable, especialmente cuando la cápsula vaya a ser introducida en o fijada a un elemento de desgaste, por ejemplo, un diente, un adaptador, un labio fundido o implementos de excavación, por ejemplo, un cucharón. Con este fin, la cápsula está preferiblemente adaptada para introducción en una cavidad de o fijación al elemento de desgaste, los implementos de excavación, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, por ejemplo, un cilindro de cucharón, medios de tracción, por ejemplo, tractores oruga, o una parte inferior de una cabina de la máquina de movimiento de tierras.

En algunas realizaciones, la cápsula además comprende material dieléctrico que llena la ranura de la antena de ranura.

El material dieléctrico puede formar parte de la pared o paredes donde está formada la antena de ranura, formar parte de uno o más componentes adaptados para llenar la ranura de la antena de ranura de manera extraíble, por ejemplo, un tapón o tapa acoplable de manera extraíble, o formar parte de un material de relleno que llena tanto la ranura como la cámara interior con el dispositivo electrónico en ella mediante, por ejemplo, un proceso de encapsulado. Con respecto a este último, como el material también llena la cámara interior, protege asimismo el dispositivo electrónico dentro de la cámara interior. El material dieléctrico llena preferiblemente la ranura tanto como sea posible para sellar herméticamente la cámara interior, reduciendo o evitando completamente de ese modo la entrada de partículas de tierra, por ejemplo, u otras partículas capaces de cortocircuitar o afectar el rendimiento radioeléctrico de la antena de ranura. El material dieléctrico puede ser, por ejemplo, epoxi, silicona, plástico, etc.

En algunas realizaciones, la antena de ranura está adaptada para operar a una frecuencia inferior a 3000 MHz. En algunas realizaciones, la frecuencia está entre 2400 MHz y 2500 MHz.

La antena de ranura es capaz o adicionalmente capaz de radiar y/o capturar ondas electromagnéticas en, por ejemplo, la banda ISM de 2,4 GHz a 2,5 GHz.

En algunas realizaciones, la antena de ranura está adaptada o adicionalmente adaptada para operar a una frecuencia inferior a 1000 MHz.

En algunas realizaciones, la frecuencia está entre 430 MHz y 440 MHz. En algunas realizaciones, la frecuencia está entre 433,0 MHz y 435,0 MHz.

En algunas realizaciones, la frecuencia está entre 865,0 MHz y 870,0 MHz. En algunas realizaciones, la frecuencia está entre 900 MHz y 930 MHz.

La antena de ranura es capaz o adicionalmente capaz de radiar y/o capturar ondas electromagnéticas a frecuencias inferiores a 1,0 GHz, a la vez que es compacta en dimensiones y mecánicamente más duradera que antenas como monopolos o antenas de parche.

La antena de ranura puede radiar y/o capturar ondas electromagnéticas en la banda ISM en el rango de frecuencias de 430 MHz a 440 MHz, que presenta pérdidas de propagación más bajas que otras bandas a frecuencias más altas, y/o en una o más bandas ISM dentro de los rangos de frecuencia de 865<m>H<z>a 870 MHz, y 900 MHz a 930 MHz.

En algunas realizaciones, al menos una de las paredes tiene una longitud máxima, es decir, la mayor dimensión de la al menos una de las paredes donde está dispuesta la antena de ranura, en una dirección longitudinal particular, una anchura máxima en una primera dirección transversal particular y un grosor en una segunda dirección transversal, la longitud máxima es mayor o igual a la anchura máxima y la antena de ranura tiene una longitud máxima, es decir, la mayor dimensión de la antena de ranura en la al menos una de las paredes, en la dirección longitudinal que es al menos del 60% y es inferior o igual al 100% de la longitud máxima de la al menos una de las paredes.

La antena de ranura puede tomar la mayor parte o la totalidad de la longitud de la al menos una de las paredes para establecer un camino a seguir por las corrientes cuando vayan a ser radiadas o capturadas ondas electromagnéticas, permitiendo así reducir la frecuencia de operación de la antena de ranura.

En algunas realizaciones, la antena de ranura no es una ranura recta.

La antena de ranura puede incluir una pluralidad de segmentos, estando cada segmento conectado a uno o más segmentos a lo largo de la longitud del mismo, de modo que las direcciones longitudinales de los segmentos respectivos forman un ángulo entre ellos, es decir, dos segmentos directamente adyacentes están conectados de tal manera que no son paralelos. De esta manera, se puede aumentar la longitud efectiva de la antena de ranura que determinará la frecuencia o frecuencias de operación.

En algunas realizaciones, uno o más segmentos de la pluralidad de segmentos de la antena de ranura es/son recto(s). En algunas realizaciones, uno o más segmentos de la pluralidad de segmentos de la antena de ranura es/son curvilíneo(s).

De acuerdo con la invención, la al menos una de las paredes en las que está dispuesta la antena es una cubierta, y la cubierta puede estar acoplada de manera extraíble a una o más de las paredes de la cápsula.

La cubierta, adaptada para estar acoplada de manera extraíble a dichas una o más paredes, permite al personal inspeccionar, recuperar y/o reemplazar cualquier dispositivo dentro de la cámara interior después de desacoplar o separar la cubierta. El dispositivo electrónico puede, por ejemplo, tener una o más unidades de memoria en las que los datos generados por circuitos, dispositivos de detección y/o procesadores del dispositivo electrónico, se almacenan para posterior procesamiento de los mismos.

Cuando la cápsula está dispuesta en un elemento de desgaste, la operación u operaciones mencionadas anteriormente pueden tener lugar cuando el elemento de desgaste vaya a ser sustituido por otro elemento de desgaste debido al desgaste y daños sufridos por el elemento de desgaste, ya sea como parte de tareas de mantenimiento o en caso de fallo del elemento de desgaste en cuestión u otro elemento de desgaste acoplado al mismo. El personal también puede reemplazar, por ejemplo, una batería del dispositivo electrónico cuando el mismo se ha quedado sin energía en vez de reemplazar por completo el dispositivo electrónico, aunque por lo general el elemento de desgaste tiene una vida útil más corta que la de una batería.

Cuando la cápsula está dispuesta en, por ejemplo, los implementos de excavación, la pluma, el brazo, el cilindro hidráulico, la parte inferior de la cabina o los medios de tracción, la operación u operaciones mencionadas anteriormente pueden tener lugar de vez en cuando al realizar mantenimiento de la máquina de movimiento de tierras o partes de la misma, o como parte de tareas de mantenimiento preventivo, por ejemplo.

En algunas realizaciones, la antena de ranura está dispuesta en una pared de la cápsula que está dispuesta en un extremo posterior de la cápsula, siendo la una pared la cubierta.

En realizaciones preferidas, la cápsula va a estar dispuesta en un elemento de desgaste de la máquina de movimiento de tierras de tal manera que el extremo frontal está orientado hacia un frente con respecto a la máquina y, por lo tanto, hacia un suelo con el que contactar por la máquina de movimiento de tierras durante el funcionamiento de la máquina.

En algunas realizaciones, la cápsula comprende dos paredes, estando la antena de ranura dispuesta en una primera pared de la misma y teniendo una segunda pared de la misma forma de un contenedor. En algunas realizaciones, la cápsula comprende tres o más paredes, y la segunda pared y la tercera y otras paredes están acopladas mecánicamente para formar un contenedor.

La cápsula cuenta con la cámara interior para proteger el dispositivo electrónico con solo dos paredes, aunque también son posibles más paredes, que deben estar acopladas mecánicamente entre sí. Una reducción en el número de paredes puede ser ventajosa desde un punto de vista mecánico porque el acoplamiento mecánico de paredes a menudo es la parte más débil de una cápsula. Durante el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras, las tensiones o esfuerzos aplicados a la cápsula pueden romper la cápsula en la parte más débil. La porción entre las paredes donde están acopladas las paredes puede, en algunas ocasiones, tener algo de espacio después de acoplar cada par de paredes a través de las cuales la tierra, ya sea seca o húmeda, puede introducirse en la cámara interior y dañar el dispositivo electrónico protegido.

En algunas realizaciones, la cápsula además comprende el dispositivo electrónico, el dispositivo electrónico comprende una fuente de energía eléctrica; el dispositivo electrónico está al menos configurado para la transmisión inalámbrica de datos y está conectado eléctricamente a la antena de ranura; y la cámara interior alberga parcial o completamente el dispositivo electrónico. En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico además está configurado para recepción inalámbrica de datos.

El dispositivo electrónico o sus componentes, mientras están protegidos por la cápsula, pueden transmitir datos que genera o procesa a otros dispositivos que están alejados de la cápsula. El dispositivo electrónico está configurado para transmitir y/o recibir datos a la frecuencia o frecuencias que opera la antena de ranura. Con este fin, el dispositivo electrónico comprende un módulo de comunicaciones inalámbricas, por ejemplo, un módem, para transmitir datos por medio de un protocolo o estándar de comunicaciones que opera a uno o más anchos de banda de frecuencia; la cápsula también protege el módulo de comunicaciones inalámbricas. El protocolo o estándar de comunicaciones utiliza un ancho de banda de operación que tiene una o más frecuencias que la antena de ranura está adaptada para radiar y capturar ondas electromagnéticas.

Además, en algunos casos, el dispositivo electrónico también puede recibir datos de dispositivos alejados de la cápsula, como comandos para cambiar la forma en que funciona el dispositivo electrónico, por ejemplo, entrar en un estado dormido, despertar de un estado dormido, cambiar la frecuencia con la que el dispositivo electrónico genera, procesa y/o transmite datos, cambiar el tipo de procesamiento aplicado a los datos, etc.

La cámara interior alberga parcialmente el dispositivo electrónico cuando solo uno o algunos componentes del dispositivo electrónico están dentro de la cámara interior, y alberga completamente el dispositivo electrónico cuando todo el dispositivo está dentro de la cámara interior.

En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico además comprende al menos un sensor configurado para detectar cambios en un dispositivo de la máquina de movimiento de tierras donde se pretende instalar la cápsula. En algunas realizaciones, el al menos un sensor está configurado para detectar una o más de: tensión, desgaste, presión, temperatura, aceleración, posición (por ejemplo, un GPS), material/terreno (para identificación del mismo) y caída de un elemento de desgaste.

El dispositivo electrónico puede procesar mediciones del al menos un sensor y transmitirlas con la antena de ranura a un aparato electrónico para informar sobre las operaciones de contacto con el suelo, y/o incluso el estado y/o el funcionamiento de la parte afectada de la máquina; por ejemplo, cuando la cápsula está dentro de un elemento de desgaste, las mediciones pueden ser indicativas de cómo el elemento de desgaste está penetrando y/o rascando el suelo, y/o qué tan desgastado está el elemento de desgaste. En consecuencia, las mediciones del al menos un sensor pueden utilizarse para estimar un grado de desgaste de la parte o componente de la máquina que tiene la cápsula dispuesta en ella, características del suelo con el que se está contactando, un ángulo de ataque con el que el elemento de desgaste está contactando con el suelo cuando el elemento de desgaste recibe la cápsula. etc. Por lo tanto, las mediciones y/o cualquier estimación realizada a partir de ellas pueden utilizarse para supervisión de la parte o componente de la máquina, predecir el mantenimiento de la misma, informar a un operador de la máquina de movimiento de tierras o en un centro de control de las operaciones de contacto con el suelo, controlar la máquina de movimiento de tierras (por ejemplo, ajustes del ángulo de ataque, ajustes de la trayectoria de los implementos de excavación al contactar con el suelo, ajustes de la fuerza aplicada por la máquina de movimiento de tierras, etc.) alimentando los datos a un controlador que ajusta automáticamente el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras, etc.

En algunas realizaciones, el al menos un sensor comprende uno o más de: una galga extensiométrica, un manómetro, un medidor de desplazamiento relativo, una tira de fibra óptica, una tira piezoeléctrica, un sensor de presión y un acelerómetro.

En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico comprende una PCB. En algunas realizaciones, la PCB está dentro de la cámara interior. En algunas otras realizaciones, la PCB está fuera de la cámara interior.

