Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.

Dispositivo para la medición de presión de neumáticos de un neumático dispuesto en un vehículo en movimiento,

con elementos de medición (14, 18, 24) previstos en o sobre el suelo para la interacción con los neumáticos que, en reacción a una pasada por encima con el neumático producen una señal de medición evaluable electrónicamente y emiten elementos de evaluación (22, 40) que como reacción a la señal de medición emiten una señal de presión de neumático correspondiente a la presión del neumático,

con lo cual los elementos de medición presentan elementos de captación (18) para el registro de una anchura de neumático como anchura de pisada de neumático que se forma al pasar sobre el suelo, los elementos de evaluación para la determinación de una longitud de pisada de neumático a partir de los datos de anchura de neumático generados mediante los elementos de captación y/o a partir de un desarrollo de una señal de medición de presión generada por los elementos de medición, así como para la determinación de la presión de neumáticos a partir de un área de pisada de neumático determinada por la longitud de pisada de neumático y por la anchura de pisada de neumático y una fuerza ejercida por el neumático sobre el área de pisada de neumático,

caracterizado por que los elementos de captación presentan elementos de captación ópticos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061761.

Solicitante: MAHA MASCHINENBAU HALDENWANG GMBH & CO. KG.

Inventor/es: SCHAFER, FRANK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60C23/06 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60C NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación B29 ); INFLADO DE NEUMATICOS; CAMBIO DE NEUMATICOS; FIJACION DE VALVULAS A CUERPOS ELASTICOS INFLABLES, EN GENERAL; DISPOSITIVOS O INSTALACIONES CONCERNIENTES A LOS NEUMATICOS (ensayo del rendimiento de neumáticos G01M 17/02). › B60C 23/00 Dispositivos para medir, indicar, controlar o distribuir la presión o la temperatura de neumáticos, especialmente adaptados para ser montados sobre vehículos (medidas en general G01, p. ej. G01L 17/00; señalización a distancia en general G08 ); Instalación sobre vehículos de dispositivos de inflado de neumáticos, p. ej. de bombas, de depósitos (bombas de aire en sí F04; depósitos en sí F17C ); Disposiciones para enfriar los neumáticos. › Dispositivos de avisadores que se accionan por la deformación del neumático (dispositivos indicadores del desgaste B60C 11/24).
  • B60C23/08 B60C 23/00 […] › en contacto con el suelo.
  • G01B11/00 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00).
  • G01L17/00 G01 […] › G01L MEDIDA DE FUERZAS, TENSIONES, PARES, TRABAJO, POTENCIA MECANICA, RENDIMIENTO MECANICO O DE LA PRESION DE LOS FLUIDOS (pesado G01G). › Dispositivos o aparatos para medir la presión de neumáticos o la presión en otros cuerpos hinchables.

PDF original: ES-2539720_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.
Ilustración 2 de Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.
Ilustración 3 de Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.
Ilustración 4 de Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.
Ilustración 5 de Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.
Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para la medición de presión de neumáticos mediante la pisada de neumático La presente invención se refiere a un dispositivo para la medición de la presión de neumático según el preámbulo de la reivindicación principal. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la medición de la presión de neumático, en particular un procedimiento para la operación del dispositivo, así como para el uso de tal dispositivo.

Por el estado actual de la técnica es sabido que la presión de neumático de vehículos se mide con el vehículo detenido. Ello se produce, generalmente, porque el dependiente conecta un dispositivo de medición de presión de aire (apropiadamente calibrado) a la válvula del neumático a controlar respectivo, una escala manométrica registra la presión del neumático y, a continuación, dado el caso, puede realizar dentro de un rango limitado correcciones de presión de aire mediante la funcionalidad adicional del equipo generalmente portátil. No obstante, una manera de proceder de este tipo es complicada, obliga a un vehículo detenido y, en particular, es impracticable en relación con la medición de un sin número de neumáticos y/o múltiples vehículos, tal como es el caso, por ejemplo, en relación con controles regulares de flotas de camiones (los denominados chequeos de flota) . En consecuencia, ello hace que la medición de la presión de neumáticos se realice a intervalos comparativamente largos, lo cual, a su vez, hace que un número comparativamente grande de neumáticos de vehículos circula con una presión de aire incorrecta, generalmente con presión baja. Las consecuencias desventajosas individuales y económicas son un consumo incrementado de carburante, un desgaste mayor de neumáticos o bien una influencia negativa sobre el comportamiento de marcha.

