ES3049667T3 - Fastener, monitoring method and system - Google Patents

Abstract

Un método de monitorización mediante un sistema de monitorización (1) que tiene un primer dispositivo terminal (2; 2'; 2' ') y un segundo dispositivo terminal (3; 103); en donde dicho primer dispositivo terminal (2; 2'; 2' ') es un sistema de control; en donde dicho segundo dispositivo terminal (3; 103) es un sujetador, en particular un tornillo, que fija juntos, en uso, dos o más componentes (E, C) de un aparato mecánico; en donde dicho segundo dispositivo terminal (3; 103) está provisto de uno o más sensores (9) y una placa de circuito impreso (12) con una porción de comunicación inalámbrica (137); en donde el primer dispositivo terminal (2; 2'; 2' ') y el segundo dispositivo terminal (3; 103) intercambian datos de forma inalámbrica directa y/o indirecta, es decir a través de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Elemento de sujeción, método y sistema de monitorización

[0005] Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

[0007] Esta solicitud de patente reivindica prioridad frente a la solicitud de patente italiana n.° 102021000018041, presentada el 8 de julio de 2021.

[0009] Campo técnico

[0011] La presente solicitud de patente de invención se refiere a un elemento de sujeción, un sistema y un método de monitorización.

[0013] Se refiere a un elemento de sujeción, en particular un tornillo, que comprende uno o más sensores para garantizar, adicionalmente a su función de sujeción de componentes de un aparato mecánico, tanto la función de generar dinámicamente señales (en particular señales electromagnéticas) en función de las condiciones de trabajo, en concreto, las condiciones de uso instantáneas del elemento de sujeción junto con cualquier fenómeno físico que atraviese instantáneamente el elemento de sujeción, y la función de transferir estas señales fuera del propio elemento de sujeción.

[0015] El elemento de sujeción interactúa a distancia con un sistema de control, a fin de formar un sistema de monitorización para controlar dinámicamente las condiciones de trabajo del propio elemento de sujeción.

[0017] Una pluralidad de elementos de sujeción puede interactuar a distancia con un sistema de control, con el fin de formar un sistema de monitorización para controlar dinámicamente las condiciones de trabajo de un sistema complejo de elementos de sujeción. Por ejemplo, puede aplicarse una pluralidad de elementos de sujeción a un aparato mecánico complejo (por ejemplo, una maquinaria o motor industrial) y, al interactuar con el sistema de control, formar un complejo sistema de monitorización capaz de: detectar instantáneamente parámetros de funcionamiento predeterminados del aparato mecánico; predecir cualquier actividad de mantenimiento; y señalar cualquier funcionamiento defectuoso. Así pues, se proporciona un sistema de monitorización predictiva del funcionamiento de un aparato mecánico.

[0019] Antecedentes de la invención

[0021] El uso de elementos de sujeción, en particular tornillos, para conectar dos o más componentes de un aparato mecánico es conocido. Los elementos de sujeción, en particular tornillos, se aplican en muchos aparatos mecánicos.

[0023] En general, un elemento de sujeción comprende un vástago que constituye el elemento de conexión/fijación, en función del tipo de elemento de sujeción. Un vástago puede tener una cabeza o puede cooperar con otros componentes tales como: tuercas, arandelas, anillos o similares.

[0025] Algunos ejemplos de elementos de sujeción son: el espárrago o el tornillo de tracción (que además del vástago comprende también una cabeza, que se proyecta tanto axial como radialmente fuera del vástago). También se conocen otros elementos de sujeción, tal como, por ejemplo, espárragos o varillas de tensión especiales.

[0027] La presente divulgación se refiere preferentemente a elementos de sujeción, en particular tornillos, fabricados con un material más ligero que el acero y de alto rendimiento (en general, para aplicaciones de automoción y aeroespaciales). Por ejemplo, la presente divulgación se refiere a elementos de sujeción fabricados con un material de alta resistencia mecánica y térmica, por ejemplo, hechos de aleación de titanio.

[0029] También es conocida la provisión de sensores instalados en elementos de sujeción; en cualquier caso, estos sensores deben estar alimentados eléctricamente. Los elementos de sujeción de tipo conocido que tienen sensores se usan para pruebas, es decir, en condiciones en las que un operario tiene la posibilidad de acceder directamente al elemento de sujeción.

[0031] También es conocida, a partir del documento US 10055623 B2, el uso de un adaptador con sensores que se coloca entre el elemento de sujeción y una herramienta de apriete para detectar, durante la operación de apriete, el par de apriete aplicado.

[0033] Este tipo de adaptador está configurado para determinar la fuerza de apriete estática, es decir, la fuerza con la que se ha apretado el elemento de sujeción.

[0035] Este tipo de adaptador conocido con sensores comprende una pluralidad de sensores dispuestos en el interior de su cuerpo para detectar el par de apriete; de forma adicional, debe ser capaz de transmitir el par de apriete de la herramienta al elemento de sujeción sin dañarse ni deformarse. Así pues, desventajosamente, este tipo conocido de adaptador con sensores es particularmente voluminoso, además de pesado, dado que debe estar hecho de metal para poder garantizar una resistencia y una transmisión del par adecuadas durante el apriete. De forma adicional, este adaptador de tipo conocido con sensores permite la detección del par de apriete solo durante el apriete del elemento de sujeción individual específico.

[0036] De forma adicional, es conocido por realizar mediciones de detección puntuales para actividades de mantenimiento y control de calidad, tal como la detección de cualquier sustitución de elementos de sujeción. A partir del documento WO 2018/030942 A1 se conoce un método de sujeción y monitorización.

[0037] Sumario de la invención

[0038] Los elementos de sujeción, en particular los tornillos, son sometidos, durante su uso, a elevadas fuerzas mecánicas y térmicas; así pues, deben tener una gran resistencia mecánica (y a menudo también térmica), para garantizar la resistencia a la fatiga y el correcto funcionamiento, con el tiempo, de los aparatos mecánicos en los que se aplican. Con frecuencia, los elementos de sujeción, en particular los tornillos, se instalan en posiciones sometidas a fuertes vibraciones. Por ejemplo, en la cabeza de un motor de combustión, o en vehículos en aplicaciones aeronáuticas o espaciales, o en maquinarias industriales.

[0039] Los elementos de sujeción de un sistema complejo, tal como un aparato mecánico (por ejemplo, una pieza de maquinaria industrial), de tipo conocido, no son capaces de detectar dinámicamente las condiciones de trabajo predeterminadas.

[0040] Los elementos de sujeción de tipo conocido no permiten realizar actividades predictivas para programar el mantenimiento, en función de las condiciones de trabajo instantáneas del propio aparato mecánico. A este respecto, cabe destacar que, desventajosamente, en aparatos mecánicos convencionales, el control del estado de las sujeciones se lleva a cabo durante las operaciones de mantenimiento programadas estadísticamente. En este caso, entonces, el aparato mecánico debe detenerse para su mantenimiento (control para volver a apretar o sustituir los elementos de sujeción) incluso si, en realidad, no fuera necesario o, en el peor de los casos (por ejemplo, si se hace un mal uso de los aparatos mecánicos), durante las operaciones debido a roturas o daños.