La PCB puede estar dentro de la cámara interior para protegerla, pero también puede estar fuera para reducir el tamaño de la cápsula o para hacer posible proteger otros elementos del dispositivo electrónico, por ejemplo, batería o baterías, dispositivos de detección, etc. Cuando la PCB está fuera y la PCB incluye un módem, la conexión del módem con la antena de ranura puede ser, por ejemplo, mediante un cable SMA o similar.

En algunas realizaciones, la PCB es flexible, es decir, es una PCB de película flexible.

En algunas realizaciones, la cápsula tiene un eje central que define una dirección axial, un extremo frontal y un extremo posterior opuesto a dicho extremo frontal en la dirección axial, y comprende un contenedor formado por las una o más paredes que no tienen la antena de ranura dispuesta en ellas, extendiéndose el contenedor en la dirección axial desde el extremo frontal y teniendo la cámara interior; y la cubierta puede estar acoplada de manera extraíble al contenedor y está adaptada para cubrir la parte posterior del contenedor. En algunas realizaciones, la cubierta está adaptada para formar un reborde cuando la cubierta está acoplada al contenedor.

La cubierta donde está formada la antena de ranura está dimensionada de tal manera que proporciona a la cápsula un reborde. La cubierta en forma de reborde puede simplificar la extracción de la cubierta para tener acceso al interior de la cámara interior. La cubierta puede estar acoplada de manera extraíble al contenedor mediante medios de fijación tales como uno o más orificios pasantes de rosca y respectivo(s) tornillo(s) o similares para ser insertados en dicho orificio u orificios. Se nota que también se proporcionan medios de fijación en forma de uno o más orificios roscados u orificios pasantes de rosca en el extremo posterior del contenedor; el/los tornillo(s) se inserta/insertan en el/los orificio(s) tanto de la cubierta como del contenedor para acoplarlos a ambos.

En algunos casos, la parte posterior del contenedor tiene una forma tal que también proporciona un reborde a la cápsula, es decir, cada una de las partes posteriores del contenedor y la cubierta tiene forma para formar un reborde. La provisión del reborde en la parte posterior del contenedor puede simplificar aún más los procesos de acoplamiento y desacoplamiento ya que los medios de fijación pueden estar dispuestos de una manera más sencilla debido a las formas coincidentes de ambos rebordes.

En algunas realizaciones, una o más paredes de la cápsula (incluyendo o no, o siendo o no la al menos una pared con la antena de ranura dispuesta en ella) comprenden uno o más orificios adaptados para recibir uno o más cables. En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico comprende el uno o más cables.

El dispositivo electrónico dentro de la cápsula puede estar acoplado eléctricamente con componentes de la misma (por ejemplo, uno o más sensores, una batería, etc.) u otro dispositivo electrónico que están fuera de la cápsula mediante un enlace físico cableado en forma de uno o más cables. Con este fin, paredes de la cápsula pueden estar provistas de orificios pasantes a través de los cuales se extiende(n) el/los cable(s), lo que permite tener un extremo del/de los cable(s) dentro de la cámara interior para conexión a uno o más componentes del dispositivo electrónico, y otro extremo del/de los cable(s) fuera de la cápsula para conexión al/a los componente(s) externos o al otro dispositivo electrónico.

En algunas realizaciones, la cápsula además comprende un protector dispuesto adyacente a la al menos una pared que tiene la antena de ranura dispuesta en ella. Preferiblemente, el protector está dispuesto en la superficie externa de la al menos una pared (es decir, la superficie de la cápsula más orientada hacia el exterior), aunque también podría estar dispuesto en la superficie interna de la al menos una pared (es decir, la superficie de la cápsula orientada hacia la cámara interior).

Cuando la máquina de movimiento de tierras funciona en entornos o terrenos con condiciones adversas extremas, la entrada de finos en contacto con la cápsula se hace mayor, lo que aumenta la presión sobre la al menos una pared. En tales casos, un protector en la cápsula proporciona una capa adicional de protección. El protector es preferiblemente una cubierta de un material eléctricamente no conductor pero resistente a impactos y abrasión. El protector puede incluir una protuberancia con una forma y dimensiones que coinciden con la forma y las dimensiones de la antena de ranura, cooperando así la protuberancia con la antena de ranura para proteger adicionalmente la al menos una pared y evitar la entrada de finos.

En algunas realizaciones, la cápsula además comprende una tapa acoplable a la al menos una pared con la antena de ranura que es la cubierta, comprendiendo la tapa una o más protuberancias para contactar paredes de la cavidad. En algunas de estas realizaciones, las una o más protuberancias comprenden una pluralidad de protuberancias, estando las protuberancias separadas y paralelas entre sí. En algunas de estas realizaciones, la tapa es de un material como, por ejemplo, caucho de monómero de etileno propileno dieno (caucho EPDM), Hypalon, Viton, poliuretano, etc.; el material presenta preferiblemente cierta flexibilidad.

La tapa, debido a su material, introduce pérdidas de propagación insignificantes, si es que introduce pérdidas de propagación en absoluto. Dado que la tapa cubre la antena de ranura, evita la entrada de partículas a la cámara interior a través de la antena de ranura, y con las protuberancias aumenta la fricción entre la cápsula y la cavidad para que la cápsula permanezca fijada de manera confiable a la cavidad.

En algunas realizaciones, la tapa es acoplable de manera extraíble a la cubierta.

En algunas realizaciones, la tapa comprende un rebaje que encaja dentro de la una o más superficies sobresalientes de la cubierta.

Un segundo aspecto se refiere a un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7 para una máquina de movimiento de tierras, comprendiendo el dispositivo una cápsula de acuerdo con el primer aspecto, y donde el dispositivo es uno de: un elemento de desgaste, implementos de excavación, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, medios de tracción o una cabina, En algunas realizaciones, el dispositivo además comprende una cavidad que tiene la cápsula dispuesta en ella.

El dispositivo electrónico protegido por la cápsula genera y, preferiblemente, procesa mediciones realizadas en el dispositivo, por ejemplo, las tensiones ejercidas sobre el dispositivo. La cápsula puede estar asegurada a la cavidad con medios de fijación conocidos en la técnica, por ejemplo, pero sin limitación, adhesivo, material que llena el espacio entre la cápsula y la cavidad que es preferiblemente flexible, epoxi, espuma, etc.

En algunas realizaciones, el dispositivo es un sistema de ajuste o acoplamiento de elementos de desgaste.

El sistema de ajuste o acoplamiento es una fijación mecánica entre una porción hembra o cavidad del diente y la porción macho o nariz de un adaptador. En algunas realizaciones, la cavidad está en el adaptador y la nariz está en el diente; este tipo de acoplamientos se denominan sistemas de acoplamiento inverso.

En algunas realizaciones, el dispositivo es un elemento de desgaste.

La disposición de la cápsula en un elemento de desgaste o en otro elemento de desgaste influye tanto en las mediciones realizadas como en la propagación de ondas electromagnéticas debido a la presencia de otros elementos de desgaste, tierra y/o ambas dimensiones y material del propio elemento de desgaste que interfieren con la propagación de las ondas.

En algunas realizaciones, el elemento de desgaste es un adaptador, un adaptador intermedio o una nariz fundida/soldada. En lo sucesivo, el término adaptador abarca el adaptador de sistemas de dos partes, el adaptador intermedio de sistemas de tres partes, y también una nariz soldada o fundida en la cuchilla y se entenderá que la divulgación abarca realizaciones con todas las alternativas de sistemas de elementos de desgaste.

Los adaptadores tienen un primer extremo de fijación destinado a acoplar el adaptador con el diente, y un segundo extremo de fijación destinado a acoplar el adaptador con la cuchilla u otro adaptador (generalmente en el caso de un adaptador intermedio).

La disposición de cápsulas en el adaptador o en la nariz fundida/soldada puede resultar en cápsulas más rentables que en una disposición de cápsulas en los dientes. Los adaptadores o la nariz fundida/soldada se reemplazan con menos frecuencia que los dientes, por lo tanto, las cápsulas nuevas deben proporcionarse con menos frecuencia que cuando están dispuestas en los dientes. Esto, a su vez, también reduce la eliminación de cápsulas y/o componentes de las mismas, incluso si se reciclan, pero se necesita producir menos cápsulas y dispositivos electrónicos en primer lugar.

En algunas realizaciones, el elemento de desgaste es un diente. Los dientes tienen un extremo de desgaste destinado a desgastarse con el uso, y un extremo de fijación destinado a acoplar el diente a un adaptador.

En este sentido, el extremo de fijación tiene una porción de cavidad adaptada para recibir la porción macho de acoplamiento, respectivamente, de un adaptador, un adaptador intermedio o una nariz fundida/soldada (dependiendo de si el sistema de elementos de desgaste es un sistema de dos partes, por ejemplo, diente y adaptador, un sistema de tres partes, por ejemplo, diente, adaptador intermedio, adaptador o una nariz fundida/soldada). La porción hembra tiene una cavidad para recibir la porción macho del otro elemento de desgaste del sistema; la porción macho también se conoce como nariz.

En algunas realizaciones, la cavidad está dispuesta dentro de la porción hembra, ya sea del diente o del segundo extremo de fijación del adaptador. En algunas de estas realizaciones, la cavidad está formada en una pared de la nariz del adaptador.

La porción macho recibida en la porción hembra impide que la cápsula se mueva o se caiga del elemento de desgaste, además de medios de fijación utilizados para asegurar la cápsula a la cavidad. Cuando la cavidad está formada en una pared que está lo más cerca del extremo de desgaste, se realizan mediciones de deformación más próximas al extremo de desgaste, lo que podría resultar en detección más precisa en algunos tipos de detección, por ejemplo, de tensión.

En algunas realizaciones, la cavidad está dispuesta en una superficie externa del elemento de desgaste.

En algunas realizaciones, la cavidad está dispuesta en una superficie del diente que está en un extremo opuesto al extremo de desgaste.

La superficie con la cavidad formada en ella está preferiblemente en contacto con el adaptador cuando el diente está acoplado al adaptador. El adaptador protege la cápsula para que no se caiga del diente. Además, esta disposición da como resultado menos elementos o materiales interferentes que afectan negativamente la propagación de las ondas electromagnéticas.

En algunas realizaciones, la cavidad está dispuesta en la porción macho. En algunas de estas realizaciones, la cavidad está en una superficie en un extremo frontal de la porción macho, es decir, el extremo más introducido hacia dentro en la porción hembra del elemento de desgaste receptor. En algunas otras realizaciones, la cavidad es adyacente a un orificio pasante del adaptador o diente para recibir un pasador para sujetar mecánicamente el adaptador con el diente; en estos casos, la cavidad es preferiblemente paralela al orificio pasante.

En algunas realizaciones, la cavidad está dispuesta en la porción posterior del adaptador. En algunas de estas realizaciones, la cavidad está en una superficie de la que sobresale la porción macho en el primer extremo de fijación. En algunas otras realizaciones, la cavidad está en una superficie externa de la porción posterior.

En algunas realizaciones, una superficie lo más externa de la al menos una de las paredes que tiene la antena de ranura dispuesta en ella está al ras con una superficie del elemento de desgaste (es decir, el diente o el adaptador) donde está formada una abertura de la cavidad.

La disposición de la antena de ranura al ras de la superficie donde comienza la abertura de la cavidad reduce ventajosamente las pérdidas de propagación de las ondas electromagnéticas radiadas y/o capturadas por la antena de ranura en comparación con las pérdidas de propagación cuando la antena de ranura está dentro de la cavidad. En consecuencia, la potencia de transmisión puede ser menor que en este último caso, o mantenerse igual pero la potencia con la que se recibirán las ondas será mayor.

En algunas realizaciones, el dispositivo es uno de: una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico como, por ejemplo, un cilindro de cucharón, medios de tracción como, por ejemplo, un tractor oruga o una cabina.

La cápsula protege el dispositivo electrónico o componentes del mismo que estarán dispuestos en el dispositivo. En consecuencia, además de proteger el dispositivo y/o sus componentes, la cápsula permite la transmisión y/o recepción inalámbrica de datos.

