BR0209150B1 - válvula pré-comandada com um canal compensador de pressão. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULAPRÉ-COMANDADA COM UM CANAL COMPENSADOR DE PRESSÃO".

A presente invenção refere-se a uma válvula pré-comandada,especialmente uma válvula reguladora eletropneumática para um sistema defrenagem de ar comprimido de um veículo automotor com um alojamento deválvula dividido, no qual estão integrados ao menos um pistão de comandoaxialmente regulável para ativação de um conjunto de sede de válvula quepode comutar o fluxo de pressão entre as conexões externas, sendo que opistão de comando pode ser sujeito por ao menos uma válvula de pré-comando eletromagnética para o efeito da regulagem axial, estando acondi-cionado em um alojamento de válvula de pré-comando unido com um aloja-mento de válvula de relé. Especialmente a presente invenção refere-se auma configuração especial de um canal de compensação de pressão internoda válvula.

Especialmente dentro do sistema de frenagem de ar comprimidode um veículo automotor é empregada uma válvula pré-comandada destaespécie que especialmente neste caso está configurada como válvula regu-ladora eletropneumática. A válvula reguladora tem a aparência de regularuma pressão de frenagem de acordo com a ação de frenagem desejada.Uma linha de frenagem que se origina da válvula reguladora está, para estafinalidade, geralmente em ligação com um cilindro de frenagem disposto di-retamente na roda do veículo automotor e que para a frenagem da roda deveículo por meio de um freio de disco ou de tambor gera a necessária forçade frenagem. A indicação prévia do valor teórico de pressão para uma vál-vula reguladora eletropneumática verifica-se em primeira linha de forma elé-trica. Além disso por motivos de segurança geralmente será prevista umaativação pneumática paralela que no caso da falha da ativação elétrica pas-sa a ser usada.

Uma válvula reguladora eletropneumática deste tipo passou aser conhecida do documento DE 196 05 562 A1. A válvula reguladora possuium pistão de comando de grande superfície que está acondicionado em umcompartimento oco cilíndrico do alojamento da válvula. O pistão de comandosepara o compartimento oco em uma câmara de comando, bem como umacâmara de trabalho. Do lado da câmara de trabalho está configurado umpino oco coaxial no pistão de comando que serve para ativar um conjunto desede de válvula adjacente. O conjunto de sede de válvula comuta por umaregulagem axial de um tubo de válvula protendido por mola, o fluxo de arcomprimido entre uma conexão externa de linha de freio, de uma conexãode pressão de alimentação, bem como uma conexão de drenagem de ar.

O pistão de comando pode ser sujeito com uma pressão de co-mando por parte da câmara de pressão que é gerada através de um con-junto de válvula de pré-comando. Este conjunto de válvula de pré-comandoconsiste aqui de duas válvulas de pré-comando eletromagnéticas que poruma aplicação de corrente coordenada das bobinas elétricas integradas pro-duzem o aumento, retenção ou diminuição da pressão de comando dentroda câmara de comando. No lado oposto do pistão de comando é aplicadauma força resultante da pressão de frenagem.

O alojamento da válvula pode ser subdividido em dois compo-nentes principais, sendo que um componente inferior do alojamento da vál-vula de relê está essencialmente previsto um conjunto da sede de válvulacom as conexões externas, ao passo que em um alojamento de válvulas depré-comando superior estão acondicionadas as válvulas de pré-comando.Os compartimentos ocos dentro do alojamento da válvula são parcialmenteusados como câmara de pressão para exercer a função de válvula; em partetodavia também estão previstos compartimentos ocos despressurizados nointerior da válvula, por exemplo da integração da unidade eletrônica para aativação das válvulas de pré-comando. No caso torna-se necessário que aunidade eletrônica esteja isenta de influências de pressão excessiva ou desubpressão.

Para esta finalidade é geralmente conhecido prover um canalcompensador de pressão correspondente que produzem uma ligação entre ocompartimento oco dentro da válvula e a atmosfera. Geralmente uma válvulareguladora para o sistema de frenagem de ar comprimido de um veículo au-tomotor ou válvulas comparáveis estão previstas no veículo automotor ousemelhante unidade, sem estarem protegidas contra influências do meioambiente. A fim de que pelo canal compensador de pressão não possampenetrar influências ambientais externas - como água de chuva - no com-partimento oco interno da válvula já se procurou que a abertura de saída docanal compensador de pressão seja prevista em um ponto protegido ondeabandona o alojamento de válvula. Ficou todavia demonstrado que esta so-lução não afetou com confiança o efeito de vedação desejado. Assim porexemplo por ocasião de uma limpeza da válvula com um jato a vapor aindapode penetrar água da chuva no interior da válvula.

