IT201900000508A1

IT201900000508A1 - Metodo ed unita' di lavorazione per inserire un transponder in una custodia di gomma

Info

Publication number: IT201900000508A1
Application number: IT102019000000508A
Authority: IT
Inventors: Ciro Vecchione
Original assignee: Bridgestone Europe Nv Sa
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-11

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO ED UNITA' DI LAVORAZIONE PER INSERIRE UN TRANSPONDER IN UNA CUSTODIA DI GOMMA”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo e ad una unità di lavorazione per inserire un transponder in una custodia di gomma.

ARTE ANTERIORE

Negli ultimi anni si è vista la nascita degli cosiddetti pneumatici “intelligenti” che sono in grado di essere parte attiva dei veicoli moderni fornendo informazioni sul tipo di pneumatici montati, informazioni sullo stato degli pneumatici ed anche informazioni sulle condizioni ambientali.

Uno pneumatico “intelligente” è normalmente provvisto di un transponder (ovvero di un dispositivo elettronico atto a comunicare in radiofrequenza) che permette di comunicare a distanza (ovvero sia al veicolo che monta lo pneumatico, sia ad un operatore che deve eseguire il controllo o la sostituzione dello pneumatico) l’identificazione, le caratteristiche e la storia dello pneumatico.

Recentemente è stata anche proposta l’unione della tecnologia RFID (“Radio-Frequency IDentification”) basata sulla presenza dei transponder con la tecnologia TPMS (“Tyre Pressure Monitoring Systems”) che misura la pressione di gonfiaggio effettiva per memorizzare nei transponder la pressione di gonfiaggio effettiva e quindi comunicare a distanza attraverso i transponder stessi la pressione di gonfiaggio effettiva.

Inizialmente è stato proposto di incollare un transponder sulla superficie interna oppure sulla superficie esterna di una parete laterale di uno pneumatico; tale soluzione è estremamente semplice da un punto di vista costruttivo ed è applicabile anche a pneumatici esistenti, ma, per contro, non garantisce che il transponder non si distacchi dallo pneumatico (particolarmente quando è incollato alla superficie esterna) in seguito alle deformazioni cicliche a cui viene sottoposta la parete laterale di uno pneumatico.

Successivamente è stato proposto di integrare un transponder nella struttura di uno pneumatico, ovvero all’interno dei vari strati che compongono lo pneumatico.

Per potere integrare un transponder nella struttura di uno pneumatico, generalmente il transponder viene preventivamente inserito in una custodia di gomma che circonda completamente il transponder su tutti i lati; tale custodia di gomma ha essenzialmente la funzione di proteggere il transponder durante la manipolazione necessaria ad accoppiare il transponder stesso ai componenti che costituiscono lo pneumatico.

Per inserire un transponder in una custodia di gomma è noto di avanzare un primo nastro di gomma disposto orizzontalmente lungo un percorso rettilineo di inserimento, di appoggiare il transponder su una superficie superiore del primo nastro di gomma, di appoggiare sulla superficie superiore del primo nastro di gomma (e quindi sopra la transponder appoggiato in precedenza) un secondo nastro di gomma avete le stesse dimensioni del primo nastro di gomma, di pressare tra loro i due nastri di gomma mediante almeno una coppia di rulli cooperanti tra i quali vengono fatti passare i due nastri di gomma, e quindi di tagliare trasversalmente i due nastri di gomma per separare la custodia di gomma (che è costituita da uno spezzone dei due nastri di gomma).

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo ed una unità di lavorazione per inserire un transponder in una custodia di gomma che siano di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed una unità di lavorazione per inserire un transponder in una custodia di gomma, secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

• la figura 1 è una vista schematica di un transponder inserito in una custodia di gomma;

• le figure 2 e 3 sono due viste in sezione trasversale del transponder della figura 1 rispettivamente secondo la linea di sezione II-II e secondo la linea di sezione III-III;

• la figura 4 è una vista schematica ed in pianta di una unità di lavorazione che inserisce il transponder della figura 1 nella custodia di gomma;

• le figure 5-8 sono quattro viste schematiche, con l’asportazione di parti per chiarezza, ed in sezione della unità di lavorazione della figura 4 secondo le linee di sezione V-V, VI-VI, VII-VII e VIII-VIII; e