Preferiblemente, pero no necesariamente, el dispositivo incluye una cavidad para recibir y alojar la cápsula, al menos cuando la ubicación de la cápsula en el dispositivo es tal que la cápsula podría estar expuesta a tierra y, por lo tanto, expuesta a desgaste; la cavidad reduce la exposición de la cápsula. A modo de ejemplo, cuando el dispositivo es medios de tracción, los medios de tracción están preferiblemente provistos de dicha cavidad adaptada para la cápsula.

Cuando el dispositivo es una cabina, la cápsula está preferiblemente dispuesta en una parte inferior de la cabina.

En algunas realizaciones, la cavidad adaptada para recibir la cápsula tiene una abertura en forma de L, es decir, la abertura está formada en el lugar de dos paredes que no son paralelas.

Además, en algunas realizaciones, el dispositivo puede ser parte de un sistema de monitorización para monitorizar el grado de desgaste del dispositivo, por ejemplo, elemento de desgaste. El sistema de monitorización puede comprender: una o más cápsulas de acuerdo con el primer aspecto, estando cada cápsula de la una o más cápsulas instalada en un dispositivo diferente; un receptor de datos inalámbrico para recibir señales de datos inalámbricas de cada cápsula de la una o más cápsulas; y al menos una unidad de procesamiento configurada para procesar digitalmente las señales de datos inalámbricas a fin de determinar un grado de desgaste del dispositivo asociado a las señales de datos inalámbricas.

En algunas realizaciones, tal sistema de monitorización además comprende un centro de control, estando el centro de control alejado de la una o más cápsulas y comprendiendo tanto el receptor de datos inalámbrico como la al menos una unidad de procesamiento.

En algunas realizaciones, tal sistema de monitorización además comprende una máquina de movimiento de tierras, estando la una o más cápsulas instaladas en un dispositivo diferente de la máquina de movimiento de tierras; la máquina de movimiento de tierras comprende tanto el receptor de datos inalámbrico como la al menos una unidad de procesamiento, que están alejadas de cada una de la una o más cápsulas.

En algunas realizaciones, la al menos una unidad de procesamiento además está configurada para procesar digitalmente las señales de datos inalámbricas para uno o más de: predecir mantenimiento del dispositivo asociado a las señales de datos inalámbricas, informar a un operador de una máquina de movimiento de tierras o en un centro de control de operaciones de contacto con el suelo de la máquina de movimiento de tierras, y controlar la máquina de movimiento de tierras (por ejemplo, ajustes del ángulo de ataque, ajustes de la trayectoria de implementos de excavación al contactar con el suelo, ajustes de la fuerza aplicada por la máquina de movimiento de tierras, etc.).

Un tercer aspecto se refiere a una máquina de movimiento de tierras de acuerdo con la reivindicación 12 que comprende una o más cápsulas de acuerdo con el primer aspecto, y/o uno o más dispositivos de acuerdo con el segundo aspecto.

La máquina de movimiento de tierras puede tener una o varias cápsulas introducidas en partes de la misma para que el/los dispositivo(s) electrónico(s) que contiene procesen datos y los transmitan a uno o más aparatos electrónicos alejados de las cápsulas, y/o para que el/los dispositivo(s) electrónico(s) que contiene procesen datos y la cápsula o cápsulas sean extraíbles de manera más fácil y fiable. Cuando las piezas son elementos de desgaste, la máquina puede tener las cápsulas introducidas en uno, varios o todos los elementos de desgaste del mismo tipo, por ejemplo, diente, adaptador, labio fundido. Además, las cápsulas pueden estar introducidas en elementos de desgaste de diferentes tipos, por ejemplo, una cápsula en uno, algunos o cada diente y una cápsula en uno, algunos o cada adaptador.

En algunas realizaciones, la máquina de movimiento de tierras además comprende tanto un receptor de datos inalámbrico como al menos una unidad de procesamiento, que están alejados de cada una de la una o más cápsulas o de cada uno del uno o más dispositivos, por ejemplo, elementos de desgaste.

La máquina de movimiento de tierras puede monitorizar un grado de desgaste de los elementos de desgaste de acuerdo con señales de datos inalámbricas enviadas desde cada cápsula. La al menos una unidad de procesamiento está configurada para procesar digitalmente las señales de datos inalámbricas y determinar un grado de desgaste del elemento de desgaste asociado a las señales de datos inalámbricas.

En algunas realizaciones, la al menos una unidad de procesamiento está configurada para procesar digitalmente señales de datos inalámbricas para uno o más de: predecir mantenimiento del dispositivo, por ejemplo, elemento de desgaste, asociado a las señales de datos inalámbricas, informar a un operador de una máquina de movimiento de tierras o en un centro de control de operaciones de contacto con el suelo de la máquina de movimiento de tierras, y controlar la máquina de movimiento de tierras (por ejemplo, ajustes del ángulo de ataque, ajustes de la trayectoria de implementos de excavación al contactar con el suelo, ajustes de la fuerza aplicada por la máquina de movimiento de tierras, etc.).

Un cuarto aspecto se refiere a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13 de fabricación de una cápsula de acuerdo con el primer aspecto, comprendiendo el procedimiento la etapa de formar o añadir una antena de ranura en al menos una pared de paredes de la cápsula.

La antena de ranura puede estar formada de tal manera que tenga una o más características como se describe con referencia a realizaciones del primer aspecto. Cuando la al menos una pared es eléctricamente conductora, como cuando comprende, por ejemplo, material metálico eléctricamente conductor, la antena de ranura está formada eliminando parte del material de la al menos una pared o bien produciendo la al menos una pared con una ranura ya formada en ella. Cuando la al menos una pared no es eléctricamente conductora, como cuando comprende, por ejemplo, plástico, una resina, etc., la antena de ranura está formada añadiendo material eléctricamente conductor a la al menos una pared de manera que comprende una ranura en ella.

En algunas realizaciones, el procedimiento además comprende fabricar la cápsula con un proceso de encapsulado en el que el encapsulado se lleva a cabo en un molde con forma acorde a la cápsula, es decir, todas las paredes o todas las paredes excepto la al menos una pared con la antena de ranura están formadas con el proceso de encapsulado, y la al menos una pared está fabricada de tal manera que comprende o está hecha de material eléctricamente conductor. En algunas de estas realizaciones, el molde es la cavidad de un dispositivo de acuerdo con el segundo aspecto, es decir, el molde es una cavidad formada en uno de: un elemento de desgaste, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, medios de tracción o una cabina. Además, en algunas de estas realizaciones, el procedimiento también comprende instalar la cápsula fabricada en la cavidad del dispositivo e instalar el dispositivo en una máquina de movimiento de tierras.

La cápsula se puede producir con un proceso de encapsulado utilizando, por ejemplo, una resina como epoxi que proporciona las paredes de la cápsula. Entonces, la antena de ranura está formada añadiendo a al menos una de las paredes de la cápsula un componente eléctricamente conductor, es decir, un componente con material eléctricamente conductor, que incluye la ranura.

El encapsulado se puede realizar en un molde adaptado para este fin, o también se puede usar como molde el dispositivo donde se introducirá la cápsula durante el uso de la máquina de movimiento de tierras.

En algunas realizaciones, el proceso de encapsulado se lleva a cabo con el dispositivo electrónico o componentes del mismo introducidos en el molde. De esta forma, el dispositivo electrónico o dichos componentes están incluidos en la cápsula durante el procedimiento de fabricación del mismo.

En algunas realizaciones, el procedimiento además comprende llevar a cabo un proceso de encapsulado en la cápsula fabricada para al menos llenar la ranura de la antena de ranura con material dieléctrico. En algunas de estas realizaciones, el proceso de encapsulado llena aún más la cámara interna de la cápsula con el dispositivo electrónico parcial o completamente introducido en ella.

La cápsula se fabrica con un procedimiento de fabricación diferente, y una vez fabricada, se llena parcial o completamente con material dieléctrico mediante el proceso de encapsulado. El material dieléctrico evita la entrada de partículas dentro de la cámara interior, y también puede proteger aún más los contenidos de la cámara interior cuando el material llena la cámara interior.

En algunas realizaciones, el procedimiento además comprende fabricar las paredes de la cápsula de una aleación utilizando un molde, por ejemplo, mediante forja o microfundición. La aleación puede ser, por ejemplo, un material con una dureza entre 20 y 50 Hrc, como acero, por ejemplo, 30CrNiMo8 (AISI 4340), 42CrMo4 (AISI 4137, AISI 4137H), 34CrNiMo6 (AISI 4337), 36NiCrMo16, etc.

En algunas realizaciones, el procedimiento además comprende proporcionar medios de fijación; y acoplar la al menos una pared con una o más paredes de la cápsula, de manera extraíble, utilizando los medios de fijación.

Un quinto aspecto se refiere a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 de fabricación de un dispositivo, por ejemplo, elemento de desgaste, de acuerdo con el segundo aspecto de la divulgación, comprendiendo el procedimiento las etapas de: formar, en el dispositivo, la cavidad para recibir una cápsula de acuerdo con el primer aspecto de la divulgación; e introducir la cápsula en la cavidad formada.

La cavidad del dispositivo puede estar formada de tal manera que tenga una o más características como se describe con referencia a las realizaciones del primer y/o segundo aspecto(s).

Un aspecto de ejemplo se refiere a un aparato para una máquina de movimiento de tierras, que comprende: una lámina; medios de sujeción para fijar el aparato a una cavidad de la máquina de movimiento de tierras; y al menos un dispositivo electrónico; comprendiendo el al menos un dispositivo electrónico una placa de circuito impreso acoplada mecánicamente con la lámina, y un módulo de comunicaciones inalámbricas preferiblemente montado en la PCB; además, la lámina tiene una antena de ranura dispuesta en ella, y la antena de ranura está acoplada eléctricamente con el módulo de comunicaciones inalámbricas.

El aparato proporciona a la máquina de movimiento de tierras capacidades de transmisión de datos y/o recepción de datos, particularmente en el dispositivo de la máquina que aloja el aparato. La lámina con la antena de ranura puede estar dispuesta de manera que cubre una abertura a través de la cual se accede a la cavidad, formando así un volumen protegido debido a la lámina del aparato y las paredes de la cavidad. Además, dicha disposición es conveniente para mejorar el rendimiento radioeléctrico ya que el dispositivo con la cavidad por lo general comprende o está hecho de un material metálico, formando así una jaula de Faraday. Así, cuando la lámina y, por tanto, el aparato está más alejado del interior de la cavidad, las ondas electromagnéticas que radia la antena de ranura pueden alcanzar mayores distancias y las ondas electromagnéticas radiadas por otros dispositivos pueden alcanzar la antena de ranura con mayor potencia.

El dispositivo electrónico encerrado de la manera mencionada anteriormente puede comunicar datos, por ejemplo, transmitir datos que genera o procesa, recibir datos que otro dispositivo electrónico fuera de la cavidad está proporcionando al dispositivo electrónico y, asimismo, estar protegido de material compactado y finos que alcanzan el dispositivo durante el funcionamiento de la máquina. El acoplamiento mecánico de la PCB, el dispositivo electrónico y la lámina también protege tanto la PCB como el dispositivo electrónico gracias a las propiedades mecánicas de la lámina, que comprende o está hecha de un material metálico y puede presentar dimensiones adaptadas para soportar impactos, fricción, desgaste, temperaturas extremadamente altas o bajas y esfuerzos resultantes de las operaciones de contacto con el suelo de la máquina y/o el entorno en el que se encuentra la máquina. En este sentido, la lámina comprende preferiblemente un material con una dureza entre 20 y 50 Hrc, como acero, por ejemplo, 30CrNiMo8 (AISI 4340), 42CrMo4 (AISI 4137, AISI 4137H), 34CrNiMo6 (AISI 4337), 36NiCrMo16, etc.

Además, el aparato puede ser fácilmente reciclable. Cuando el aparato vaya a ser desmantelado, el dispositivo electrónico y la PCB pueden separarse de los elementos restantes del aparato, y el aparato sin el dispositivo electrónico y la PCB se puede reciclar junto con el dispositivo donde estaba instalado, por ejemplo, un elemento de desgaste. Es decir, dado que los materiales del dispositivo y la lámina pueden tener una constitución igual o similar, ambos pueden reciclarse a la vez en dicho caso.

