Dispositivo y procedimiento automático para inflado de neumáticos.

Dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) y procedimiento de inflado y control de presión de un neumático (P1) que fundamentalmente dispone de un depósito interior tubular (10),

con forma toroidal para almacenamiento de gas comprimido, dispuesto en el interior de un neumático (01) y fijado sobre una llanta (02) mediante atornillado, soldadura o pegado, y que lleva recubierta su generatriz superior mediante una cubierta depósito (11), y en el que la temperatura del gas comprimido es la misma que la del gas contenido en el neumático (01) y que también dispone de una electroválvula presostática (13) que permite cambiar de forma remota y local el valor de sus presiones de consigna: (Pmín), (Pmáx).

DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO AUTOMÁTICO PARA INFLADO DE NEUMÁTICOS. 5 Objeto y sector de la técnica a. que se r efiere la invención La presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento automático para inflado de neumáticos, previsto com;retamente para su aplicación y utilización preferentemente en ruedas de automóviles, sin descartar otras aplicaciones prácticas en las que sea factible su utilización, por ej~mplo en todo tipo de vehículos en general.

El objeto de la invención es pennitir al conductor del automóvil variar tanto manualmente desde la rueda o desde la consola, como automáticamente desde la 1 S consola, la consigna de presión de los neumáticos de acuerdo con las necesidades requeridas para la conducción y recomendaciones del fabricante; as{ como mantener dicha presión de fonna automática; :incluso pennitir mantener la conducción en condiciones óptimas ante pinchazos.

O La invención se sitúa en el sector técnico de la automoción o al correspondiente al vehículo que se aplique.

GeneraUdades y estado de la técnica a.nterior mis próximo La norma UNE 26-291-80 define rued" como el componente giratorio que soporta la 2 5 carga y está situado entre el neumático y el eje. Una rueda moderna de un vehículo actual se compone principalmente de una llanta y de un disco o centro de rueda; pudiendo fonnar una sola pieza integral, estar unidos o ser desmontables. La llanta sirve de soporte al neumático, y el disco o centro de rueda pennite unir la llanta con el cubo de una rueda 3 O Un neumático moderno de un vehículo actual es del tipo lube/ess, es decir sin cámara, y los hay radiales y convencionales.

Un neumático se diseña para funcionar a una determinada presión recomendada por el fabricante. Con una presión de inflado incorrecta, aumenta el consumo de carburante, el desgaste de la cubierta es irregular, el vehículo pierde adherencia con el suelo (sobre todo sobre suelo mojado) aumentando la distancia de frenado y se corre el riesgo de perder estabilidad e incluso un riesgo de que la rueda se desllante y el neumático reviente.

En el estado de la técnica se conocen sistemas para avisar al conductor de una pérdida de presión de inflado en los neumáticos. El Tire-Pressure Monitoring System (TPMS) 4 O es un sistema de monitorización de la presión de los neumáticos. Hay dos modelos el TPMS directo y el TPMS indirecto. En el TPMS directo, un conjunto sensor de presión y transmisor inalámbrico, alimentado con una batería y colocados en cada rueda, mide la presión de inflado y la temperatura del neumático y transmite inalárnbricamente el

dato a una centralita. El TPMS indirecto, conocido como iTPMS, no emplea sensores fisicos, sino que compara la velocidad de rotación de los neumáticos para determinar

cuándo hay un error en la presión de inflado.

En el estado de la técnica también se conocen sistemas auwmáticos para controlar la presión de inflado en los neumáticos. El. Automatic Tire Infla/ion Sys/em (ATIS) es un sistema automático de inflado de neumáticos que mantiene la presión de consigna en los mismos. Este sistema se conecta a todos los neumáticos del vehículo, siendo controlado para suministrar aire y así llenar y mantener los neumáticos a la presión deseada,

incluso cuando el vehículo está en movimiento. Cuando la presión del aire cae por debajo del nivel recomendado por el fabricante del neumático, el sistema ATIS activa automáticamente el dispositivo de inflado utilizando el hueco de los ejes para rellenar los neumáticos.

S En el estado de la técnica más cercana tenemos los siguientes documentos, entre muchos otros:

En el documento de patente denominado DOI con número de publicación ES-2001686 A6 y fecha de presentación 08.09.1986 y titulado literalmente: "Dispositivo automático 2 O de inflado y control de presión de los neumáticos de vehículos automotores con compresor de aire", se describe un dispositivo automático de inflado y control de presión de los neumáticos de vehículos , automotores con compresor de aire, del tipo en el cual cada rueda está conectada al depósito de aire a presión alimentado por el

compresor a través de una canalización neumática.