[0041] Ventajosamente, el elemento de sujeción, de acuerdo con la presente divulgación, está configurado para apretar cuerpos sometidos a fuertes tensiones dinámicas, en concreto vibraciones y/o tensiones térmicas.

[0042] El propósito de la presente invención es proporcionar un elemento de sujeción, un sistema y un método de monitorización que permiten la detección a distancia y dinámica, es decir, continua, de parámetros de trabajo predeterminados.

[0043] El propósito de la presente invención es proporcionar un elemento de sujeción que sea capaz de comunicarse con un sistema de control de forma remota, en concreto, sin conexión por cable.

[0044] La finalidad de la presente invención es proporcionar un sistema de monitorización que pueda detectar, remotamente, señales generadas por elementos de sujeción y llevar a cabo la monitorización de un aparato mecánico, tanto en condiciones de prueba como de trabajo durante toda la vida útil del aparato mecánico.

[0045] El propósito de la presente invención es proporcionar un sistema de monitorización que pueda realizar actividades predictivas para el mantenimiento en función de las condiciones reales de trabajo de un aparato mecánico.

[0046] De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de monitorización de acuerdo con la reivindicación 1.

[0047] De acuerdo con la presente invención, se proporciona un elemento de sujeción, en particular un tornillo, de acuerdo con la reivindicación 6.

[0048] De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de monitorización de acuerdo con la reivindicación 14

[0049] En las reivindicaciones dependientes se exponen realizaciones particulares de la invención.

[0050] Breve descripción de los dibujos

[0051] La presente invención se describirá ahora con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran una realización no limitativa de la misma, en los que:

[0052] - la figura 1 ilustra, esquemáticamente, y parcialmente en sección, un sistema de monitorización de acuerdo con la presente invención;

[0053] - las figuras 2 y 3 ilustran, esquemáticamente, algunos detalles de la figura 1;

[0054] - la figura 4 ilustra, esquemáticamente, un ejemplo adicional de sistema de monitorización de acuerdo con la presente invención; y,

[0055] - la figura 5 es una vista en perspectiva de un detalle de un sistema de monitorización de acuerdo con la presente invención.

[0056] Descripción detallada de la invención

[0057] En la figura 1, el número de referencia 1 indica, en su conjunto, un sistema de monitorización de acuerdo con la presente invención.

[0058] El sistema de monitorización 1 comprende un sistema de control 2 y uno o más elementos de sujeción 3.

[0059] Ventajosamente, el sistema de monitorización 1 comprende, de forma adicional, un terminal de recarga 60 (como se ilustrará mejor a continuación).

[0060] La expresión "elemento de sujeción" se refiere a un elemento configurado para conectar dos o más componentes mecánicos E, C de un aparato mecánico. Un elemento de sujeción 3 está configurado para ser sometido, durante su uso, a fuertes fuerzas mecánicas. Por ejemplo, el elemento de sujeción 3 está configurado para apretar cuerpos sometidos a fuertes tensiones dinámicas, en concreto, vibraciones y/o tensiones térmicas.

[0061] Ventajosamente, el elemento de sujeción 3 está configurado para resistir altas temperaturas, en particular temperaturas superiores al punto de fusión del acero, tal como, por ejemplo, temperaturas superiores a 1300 °C. Ventajosamente, el elemento de sujeción 3 está hecho de un material que tiene una gran resistencia mecánica. Simplemente a modo de ejemplo no limitativo, el elemento de sujeción 3 está hecho de metal, tal como: aleaciones de acero, aleaciones de titanio o materiales equivalentes.

[0062] De acuerdo con el ejemplo esquemático ilustrado en la figura 1, el elemento de sujeción 3 es un tornillo que comprende un vástago 4 que tiene un eje longitudinal X. El vástago 4 tiene una forma básicamente cilíndrica y está provisto de un roscado 5. De acuerdo con el ejemplo ilustrado, el roscado 5 es externo, en concreto se realiza en una porción externa respectiva del vástago 4. El tornillo 3 comprende una cabeza 6, configurada para interactuar con un elemento de apriete.

[0063] Sin perder generalidad y de acuerdo con variantes no ilustradas, el elemento de sujeción 3 puede ser de otro tipo. Por ejemplo, el elemento de sujeción puede ser un espárrago, o una varilla de tensión, o puede estar emparejado con una tuerca para formar un perno. Por ejemplo, de acuerdo con la presente invención, los siguientes pueden considerarse elementos de sujeción: remaches, tornillos, tirantes o similares.

[0064] De acuerdo con el ejemplo ilustrado, en la figura 1, el elemento de sujeción 3 tiene una cavidad 7 y una carcasa 8. La cavidad 7 se hace a lo largo del vástago 4 y mira hacia el exterior del tornillo 3 a través de la carcasa 8. La cavidad 7 es coaxial al eje longitudinal X. La carcasa 8 está hecha principalmente en el interior de la cabeza 6. La cavidad 7 preferentemente, pero sin límites, tiene una sección transversal circular.

[0065] A continuación, sin perder generalidad, se hará referencia a un tornillo 3 como elemento de sujeción.

[0066] El tornillo 3 comprende, de forma adicional, uno o más sensores 9. Uno o más sensores 9 están dispuestos en el interior de la cavidad 7.

[0067] La figura 4 ilustra, con el 103, una variante del tornillo 3. En la figura 4, los componentes en común con el tornillo 3 mantienen la misma numeración y deben considerarse incluidos aquí sin repetirlos (en aras de la brevedad). El vástago 4 del tornillo 103 es sólido; dicho de otra forma, no tiene la cavidad 7. En este caso, los sensores 9 pueden estar insertados en el interior de la carcasa 8, o estar dispuestos, al menos parcialmente, fuera del tornillo 103. De acuerdo con una variante no ilustrada, uno o más sensores 9 están situados fuera del tornillo 3 o 103.

[0068] El tornillo 3 o 103 comprende un microprocesador 10. El tornillo 3 o 103 comprende una batería recargable inalámbrica 11. La batería recargable inalámbrica 11 y el microprocesador 10 están preferentemente integrados en una placa de circuito impreso 12.

[0069] Ventajosamente, el tornillo 13 o 103 comprende un sistema de recolección de energía 13. El sistema de recolección de energía 13 está configurado para transformar una fuente de energía en electricidad con la que alimentar directamente los sensores 9 y/o la placa de circuito impreso 12 y/o la batería recargable inalámbrica 11. Ejemplos típicos de fuentes de energía incluyen: energía solar (fuente de luz interna o externa), energía mecánica (vibraciones, ondas sonoras, corrientes, movimiento humano); energía térmica (gradiente de temperatura); ondas electromagnéticas.