El uso de una antena de ranura también es conveniente para evitar otros tipos de antenas menos adecuadas para entornos hostiles y estresantes en los que suelen encontrarse las máquinas de movimiento de tierras; se nota que, por ejemplo, las antenas de chip suelen dejar de funcionar con facilidad debido a fallos de sus circuitos eléctricos, y los monopolos suelen romperse al recibir impactos. En la antena de ranura hay pocos circuitos eléctricos, y el material metálico de la lámina no solo protege el dispositivo electrónico, sino que también proporciona rigidez a la antena para soportar los esfuerzos durante el funcionamiento de la máquina.

En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico además comprende uno o más terminales adaptados para conexión eléctrica con una fuente de energía eléctrica.

La antena de ranura y componentes del dispositivo electrónico pueden ser alimentados eléctricamente por una fuente de alimentación de la máquina de movimiento de tierras como una celda de energía (por ejemplo, una batería, una celda solar, etc.) eléctricamente conectable al dispositivo mediante el uno o más terminales.

En algunas realizaciones, el dispositivo electrónico además comprende una batería.

La antena de ranura y los componentes del dispositivo electrónico pueden ser alimentados por al menos una batería del dispositivo electrónico.

En algunas realizaciones, los medios de sujeción comprenden uno o más de: una pluralidad de tornillos, una tapa, adhesivo, una o más juntas de soldadura, uno o más clips mecánicos y un material dieléctrico. El material dieléctrico es preferiblemente cualquier material que se pueda utilizar en un proceso de encapsulado para fijar el aparato dentro de la cavidad.

En algunas realizaciones, el al menos un dispositivo electrónico comprende al menos un sensor. En algunas de estas realizaciones, un sensor del al menos un sensor está montado en la PCB. En algunas de estas realizaciones, un sensor del al menos un sensor está dispuesto en un canal de al menos un canal de la lámina. En algunas de estas realizaciones, un sensor del al menos un sensor no está montado en la PCB ni dispuesto en un canal de la lámina, sino que está conectado eléctricamente con la PCB.

Cuando el al menos un sensor comprende uno o más sensores para medir, por ejemplo, fuerzas, tensiones, desgaste o presencia, el/los sensor(es) puede(n) fijarse a las paredes de la cavidad en la que se introduce el aparato para medición superior de fuerza o tensión, por ejemplo, galgas extensiométricas, manómetros, acelerómetros, etc. No obstante, el/los sensor(es) utiliza(n) la antena de ranura para comunicación de datos mediante su conexión eléctrica con la PCB, que a su vez pasa los datos a un procesador del dispositivo electrónico para procesar los datos antes de transmitir datos de medición procesados, o a los datos de comunicaciones inalámbricas para transmisión de los datos detectados.

En algunas realizaciones, el aparato es una cápsula de acuerdo con el primer aspecto. En este sentido, la lámina es una de las paredes de la cápsula.

En algunas realizaciones, una ranura de la antena de ranura está llena con un material dieléctrico.

Otro aspecto de ejemplo se refiere a un dispositivo para una máquina de movimiento de tierras que comprende: una cavidad; y un aparato de acuerdo con el aspecto de ejemplo previo, estando introducido el aparato en la cavidad.

En algunas realizaciones, el aparato está introducido en la cavidad de tal manera que la lámina del aparato cubre una abertura que forma la cavidad.

En algunas realizaciones, la lámina del aparato está al ras con una superficie del dispositivo donde está formada la abertura de la cavidad.

En algunas realizaciones, una cámara formada por paredes de la cavidad y la lámina está llena con un material dieléctrico, por ejemplo, mediante un proceso de encapsulado.

En algunas realizaciones, el dispositivo es un elemento de desgaste. En algunas de estas realizaciones, el elemento de desgaste comprende uno de: un diente, un adaptador, una tapa de desgaste, un protector y un sistema de pasador.

En algunas realizaciones, el dispositivo es uno de: implementos de excavación, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, medios de tracción y una cabina.

Otro aspecto se refiere a un procedimiento que comprende: proporcionar un aparato de acuerdo con el aspecto de ejemplo previamente descrito; disponer el aparato en una cavidad de un dispositivo de una máquina de movimiento de tierras; medir con el al menos un sensor; y transmitir mediciones del al menos un sensor radiando ondas electromagnéticas con la antena de ranura.

En algunas realizaciones, el dispositivo es un elemento de desgaste. En algunas de estas realizaciones, el elemento de desgaste comprende uno de: un diente, un adaptador, una tapa de desgaste, un protector y un sistema de pasador.

Las superficies de contacto entre dientes y adaptadores de un sistema de conexión están particularmente sujetas a cargas tales como fricción, roce y aplastamiento entre dientes y adaptadores durante el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras. El aparato proporciona protección al dispositivo electrónico del mismo, incluso cuando está dispuesto en dichos elementos de desgaste.

En algunas realizaciones, el dispositivo es uno de: implementos de excavación, una pluma, un brazo, un cilindro hidráulico, medios de tracción y una cabina.

En algunas realizaciones, el procedimiento además comprende recibir datos en el aparato mediante la captura de ondas electromagnéticas con la antena de ranura.

En algunas realizaciones, la transmisión de mediciones tiene lugar al menos mientras la máquina de movimiento de tierras contacta con el suelo.

En algunas realizaciones, la etapa de disponer el aparato en la cavidad comprende fijar el aparato en la cavidad por medio de medios de sujeción, como tornillos, una tapa, adhesivo, una o más juntas de soldadura, uno o más clips mecánicos y un material dieléctrico.

Cuando el aparato vaya a ser fijado con medios de sujeción en forma de juntas de soldadura, la etapa además comprende soldar uno o más lados de la lámina a una superficie donde está formada la abertura de la cavidad y/o a paredes de la cavidad. Cuando el aparato es fijado con medios de sujeción en forma de material dieléctrico, la etapa además comprende realizar un proceso de encapsulado mediante el cual el material dieléctrico llena la cavidad mientras el aparato está introducido en ella.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para completar la descripción y con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la divulgación, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman una parte integral de la descripción e ilustran realizaciones de la divulgación, que no deben interpretarse como restricciones del alcance de la divulgación, sino simplemente como ejemplos de cómo se puede llevar a cabo la divulgación. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una cápsula de acuerdo con realizaciones.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de una pared de una cápsula de acuerdo con realizaciones, incluyendo la pared una antena de ranura.

La Figura 3 muestra una sección transversal de una cápsula de acuerdo con realizaciones.

Las Figuras 4-6 muestran vistas en perspectiva de cápsulas de acuerdo con realizaciones.

La Figura 7 muestra una sección transversal de elementos de desgaste ilustrando posiciones donde pueden estar dispuestas cavidades para cápsulas de acuerdo con realizaciones.

La Figura 8 muestra una vista transversal de un diente con una cápsula de acuerdo con realizaciones.

Las Figuras 9-10 muestran vistas en perspectiva de elementos de desgaste.

La Figura 11 muestra una máquina de movimiento de tierras ilustrando dispositivos de la misma con posiciones donde pueden estar dispuestas cápsulas de acuerdo con realizaciones.

Las Figuras 12A-12E muestran esquemáticamente secciones transversales de cápsulas de acuerdo con realizaciones. Las Figuras 13A-13E muestran esquemáticamente geometrías de antenas de ranura para cápsulas de acuerdo con realizaciones.

Las Figuras 14A-14B muestran diferentes vistas de un aparato de acuerdo con ejemplos.

Las Figuras 15A-15B, 16A-16B y 17A-17B muestran aparatos de acuerdo con ejemplos, incluyendo secciones transversales de los aparatos mientras están introducidos en una cavidad.

La Figura 18 muestra una sección transversal de un aparato de acuerdo con ejemplos mientras está introducido en una cavidad.

Las Figuras 19A-19B muestran diferentes secciones transversales de una cápsula de acuerdo con realizaciones. Las Figuras 20A-20B muestran diferentes vistas de un protector como se proporciona en una cápsula de acuerdo con realizaciones como las de las Figuras 19A-19B.

La Figura 21 muestra una vista en despiece de una cápsula de acuerdo con realizaciones.

DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE LLEVAR A CABO LA DIVULGACIÓN

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones.

La cápsula 10 está adaptada para introducción en un elemento de desgaste de una máquina de movimiento de tierras, preferiblemente en una cavidad formada en un elemento de desgaste. La cápsula 10 tiene dos o más paredes 15a, 15b, al menos una primera pared 15a de la misma tiene una antena de ranura 20 formada en ella. La totalidad de la al menos una primera pared 15a o al menos una porción que rodea la ranura de la antena de ranura comprende o está hecha de un material eléctricamente conductor como metal como, por ejemplo, una aleación, lo que permite el flujo de corriente(s) para radiación y captura de ondas electromagnéticas. La cápsula 10, cuando todas las paredes 15a, 15b de la misma están acopladas mecánicamente, tiene una cámara interior (ilustrada, por ejemplo, en la Figura 3 como cámara interior 16) adaptada para albergar y proteger un dispositivo electrónico (ilustrado, por ejemplo, en la Figura 3 como dispositivo electrónico 30). En esta realización, la ranura de la antena de ranura 20 está llena con material dieléctrico 22 para que, por ejemplo, no entre tierra en la cámara interior.

La primera pared 15a (o primeras paredes 15a) tiene una longitud máxima en una dirección longitudinal particular, en este caso a lo largo del eje Y ilustrado, una anchura máxima en una primera dirección transversal particular, en este caso a lo largo del eje X ilustrado, y un grosor en una segunda dirección transversal, en este caso a lo largo del eje Z ilustrado. La antena de ranura 20 tiene preferiblemente una longitud máxima, que es la longitud medida a lo largo de un eje que da como resultado la dimensión máxima de la antena de ranura 20, en la dirección longitudinal que es al menos del 60% y es menor o igual al 100% de la longitud máxima de la pared 15a (o paredes 15a).

En este ejemplo, la primera pared 15a es una cubierta acoplable de manera extraíble a una segunda pared o paredes 15b, que en este caso es una única segunda pared 15b con forma tal que forma un contenedor, mientras que, en algunas otras realizaciones, dos o más segundas paredes 15b están dispuestas y acopladas para formar el contenedor con la cámara interior 16 dentro de él. La primera pared 15a se acopla mecánicamente a una o más de las segundas paredes 15b mediante medios de fijación como, por ejemplo, tornillos 19a. Los medios de fijación de la primera pared 15a también incluyen respectivos orificios pasantes de rosca, y la(s) segunda(s) pared(es) 15b incluyen medios de fijación en forma de respectivos orificios roscados u orificios pasantes de rosca (no se ven en la Figura 4).

La primera pared 15a comprende preferiblemente una o más superficies sobresalientes 65 que se extienden paralelas a la superficie más grande de la primera pared 15a; las una o más superficies sobresalientes 65 preferiblemente comprenden o son de un material metálico, por ejemplo, acero. La(s) superficie(s) sobresaliente(s) 65 ayuda en el proceso de extracción de la cápsula 10 soportando un par de torsión aplicado a la misma para rotar la cápsula 10.

En aras de la claridad, los ejes X, Y y Z representados en la Figura 1 también están representados en las Figuras siguientes con la misma orientación relativa a los elementos mostrados. Será evidente que otras definiciones de X, Y y Z también son posibles sin apartarse del alcance de la presente divulgación.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de una pared 15a de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones, incluyendo la pared 15a una antena de ranura 20 dispuesta en ella. El lado de la pared 15a que se muestra corresponde a un lado más interno de la pared 15a, es decir, es el lado de la pared 15a orientado hacia una cámara interior de la cápsula. En algunos ejemplos, la pared 15a mostrada se proporciona como pared 15a en la cápsula 10 de la Figura 1.

En esta realización de ejemplo, la pared 15a incluye una superficie saliente 23 que sobresale hacia la cámara interior cuando se proporciona la cápsula. La superficie saliente 23 puede estar formada para mejorar la fijación de la pared 15a a otra pared o paredes de la cápsula para cerrar la cápsula; por lo tanto, la superficie saliente 23 puede resultar en un sello hermético de las paredes. La antena de ranura 20 también está formada en esta superficie saliente 23.