Para solucionar este problema já se procurou projetar o canal dedrenagem do compartimento oco diretamente até a conexão de drenagemque geralmente possui um amortecedor de som adicional que oferece aproteção desejada. Pela proteção adicional antes da penetração de influên-cias ambientais externas é logrado no estado da técnica pelo fato de ser co-locado um elemento compensador de pressão no interior do canal compen-sador de pressão. O elemento de compensação de pressão possibilita umatroca de ar bilateral através de uma microestrutura porosa e evita ao mesmotempo a penetração de água na direção do compartimento oco.

Também esta medida conhecida oferece apenas resultados in-satisfatórios. O canal de compensação de pressão que desemboca na regi-ão da conexão de drenagem da válvula, em virtude de uma reação da pres-são ali reinante na drenagem da válvula, gera um aumento indesejado dapressão no interior do compartimento eletrônico.

Constitui portanto tarefa da presente invenção aprimorar umaválvula pré-comandada inicialmente descrita no sentido de ser lograda umacompensação de pressão eficaz do compartimento oco interno da válvula,com meio simples.

Partindo de uma válvula pré-comandada de acordo com o pre-âmbulo da reivindicação, esta tarefa será solucionada em combinação comas características marcantes. As reivindicações dependentes subseqüentesrepresentam ampliações vantajosas da invenção.

A invenção abrange o ensinamento técnico de que para a dre-nagem de um compartimento oco interno da válvula despressurizado estáprevisto um canal compensador de pressão multiangular, na região da pare-de da câmara de comando dentro do alojamento da válvula, cuja abertura desaída que se projeta para o exterior está prevista atrás de uma tampa decobertura distanciada no alojamento da válvula, oferecendo a proteção con-tra jatos de água e cujo segmento de canal próximo do compartimento ocopossui um elemento intercambiável de compensação de pressão.

A vantagem desta configuração especial de canal reside especi-almente no fato de a compensação da pressão verifica-se agora em umaregião do alojamento da válvula para o exterior, previsto pela tampa de co-bertura prevista já para outra finalidade, de modo relativamente protegidocontra a penetração de esguichos de água e impurezas. A configuraçãoprojetada do canal compensador de pressão representa uma medida deproteção adicional e eficaz. Somente na região próxima do compartimentooco do canal do compensador de pressão está introduzido um elementocompensador de pressão, o qual, em virtude do acesso pelo exterior, é defácil montagem ou troca. Para conexão de uma unidade eletrônica integradadentro do compartimento oco configurado como compartimento eletrônico,pode estar previsto no alojamento da válvula um conjunto de tomadas elétri-cas correspondente, o qual, visando a proteção contra influências ambientaisexternas, possui a tampa de cobertura. Preferencialmente, a tampa de co-bertura serve simultaneamente também para a proteção da abertura de saí-da do canal compensador de pressão, o qual está portanto também posicio-nado atrás desta tampa de cobertura. A seqüência especial destas medidasconstrutivas criam uma compensação de pressão protegida e eficaz.

Comumente o alojamento da válvula é produzido em processode fundição da válvula pré-comandada. O canal compensador de pressãointerno da válvula pode vantajosamente ser configurado diretamente na fun-dição no interior do alojamento da válvula. Além disso também pode-se ima-ginar configurar o canal compensador de pressão após a produção do alo-jamento da válvula por meio de perfuração ou semelhante ação.

Em uma configuração da válvula pré-comandada como válvulareguladora eletropneumática para um sistema de ar comprimido de um veí-culo automotor, o alojamento da válvula preferencialmente está configuradoa partir de um alojamento de válvula de relê separado e de um alojamentode válvula de pré-comando igualmente separado e configurado de modo cor-respondente a um plano de conexão comum. Ambos os componentes dealojamento estão neste caso presos um no outro através de um elementovedante anelar essencialmente que envolve a câmara de comando interna,proporcionando vedação à prova de pressão e sendo separável - prevendoatravés de um atarraxamento. O alojamento de válvula assim subdivididopossibilita uma simples montagem dos componentes internos da válvula.

No alojamento da válvula assim configurado o canal compensa-dor de pressão pode estar previsto no lado da saída, ao lado do alojamentoda válvula de relê e através de uma passagem correspondente na vedaçãopode ser conduzido mais adiante dentro do alojamento da válvula de pré-comando até o compartimento eletrônico. Neste traçado do canal é alcança-da a posição desejada e acima descrita da abertura de saída do canal con-densador de pressão, sendo que são consideradas as condições marginaisconstrutivas conseqüentes da construção subdividida do alojamento da vál-vula.

Outras medidas que aperfeiçoam a invenção são indicadas nasreivindicações ou serão em seguida explicitadas em conjunto com a descri-ção do exemplo de execução preferido da invenção. As figuras mostram:

Figura 1 - um corte longitudinal por uma válvula reguladora ele-tropneumática,

Figura 2 - vista superior para o alojamento da válvula de relê daválvula reguladora de acordo com a figura 1,

Figura 3 - corte longitudinal em recorte pelo alojamento da vál-vula de relê na região da abertura de saída do canal compensador de pres-são.