[0070] El sistema de recolección de energía 13 puede estar dispuesto en el interior de la cavidad 7 y/o de la carcasa 8. De acuerdo con una variante no ilustrada, el sistema de recolección de energía 13 puede estar situado fuera del cuerpo del tornillo 3.

[0071] Ventajosamente, el tornillo 3 puede comprender una pluralidad de sistemas de recolección de energía 13, incluyendo diferentes tipos de ellos. Un sistema de recolección de energía 13 puede elegirse de dentro de un grupo de sistemas de recolección de energía 13 que son diferentes según el tipo de fuente de energía que se convierte en electricidad. Por ejemplo, un sistema de energía 13 puede ser, por elección, un sistema de conversión de una o varias de las siguientes fuentes de energía: energía mecánica, en particular energía cinética y/o energía potencial; energía electromagnética; energía térmica; energía química; energía gravitatoria; energía atómica.

[0072] Cada sistema de recolección de energía 13 comprende, generalmente, un transductor piezoeléctrico 14 configurado para transformar en electricidad una fuente de energía que incide sobre él. Cada sistema de recolección de energía 13 puede comprender una pluralidad de transductores piezoeléctricos 14.

[0073] Cada transductor 14 puede elegirse de dentro de un grupo de transductores piezoeléctricos que son diferentes, según la fuente de energía.

[0074] En las figuras 2 y 3, se ilustran esquemáticamente secciones de transductores piezoeléctricos 14, a modo de ejemplo no limitativo.

[0075] Un transductor piezoeléctrico 14 comprende generalmente una estructura de oblea compuesta, en orden, por la siguiente secuencia de componentes:

[0076] - un sustrato 15;

[0077] - un electrodo 161;

[0078] - una capa de material piezoeléctrico 17;

[0079] - un electrodo adicional 16II.

[0080] Ventajosamente, el sustrato 15 está hecho de material elástico; de esta forma, el transductor piezoeléctrico 14 tiene, a su vez, buena elasticidad.

[0081] Ventajosamente, el sustrato 15 está hecho, al menos parcialmente, de: latón y/o fibra de carbono y/o acero inoxidable y/o material no magnético tal como latón con plata.

[0082] La capa de material piezoeléctrico 17 puede estar hecha de material inorgánico y/u orgánico. El sustrato inorgánico 15 puede comprender cerámica monocapa o multicapa. La capa de material piezoeléctrico 17 puede comprender uno o más de estos materiales: PZT, ZnO, SnO, PVDF, P(VDF-FrFE) u otros materiales equivalentes.

[0083] Si un transductor piezoeléctrico 14 se deforma, como se ha ilustrado, se genera una diferencia de potencial entre los dos electrodos 16I y 16II para generar electricidad como resultado.

[0084] Ventajosamente, el hecho de que el transductor piezoeléctrico 14 esté hecho de material elástico hace posible que el transductor piezoeléctrico 14 vibre según su propio modo natural cuando está sometido a una fuerza externa. Esto permite prolongar la generación de electricidad, incluido el momento en que cesa la fuerza externa que generó la activación del transductor piezoeléctrico 14.

[0085] La figura 3 ilustra un transductor piezoeléctrico 14 de doble capa, es decir, con electrodos 16 y una capa de material piezoeléctrico 17 dispuestos a ambos lados del sustrato 15.

[0086] Si el transductor piezoeléctrico 14 se deforma, se genera una diferencia de potencial entre los dos electrodos 16 para generar electricidad como resultado.

[0087] Ventajosamente, el transductor piezoeléctrico 14 hecho de material elástico puede vibrar según su propio modo natural cuando está sometido a una fuerza externa. Esto permite prolongar la generación de electricidad, incluido el momento en que cesa la fuerza externa que generó la activación del transductor piezoeléctrico 14.

[0088] Los electrodos 16 están hechos al menos parcialmente de material eléctricamente conductor. Los electrodos 16 pueden estar conectados en serie o en paralelo.

[0089] De acuerdo con una variante no ilustrada, el transductor piezoeléctrico 14 puede tener un revestimiento hecho de material aislante. El material aislante puede ser aislante eléctrico y/o térmico y/o impermeable.

[0091] Así pues, un sustrato 15 de este tipo es adecuado para una aplicación en la que el transductor piezoeléctrico 14 está sometido a vibraciones fuertes y frecuentes. De forma adicional, el valor de la densidad por encima de 5 g/cm3, en particular por encima de 6 g/cm3, preferentemente por encima de 8 g/cm3, permite obtener oscilaciones más amplias y, como resultado, mayor deformación de la capa de material piezoeléctrico 17 durante su uso.

[0093] Cuando una fuerza externa provoca la deformación, en particular la vibración, de la capa de material piezoeléctrico 17 de un transductor piezoeléctrico 14 del tipo descrito anteriormente, se genera una diferencia de tensión entre los electrodos 15.

[0095] Los electrodos 16 pueden estar conectados a un circuito eléctrico 18 (ilustrado esquemáticamente) y, a través de esto, a uno o más sensores 9 y/o a la placa de circuito impreso 12 y/o a la batería recargable inalámbrica 11.

[0097] Ventajosamente, cada sistema de recolección de energía 13 permite generar electricidad para alimentar directamente los sensores 9 y/o la placa de circuito impreso 12 y/o la batería recargable inalámbrica 11. De esta forma, ventajosamente, el tornillo 3 no necesita pilas ni conexiones por cable para suministrar electricidad al tornillo 3. De esta forma, ventajosamente, el tornillo 3 del tipo descrito anteriormente puede tener una pluralidad de aplicaciones diferentes en el sector del diagnóstico dinámico y predictivo y de la monitorización de aparatos mecánicos.

[0099] Ventajosamente, un tornillo 3 del tipo descrito anteriormente puede servir también de puente para sensores 9 externos colocados en zonas de difícil acceso. De esta forma, el tornillo 3 puede funcionar tanto para suministrar electricidad a un sensor 9 externo como de dispositivo terminal para transferir datos de forma inalámbrica.

[0101] Ventajosamente, los sensores 9 están miniaturizados.

[0103] Cada sensor 9 puede elegirse de dentro de un grupo de sensores diferentes según el tipo de señales detectadas en función de los respectivos parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, los sensores 9 pueden ser para: aceleración, temperatura, presión, tensión, humedad, inclinación, flujo térmico y soluciones equivalentes. Cada sensor 9 puede elegirse de dentro de un grupo de sensores diferentes según el tipo de elementos sensibles. Por ejemplo, los sensores 9 pueden ser extensímetros, termopares, sensores de humedad, sensores de fibra óptica y equivalentes.