La pared 15a incluye medios de fijación en forma de orificios pasantes de rosca 18a para acoplamiento extraíble con otra pared o paredes de la cápsula, y orificios roscados 18b para fijación de una placa de circuito impreso 32, es decir, PCB, de un dispositivo electrónico. El dispositivo electrónico también incluye medios de fijación por medio de tornillos 39 que cooperan con los orificios roscados 18b de la pared 15a. La PCB 32, que está dispuesta paralela a la pared 15a y adyacente a la misma, también incluye orificios para recibir los tornillos 39. Será evidente que se pueden utilizar otros medios de fijación en lugar de estos orificios roscados 18a, 18b y respectivos tornillos 39.

En esta realización de ejemplo, el dispositivo electrónico se conecta a la antena de ranura 20 mediante la PCB 32, más particularmente terminales 35, 36 de la PCB o la pared 15a para alimentar la antena de ranura 20. Los terminales 35, 36 pueden ser, por ejemplo, contactos de resorte con conectores, terminales soldados como se muestra en la Figura 2, almohadillas de contacto de ajuste a presión, etc. Asimismo, en algunas realizaciones, uno o más cables conectan el dispositivo electrónico con la antena de ranura 20.

La Figura 3 muestra una sección transversal de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones. El plano que interseca la cápsula 10 para la vista de sección transversal es un plano XZ.

Como se ha explicado arriba y se ve mejor en esta Figura o en la Figura 4, la segunda pared 15b tiene una forma tal que forma un contenedor.

Como se muestra en esta Figura, la cámara interior 16 alberga y protege el dispositivo electrónico 30, que incluye la PCB 32 y una batería 40. La batería 40 está conectada eléctricamente a la PCB 32 para alimentar los componentes electrónicos de la misma y la antena de ranura 20. La batería 40 permanece asegurada dentro de la cámara interior 16 mediante medios de sujeción tales como abrazaderas (ilustradas, por ejemplo, en la Figura 4 como abrazaderas 48), tornillos 49 y orificios roscados 18d formados en la segunda pared 15b.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones.

Los medios de fijación de la pared 15b en forma de orificios roscados reciben tornillos 19a para acoplar la primera pared o cubierta 15a a la segunda pared o contenedor 15b.

Aunque la batería 40 ilustrada ocupa una cantidad significativa del volumen dentro de la cámara interior 16, se notará que también son posibles otros tipos de batería o baterías dentro del alcance de la presente divulgación. Solo a modo de ejemplo, se pueden utilizar una o varias pilas de botón.

La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones.

La cápsula 10 incluye primera, segunda y tercera paredes 15a-15c. La primera pared 15a está acoplada de manera extraíble a la segunda pared 15b de la cápsula 10, y la segunda pared 15b está preferiblemente acoplada de manera permanente a la tercera pared 15c, teniendo esta última la forma de un contenedor para albergar un dispositivo electrónico de manera protegida. La segunda pared 15b tiene una forma tal que proporciona un reborde a la tercera pared 15c, y la primera pared 15a también tiene una forma similar para formar un reborde.

Cuando la cápsula 10 está provista de un reborde, la extracción de la primera pared 15a puede ser más fácil para inspeccionar el interior de la cápsula 10, recuperar los contenidos o reemplazarlos, con fines de mantenimiento o para reciclaje, por ejemplo.

En comparación con las realizaciones ilustradas en las Figuras 1-4, la antena de ranura 20 de la cápsula 10 de la Figura 5 es una antena de ranura recta con un solo segmento recto.

La Figura 6 muestra una vista en perspectiva de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones.

En comparación con la realización de la Figura 5, la antena de ranura 20 de la cápsula 10 de la Figura 6 no es recta y comprende una pluralidad de segmentos. En este caso, hay tres segmentos rectos dispuestos de tal manera que un eje longitudinal de cada segmento forma un ángulo diferente de 0° con respecto al eje longitudinal del segmento o segmentos a los que está conectado.

Aunque las antenas de ranura 20 de las realizaciones de las Figuras 1-6 están dispuestas en una pared exterior de la cápsula 10, se nota que las antenas de ranura 20 dispuestas en una o más paredes interiores de la cápsula 10, o entre una pared interior y una pared exterior, también están dentro del alcance de la presente divulgación. Cuando la antena de ranura está dispuesta en una pared interior, pared(es) entre dicha pared interior y una abertura de la cavidad donde está dispuesta la cápsula es/son de materiales que no son eléctricamente conductores para no producir interferencias o bloquear la propagación de ondas electromagnéticas.

La Figura 7 muestra una sección transversal de elementos de desgaste 100, 200 ilustrando posiciones 60a-60c y 61a-61e donde se pueden disponer cavidades para recibir cápsulas de acuerdo con realizaciones; solo en aras de la ilustración, se muestran posiciones de cavidad 60a-60c y 61a-61e como polígonos rectangulares para representar la posible colocación de cavidades de acuerdo con realizaciones. El plano que interseca los elementos de desgaste 100 y 200 para la vista de sección transversal es un plano XZ. Solo en aras de la claridad, se ilustra dicho plano tanto en la Figura 9 con línea de flecha 150, como en la Figura 10 con línea de flecha 250.

Un primer elemento de desgaste 100 es un diente 100, y un segundo elemento de desgaste 200 es un adaptador intermedio 200, pero en otras realizaciones el segundo elemento de desgaste es un adaptador cuando se proporciona un sistema de dos partes de elementos de desgaste.

El diente 100 comprende una porción hembra 110 adaptada para recibir una porción macho 205 del adaptador intermedio 200 cuando una máquina de movimiento de tierras vaya a llevar a cabo operaciones de contacto con el suelo.

Una primera posición 60a para una cavidad receptora de cápsula (ilustrada en la Figura 8 como cavidad 126) en el diente 100 está dentro de la porción hembra 110. Preferiblemente, la cavidad está formada en una pared 111 de la porción hembra 110 que está más cerca de un extremo de desgaste destinado a desgastarse con el uso. El extremo de desgaste es la parte más frontal del diente 100 y es el extremo destinado a contactar con el suelo durante el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras. El extremo de desgaste está opuesto a un extremo posterior a través del cual se recibe la porción macho 205 del adaptador intermedio 200. Tanto el extremo de desgaste como el extremo posterior se ilustran en la Figura 8 como extremo de desgaste 101 y extremo posterior 102.

Una segunda posición 60b para una cavidad (ilustrada en la Figura 9 como cavidad 127 con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el diente 100 es una superficie externa (ilustrada en la Figura 9 como superficie externa 106) que está destinada a entrar en contacto con el suelo durante el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras; es decir, la superficie externa es superficie destinada a desgastarse con el uso.

Otra posición 60c para una cavidad receptora de cápsula (ilustrada en la Figura 9 como cavidades 125a, 125b, esta última con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el diente 100 es una superficie en el extremo posterior del diente 100; con referencia a las Figuras 8 y 9, dicha superficie es la superficie 121. La cavidad, que se muestra en la Figura 9 como cavidad 125a o cavidad 125b, está en un lado del extremo posterior que entra en contacto con el adaptador intermedio 200 cuando están acoplados mecánicamente.

Para acoplamiento mecánico tanto del diente 100 como del adaptador intermedio 200, la porción macho 205 del adaptador intermedio se introduce en la porción hembra 110 del diente 100 para recibir el intermedio. Mientras está insertado, se introducen medios de fijación en forma de, por ejemplo, un pasador tanto en un orificio pasante (que se muestra con referencia numérica 120 en la Figura 8) del diente 100 como en un orificio pasante 220 del adaptador intermedio 200.

Primera y segunda posiciones 61a, 61b para una cavidad (ilustradas en la Figura 10 como cavidades 225, 226, esta última con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el adaptador intermedio 200 están en la porción macho 205. La cavidad puede ser adyacente al orificio pasante 220 para recibir el pasador, y es preferiblemente paralela al mismo. La cavidad puede estar dispuesta en una porción de la porción macho 205 lo más cercana a un extremo frontal de la misma (es decir, el extremo a ser introducido en la porción hembra 110 del diente 100, mostrada como cavidad 226 en la Figura 10) o bien en una porción de la porción macho 205 más cercana a un extremo posterior de la misma. Puede ser preferible disponer la cavidad de acuerdo con esta última, es decir, como cavidad 225 en la realización de la Figura 10, para minimizar reducciones en la resistencia mecánica de la porción macho 205 en su extremo frontal, que por lo general sufre un mayor esfuerzo durante el funcionamiento de la máquina de movimiento de tierras.

Una tercera posición 61c para una cavidad (ilustrada en la Figura 10 como cavidad 227 con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el adaptador intermedio 200 es la superficie 206 de la porción macho 205 que está en la parte más delantera.

Otra posición 61d para una cavidad (ilustrada en la Figura 10 como cavidad 228 con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el adaptador intermedio 200 es la superficie 208 de la porción posterior 207. Típicamente dicha superficie 208 está en contacto con la superficie posterior del diente 100 bloqueando así la abertura de la cavidad, de esta manera la cápsula no puede caerse de la cavidad incluso si los medios de fijación que aseguran la cápsula dentro de la cavidad fallan.

Otra posición 61e más para una cavidad (ilustrada en la Figura 10 como cavidad 229 con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos) en el adaptador intermedio 200 es una superficie externa (ilustrada en la Figura 9 como superficie externa 106) de la porción posterior 207 y que puede desgastarse con el uso ya que entra en contacto con el suelo.

Se notará que aunque la Figura 7 muestra un sistema de elementos de desgaste en el que el diente 100 comprende una porción hembra 110 en su extremo de fijación, y el adaptador intermedio 200 comprende una porción macho 205 en su primer extremo de fijación (es decir, el extremo para fijación al diente 100), en otras realizaciones el sistema de elementos de desgaste comprende los mismos elementos de desgaste (o un adaptador en lugar del adaptador intermedio 200) en el que el diente 100 comprende una porción macho en su extremo de fijación, y el adaptador intermedio 200 comprende una porción hembra en su primer extremo de fijación. En esos casos, las posiciones 60a, 61a-61c para cavidades descritas se pueden intercambiar de tal manera que estén en la porción hembra del adaptador intermedio 200 y la porción macho del diente 100, respectivamente.

La Figura 8 muestra una vista de sección transversal de un elemento de desgaste 100, particularmente un diente 100, con una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones. El plano que interseca el diente 100 y 200 para la vista de sección transversal es un plano XZ como el plano correspondiente a línea de flecha 150 en la Figura 9.

Una cavidad 126 está formada dentro de una porción hembra 110, en una pared lo más frontal 111 de la porción hembra 110, es decir, en una pared 111 lo más cercana al extremo de desgaste 101; se nota que, en otras realizaciones, la cavidad 126 está formada en otra pared dentro de la porción hembra 110. Como se puede observar, la porción hembra 110 tiene forma y está dimensionada para recibir una porción macho de un intermedio, mientras que la cavidad 126 tiene forma y está dimensionada para recibir la cápsula 10. El orificio pasante 120 del diente 100 se va a alinear con el orificio pasante del adaptador intermedio cuando este último se introduce en el diente, permitiendo así acoplar mecánicamente ambos elementos de desgaste con un pasador.

Preferiblemente, la cavidad 126 tiene una forma tal que una cubierta 15a de la cápsula 10 está lo más cerca del extremo posterior 102, particularmente cuando dicha cubierta 15a proporciona a la cápsula 10 un reborde. Al retirar los medios de fijación de la cubierta 15a, ya sea mientras la cápsula 10 está dentro del diente 100 o una vez que la cápsula 10 se ha extraído de él, el personal puede inspeccionar el/los dispositivo(s) y componentes de los mismos alojados en la cápsula 10. También puede ser preferible dimensionar la cavidad 126 y la cápsula 10 de tal manera que, cuando la cápsula 10 está dentro de la cavidad 126 y la antena de ranura está formada, por ejemplo, en la cubierta 15a, la antena de ranura esté al ras de la pared 111. Se entiende que la antena de ranura está al ras cuando una cara lo más externa de la antena de ranura es coplanar o casi coplanar con al menos una porción de la pared donde está formada la abertura de la cavidad receptora de cápsula 126; la cara y la pared son casi coplanares cuando hay una diferencia de profundidad inferior a 20 mm, y es preferiblemente inferior o igual a 10 mm y/o 5 mm. Cuando no está dispuesta al ras de la pared 111, la cápsula y la antena de ranura están preferiblemente más hacia dentro en la cavidad para aumentar la protección de ambas.