• le figure 9 e 10 sono due viste in sezione trasversale di una variante del transponder della figura 1 rispettivamente secondo la linea di sezione II-II e secondo la linea di sezione III-III.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un transponder, ovvero un dispositivo elettronico (normalmente passivo, ovvero privo di una propria alimentazione elettrica) che è in grado di memorizzare delle informazioni ed è in grado di comunicare mediante radiofrequenza. In altre parole, il transponder 1 è una etichetta intelligente (“smart label”) di piccola dimensione che è atta a rispondere all'interrogazione a distanza da parte di appositi apparati fissi o portatili, chiamati lettori (o anche interrogatori); un lettore è in grado di leggere e/o modificare le informazioni contenute nel transponder 1 che sta interrogando comunicando con il transponder 1 stesso in radiofrequenza. Di conseguenza, il transponder 1 è parte di un sistema di lettura e/o scrittura senza fili operante secondo la cosiddetta tecnologia RFID (“Radio-Frequency IDentification”).

Il transponder 1 è destinato a venire integrato all’interno di uno pneumatico, ovvero a venire inserito tra i componenti dello pneumatico durante la costruzione dello pneumatico stesso.

Secondo quanto illustrato nella figura 1, il transponder 1 comprende un circuito 2 elettronico (ovvero un microchip) provvisto di una memoria non volatile (tipicamente EEPROM o FRAM quest'ultima più costosa ma tecnologicamente più avanzata), una antenna 3 collegata al circuito 2 elettronico, ed un supporto 4 che tiene insieme il circuito 2 elettronico e l’antenna 3 ed è spesso definito “substrato” (tipicamente è costituito da un foglio sottile di Mylar, plastica come PET o PVC, o altri materiali analoghi). Nella forma di attuazione illustrata nella figura 2, l’antenna 3 è una antenna a dipolo (o più semplicemente dipolo) ed è costituita da due bracci uguali aperti realizzati con un conduttore elettrico lineare su cui scorrono le correnti elettriche che irradiano il campo elettromagnetico a distanza.

In uso, l’antenna 3 riceve un segnale elettromagnetico che, per induzione elettromagnetica, induce nella antenna 3 una differenza di potenziale elettrico che genera la circolazione di una corrente elettrica nel circuito 2 elettronico per alimentare il circuito 2 elettronico stesso; il circuito 2 elettronico così attivato trasmette i dati contenuti nella propria memoria tramite l’antenna 3 ed eventualmente modifica anche i dati contenuti nella propria memoria.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1, 2 e 3, il transponder 1 è inserito in una custodia 5 di gomma costituita da due strisce 6 e 7 di gomma cruda sovrapposte e pressate una contro l’altra (preferibilmente la gomma delle due strisce 6 e 7 di gomma è inizialmente cruda e viene vulcanizzata assieme al resto dello pneumatico durante la vulcanizzazione finale dello pneumatico stesso); generalmente le due strisce 6 e 7 di gomma cruda della custodia 5 sono più lunghe/larghe del transponder 1 (ovvero del circuito 2 elettronico e dell’antenna 3) di 1-2 mm. Le due strisce 6 e 7di gomma cruda sono inizialmente parallelepipede e si deformando attorno ai componenti del transponder 1 quando vengono pressate una contro l’altra attorno al transponder 1 stesso. Secondo una alternativa forma di attuazione, le due strisce 6 e 7 di gomma della custodia 5 sono fin dall’inizio vulcanizzate (ovvero la gomma delle due strisce 6 di gomma è fin da subito vulcanizzata).

Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, il supporto 4 è assente e la sua funzione è svolta dalle strisce 6 e 7 di gomma della custodia 5.

Secondo una preferita forma di attuazione lo spessore T della custodia 5 (contenente il transponder 1 al proprio interno) è compreso tra 0,6 e 2 mm, la larghezza W della custodia 5 è di circa 8-12 mm, e la lunghezza L della custodia 5 è di circa 60-80 mm.

Nella figura 4, con il numero 8 è indicata nel suo complesso una unità di lavorazione per inserire i transponder 1 nelle corrispondenti custodie 5 di gomma.

L’unità 8 di lavorazione comprende un convogliatore 9 che avanza un singolo nastro 10 di gomma disposto orizzontalmente lungo un percorso di inserimento orizzontale e rettilineo.

L’unità 8 di lavorazione comprende un dispositivo 11 di alimentazione che appoggia ciascun transponder 1 su una superficie superiore del nastro 10 di gomma. In particolare, il nastro 10 di gomma è diviso longitudinalmente (ovvero lungo un asse 12 centrale disposto in corrispondenza della mezzeria del nastro 10 di gomma e che costituisce l’asse di simmetria longitudinale) in due porzioni 6 e 7 che, come descritto in seguito, costituiranno le strisce 6 e 7 di gomma di ciascuna custodia 5.