[0105] En la cubierta de un sensor 9 de fibra óptica, el tornillo 3 comprende también una fuente de luz (no ilustrada) que coopera con el sensor de fibra óptica. Ventajosamente, la fuente de luz se alimenta de electricidad generada por los sistemas de recolección de energía 13.

[0107] Sin perder ninguna generalidad, la placa de circuito impreso 12 comprende una interfaz eléctrica 20 que está conectada a los sensores 9 y/o a los sistemas de recolección de energía 13 y/o a un acumulador externo, si está presente.

[0109] De acuerdo con el ejemplo ilustrado en las figuras 4 y 5, el tornillo 103 comprende preferentemente una cubierta 50 en donde la placa de circuito impreso 12 y uno o más sensores 9, en particular un acelerómetro, se insertan. La cubierta 50 se inserta en el interior de la carcasa 8. La cubierta 50 está, preferentemente, enteramente alojada en el interior de la cabeza 6 del tornillo 103. En cualquier caso, sin perder ninguna generalidad, la cubierta 50 puede sobresalir, al menos parcialmente, fuera de la carcasa 8.

[0111] Ventajosamente, la cubierta 50 está hecha, al menos en parte, de material dieléctrico, por ejemplo, está hecha de material polimérico, para no apantallar las señales electromagnéticas durante el uso. Ventajosamente, la cubierta de 50 es rígida, en concreto, no deformable elásticamente.

[0113] La cubierta 50 puede comprender piezas hechas de otros materiales. A modo de ejemplo no limitativo, la cubierta 50 puede comprender una parte hecha de metal orientada hacia el vástago 4 y cualesquiera sensores 9 externos (si está instalada en un tornillo 3 como ilustra la figura 1) y una parte de material polimérico orientada hacia el exterior del tornillo 103.

[0115] De acuerdo con lo ilustrado en la figura 5, la cubierta 50 puede comprender uno o más LED 51 y 52 (de acuerdo con el ejemplo ilustrado, hay dos LED, pero sin perder ninguna generalidad, el número y la disposición de los LED puede ser de cualquier tipo) visibles desde el exterior del tornillo 103. Ventajosamente, los LED están configurados para comunicar externamente cualquier condición predeterminada de la placa de circuito impreso 13 (encendida, apagada, cargando, etc.).

[0117] La cubierta 50 tiene preferentemente un área 53 de interacción con el usuario, por ejemplo, incluso solo la superficie libre de la propia cubierta 50 accesible para el usuario. Para que un usuario pueda tocar la cubierta 50 con los dedos. De esta forma, las vibraciones transmitidas a la cubierta 50 son detectadas por el acelerómetro 9. Ventajosamente, la placa de circuito impreso 12 puede comprender una etiqueta RFID 21 o un dispositivo convenientemente programado para identificar y rastrear los tornillos 3 o 103 correspondientes.

[0118] Ventajosamente, la placa de circuito impreso 12 comprende uno o más componentes electrónicos adicionales elegidos del siguiente grupo de componentes electrónicos:

[0120] - una pieza electrónica para amplificar/acondicionar 135 la señal; y

[0121] - una pieza electrónica 136 para almacenamiento.

[0123] La placa de circuito impreso 12 también incorpora:

[0125] - una porción de comunicación inalámbrica 137, en concreto en modo inalámbrico.

[0127] La porción de comunicación inalámbrica 137 está configurada para intercambiar datos, en particular para transmitir y recibir datos y señales electromagnéticas S, con el sistema de control 2 directa y/o indirectamente, en concreto a través de una red de transporte T.

[0129] La expresión "intercambiar datos y señales electromagnéticas S directamente" significa un intercambio de datos y señales electromagnéticas S entre el sistema de control 2 y la porción de comunicación inalámbrica 137 sin interponer, en concreto, sin cruzar, una red de transporte T pública o privada.

[0131] La expresión "intercambiar datos y señales electromagnéticas S indirectamente" significa un intercambio de datos y señales electromagnéticas S entre el sistema de control 2 y la porción de comunicación inalámbrica 137 a través de una red de transporte T pública o privada.

[0133] La porción de comunicación inalámbrica 137 de la placa de circuito impreso 12 comprende un transmisor/receptor 19 fabricado de acuerdo con la normaNear Field Communication(NFC) para el intercambio directo de datos y señales electromagnéticas S con el sistema de control 2, en particular el sistema de control 2', como se ilustra en detalle en la figura 4 y como se ilustrará mejor a continuación.

[0135] El transmisor/receptor NFC 19 está conectado a la batería recargable inalámbrica 11 y comprende un carrete de recogida (no ilustrado) que puede activarse mediante una señal electromagnética S emitida, por ejemplo, por el sistema de control 2, en particular el sistema de control 2' (figuras 4 y 5).

[0137] La batería recargable inalámbrica 11 de la placa de circuito impreso 12 puede recargarse sin utilizar cables ni conectores, en concreto, es inalámbrica. La batería recargable 11 tiene una capacidad adecuada para alimentar la placa de circuito impreso 12 y los sensores 9 del tornillo 3 o 103.

[0139] Por ejemplo, la batería recargable 11 puede tener una autonomía entre 30 y 1000 mAh.

[0141] El transmisor/receptor NFC 19 del tornillo 3 o 103 puede intercambiar datos y señales electromagnéticas S con otros transmisores/receptores NFC 19' de otros dispositivos. Ventajosamente, el transmisor/receptor NFC 19 del tornillo 3 o 103 se comunica con el transmisor/receptor NFC 19' de un teléfono inteligente/tableta o dispositivos similares (figura 4).

[0143] En general, la porción de comunicación inalámbrica 137 del tornillo 3 o 103 puede comprender uno o más de los siguientes sistemas de comunicación:

[0145] - inalámbrico cercano (que opera, en general, en el espacio de unos pocos milímetros), por ejemplo con el principio inductivo o capacitivo (tal como, por ejemplo, el uso del transmisor/receptor NFC 19, 19', 19''); y/o

[0147] - radiofrecuencia (que se extiende, en general, hasta unos pocos metros), por ejemplo, un sistema Bluetooth, en particular del tipo conocido como Bluetooth de baja energía (BLE) o Wi-Fi; y/u

[0149] - óptico, por ejemplo, un sistema de infrarrojos; y/o

[0151] - un dispositivo terminal móvil, en concreto, una interfaz de radio, para la comunicación radiotelefónica en la interfaz de radio para acceder a una o más redes de transporte T, en particular redes de telecomunicaciones, por ejemplo: red telefónica fija, red de telefonía móvil, red de datos, red de Internet, GSM, GPRS, UMTS/EDGE, VSF-Spread, OFDM, GPS.

[0153] Si la porción de comunicación inalámbrica 137 comprende un dispositivo terminal móvil, este último comprende, a su vez, una tarjeta SIM 22 real o virtual (también conocida comercialmente como eSIM®, en concreto SIM integrada) para acceder a las redes de transporte T de operadores de telefonía específicos y/o acceder a Internet y a la nube.