Por este motivo ya se han hecho ensayos puntuales de realizar una medición de presión de neumáticos en un vehículo en movimiento. Ello supone que, generalmente, no sea posible formar una conexión manométrica o de manguera con la válvula de neumático. Más bien, para el control permanente de la presión del neumático están previstos sensores de presión de neumático para el control de la presión de aire en el interior de la llanta, generalmente fijados allí a una válvula de neumático y presentando dichos sensores de control de presión de aire medios inalámbricos generalmente implementados con alta frecuencia, para transmitir los datos de presión de neumático al exterior. Sin embargo, este modo de proceder es complicado, potencialmente susceptible de errores y produce, justamente con cambios de neumático frecuentes, el peligro de daños del sistema electrónico costoso, de manera que, justamente en el campo de los vehículos utilitarios o camiones, no se hayan impuesto tales sensores de presión de neumático dentro del neumático.

Por el documento EP 0 656 269 A1 se conoce un dispositivo para la medición de presión de neumático según el preámbulo de la reivindicación principal. Un dispositivo de este tipo usa como elementos de medición sensores actuantes de manera piezoeléctrica, por lo cual las muestras obtenidas de sensores dispuestos en una disposición matricial se usan como base para la medición de presión de neumático.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es crear un dispositivo para la medición de presión en un neumático dispuesto en un vehículo en movimiento que, sin presentar las desventajas de la medición de presión de neumático en parada, también de reducida complejidad técnica y de montaje, elevada fiabilidad, resistencia y seguridad contra destrucción, así como una buena precisión de medición para que de esta manera sea apropiado para la medición de presión de neumático en un contexto de flota de vehículos comerciales, por ejemplo en el campo de los camiones.

El objetivo se consigue mediante el dispositivo con las características de la reivindicación principal, el procedimiento la reivindicación 13 relacionada facultativamente y el uso según la reivindicación independiente 14; perfeccionamientos ventajosos de la invención se describen en las reivindicaciones secundarias, con lo cual, con vistas al procedimiento según la invención, adicionalmente también deben ser consideradas como dadas a conocer como pertenecientes a la invención las características correspondientes de las reivindicaciones secundarias referidas a los aspectos del procedimiento como perfeccionadores del dispositivo.

De manera ventajosa según la invención, en primer lugar sobre o en un suelo se han previsto de tal manera elementos de captación óptica como componente funcionales de los elementos de medición, que los mismos, generalmente mediante la captación de imágenes, determinen una anchura del neumático y de allí puedan deducir la anchura de la así denominado pisada de neumático. En este caso, como "pisada de neumático" del vehículo (en inglés: footprint") se entiende aquella pisada de neumático esencialmente plana que en un momento respectivo se asienta en el piso y está determinada por su anchura de pisada de neumático (aproximativa mediante la anchura del neumático a medir en dicho sector) y su longitud de pisada de neumático (medida en el sentido de marcha del movimiento o de pasada por encima) .

Mientras según la presente invención, los elementos de captación óptica pueden ser determinados de la manera de suya conocida mediante la evaluación de una imagen digital respectiva, la presente invención prevé dos caminos de cómo puede ser determinada la longitud de pisada de neumático: Por un lado, del desarrollo de una señal de medición de fuerza o presión que se corresponde con la pasada por encima del vehículo o del neumático, pudiendo

de dicho desarrollo de señal de fuerza deducir la longitud de pisada de neumático, puesto que, particularmente, se evalúan, en particular, el comportamiento de los flancos del neumático y la duración de la señal, de manera complementaria o alternativa es posible, en una evaluación de los siguientes elementos de evaluación óptica de la sucesión de una pluralidad de tomas del lado del perfil (con una respectiva anchura de neumático) , deducir de su comportamiento temporal, alternativamente también la longitud de pisada de neumático) . En el margen de la invención es entonces posible mediante los elementos de evaluación determinar la pisada de neumático (mediante la multiplicación de longitud y anchura de la pisada de neumático) y, teniendo en cuenta una función de corrección, conseguir el valor deseado de señal de presión de neumático. Esta función de corrección tiene en cuenta la anchura de pisada de neumático, una posible relación de ranuras de la superficie de rodadura (lo que, por otra parte, se puede observar en la imagen digital del elemento de captación óptica anteriormente mencionado) , una eventual forma de la pisada de neumático diferente de un rectángulo o similar. Esta función de corrección puede ser obtenida y tomada de una tabla, alternativamente en forma de un contexto funcional, y de la manera más sencilla como una constante simplificadora, dando, por ejemplo, las mediciones comparativas y de calibración apropiadas, los indicios necesarios para la configuración de esta función de corrección.

Esta manera de proceder según la invención permite de este modo la implementación de estaciones de medición de presión de neumáticos que, a la manera de tránsito fluido, permite la medición continua de la presión de los neumáticos de casi cualquier número de vehículos durante su movimiento continuo, siendo que un uso en el entorno de los vehículos utilitarios o camiones si bien es preferente no debe ser entendido de manera restrictiva.