Ciascun transponder 1 viene disposto (all’incirca) al centro della porzione 6 del nastro 10 di gomma.

L’unità 8 di lavorazione comprende un dispositivo 13 piegatore che è disposto a valle del dispositivo 11 di alimentazione ed è atto a piegare longitudinalmente a metà e di 180° (come ben illustrato nelle figure 5-8) il nastro 10 di gomma (ovvero di piegare il nastro 10 di gomma attorno all’asse 12 centrale) in modo tale da sovrapporre la porzione 7 del nastro 10 di gomma sulla porzione 6 del nastro 10 di gomma e quindi racchiudere il transponder 1 tra le due porzioni 6 e 7 del nastro 10 di gomma stesso.

Secondo una preferita forma di attuazione, ciascun transponder 1 viene disposto sulla porzione 6 del nastro 10 di gomma che viene mantenuta sempre orizzontale, e la piegatura trasversale del nastro 10 di gomma viene eseguita ruotando di 180° solo la porzione 7 rispetto alla porzione 6.

Secondo una preferita forma di attuazione, il dispositivo 13 piegatore comprende un profilo di piegatura fisso che impegna la porzione 7 del nastro 10 di gomma durante l’avanzamento del nastro 10 di gomma lungo il percorso di inserimento. Secondo una preferita forma di attuazione, il profilo di piegatura fisso comprende una pluralità di rulli 14 deviatori montati folli.

Secondo una preferita forma di attuazione, l’unità 8 di lavorazione comprende un dispositivo 15 di compressione che è disposto a valle del dispositivo 13 di piegatore ed è atto a pressare una contro l’altra le due porzioni 6 e 7 del nastro 10 di gomma facendo passare il nastro 10 di gomma piegato in due attraverso almeno una coppia di rulli pressori tra loro cooperanti.

L’unità 8 di lavorazione comprende un dispositivo 16 di taglio (trasversale) che è disposto a valle del dispositivo 15 di compressione ed è atto a tagliare trasversalmente il nastro 10 di gomma piegato in due per separare ciclicamente ciascuna custodia 5 di gomma costituita da uno spezzone del nastro 10 di gomma piegato in due stesso.

Secondo una possibile (ma non vincolante) forma di attuazione, l’unità 8 di lavorazione comprende un dispositivo 17 di taglio (longitudinale) che è disposto a valle del dispositivo 15 di compressione ed a monte del dispositivo 16 di taglio (trasversale), ovvero il dispositivo 17 di taglio è disposo tra il dispositivo 15 di compressione ed il dispositivo 16 di taglio. Il dispositivo 17 di taglio è atto a tagliare longitudinalmente il nastro 10 di gomma piegato in due per separare una zona curva che collega tra loro le due porzioni 6 e 7. In assenza del dispositivo 17 di taglio, in ciascuna custodia 5 le due porzioni 6 e 7 presentano una zona curva che collega tra loro le due porzioni 6 e 7 stesse (in quanto derivanti dalla piegatura a metà dello stesso nastro 10 di gomma) come illustrato nelle figure 2 e 3. In presenza del dispositivo 17 di taglio, in ciascuna custodia 5 le due porzioni 6 e 7 non presentano alcun collegamento diretto tra loro, in quanto la zona curva che collegava tra loro le due porzioni 6 e 7 stesse (in quanto derivanti dalla piegatura a metà dello stesso nastro 10 di gomma) è stata rimossa dal dispositivo 17 di taglio come illustrato nelle figure 9 e 10.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, ciascun transponder 1 viene disposto longitudinalmente sul nastro 10 di gomma (ovvero parallelamente all’asse 12 centrale del nastro 10 di gomma); in questa forma di attuazione, la larghezza del nastro 10 di gomma corrispondente all’incirca al doppio della larghezza W della custodia 5. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascun transponder 1 viene disposto trasversalmente sul nastro 10 di gomma (ovvero perpendicolarmente all’asse 12 centrale del nastro 10 di gomma); in questa forma di attuazione, la larghezza del nastro 10 di gomma corrispondente all’incirca al doppio della lunghezza L della custodia 5.