[0155] La placa de circuito impreso 12 está configurada para recoger y convertir las señales recibidas por los sensores 9 en datos referidos a parámetros, que son una función de las condiciones de trabajo del tornillo 3. La placa de circuito impreso 2 es capaz de procesar los datos según lógicas predefinidas.

[0156] La placa de circuito impreso 12 intercambia datos con el sistema de control 2 a través de la porción de comunicación inalámbrica 137.

[0158] De acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura 1, ventajosamente, la porción de comunicación inalámbrica 137 del tornillo 3 o 103 comprende tanto un transmisor/receptor NFC 19 como una tarjeta SIM 22 real o virtual (conocida comercialmente también como eSIM®).

[0160] Ventajosamente, pero sin imponer límites, la cubierta 50 y la placa de circuito impreso 12 correspondiente están miniaturizadas para poder alojarse por completo dentro del tornillo 3 o 103. De acuerdo con una variante no ilustrada, la cubierta 50 y la placa de circuito impreso 12 correspondiente pueden sobresalir, al menos en parte o por completo, fuera del tornillo 3 o 103. De esta forma, la cubierta 50 puede alojar componentes que no pueden miniaturizarse por debajo de las dimensiones límite que permiten el alojamiento de los mismos dentro del tornillo 3. La solución con la cubierta 50 que sobresale al menos parcialmente fuera del elemento de sujeción 3 puede ser aceptable en aquellas aplicaciones, por ejemplo, en máquinas industriales, donde es posible alojar elementos de sujeción 12 con dimensiones superiores a las estándar.

[0162] El sistema de control 2 comprende, a su vez: un sistema conocido de suministro de electricidad (por ejemplo, un enchufe para conectarse a una red eléctrica y/o a una batería y/o a otro dispositivo electrónico); una unidad de intercambio de datos y señales electromagnéticas 38 con el exterior (por ejemplo, un puerto de conexión); una unidad de almacenamiento 39; una unidad de cálculo 40; y una unidad de gestión de datos 41 que está configurada para intercambiar datos fuera del sistema de control 2, por ejemplo con un usuario.

[0164] Dentro del sistema de control 2, la unidad de almacenamiento 39 está configurada para conectar y almacenar uno o más parámetros de trabajo de uno o más elementos de sujeción 3. Se puede considerar que los parámetros de trabajo incluyen, por ejemplo: el par de apriete aplicado al elemento de sujeción; la compresión o tensión axial aplicada instantáneamente a lo largo del vástago de un tornillo; la temperatura a la que se produce la sujeción; la temperatura instantánea de funcionamiento; el nivel de carga eléctrica de la unidad de acumulación; cualquier vibración de funcionamiento; fuerzas de accionamiento instantáneas en planos transversales al eje longitudinal X del tornillo, tales como, por ejemplo, torsión y/o corte.

[0166] La unidad de cálculo 40 está configurada para procesar los datos intercambiados. En particular, la unidad de cálculo 40 es capaz de detectar automáticamente, para cada tornillo 3 de un aparato mecánico, el valor instantáneo: de la fuerza axial desarrollada en cada tornillo; de cualquier vibración de funcionamiento; de cualquier condición peligrosa tal como desenroscamiento y/o flexión excesiva y/o torsión excesiva y/o superación de una temperatura límite de funcionamiento.

[0168] La unidad de cálculo 40 intercambia datos con la unidad de almacenamiento 39 y la unidad de gestión de datos 41.

[0169] La unidad de gestión de datos 41 puede fabricarse en una pluralidad de formas diferentes. De acuerdo con lo ilustrado en la figura 1, la unidad de gestión de datos 41 comprende una interfaz de usuario 42, por ejemplo, una pantalla, para intercambiar datos de entrada y salida con el usuario.

[0171] De acuerdo con una variante no ilustrada, la interfaz de usuario 42 es una aplicación (generalmente conocida también como app) para dispositivos móviles, en particular instalada en el dispositivo terminal receptor. Ventajosamente, la unidad de gestión de datos 41 es un dispositivo móvil. Por ejemplo, la unidad de gestión de datos 41 es un teléfono inteligente, una tableta y/o un ordenador.

[0173] La figura 4 ilustra, con el 2', una variante del sistema de control 2. Los componentes en común con el sistema de control 2 mantienen la misma numeración y deben considerarse incluidos aquí por brevedad.

[0175] Ventajosamente, de acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura 4, el sistema de control 2' comprende un transmisor/receptor NFC 19' que puede estar ya presente o bien integrado en un dispositivo móvil 500 preexistente, como un teléfono inteligente (ejemplo ilustrado con el número 500 en la figura 4) o una tableta. Ventajosamente, el sistema de control2'interactúa con la electrónica del dispositivo móvil 500 en el que una aplicación específica para permitir el funcionamiento de esta aplicación y el intercambio de información con el usuario, a través del dispositivo móvil 500, está instalada. La figura 5 ilustra, con el 2'', una variante adicional del sistema de control 2. Los componentes en común con el sistema de control 2 mantienen la misma numeración y deben considerarse incluidos aquí por brevedad.

[0177] Ventajosamente, de acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura 5, el sistema de control 2'' comprende un transmisor/receptor NFC 19'', que se integra en un dispositivo móvil 600 de dimensiones más reducidas, que pueda transportarse y colocarse fácilmente en un vehículo o cerca de un aparato mecánico. Ventajosamente, el dispositivo móvil 600 que integra el sistema de control 2'' puede tener, como objetivo principal, el de recargar las baterías recargables del tornillo 3 o 103. Así pues, el dispositivo móvil 600 puede no tener una interfaz de usuario. Ventajosamente, el transmisor/receptor 19'' tiene una potencia de recarga de al menos 10 W.

[0178] Durante el uso, uno o más elementos de sujeción 3 de acuerdo con la presente invención se instalan incorporados en un aparato mecánico para realizar la función de acoplar mecánicamente dos o más partes del aparato mecánico.

[0179] Cuando se sujeta al aparato mecánico, los elementos de sujeción 3 ya están equipados con uno o más sensores 9, sistemas de recolección de energía 13 (si están presentes) y la placa de circuito impreso 12. Es posible que el elemento de sujeción 3 realice la función de elemento puente con un sensor 9 externo. En este caso, las conexiones con el sensor 9 externo y/o los sistemas de recolección de energía 13 (si están presentes) y/o la placa de circuito impreso 12 pueden producirse en otro momento.

[0181] Al sujetar los elementos de sujeción 3 o 103, pueden detectarse y almacenarse los parámetros de instalación.

[0183] Ventajosamente, la placa de circuito impreso 12 comprende una porción de comunicación inalámbrica 137 que intercambia datos y señales electromagnéticas S que se refieren a una o más condiciones de uso, en particular los parámetros de trabajo, de los elementos de sujeción 3 con el sistema de control 2.