La Figura 9 muestra una vista en perspectiva de un elemento de desgaste 100, particularmente un diente 100.

En esta realización, el diente 100 no incluye la cavidad receptora de cápsula de la realización de la Figura 9, sino que incluye una cavidad 125a formada en la superficie 121 que se encuentra en el extremo posterior 102 del diente 100. Como se ve en la Figura 7, cuando el adaptador intermedio 200 se acopla al diente 100, una superficie del mismo adyacente a la porción macho 205 (o porción hembra cuando el primer extremo de fijación del adaptador intermedio o adaptador lo incluye) entra en contacto con la superficie 121 asegurando así la cápsula aparte de asegurar los medios de fijación de la misma.

En la Figura 9 también se muestra, con líneas discontinuas, otra posible cavidad 125b formada en la superficie 121 pero tal que la abertura de la cavidad tiene forma de L. Una primera porción de la abertura está en la superficie 121, mientras que una segunda porción de la abertura está en una superficie dentro de la porción hembra 110. Cuando el adaptador intermedio se conecta al diente, las dos partes de la abertura están bloqueadas por el intermedio.

Además, se muestra con discontinuidad otra posible cavidad 127 formada en la superficie externa 106 del diente 100.

La Figura 10 muestra una vista en perspectiva de un elemento de desgaste 200, particularmente un adaptador intermedio 200, pero podría ser igualmente un adaptador cuando el sistema de elementos de desgaste es un sistema de dos partes.

El adaptador intermedio 200 tiene un extremo frontal 201 con la porción macho 205 y un extremo posterior 202 con una porción posterior 207 que proporciona un segundo extremo de fijación para fijación con una cuchilla de la máquina de movimiento de tierras, a través de un adaptador, una nariz soldada o una nariz fundida.

Una cavidad 225 está dispuesta en la porción macho 205 y junto al orificio pasante 220 para el pasador. En este caso, la cavidad 225 está, en relación con el orificio pasante 220, más cerca del extremo posterior 202 que del extremo frontal 201. Por el contrario, en otras realizaciones, una cavidad 226 está dispuesta más cerca del extremo frontal 201 que del extremo posterior 202 en comparación con la posición del orificio pasante 220. Esta parte de la porción macho 205, que está próxima a o en el plano neutro, está sujeta a menos esfuerzo y deformación que otras partes del adaptador 200, y también está sujeta a menos golpes laterales o de menor intensidad que otras partes del adaptador 200. Además, dicha parte de la porción macho 205 es menos propensa a compactación de material, que en circunstancias normales tiene lugar en superficies entre los dientes y los adaptadores y donde la salida de dicho material es más difícil, como en la parte más frontal del adaptador 200. Estas características hacen que las cavidades 225 y 226 junto al orificio pasante 220 sean convenientes para la disposición de una cápsula, no solo para aumentar la vida útil de la misma y del dispositivo electrónico que protege, sino también tanto para reducir pérdidas en la transmisión y recepción de señales inalámbricas como para la provisión de datos sobre el terreno durante el funcionamiento de la máquina resultante de las mediciones del dispositivo electrónico.

Se muestran otras posibles cavidades en la misma Figura solo con fines ilustrativos. A modo de ejemplo, se muestra cavidad 227 formada en la superficie 206 en el extremo frontal 201, es decir, el extremo de fijación del diente. A modo de otro ejemplo, cavidad 228 está formada en la superficie 208 de la porción posterior 207 de la que sobresale la porción macho 205. Y como en un diente, otra posible cavidad 229 está formada en una superficie externa 229 de la porción posterior 207; esta superficie 229 puede contactar con el suelo durante las operaciones de contacto con el suelo.

La Figura 11 muestra una máquina de movimiento de tierras 300 ilustrando dispositivos de la misma con posiciones donde se pueden disponer cápsulas de acuerdo con realizaciones.

La máquina 300 comprende un brazo 301, un cilindro hidráulico 302, una pluma 303, elementos de desgaste 304, implementos de excavación 305, medios de tracción 306 y una cabina 307. Se puede disponer una cápsula de acuerdo con la presente divulgación en cada uno de estos dispositivos 301-307 en diferentes realizaciones.

A modo de ejemplo, se pueden disponer cápsulas en una posición 311 del brazo 301 que, por ejemplo, no está sujeta a contacto regular con el suelo durante las operaciones de contacto con el suelo, por ejemplo, en una mitad superior del brazo 301, y en una posición similar 312 a lo largo de la longitud del cilindro hidráulico 302. Las cápsulas pueden estar dispuestas en una posición 313 de la pluma 303 que es preferiblemente la más cercana a una junta con el brazo 301. Las cápsulas pueden estar dispuestas en diferentes posiciones 314 de elementos de desgaste 304 como se describe, por ejemplo, con referencia a las Figuras 7-10, y en caras laterales o el interior 315 de los implementos de excavación. Las cápsulas pueden estar dispuestas en orugas 316 de tractores oruga de medios de tracción 306, o debajo de la cabina 307.

Cuando se disponen cápsulas en posiciones propensas a desgaste, compactación de tierra o golpes, preferiblemente las cápsulas están dispuestas en cavidades formadas en los dispositivos 301-307 en estas ubicaciones. De lo contrario, las cápsulas también pueden estar dispuestas directamente en la superficie de los dispositivos 301-307, es decir, no en ninguna cavidad, en cuyo caso las cápsulas están fijadas a los dispositivos 301-307 con medios de fijación como pernos, soldadura, etc.

Las Figuras 12A-12E muestran esquemáticamente secciones transversales de cápsulas 10a-10c según realizaciones.

En la Figura 12A, la antena de ranura 20 de la cápsula 10a está dispuesta en el medio en relación con el eje X ilustrado. Una PCB 32 del dispositivo electrónico 30 está dispuesta orientada a lo largo de una dirección axial (el eje Z ilustrado) y es paralela a la antena de ranura 20. Más particularmente, una longitud de la PCB 32 (a lo largo del eje Z ilustrado) es paralela a la antena de ranura 20 (a lo largo del eje Z ilustrado). No obstante, la PCB 32 está desplazada respecto de la posición de la antena de ranura 20 (a lo largo del eje X ilustrado). El dispositivo electrónico 30 preferiblemente también incluye al menos un sensor 45 soldado a la PCB 32. El al menos un sensor 45 también puede estar alejado de la PCB 32 como en las Figuras 12B-12D en las que al menos un sensor 45 está fijado a una pared de la cámara interior 16, o incluso alejado de la cápsula; en estos casos, el dispositivo electrónico 30 comprende una conexión eléctrica y/o un enlace de comunicaciones inalámbricas entre el al menos un sensor 45 y la<p>C<b>32 para enviar las mediciones, y a través de la misma conexión eléctrica u otra, la batería 40 da energía al al menos un sensor 45 si no está provisto de su propia batería.

En la Figura 12B, la antena de ranura 20 de la cápsula 10b está dispuesta desplazada respecto del medio en relación con el eje X ilustrado. En esta realización, la PCB también está orientada a lo largo de la dirección axial, y no solo es paralela a la antena de ranura 20 sino que también está alineada con la antena de ranura 20.

En la Figura 12C, la antena de ranura 20 está dispuesta como en la realización de la Figura 11B. La PCB 32 es perpendicular a la dirección axial y está fijada a la pared 15a de tal manera que al menos una porción de la antena de ranura 20 está cubierta por la PCB 32. Tal disposición puede facilitar la conexión eléctrica de la PCB 32 a la antena de ranura 20.

Las cápsulas 10 de las Figuras 12A-12C incluyen cada una cuatro paredes 15a-15d, una primera pared 15a donde se proporciona la antena de ranura 20, y segunda, tercera y cuarta paredes 15b-15d acopladas mecánicamente (preferiblemente de manera permanente, por ejemplo soldadas entre sí) para formar un contenedor. La primera pared 15a puede estar acoplada de manera extraíble a la segunda y cuarta paredes 15b, 15d. En estos ejemplos, la pared 15a que contiene la antena de ranura 20 comprende, ya sea en un área que rodea la ranura o en una totalidad de la pared, material eléctricamente conductor para que la antena de ranura 20 sea capaz de radiar y capturar ondas electromagnéticas. Cuando no es una totalidad de la pared 15a la que comprende el material eléctricamente conductor, una o más porciones de la misma pueden comprender otro material como, por ejemplo, resina. Las paredes restantes, es decir, paredes 15b-15d, pueden comprender material eléctricamente conductor o no conductor.

En este ejemplo, un tapón o tapa acoplable de material dieléctrico 22 está dispuesto en la ranura de la antena de ranura 20. El tapón o tapa puede estar fijado a las paredes que delimitan la ranura con, por ejemplo, medios adhesivos o de fijación.

En la Figura 12D, la cápsula 10c comprende al menos una pared 15a que es de material eléctricamente conductor donde se proporciona la antena de ranura 20, y la al menos una pared 15a está acoplada con otras paredes 15b-15d de un material diferente, ya sea eléctricamente conductor o no. En este ejemplo, se proporciona un tapón o tapa acoplable de material dieléctrico 22 en la al menos una pared 15a donde está dispuesta la antena de ranura 20. El tapón o tapa puede ser fijado a la pared 15a de la cápsula con, por ejemplo, medios adhesivos o de fijación.

En la Figura 12E, la cápsula 10c comprende las mismas paredes 15a-15d y antena de ranura, pero en lugar de un tapón o tapa acoplable, el material dieléctrico 22 llena la totalidad de la cámara interior 16 además de la ranura de la antena de ranura 20.

En realizaciones similares, el material dieléctrico 22 forma las paredes (por ejemplo, las paredes 15b-15d sin incluir la antena de ranura 20, o todas las paredes 15a-15d) y también llena la cámara interior 16, por lo que las paredes y la cámara interior llena están hechas de una sola pieza; en este sentido, las caras exteriores del relleno son paredes de la cápsula. Tales cápsulas se pueden producir, por ejemplo, con un proceso de encapsulado.

En otras realizaciones, la PCB 32, un sensor fijado o conectado a la PCB 32 y/o la batería 40 pueden estar fuera de la cámara interior 16, por ejemplo en otra cavidad formada para recibir dicho(s) componente(s), o pueden estar fijados a una de las paredes 15a-15d de la cápsula 10 desde el exterior. En estas realizaciones, la conexión eléctrica entre componente(s) fuera de la cámara interior 16 y componente(s) dentro de la cámara interior 16 puede realizarse mediante, por ejemplo, uno o más cables, placas de circuito impreso flexibles, etc.

Cabe señalar que la antena de ranura 20 de realizaciones como las descritas con referencia a las Figuras 12A-12E puede estar formada en el espacio existente entre dos o más paredes adyacentes. A modo de ejemplo, las paredes superior e inferior 15a ilustradas en las Figuras 12A-12E pueden ser cada una una pared separada y dispuestas de tal manera que la ranura esté presente entre las dos paredes 15a, formando así una antena de ranura 20 cuando al menos la porción que rodea la ranura es eléctricamente conductora. Es decir, la antena de ranura 20 gracias a dos o más paredes 15a y la forma en que se acoplan entre sí.

Las Figuras 13A-13E muestran esquemáticamente geometrías de antenas de ranura 20a-20e para cápsulas de acuerdo con realizaciones. Las antenas de ranura 20a-20e pueden estar formadas en una o más paredes de las cápsulas.

Una primera antena de ranura 20a es una antena de ranura recta debido a un solo segmento 21a de la misma, que además es recta en este ejemplo. La cápsula de la Figura 5 incluye una antena de ranura como la primera antena de ranura 20a.