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

Il metodo di inserimento sopra descritto presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, il metodo di inserimento sopra descritto è di implementazione particolarmente semplice ed economica in quanto richiede l’alimentazione di un unico nastro 10 di gomma di larghezza doppia (che viene piegato a metà) invece di due nastri di gomma di larghezza singola tra loro indipendenti e quindi dimezza le complicazioni derivanti dall’alimentazione e dal convogliamento di due nastri di gomma tra loro indipendenti.

Inoltre, il metodo di inserimento sopra descritto permette di inserire un transponder 1 nella custodia 5 operando anche a velocità operative molto elevate pur garantendo sempre una elevata precisione, in quanto la piegatura a metà di unico nastro 10 di gomma di larghezza doppia può venire realizzato con precisione a velocità molto più elevate rispetto alla sovrapposizione di due nastri di gomma di larghezza singola tra loro indipendenti.

ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE

1 transponder

2 circuito elettronico

3 antenna

4 supporto

5 custodia

6 striscia

7 striscia

8 unità di lavorazione

9 convogliatore

10 nastro di gomma

11 dispositivo di alimentazione

12 asse centrale

13 dispositivo piegatore

14 rulli deviatori

15 dispositivo di compressione

16 dispositivo di taglio

17 dispositivo di taglio

H altezza

L lunghezza

W larghezza

T spessore

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo di lavorazione per inserire un transponder (1) in una custodia (5) di gomma; il metodo di lavorazione comprende le fasi di: avanzare un nastro (10) di gomma disposto orizzontalmente lungo un percorso di inserimento; ed appoggiare il transponder (1) su una superficie superiore del nastro (10) di gomma; il metodo di lavorazione è caratterizzato dal fatto di comprendere l’ulteriore fase di piegare longitudinalmente a metà e di 180° il nastro (10) di gomma in modo tale da sovrapporre una prima porzione (7) del nastro (10) di gomma su una seconda porzione (6) del nastro (10) di gomma e quindi racchiudere il transponder (1) tra le due porzioni (6, 7) del nastro (10) di gomma stesso.
2) Metodo di lavorazione secondo la rivendicazione 1, in cui il transponder (1) viene disposto al centro della seconda porzione (6) del nastro (10) di gomma.
3) Metodo di lavorazione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui: il transponder (1) viene disposto sulla seconda porzione (6) del nastro (10) di gomma; la seconda porzione (6) del nastro (10) di gomma viene mantenuta sempre orizzontale; e la piegatura trasversale del nastro (10) di gomma viene eseguita ruotando di 180° la prima porzione (7) rispetto alla seconda porzione (6).
4) Metodo di lavorazione secondo la rivendicazione 3, in cui la prima porzione (7) viene ruotata di 180° rispetto alla seconda porzione (6) per effetto di una profilo di piegatura fisso che impegna la prima porzione (7).
5) Metodo di lavorazione secondo la rivendicazione 4, in cui il profilo di piegatura fisso comprende una pluralità di rulli (14) deviatori montati folli.
6) Metodo di lavorazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 e comprendente l’ulteriore fase di tagliare trasversalmente il nastro (10) di gomma piegato in due per separare la custodia (5) di gomma costituita da uno spezzone del nastro (10) di gomma piegato in due stesso.
7) Metodo di lavorazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 e comprendente l’ulteriore fase di pressare una contro l’altra le due porzioni (6, 7) del nastro (10) di gomma piegato in due facendo passare il nastro (10) di gomma piegato in due attraverso almeno una coppia di rulli pressori tra loro cooperanti.
8) Metodo di lavorazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7 e comprendente l’ulteriore fase di tagliare longitudinalmente il nastro (10) di gomma piegato in due per separare una zona curva che collega tra loro le due porzioni (6, 7).
9) Metodo di lavorazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il transponder (1) è atto a venire integrato all’interno di uno pneumatico.
10) Unità (8) di lavorazione per inserire un transponder (1) in una custodia (5) di gomma; l’unità (8) di lavorazione comprende: un convogliatore (9) per avanzare un nastro (10) di gomma disposto orizzontalmente lungo un percorso di inserimento; ed un dispositivo (11) di alimentazione per appoggiare il transponder (1) su una superficie superiore del nastro (10) di gomma; l’unità (8) di lavorazione è caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo (13) piegatore per piegare longitudinalmente a metà e di 180° il nastro (10) di gomma in modo tale da sovrapporre una prima porzione (7) del nastro (10) di gomma su una seconda porzione (6) del nastro (10) di gomma e quindi racchiudere il transponder (1) tra le due porzioni (6, 7) del nastro (10) di gomma stesso.