[0185] El sistema de control 2 intercambia datos y señales electromagnéticas S con la porción de comunicación inalámbrica 137 y con un usuario. El sistema de control 2 puede integrar software, o aplicaciones, para gestionar y procesar los datos.

[0187] Si el elemento de sujeción 3 o 103 comprende un dispositivo terminal móvil (en concreto, una interfaz de radio, para la comunicación en radiotelefonía en la interfaz de radio para acceder a una o más redes de transporte T, por ejemplo: red telefónica fija, red de telefonía móvil, red de datos, red de Internet, GSM, GPRS, UMTS/E<d>GE, VSF-Spread, OFDM, GPS), comprende una tarjeta SIM 22 capaz de comunicarse a través de una o más redes de transporte T con el dispositivo terminal receptor del sistema de control 2. De esta forma, ventajosamente, cada elemento de sujeción 3 puede comunicarse a distancia con el sistema de control 2.

[0189] De esta forma, ventajosamente, el sistema de monitorización 1 de acuerdo con la presente invención (en concreto, el conjunto de los tornillos 3 o 103 junto con el sistema de control 2) es capaz de detectar a distancia el funcionamiento de los elementos de sujeción 3 o 103 instalados incorporados en un aparato mecánico.

[0191] De forma adicional, el sistema de control 2 es capaz de almacenar las condiciones de funcionamiento (cualquier alarma), detectar parámetros de trabajo y realizar actividades predictivas, para programar las actividades de mantenimiento de los elementos de sujeción 3 o 103.

[0193] Ventajosamente, si el sistema de control 2' forma parte de un dispositivo móvil, como un teléfono inteligente 500, la activación de la placa de circuito impreso 12 del tornillo 3 o 103 y el intercambio de datos y señales electromagnéticas S también pueden producirse al fijar el tornillo 3 o 103 con una herramienta convencional U (se muestra esquemáticamente en la figura 4), por ejemplo una llave dinamométrica. Esto permite usar herramientas conocidas, de uso común y ya en posesión del usuario final, para sujetar los tornillos 3 o 103. De forma adicional, estas herramientas no están unidas al sistema de monitorización 1, por lo que son totalmente irrelevantes a efectos del método y del correcto funcionamiento del sistema de monitorización 1, ya que estas herramientas U son colocadas y manipuladas por los usuarios.

[0195] De acuerdo con una variante adicional no ilustrada, el sistema de control 2' está integrado dentro de una herramienta U utilizada para apretar los tornillos 3 o 103.

[0197] Después o durante la sujeción de uno o más tornillos 3 o 103, es posible detectar, instantáneamente, uno o más parámetros de funcionamiento de cada tornillo 3 o 103.

[0199] La aplicación del transmisor/receptor NFC permite recargar de forma inalámbrica la batería recargable 11 mientras se realiza el intercambio de señales entre el tornillo 3 o 103 y el dispositivo móvil 500.

[0201] Ventajosamente, el sistema de monitorización 1 comprende un terminal de recarga 60, en particular una plataforma de hardware, que es capaz de conceder señales electromagnéticas S para recargar de forma inalámbrica la batería recargable 11 de uno o más tornillos 3 o 103 (incluso al mismo tiempo). En este caso, es posible prever la recarga de los tornillos 3 o 103 con el terminal de recarga 60 antes de sujetarlos al aparato mecánico o cuando sea necesario. Ventajosamente, el terminal de recarga 60 también está configurado para intercambiar datos con los tornillos 3 o 103, esto también puede ocurrir durante la recarga. El terminal de recarga 60 también está configurado para almacenar y gestionar los datos intercambiados con los tornillos 3 o 103.

[0203] Si los tornillos 3 o 103 ya están instalados en un aparato mecánico y no es fácil sacarlos de su posición para recargarlos, ventajosamente, es posible usar un dispositivo móvil 600 que comprenda un transmisor/receptor NFC 19'' con una potencia de recarga superior a la de un transmisor/receptor NFC 19' que pueda tener un teléfono inteligente o una tableta. El transmisor/receptor NFC 19'' del dispositivo móvil 600 es preferentemente capaz de transmitir una señal electromagnética de recarga S con una potencia de al menos 10 W; de esta forma, ventajosamente, el dispositivo móvil 600 puede recargar rápidamente la batería recargable 11.

[0205] Ventajosamente, un tomillo 3 o 103 puede comprender tanto un transmisor/receptor NFC 19 como una tarjeta SIM 22 real o virtual y una interfaz de radio Bluetooth (BLE). En este caso, ventajosamente, el transmisor/receptor NFC 19 permite recargar la batería recargable 11 y la comunicación a corta distancia con dispositivos móviles 500 (por ejemplo, teléfonos inteligentes o tabletas); mientras que la tarjeta SIM 22 real o virtual y/o la interfaz de radio Bluetooth (BLE) permiten la comunicación con los sistemas de control remoto 2. Esta doble posibilidad de control permite tanto la comunicación a corta distancia con el usuario que realiza la operación como la comunicación y gestión simultáneas del mismo dato con un sistema de control 2 situado a distancia (por ejemplo, una unidad de control centralizada).

[0206] De estar presente, ventajosamente, los sistemas de recolección de energía 13 transforman las fuentes de energía externas en electricidad para alimentar directamente los sensores 9 y/o la placa de circuito impreso 12 o la unidad de acumulación 11.

[0208] Cada sensor 9 detecta señales que se refieren a las respectivas condiciones de trabajo y, a través del circuito eléctrico 18 (ilustrado esquemáticamente) del elemento de sujeción 13, intercambia las señales con la placa de circuito impreso 12, que procesa las señales. La placa de circuito impreso 12 comprende, por ejemplo, un microprocesador 10 y otros componentes electrónicos para gestionar y procesar las señales enviadas como entrada por los sensores 9.

[0210] Debe observarse cómo el sistema de monitorización 1 de acuerdo con la presente invención puede funcionar de forma continua o a intervalos predeterminados o solo en condiciones de uso predeterminadas. Por ejemplo, si se liberan determinadas fuentes de energía durante acontecimientos particulares (tales como funcionamientos defectuosos, por ejemplo en presencia de un exceso de vibraciones y/o flujo térmico o similares), estos acontecimientos son capaces de alimentar el sistema de recolección de energía 13 y, como resultado, generar electricidad para alimentar los sensores 9 y/o la unidad de acumulación 11 y/o la placa de circuito impreso 12 para transmitir señales de alerta, potencialmente junto con la transmisión de los parámetros de trabajo detectados.

[0212] De acuerdo con lo que se ha ilustrado, el sistema de monitorización 1 de acuerdo con la presente invención permite instalar sensores 9 en el interior de un aparato mecánico aprovechando las carcasas ya previstas para acoplamientos mecánicos mediante tornillos, pernos, varillas de tensión o elementos equivalentes.