En el documento de patente denominado D02 con número de publicación ES-2166896 T3 Y fecha de presentación 05.07.1996 y titulado literalmente: 'Aparato de presurización y regulación de neumáticos", se describe un aparato para mantener la presión de aire en los neumáticos de vehículos motorizados que mantiene 3 O automáticamente una presión deseada y predeterminada en el neumático mediante un aparato que :se fija a la rueda de un velúcu10 y funciona mediante el propio movimiento de rodadura; este aparato es un compresor activado por péndulo que se activa por las fuerzas de rotación.

S Problema técnico planteado Los sistemas del estado de la técnica anterior presentan una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos:

O -Requieren de un compresor o de un depósito exterior al neumático para conseguir el aire de inflado;

-Requieren de conexiones neumáticas externas al neumático; -Requieren de complejos mecanismos mecánicos para aprovechar fuerzas de rotación y poder funcionar como compresores;

-El aire empleado para el inflado (proveoiente de compresores que obtienen el

aire del ambiente o de depósitos que se encuentran a temperatura ambiente) yel aire contenido en el neumático se encuentran a temperaturas diferentes, ocasionando errores significativos en los medidores y reguladores de presión.

El dispositivo (1) y procedimiento (PI) que la invención preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados.

VentaJa técnica que aporta la invención El dispositivo que la invención reivindica resuelve de fonna plenamente satisfactoria la problemática anterionnente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos presentados.

Breve descripción de las nguras Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras con carácter ilustrativo y no limitativo.

Glosario de referencias Rueda (cualquiera del estado de la técnica) ;

®

(01) Neumático;

(02) Llanta;

(03) Cubo;

(04) Válvula neumático;

(!) Dispositivo automático para inflado de neumáticos;

(10) Depósito interior tubular (de almacenamiento de gas comprimido,

preferentemente aire o nitrogeno) ;

(11) Cubierta depósito;

(12) Válvula depósito;

(13) Electroválvula presostática;

(131) Cuerpo interior; (1311) Electroválvula interior NC (Normalmente Cerrada) ; (1312) Presostato interior (de máxima y de mínima) ;

(132) Cuerpo exterior; (1321) Electroválvula exterior NC (Normalmente Cerrada) ; (1322) Presostato exterior (de m:lxima y de mínima) ; (1323) Tapón (roscado perforado) ;

(14) Sensor generador inalámbrico;

(141) Módulo generador cargador; (142) Acumulador eléctrico;

(143) Emisor/receptor inalámbri.co;

(15) Cable energía y datos;

(16) Centralita;

(17) Contrapeso; (PI) Procedimiento de inflado y control de presión de un neumático;

Glosario de símbolos de las figuras, de esquemas eléctricos y GRAFCET

G/C Generador/Cargador; iE/iR EmisorlReceptor inalámbrico; C Centralita; POI Presión neumático (O1) ; Pmín Presión ¡nínima (bar) ;

Pmáx Presión máxima (bar) ; Ext. Exterior.

Figura I (Fig.I) . muestra una vista en alzado de una rueda (O) cualquiera del estado de la técnica. 20 Figura 1 (Fig.l) . muestra una vista en (:orte transveraal "A-B" de una rueda (O) .

Figura 3 (F".3) . muestra una vista en alzado de una rueda (O) , cualquiera del estado de la técnica, en la que se puede apreciar un dispositivo automático para inflado de 2 5 neumáticos (1) reivindicado en la invención.

Figura 4 (Fig.4) . muestra una vista en <:orte transversal "C_D" de una rueda (O) y de un dispositivo (1) .

O Figura S (F".5) . muestra una vista en corte transveraal oC_E' de una rueda (O) y de un dispositivo (1) , asi como detalles caracteristicos de algunos elementos de la invención.

Figura 6 (Fig.6) . muestra una vista de lID eSquema eléctrico-neumático con los elementos del dispositivo (1) .

F'lUra 7 (Fig.7) . muestra una vista de un gráfico funcional de etapas y transiciones (GRAFCET) del dispositivo (1) .

Descripción...

1. Dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) de un vehículo cualquiera del

estado de la técnica del tipo de los que incorporan un sistema de inflado y control de presión de los neumáticos (01) sin necesidad de alimentación a un compresor ni a un depósito externo, que se caracteriza por constar de:

•. un depósito interior tubular (10) , <"n fonna toroidal para almacenamiento de gas comprimido, dispuesto en el interior de un neumático (01) Y fijado sobre una llanta (02) mediante atornillado, soldadura o pegado, y que lleva recubierta su generatriz superior mediante una cubierta depósito (11) , y en el que la temperatura del gas comprimido es la misma que la del gas contenido en el neumático (01) ;

b. una válvula depósito (12) fonnada por un cuerpo cilindrico roscado dispuesto un extremo en un agujero roscado practicado en una llanta (02) y el otro extremo en un agujero roscado practicado en un depósito (10) ;

c. una electroválvula presostática (13) que permite cambiar de foona remota el valor de sus presiones de consigna: (Pmín) , (Pmáx) , y que contiene:

8. un cuerpo interior (131) fonnado por un cuerpo cilindrico roscado dispuesto en un agujero roscado practicado en un depósito (10) Y compuesto de una electroválvula interior NC (131 \) Y de un presostato interior (1312) que mide la presión del depósito (10) con funciones de presión máxima (pmáx) y de presión mínima (pmín) , ;

b. un cuerpo exterior (132) formado por un cuerpo ciHndrico roscado dispuesto en un agujero roscado practiclldo en UM llanta (02) y compuesto de una electroválvula exterior NC (1321) Y de un presostato exterior (1322) que mide la 3 O presión del neumático (O 1) con funciones de presión minima (Pmin) y de presión máxima (Pmáx) y que actúa eléctricamente en la electroválvula exterior NC (1321) y en la electroválvula interior NC (1311) , disponiendo además de un display para mostrar la presión del neumático (01) y de unos pulsadores para cambiar de forma local el valor de sus presiones de consigna: (pmín) ,

(Pmáx) , y disponiendo de un tapón (1323) roscado perforado para dejar salir el aire al exterior (Ex!.) ;

d. un sensor generador inalámbrico (14) que contiene:

L un módulo generador cargador (141) cuya finalidad es generar energía eléctrica y controlar la carga de un acumulador eléctrico (142) , mediante un generador cuyo rotor se mueve oon el movimiento del velúcu1º;

b. un acumulador eléctrico (142) cuya finalidad es almacenar energia eléctrica; 45

c. un emisor/receptor inalámbrico (143) cuya finalidad es emitir y recibir datos de fonna inalámbrica, emite a la centralita (16) la presión neumático (POI) y recibe de la centralita (16) las presiones de consigna: presión mlnirna (Pmín) y presión máxima (Pmáx) ;

e. un cable energía y datos interno (15) cuya finalidad es la de alimentar de energla eléctrica y transmitir datos;

f. una centralita (16) dotada d" un display y de un sistema basado en un 1 O microprocesador en el que se pueda implementar una aplicación;

g. un contrapeso (17) , cuya finalidad es asegnran que el eje de rotación de la llanta (02) coincida con el eje principal de inercia.

l. Dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) , según reivindicación 1, que se car.cterlz. por el hecho de que el gas comprimido almacenado en el depósito interior tubular (10) es aire.

3. Dispositivo automático para inflado de neumáticos (l) , según reivindicación 1, que 2 O se caracteriza por el hecho de que el gas comprimido almacenado en el depósito interior tubular (10) es nitrógeno.

4. Dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) , según reivindicación 1, que se c.racterlza por el hecho de que la sección del depósito interior tubular (10) es 2 5 circular.

5. Dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) , según reivindicación 1, que se c.racterlz. por el hecho de que la sección del depósito interior tubular (10) es circular achatada por sus generatrices.

6. Procedimiento de inflado y control de presión de un neumático (PI) , mediante el

empleo de un dispositivo automático para inflado de neumáticos (1) . estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende al menos las siguientes etapas: 35

8. ajuste manual de las presiones de consigna: presión máxima (Pmáx) y presión mInirna (PmEn) , en un cuerpo exterior (132) de una electroválvula presostática (13) ;

b. llenado manual de un depósito interior tubular (10) de almacenamiento de gas 4 O comprimido, mediante una válvula d, :pósito (12) , a partir de una fuente de suministro de gas comprimido exterior,

c. control automático de la presión mlnirna (PmEn) deseada y predeterminada de un neumático (01) por inflado hasta la presión mInima (Pmín) , mediante la apertura de 45 una electroválvula interior NC (1311) comandada por un relé de función de presión mínima (Pmln) de un presostato exterior (\322) , a partir del gas comprimido de un depósito interior tubular (10) ;

d. control automático de la presión máxima (PmAx) deseada y predeterminada de un neumático (02) por desinflado hasta la presión máxima (pmáx) , mediante la apertura de una electroválvula exterior NC (\321) comandada por un relé de función de presión máxima (Pmáx) de un presostato exterior (\322) , expulsando el gas excedente al exterior (Ex!.) ;