Una segunda antena de ranura 20b comprende tres segmentos 21a-21c dispuestos de tal manera que un primer segmento 21a más intermedio está conectado, en un primer extremo del mismo, a un segundo segmento 21b y, en un segundo extremo del mismo, a un tercer segmento 21c. Con respecto a los segmentos primero y tercero 21a, 21c, se han representado ejes longitudinales con líneas discontinuas solo con fines ilustrativos. Asimismo, se ha representado un ángulo 22 formado entre dichos ejes longitudinales. Se podría hacer una representación similar con respecto a los segmentos primero y segundo 21a y 21b. El ángulo más pequeño o el más grande 22 también se podría medir, pero está claro que cualquiera que sea el ángulo 22 que se mida, los ejes longitudinales forman un ángulo diferente de 0°.

Una tercera antena de ranura 20c comprende tres segmentos 21a-21c dispuestos de tal manera que un primer segmento 21a más intermedio está conectado, en extremos respectivos del mismo, a segundo y tercer segmentos 21b, 21c de tal manera que forman ángulos de 90°. Como se muestra en este ejemplo, los segmentos 21a-21c no necesariamente tienen que estar conectados en extremos de los mismos, pero pueden estar conectados en algún punto a lo largo de la longitud de los segmentos. La cápsula de la Figura 6 incluye una antena de ranura como la tercera antena de ranura 20c.

Una cuarta antena de ranura 20d comprende cinco segmentos 21 a-21 e. Un primer segmento 21a más intermedio está conectado, en un primer extremo del mismo, a un segundo segmento 21 b, a su vez conectado a un tercer segmento 21c que es paralelo al primer segmento 21a. El primer 21a más intermedio está conectado, en un segundo extremo del mismo, a un cuarto segmento 21d, que a su vez está conectado a un quinto segmento 21 e que es paralelo al primer segmento 21a.

Otra antena de ranura 20e comprende una pluralidad de segmentos 21a-21e incluyendo cinco segmentos. La disposición de los segmentos 21a-21e es algo similar a la disposición de la cuarta antena de ranura 20d pero, en este ejemplo, los segmentos tercero y quinto 21c, 21e se extienden hacia dentro. De esta forma, la longitud de la pared o paredes donde está dispuesta la antena de ranura 20e es reutilizada por la antena de ranura 20e para alargar la longitud radioeléctrica de la misma, es decir, para alargar el camino que seguirán las corrientes para radiar y/o captar ondas electromagnéticas. En este caso, dicho camino es la concatenación de todos los segmentos 21a-21e, por lo que la longitud del mismo es la suma de las longitudes de los segmentos 21a-21e.

Las diferentes disposiciones de la segunda, tercera, cuarta y quinta antenas de ranura 20b-20e están destinadas a aumentar una longitud efectiva de la antena de ranura 20 en base a, por ejemplo, un tamaño de la pared de la cápsula en la que están formadas. De esta manera, la frecuencia de operación de la antena de ranura 20 se puede reducir con una pared con una longitud menor.

Aunque las antenas de ranura 20a-20e de ejemplo de las Figuras 13A-13E tienen segmentos rectos, en otras realizaciones se pueden disponer geometrías de antena de ranura similares o diferentes en las que uno, algunos o todos los segmentos de las mismas son curvilíneos. Asimismo, no es necesario que las antenas de ranura 20a-20e presenten simetría e incluso pueden tener una geometría irregular. Las antenas de ranura también pueden presentar una geometría similar a un meandro destinada a hacer uso de una mayor porción de la superficie de la pared o paredes donde está dispuesta para aumentar la longitud radioeléctrica.

En algunas realizaciones, la dimensión máxima de la antena de ranura 20 (de realizaciones tales como, pero sin limitación, cualquiera de las de las Figuras 1 a 6, 12A a 12E y 13A a 13E) es de al menos 40 mm. En algunas realizaciones, la dimensión máxima de la antena de ranura 20 (de realizaciones tales como, pero sin limitación, cualquiera de las de las Figuras 1 a 6, 12A a 12E y 13A a 13E) es igual o inferior a 115 mm. Se entiende por dimensión máxima el mayor lado de un rectángulo (como el rectángulo 25 que se muestra con líneas discontinuas en la Figura 13D, pero es evidente que se puede dibujar un rectángulo similar 25 para cualquier otra antena de ranura) que encierra una forma de la ranura 20 con lados del rectángulo tangentes a la ranura 20; con referencia al rectángulo 25 de la Figura 13D, la dimensión máxima corresponde a la longitud del lado indicado con la letra L, que es mayor que la longitud del lado indicado con la letra W.

La dimensión máxima de la antena de ranura afecta el rendimiento radioeléctrico de la misma para diferentes frecuencias, aumentando o reduciendo así la ganancia en cada frecuencia.

En algunas realizaciones, la anchura máxima de la al menos una de las paredes donde está dispuesta la antena de ranura 20 (de realizaciones tales como, pero sin limitación, cualquiera de las de las Figuras 1 a 6, 12A a 12 E y 13A a 13E) tiene una anchura de al menos 20 mm. En algunas realizaciones, la anchura es como máximo de 60 mm. Un rectángulo que encierra la al menos una pared puede dibujarse como el rectángulo 25 para una antena de ranura, pero con lados del rectángulo tangentes a la al menos una pared; la anchura máxima en estos casos es la longitud del lado que es más corto de los lados del rectángulo, es decir, el correspondiente a la longitud W mostrada en la Figura 13D pero con un rectángulo para la al menos una pared. El rectángulo se dibuja así con respecto a una dirección longitudinal particular y una primera dirección transversal de la al menos una pared.

La anchura de la pared o paredes afectan la ganancia de la antena de ranura; la anchura se mide a lo largo de la dirección de las dos direcciones perpendiculares que cierra la cápsula y tiene una longitud lo más corta entre dichas dos direcciones perpendiculares.

En algunas realizaciones, la al menos una de las paredes donde la antena de ranura 20 (de realizaciones tales como, pero sin limitación, cualquiera de las de las Figuras 1 a 6, 12A a 12E y 13A a 13E) tiene un grosor de al menos 1,0 mm y, preferiblemente, es inferior o igual a 20,0 mm. En algunas realizaciones, el grosor está entre 2,0 mm y 8,0 mm, incluyendo los puntos finales en el rango. El grosor es la tercera dimensión de la pared que no está incluida en el rectángulo que encierra la al menos una pared, es decir, el grosor en una segunda dirección transversal.

El grosor de la pared o paredes se puede seleccionar en función de las tensiones o desgaste esperados que la cápsula va a sufrir durante las operaciones de contacto con el suelo en función de la ubicación de la cápsula en la máquina de movimiento de tierras. El grosor se mide a lo largo de la dirección hacia el interior de la cámara interior y, por lo tanto, no es ninguna de las dos direcciones perpendiculares que cierra la cápsula, es decir, las de la longitud máxima y la anchura máxima. Se ha descubierto que grosores dentro del rango mencionado anteriormente tiene poca o ninguna influencia en la ganancia de la antena de ranura.

Las Figuras 14A-14B muestran diferentes vistas de un aparato 500a de acuerdo con ejemplos.

El aparato 500a comprende una lámina 515 con una antena de ranura 20 dispuesta en ella. Además, en ejemplos preferidos como los de estas Figuras, la lámina 515 también comprende al menos un canal 25 para instalar un sensor 90 de un dispositivo electrónico 30, como un sensor de efecto Hall, y superficies sobresalientes 65 que podrían facilitar la extracción del aparato 500a cuando está introducido en un dispositivo (como en la Figura 15) mediante una herramienta de extracción. En otros ejemplos, solo una de estas características adicionales, es decir, canal(es) 25 y superficie(s) sobresaliente(s) 65, o ninguna de ellas está presente.

Se puede introducir parcialmente una herramienta de extracción en una porción del aparato 500a que esté rebajada con respecto a la superficie sobresaliente 65. La herramienta de extracción se pone en contacto con la superficie sobresaliente 65. Luego, se rota la herramienta de extracción hacia una abertura de una cavidad donde está insertado el aparato 500a, o en otras palabras, hacia una dirección de extracción. De este modo, la herramienta de extracción aplica par de torsión sobre la superficie sobresaliente 65 y, como resultado, el aparato 500a tiende a rotar dentro de la cavidad. La herramienta de extracción es preferiblemente un dispositivo puntiagudo como, por ejemplo, un punzón, un destornillador, etc.

El aparato 500a además comprende el dispositivo electrónico 30 que incluye una placa de circuito impreso 32 y una batería 40. La PCB 32 está acoplada mecánicamente con la lámina 515 para resistir mejor, por ejemplo, impactos y esfuerzos. Con este fin, medios de fijación como tornillos 39 pueden unir la PCB 32 a la lámina 515, la que puede incluir medios de fijación propios para cooperar con los de la PCB 32, por ejemplo, orificios roscados en este caso. La batería 40 también está preferiblemente acoplada mecánicamente con la PCB 32, por ejemplo, mediante abrazaderas 48.

Terminales 35, 36 están dispuestos en la lámina 515, la PCB 32, o entre ellas para conectar eléctricamente la antena de ranura 20 con la PCB 32 para alimentar la primera. Un módulo de comunicaciones inalámbricas 38 montado en la PCB 32 controla el funcionamiento de la antena de ranura 20 para que pueda radiar y/o capturar ondas electromagnéticas.

Como se ha mencionado arriba, el dispositivo electrónico 30 puede comprender un sensor 90 a disponer en un canal 25, y/o un sensor no dispuesto en ningún canal, por ejemplo, montado en la PCB 32.

En otros ejemplos como los de las Figuras 15A a 18, el aparato 500a puede ser aún más compacto cuando la batería 40 del dispositivo electrónico 30 es una o una pluralidad de pilas de botón.

La Figura 15A muestra una perspectiva de un aparato 500b, y la Figura 15B muestra una sección transversal de dicho aparato 500b mientras está introducido en una cavidad 97.

El aparato 500b comprende, además de la lámina 515, una o más paredes laterales 516 que se extienden desde la lámina 515 para formar un recipiente abierto destinado a proporcionar protección adicional al dispositivo electrónico alojado y aumentar la rigidez del aparato 500b. La una o más paredes laterales 516 pueden estar acopladas mecánicamente a la lámina 515, por ejemplo, pueden estar soldadas entre sí, o la lámina 515 puede estar doblada para formar una o más paredes laterales 516, es decir, la lámina 515 integralmente proporciona la pared o paredes laterales.

Como se ha mencionado anteriormente, la batería 40 es una pila de botón para reducir el perfil del aparato 500b.

Los tornillos 19a atraviesan toda la lámina 515 y las paredes laterales 516, pero en otros ejemplos los orificios pasantes para los tornillos 19a están dispuestos solo en la lámina 515, es decir, están fuera de la proyección de las paredes 516. Los tornillos 19a fijan el aparato 500b a la cavidad 97, que tiene orificios dispuestos en al menos una pared 99 de la misma.

El aparato 500b está preferiblemente dispuesto de tal manera que la lámina 515 cubre una abertura 96 de la cavidad 97, y está preferiblemente dispuesto al ras con una superficie 94 donde se forma la abertura 96. De esta manera, se mejora la propagación de las ondas electromagnéticas radiadas por la antena de ranura, y se pueden recibir ondas electromagnéticas con mayor potencia que en una disposición en la que la lámina 515 se proporciona dentro de la cavidad 97.

Como se puede apreciar, el dispositivo electrónico del aparato 500b está dispuesto en una cara de la lámina 515 que está orientada hacia dentro con respecto a la cavidad 97. De esta manera, la lámina 515 y las paredes 99 de la cavidad 97 delimitan una cámara que está protegida por cada uno de estos miembros; la una o más paredes laterales 516, en los ejemplos en los que el aparato 500b las comprende, también sirven para proteger la cámara. La entrada de partículas puede reducirse aún más proporcionando un material dieléctrico en la ranura de la antena de ranura para cubrirla. Y dado que la antena de ranura no está dentro de esta cámara, la jaula de Faraday formada por la lámina 515 y las paredes 99 no afecta el rendimiento radioeléctrico de la antena de ranura.