[0214] Dicho de otra forma, es posible equipar los aparatos mecánicos con sensores sin necesidad de aumentar las dimensiones de los mismos ni de disponer asientos específicos para cualquiera de los sensores que, a diferencia de los elementos de sujeción, no tienen características mecánicas tales como para poder desempeñar la función de elemento de conexión entre dos componentes mecánicos.

[0216] Esto permite simplificar el diseño de muchos aparatos mecánicos y poder posicionar, en algunos casos, los sensores 9 justo en los puntos críticos del aparato mecánico, por ejemplo, los mismos puntos de acoplamiento mecánico en los que se colocan los tornillos.

[0218] Además de lo anterior, el sistema de monitorización 1 del tipo descrito anteriormente permite usar los tornillos 3 de acuerdo con la presente invención como elemento puente para conectar con sensores 9 que pueden estar colocados fuera de los tornillos 3 y en zonas de difícil acceso por otros medios. Dicho de otra forma, los tornillos 3 de acuerdo con la presente invención permiten ventajosamente el suministro y la transmisión de señales de sensores difíciles de cablear de acuerdo con los métodos conocidos).

[0220] El sistema de monitorización 1 del tipo descrito anteriormente permite eliminar por completo los cables y conectores para conectar los tornillos 3 con el sistema de control 2 y/o una unidad de alimentación eléctrica externa.

[0222] El sistema de monitorización 1 del tipo descrito anteriormente permite detectar, a distancia y en tiempo real, una pluralidad de parámetros instantáneos de uso de los tornillos 3 instalados en un aparato mecánico. Esto permite tener un control preciso y específico de los parámetros de trabajo predeterminados y poder: programar eficazmente las actividades de mantenimiento; detectar cualquier funcionamiento defectuoso.

[0224] El sistema de monitorización 1 de acuerdo con la presente invención, permite sustituir las actividades de mantenimiento programadas en función de predicciones estadísticas por actividades programadas en función de los parámetros de funcionamiento detectados a través del sistema de monitorización 1. De esta forma, ventajosamente, es posible reducir la frecuencia y los costes de mantenimiento, limitando las operaciones únicamente a cuando sea necesario volver a apretar los tornillos, o hacer sustituciones.

[0226] El sistema de monitorización 1 del tipo descrito anteriormente permite usar energías renovables, alimentando todos los sensores 9 y la placa de circuito impreso 12 mediante la transformación de una o más fuentes de energía en electricidad. De esta forma, el sistema de monitorización 1 es altamente sostenible.

[0228] El sistema de monitorización 1 hace posible, de forma adicional, reducir el peso de los aparatos mecánicos convencionales, ya que los materiales utilizados suelen ser más ligeros en comparación con los de los tornillos convencionales; de forma adicional, los elementos de sujeción 3 incorporan sensores 9 y la placa de circuito impreso 12 miniaturizada con una reducción de peso, volumen y estructuras de cableado en comparación con las soluciones en las que se utilizan sensores convencionales.

[0230] De acuerdo con la solución ilustrada en la figura 4, ventajosamente, el tornillo 103 tiene un vástago 4 sólido, en concreto, sin cavidades. En este caso, la sección resistente del vástago 4 del tornillo es máxima y garantiza la máxima resistencia mecánica, especialmente a la fatiga. Este tipo de aplicación se prefiere en aquellos contextos en los que los tornillos están sometidos a fuertes fuerzas, en particular a la fatiga. Dicho de otra forma, esta solución es de ventajosa aplicación en los llamados tornillos "críticos", en concreto tornillos sometidos a fuertes tensiones durante el uso.

[0232] Ventajosamente, de acuerdo con la solución ilustrada en la figura 4, todos los componentes electrónicos, incluidos los sensores 9, se introducen en el interior de la cubierta 50, que, a su vez, se aloja al menos en parte en la cabeza 6 del tornillo 103. Dado que la cabeza 6 es la parte sometida a menos tensiones mecánicas, esto permite garantizar una mayor resistencia de cualquier componente electrónico tal como, por ejemplo: acelerómetros, sensores de temperatura y presión, etc.

[0234] Ventajosamente, la solución ilustrada en la figura 4 es particularmente compacta y sencilla de montar y elimina definitivamente todos los problemas de conexión eléctrica presentes en las soluciones en las que el tornillo 3 tiene el vástago 4 perforado para alojar componentes electrónicos como los sensores 9 o el sistema de recolección de energía 13.

[0236] Ventajosamente, el hecho de que un tornillo 3 o 103 de acuerdo con la presente invención carezca de conectores garantiza una mayor resistencia a los agentes externos y/o, potencialmente, atmosféricos, en comparación con las soluciones conocidas en las que existen conectores para la conexión eléctrica con lectores.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método de monitorización por medio de un sistema de monitorización (1) que comprende un primer dispositivo terminal (2; 2';2")y un segundo dispositivo terminal (3; 103); en donde dicho segundo dispositivo terminal (3; 103) comprende un elemento de sujeción, en particular un tornillo, que fija conjuntamente, durante el uso, dos o más componentes (E, C) de un aparato mecánico; en donde dicho segundo dispositivo terminal (3; 103) comprende uno o más sensores (9) y una placa de circuito impreso (12) que comprende, a su vez, un microprocesador (10) y una porción de comunicación inalámbrica (137), que está configurada para intercambiar inalámbricamente datos y señales electromagnéticas (S) con el primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') directa y/o indirectamente, en concreto a través de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones; en donde dichos sensores (9) intercambian señales con dicha placa de circuito impreso (12) del segundo dispositivo terminal (3; 103); comprendiendo el método las etapas de: generar una o más señales por medio de dichos sensores (9) en función de las condiciones de trabajo de dichos componentes (E, C) de un aparato mecánico; procesar dichas señales por medio de dicha placa de circuito impreso (12) para generar datos; intercambiar datos de forma inalámbrica entre el primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') y el segundo dispositivo terminal (3; 103) directa y/o indirectamente, en concreto a través de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones; en donde dicho primer dispositivo terminal (2') comprende un primer transmisor/receptor NFC (19'); en particular, dicho primer dispositivo terminal (2') está incluido en un teléfono inteligente o en un dispositivo móvil (600) o en una herramienta, en particular una herramienta (U) para apretar dicho segundo dispositivo terminal (3; 103); en donde dicha porción de comunicación inalámbrica (137) del segundo dispositivo terminal (3; 103) comprende, de forma adicional, una batería recargable inalámbrica (11) y un segundo transmisor/receptor NFC (19) que está conectado a la batería recargable (11) y recibe tanto energía electromagnética como datos del primer transmisor/receptor NFC ('19); en donde la etapa de intercambio de datos comprende las subetapas: interrogar al segundo dispositivo terminal (3; 103) a través del primer dispositivo terminal (2'); responder al primer dispositivo terminal (2') con el segundo dispositivo terminal (3; 103);

caracterizado por que,

durante las subetapas de interrogar y/o responder, la señal electromagnética (S) generada por el primer dispositivo terminal (2') carga de forma inalámbrica la batería recargable (11) del segundo dispositivo terminal (3; 103).