Como perfeccionamiento especialmente preferente de la invención se ha determinado como útil asignar o bien integrar a los elementos de medición elementos sensores de temperatura interactuantes sin contacto con los neumáticos que, gracias a que la medición posibilitada mediante la presente invención se produce durante el movimiento y, consecuentemente, prácticamente en tránsito fluido justamente en el entorno de los vehículos comerciales, no solamente los neumáticos fríos sean sometidos a una medición de presión de neumático según la invención, sino también neumáticos en uso calientes (pudiendo un neumático en uso alcanzar, fácilmente, una temperatura de trabajo de neumático de 80 °C y más) . En el margen de la invención se ha comprobado que la temperatura del neumático tiene una influencia significativa sobre una medición externa de presión de neumático basada en la pisada de neumático, de manera que para conseguir valores de medición fiables es preferente una compensación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la medición de presión de neumáticos de un neumático dispuesto en un vehículo en movimiento, con elementos de medición (14, 18, 24) previstos en o sobre el suelo para la interacción con los neumáticos que, en reacción a una pasada por encima con el neumático producen una señal de medición evaluable electrónicamente y emiten elementos de evaluación (22, 40) que como reacción a la señal de medición emiten una señal de presión de neumático correspondiente a la presión del neumático, con lo cual los elementos de medición presentan elementos de captación (18) para el registro de una anchura de neumático como anchura de pisada de neumático que se forma al pasar sobre el suelo, los elementos de evaluación para la determinación de una longitud de pisada de neumático a partir de los datos de anchura de neumático generados mediante los elementos de captación y/o a partir de un desarrollo de una señal de medición de presión generada por los elementos de medición, así como para la determinación de la presión de neumáticos a partir de un área de pisada de neumático determinada por la longitud de pisada de neumático y por la anchura de pisada de neumático y una fuerza ejercida por el neumático sobre el área de pisada de neumático, caracterizado por que los elementos de captación presentan elementos de captación ópticos.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que los elementos de medición presentan elementos sensores de temperatura (24) actuantes sin contacto con el neumático, configurados para la generación de una señal de temperatura de neumático, y los elementos de evaluación que están configurados para el procesamiento de la señal de temperatura de neumático al generar la señal de presión de neumático dependiente de la temperatura de neumático.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que los elementos sensorios de temperatura (24)

presentan un sensor de temperatura basado en infrarrojo orientado a un flanco del neumático. 25

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los elementos de medición presentan un dispositivo sensor de fuerza (14) , que presenta una pluralidad de sensores de fuerza (12) acoplados entre sí mecánicamente, para la pasada por encima del vehículo.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado por que la pluralidad de los sensores de fuerza dispuesta en un sentido transversal y/o paralelo al sentido del paso por encima está conectada mediante una placa común de presión instalada para el contacto con el neumático.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el dispositivo sensorio de fuerza para la generación de una sucesión de la señal de medición de presión está configurado con una frecuencia en el intervalo entre 10 y 500 Hz.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los elementos de captación óptica presentan una unidad de captación de imágenes orientada al perfil de neumático y configurada para la generación de al menos una imagen evaluable electrónicamente para el neumático presentando una información de anchura de neumático.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que el medio de captación óptica está configurado para la generación de al menos una señal luminosa lineal dirigida sobre el perfil de neumático, capturando la unidad de 45 toma de imágenes un patrón de imagen de la señal luminosa sobre el perfil de neumático y permite de allí mediante los elementos de evaluación una determinación de un valor de medición de profundidad de perfil de neumático como parámetro de neumático adicional a la señal de presión de neumático.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que los elementos de captación óptica están 50 configurados para la generación de al menos tres, preferentemente al menos cinco imágenes sucesivas durante la pasada por encima y/o para la generación de imágenes con una frecuencia de repetición de imágenes > 1 kHz, preferentemente > 3 kHz.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que los elementos de evaluación tienen 55 asignados elementos de captación óptica (42) para la visualización de la señal de medición de presión de neumático y/o un valor adicional de parámetro de neumático.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por que los medios de visualización presentan elementos simbólicos y/o de valores de umbral para la emisión de un elemento de una señal de valor cromático o simbólico 60 digital dependiente de al menos un valor de umbral predeterminado.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que los elementos de medición están configurados de tal manera transversales al sentido del paso por encima que se puede producir la medición simultánea de presión de neumáticos en múltiples neumáticos de un eje del vehículo.

13. Procedimiento para la medición de la presión de un neumático dispuesto en un vehículo en movimiento, en particular procedimiento para la operación del dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, con los pasos:

- determinación de una longitud de pisada de neumático formada sobre un suelo mediante la medición de presión y/o captación óptica de imagen, -determinación de una anchura de pisada de neumático mediante la captación óptica de imagen mediante elementos de captación de imágenes orientados al perfil de neumático y -determinación de la presión de neumático a partir de un área de pisada de neumático calculada de la longitud de pisada de neumático y de la anchura de pisada de neumático, así como de una fuerza de neumático y/o de presión actuante sobre la misma.

14. Uso del dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12 para la medición de presión de neumáticos de camiones en tránsito fluido.


 

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