La Figura 16A muestra una perspectiva de un aparato 500c, y la Figura 16B muestra una sección transversal de dicho aparato 500c mientras está introducido en una cavidad 97.

El aparato 500c es similar al aparato 500b de las Figuras 15A-15B, pero en lugar de tornillos, el aparato 500c comprende una tapa 70 dispuesta en la lámina 515 como medios de sujeción. La tapa 70 incluye protuberancia(s) 71 o aleta(s) para fijar el aparato 500c a las paredes 99 de la cavidad 97 y producir fricción que mantiene el aparato 500c introducido en ella con mayor fiabilidad. El aparato 500c comprende preferiblemente también una o más paredes laterales 516 (o la lámina 515 doblada para formar una pared o paredes laterales) de modo que la tapa 70 está soportada por la(s) pared(es) lateral(es).

La Figura 17A muestra una perspectiva de un aparato 500d, y la Figura 17B muestra una sección transversal de dicho aparato 500d mientras está introducido en una cavidad 97.

El aparato 500d comprende la lámina 515 y, como medios de sujeción, uno o más lados de la misma están soldados a paredes 99 o a una superficie 94 donde está formada la abertura 96 de la cavidad 97, formando así una o más juntas de soldadura 600. Uno o más lados de la lámina 515 pueden estar dispuestos formando un ángulo diferente de 90° con respecto a una superficie más grande de la lámina 515, es decir, no son perpendiculares a una superficie más grande de la misma (es decir, aquella en la que está dispuesta la antena de ranura) lo que puede facilitar el proceso de soldadura.

La Figura 18 muestra una sección transversal de un aparato 500e mientras está introducido en una cavidad 97.

El aparato 500e comprende material dieléctrico 601 fijado a la lámina 515 y dispositivo electrónico, y también fijado a paredes 99 de la cavidad. El material dieléctrico 601 está aplicado preferiblemente mediante un proceso de encapsulado.

Con referencia a las Figuras 14A a 18, en aquellos ejemplos en los que la lámina 515 comprende uno o más canales 25, y uno o más sensores de efecto Hall están dispuestos en uno de esos canales 25, dichos canales 25 están preferiblemente en una cara de la lámina 515 que está orientada hacia fuera con respecto a la cavidad 97 para que el/los sensor(es) pueda(n) detectar hacia el exterior del dispositivo 95 sin ser bloqueados por el material metálico de la lámina 515. Los sensores de efecto Hall son capaces de detectar campos magnéticos, y detectarlos mejor cuando están dispuestos en un canal de este tipo ya que existen menos alteraciones de los campos magnéticos que en la otra cara de la lámina 515. El sensor se puede utilizar para la detección de caídas del dispositivo de la máquina de movimiento de tierras desde otro dispositivo de la máquina de movimiento de tierras, por ejemplo, un elemento de desgaste como un diente desde otro elemento de desgaste como un adaptador intermedio, un adaptador soldado o un adaptador fijado mecánicamente. Con este fin, el sensor detecta campos magnéticos de uno o más imanes dispuestos en el otro dispositivo de tal manera que los campos magnéticos de los mismos son medibles por el sensor de efecto Hall.

En otros ejemplos, el dispositivo electrónico de aparatos como se describe con referencia a las Figuras 14A a 18 no incluye la batería 40, en cuyo caso el dispositivo y las antenas de ranura pueden recibir energía de una fuente de alimentación separada.

Las Figuras 19A-19B muestran diferentes secciones transversales de una cápsula 10 según realizaciones.

La cápsula 10 incluye una pluralidad de paredes 15a-15b, y aunque no se ve una de las paredes 15a tiene una antena de ranura dispuesta en ella. Dentro de la cámara interior formada por la pluralidad de paredes 15a-15b hay una PCB 32 conectada eléctricamente con la antena de ranura y una batería 40.

La cápsula 10 incluye además un protector 50 dispuesto adyacente a la pared 15a con la antena de ranura, particularmente en una superficie externa de la misma. El protector 50, que también se ilustra en las Figuras 20A-20B, protege dicha pared 15a de, por ejemplo, finos.

En realización en la que la cápsula 10 comprende una tapa 70, como en las Figuras 19A-19B, el protector 50 está preferiblemente entre la tapa 70 y la pared 15a con la antena de ranura.

Las Figuras 20A-20B muestran diferentes vistas de un protector 50 como se proporciona en una cápsula de acuerdo con realizaciones, como las de las Figuras 19A-19B.

El protector 50 está hecho de un material eléctricamente no conductor para no interferir con la transmisión y/o recepción de señales inalámbricas por la antena de ranura. El material del protector 50 está preferiblemente seleccionado para hacer que el protector 50 sea rígido, incluyendo pero sin limitación a aleaciones eléctricamente no conductoras.

El protector 50 está preferiblemente provisto de medios de fijación 51, en este caso orificios pasantes para la introducción de tornillos, aunque también son posibles otros medios de fijación, incluido adhesivo. En una cara del protector 50 hay preferiblemente una protuberancia 52 con forma y dimensionada acorde a la ranura de la antena de la ranura. Cuando el protector 50 está dispuesto como en las Figuras 19A-19B, es decir, en la superficie externa de la cápsula, la cara con la protuberancia 52 está orientada hacia la cámara interior y se acopla positivamente con la ranura de la antena de ranura.

La Figura 21 muestra una vista en despiece de una cápsula 10 de acuerdo con realizaciones.

La cápsula 10 incluye al menos la pluralidad de paredes 15a-15b que proporcionan la cámara interior, una batería 40, una PCB 32, una antena de ranura 20 en una de las paredes 15a, un protector 50, medios de fijación en forma de tornillos 19a y tuercas cooperantes 19b, y una tapa 70.

En este texto, el término "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como que excluyen la posibilidad de que lo que está descrito y definido pueda incluir otros elementos, etapas, etc.

Por otro lado, la divulgación obviamente no se limita a la(s) realización(es) específica(s) descrita(s) en este documento, sino que también abarca cualquier variación que pueda ser considerada por cualquier persona experta en la técnica (por ejemplo, en lo que respecta a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro del alcance general de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una cápsula (10) para proteger un dispositivo electrónico (30) para una máquina de movimiento de tierras, comprendiendo la cápsula (10) paredes (15a-15d) que encierran una cámara interior (16) configurada para albergar un dispositivo electrónico (30); caracterizada por que la cápsula (10) comprende una antena de ranura (20) dispuesta en al menos una de las paredes (15a-15d), y la al menos una de las paredes (15a-15d) en la que está dispuesta la antena de ranura (20) es una cubierta, donde la cubierta (15a) puede estar acoplada de manera extraíble a una o más de las paredes (15a-15d) de la cápsula (10), y donde la cubierta (15a) comprende un material eléctricamente conductor en donde está dispuesta la antena de ranura.

2. La cápsula (10) de la reivindicación 1, que comprende además material dieléctrico (22) que llena la ranura de la antena de ranura (20).

3. La cápsula (10) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la al menos una de las paredes (15a-15d) tiene una longitud máxima en una dirección longitudinal particular, una anchura máxima en una primera dirección transversal particular y un grosor en una segunda dirección transversal, donde la longitud máxima es mayor o igual a la anchura máxima y donde la antena de ranura (20) tiene una longitud máxima en la dirección longitudinal que es al menos el 60% y es inferior o igual al 100% de la longitud máxima de la al menos una de las paredes.

4. La cápsula (10) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además el dispositivo electrónico (30), donde el dispositivo electrónico comprende una fuente de energía eléctrica (40) y está al menos configurado para la transmisión inalámbrica de datos; donde el dispositivo electrónico (30) está conectado eléctricamente a la antena de ranura (20); y donde la cámara interior (16) alberga el dispositivo electrónico (30) o al menos uno o más componentes del mismo.

5. La cápsula (10) de la reivindicación 4, donde el dispositivo electrónico (30) además comprende al menos un sensor (45) configurado para detectar una o más de: tensión, desgaste, presión, temperatura, aceleración, posición, material o terreno, y caída de un elemento de desgaste.

6. La cápsula (10) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la antena de ranura tiene un solo segmento recto o una pluralidad de segmentos, estando cada segmento conectado a otro u otros segmentos más.

7. Un dispositivo (100, 200, 301-307) para una máquina de movimiento de tierras, que comprende: una cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores; donde el dispositivo es uno de: un elemento de desgaste (100, 200, 304), implementos de excavación (305), una pluma (303), un brazo (301), un cilindro hidráulico (302), medios de tracción (306) o una cabina (307).

8. El dispositivo (100, 200, 301-307) de la reivindicación 7, que comprende además una cavidad que tiene la cápsula (10) dispuesta en ella.

9. El dispositivo (100, 200, 301-307) de la reivindicación 8, donde el dispositivo es un elemento de desgaste que comprende un diente (100), y donde uno de:

- la cavidad (126) está dentro de una porción hembra (110) del diente (100);

- la cavidad (125) está en una superficie (121) del diente (100) en un extremo (102) opuesto a un extremo de desgaste (101) del diente (100); y

- la cavidad (127) está en una superficie externa (106).

10. El dispositivo (100, 200, 301-307) de la reivindicación 8, donde el dispositivo es un elemento de desgaste que comprende un adaptador o un adaptador intermedio (200), teniendo el adaptador o el adaptador intermedio (200) una porción macho (205) adaptada para inserción en una porción hembra (110) de un diente (100) y que delimita un primer extremo del elemento de desgaste, y una porción posterior (207) que delimita un segundo extremo del elemento de desgaste, y donde uno de:

- la cavidad (225-227) se encuentra en la porción macho (205), ya sea en una superficie (206) en un extremo de contacto con diente (201) o adyacente a un orificio pasante (220) del adaptador o adaptador intermedio (200) para recibir un pasador para acoplar mecánicamente el adaptador o el adaptador intermedio (200) con el diente (100) y preferiblemente paralelo al orificio pasante (220);

- la cavidad (228-229) se encuentra en la porción posterior (207) ya sea en una superficie (208) de la que sobresale la porción macho (205) o en una superficie externa (209).

11. El dispositivo (100, 200, 301-307) de una cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, donde una superficie lo más externa de la al menos una de las paredes (15a-15d) que tiene la antena de ranura (20) dispuesta en ella está al ras con una superficie del elemento de desgaste (100, 200) donde está formada una abertura de la cavidad (125-127, 225-229).

12. Una máquina de movimiento de tierras que comprende una o más cápsulas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, y/o uno o más dispositivos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-11.

13. Un procedimiento de fabricación de una cápsula (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende:

fabricar paredes (15A-15D) de la cápsula (10) de una aleación utilizando un molde, o fabricar las paredes (15A-15D) de la cápsula (10) de una resina con un proceso de encapsulado utilizando un dispositivo (100, 200, 301-307) para una máquina de movimiento de tierras como molde donde al menos una pared (15A) de las paredes (15A-15D) comprende o está hecha de material eléctricamente conductor;

formar o añadir una antena de ranura (20) en la al menos una pared (15a);

donde la al menos una pared (15a) está fabricada de tal manera que forma una cubierta (15a) que puede estar acoplada de manera extraíble a una o más de las paredes (15b-15d) de la cápsula (10) para cerrar la cámara interior (16).

14. El procedimiento de la reivindicación 13, donde el procedimiento comprende la etapa de fabricación de paredes (15a-15d) con el proceso de encapsulado, y el proceso de encapsulado se lleva a cabo con el dispositivo electrónico (30) de la cápsula (10) introducido en el molde.

15. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 13-14, que comprende además: proporcionar medios de fijación; y acoplar la cubierta (15a) con la una o más paredes (15a-15d) utilizando los medios de fijación de manera extraíble.

16. Un procedimiento que comprende:

proporcionar un dispositivo (100, 200, 301-307) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-11; fabricar la cápsula (10) del dispositivo (100, 200, 301-307) con un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13-15;

formar, en el dispositivo (100, 200, 301-307), la cavidad (125-127, 225-229) adaptada para recibir la cápsula (10); e introducir la cápsula (10) en la cavidad formada (125-127, 225-229).