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema de monitorización (1) comprende una pluralidad de dichos segundos dispositivos terminales (3; 103), en donde cada segundo dispositivo terminal (3; 103) intercambia datos con el primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') a través de una porción de comunicación inalámbrica (137) respectiva.

3. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de monitorización (1) comprende un tercer dispositivo terminal (60; 600), que comprende un tercer transmisor/receptor NFC (19''); en particular, dicho tercer dispositivo terminal (60) comprende una plataforma de hardware configurada para recargar el segundo dispositivo terminal (3; 103); preferentemente, dicha plataforma de hardware también está configurada para intercambiar datos con dicho segundo dispositivo terminal (3; 103).

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha porción de comunicación inalámbrica (137) comprende un dispositivo terminal móvil, en particular una interfaz de radio como Bluetooth o una tarjeta SIM (22) real o virtual, configurado para comunicarse con la interfaz de acceso de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones; en particular, la red de transporte (T) es una red elegida entre: red telefónica fija, red de telefonía móvil, red de datos, red de Internet, GSM, GPRS, UMTS/EDGE, VSF-Spread, OFDM, GPS.

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada elemento de sujeción (3; 103) comprende un sistema de recolección de energía (13) que está configurado para convertir en energía eléctrica una fuente de energía; en donde dicha placa de circuito impreso (12) es alimentada eléctricamente por dicho sistema de recolección de energía (13); en particular, dicha placa de circuito impreso (12) está dispuesta, al menos parcialmente, dentro de una carcasa (7, 8) del elemento de sujeción (3; 103).

6. Un elemento de sujeción, en particular un tornillo, que puede fijar conjuntamente, durante el uso, dos o más componentes (E, C) de un aparato mecánico; en donde dicho elemento de sujeción (3; 103) comprende una placa de circuito impreso (12) conectada a uno o más sensores (9), cada uno de los cuales genera señales en función de las condiciones de trabajo de dichos componentes (E, C) de un aparato mecánico; en donde dicha placa de circuito impreso (12) comprende un microprocesador (10), una batería recargable inalámbrica (11) y una porción de comunicación inalámbrica (137) que está configurada para intercambiar, durante el uso, datos y señales electromagnéticas (2) de forma inalámbrica con un dispositivo terminal (2; 2'; 2'') directa y/o indirectamente, en concreto a través de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones; en donde, dicha porción de comunicación inalámbrica (137) comprende un transmisor/receptor NFC (19) que está conectado a la batería recargable (11) y está configurado para recibir, durante el uso, tanto energía electromagnética como datos procedentes de otros emisores/receptores NFC (19'; 19'') de otros dispositivos, en donde el elemento de sujeción es el elemento de sujeción utilizado en el método de monitorización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

7. Un elemento de sujeción, en particular un tornillo, de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dicha porción de comunicación inalámbrica (137) comprende un dispositivo terminal móvil, en particular una interfaz de radio, tal como Bluetooth de baja energía (BLE) o una tarjeta SIM (22) real o virtual, que está configurado para comunicarse con la

interfaz de acceso de una red de transporte (T), en particular redes de telecomunicaciones.

8. Un elemento de sujeción, en particular un tomillo, de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicha interfaz de radio está configurada para acceder a una red de transporte (T), en particular una red elegida entre: red telefónica fija, red de telefonía móvil, red de datos, red de Internet, GSM, GPRS, UMTS/EDGE, VSF-Spread, OFDM, GPS.

9. Un elemento de sujeción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a la 8 y que comprende uno o más sistemas de recolección de energía (13) cada uno de los cuales está configurado para convertir en energía eléctrica una fuente de energía; en donde cada sistema de recolección de energía (13) alimenta dichos sensores (9) y/o dicha placa de circuito impreso (12) y/o una unidad de almacenamiento (11).

10. Un elemento de sujeción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a la 9 y que comprende un vástago (4) que tiene un eje longitudinal (X) y una cabeza (6) que tiene una carcasa (8); en donde dicho elemento de sujeción (3; 103) comprende una cubierta hermética (50) de material rígido y al menos parcialmente dieléctrico; que se inserta en el interior de dicha carcasa (8); en donde dicha placa de circuito impreso (12) se inserta dentro de dicha cubierta (50); en donde en el interior de dicha cubierta (50) se alojan uno o más sensores (9), en particular y acelerómetro.

11. Un elemento de sujeción de acuerdo con la reivindicación 10 en donde dicha cubierta (50) comprende LED (51, 52) que son visibles desde el exterior y están conectados, internamente, a dicha placa de circuito impreso (12).

12. Un elemento de sujeción de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en donde el vástago (4) es sólido, en concreto no tiene cavidades internas.

13. Un elemento de sujeción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a la 12, en donde dicho elemento de sujeción tiene una cavidad (7, 8) dentro del vástago (4); en donde, en el interior de dicha cavidad (7, 8), se alojan al menos parcialmente los siguientes: dichos sensores (9); y/o dichos sistemas de recolección de energía (13); y/o dicha placa de circuito impreso (12).

14. Un sistema de monitorización que comprende un primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') y uno o más segundos dispositivos terminales (3; 103), cada uno de los cuales es un elemento de sujeción de acuerdo con cualquier reivindicación de la 6 a la 13; en donde el primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') y cada segundo dispositivo terminal (3; 103) están configurados para intercambiar datos y señales electromagnéticas (S) de forma inalámbrica directa y/o indirectamente, en concreto a través de una red de transporte (T), en particular una red de telecomunicaciones; en donde la señal electromagnética (S) generada por el primer dispositivo terminal (2') carga de forma inalámbrica la batería recargable (11) del segundo dispositivo terminal (3; 103).

15. Un sistema de monitorización de acuerdo con la reivindicación 14 y que comprende un tercer dispositivo terminal (60; 600) que comprende un transmisor/receptor NFC adicional (19'').

16. Un sistema de monitorización de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicho tercer dispositivo terminal (60) comprende una plataforma de hardware que está configurada para recargar el segundo dispositivo terminal (3; 103); preferentemente, dicha plataforma de hardware también está configurada para intercambiar datos con dicho segundo dispositivo terminal (3; 103).

17. Un sistema de monitorización de acuerdo con cualquier reivindicación de la 14 a la 16, en donde dicho primer dispositivo terminal (2; 2'; 2'') está incluido en un teléfono inteligente o en un dispositivo móvil (600) o en una herramienta, en particular una herramienta (U) para apretar dicho segundo dispositivo terminal (3; 103).