De acordo com a figura 1, uma válvula pré-comandada, especifi-cada como válvula reguladora eletropneumática, possui um alojamento deválvula 1, essencialmente de duas seções que consistem de uma seção infe-rior de alojamento de válvula de relê 2 que está unido com a seção superiordo alojamento da válvula de pré-comando 3, através de um elemento de ve-dação 4 intercalado, em formato anelar. A conexão é realizada através deum atarraxamento (não representado detalhadamente). Em cooperação como alojamento da válvula de pré-comando 3, a seção de alojamento de vál-vula de relê 2 abrange uma câmara de comando 5 interna, a qual está pre-visto um pistão de comando 6 com mobilidade axial.

Para efeito do ajuste axial o pistão de comando 6 serve umconjunto de válvula de pré-comando integrada na seção de alojamento daválvula de pré-comando 3, da qual aqui é apenas mostrada uma válvula depré-comando 7 que serve de ímã de saída. O conjunto de válvula de pré-comando é eletricamente ativado através de uma unidade eletrônica 8 confi-gurada à semelhança de um compartimento oco interno da válvula comocompartimento eletrônico 9. O compartimento eletrônico 9 pode ser fechadode modo vedante através de uma tampa 10. A unidade eletrônica 8 está emligação com uma unidade de comando central (aqui não mostrada detalha-damente); a ligação elétrica é produzida através de um conjunto de tomadas11 disposto na unidade eletrônica 8. O conjunto de tomadas 11 está situado,protegido contra esguichos de água, atrás de uma tampa de cobertura 12que está prevista separável no alojamento da válvula 1.

A válvula de pré-comando 7 mostrada serve como válvula desaída e esvazia a câmara de comando 5 por ocasião de uma ativação elétri-ca, através da unidade eletrônica 8, sendo que o ar de escape é escoadopara a atmosfera através de um canal de escape 13. Além disso está pre-vista uma válvula de pré-comando (aqui não mostrada) como válvula de ad-missão que serve para sujeitar a câmara de comando 5 com pressão de co-mando para movimentar o pistão de comando 6.

Por ocasião de uma sujeição da câmara de comando 5, o pistãode comando 6 ativa através de uma perfilação semelhante a uma luva naparte inferior e na região da sua guia axial, coaxial interna do alojamento, umconjunto de sede de válvula 14. No caso o fluxo de ar pressurizado pode seralterado entre uma conexão de linha de frenagem 15, prevista na seção doalojamento da válvula de relê 2 por um lado, bem como uma conexão depressão de alimentação (que aqui não pode ser reconhecida) que estáigualmente em contato com uma câmara de pressão de alimentação interna16 e de uma conexão de escape 17 por outro lado. A conexão de escape 17está adicionalmente equipada com um amortecedor de som 18 para reduçãode ruídos.

A válvula reguladora eletropneumática é aqui mostrada na suaposição de comutação fechada, não se verificando um fluxo de ar pressuri-zado. Na sujeição da câmara de comando 5 com uma pressão de comandoe subseqüente movimentação do pistão de comando 6 na direção de umaposição de comutação inferior, pela abertura do conjunto de sede de válvu-las 14 é produzido um fluxo de ar pressurizado, partindo da câmara de pres-são de alimentação 16 até um câmara de trabalho 19 existente abaixo dopistão de comando 6, na direção na conexão da linha de frenagem 15, vi-sando aumentar por conseguinte a pressão de frenagem.

Por ocasião de uma drenagem da câmara de comando 5, o pis-tão de comando 6 é movido para uma posição de comutação superior, como que, devido a abertura contrária do conjunto de sede de válvula 14, o arpressurizado, partindo da conexão da linha de frenagem 15, passa sobre acâmara de trabalho 19 até a conexão de drenagem 17, a fim de diminuir cor-respondentemente a pressão de frenagem. Desta maneira será regulada apressão de frenagem por uma movimentação alternada do pistão de coman-do 6, correspondente a um valor teórico de pressão predeterminável demodo correspondente a unidade eletrônica 8. Para a drenagem do compar-timento eletrônico 9 que deve ficar despressurizado, está previsto um canalcompensador de pressão que não pode ser reconhecido no corte represen-tado.

Com referência a representação da figura 2, o canal de compen-sação de pressão 20 estende-se na maior parte dentro da parede da seçãodo alojamento de válvula de relê 2. Em sentido angular a partir desta unida-de desemboca o canal de compensação de pressão 20 na direção de umlado em um recorte 21 arqueado que se projeta na direção da seção do alo-jamento da válvula de pré-comando adjacente (aqui não mostrado), passan-do sobre um segmento de canal transversal até uma abertura de escoa-mento 22. Através de uma perfuração básica 23 prevista na direção do outrolado do recorte 21 arqueado, verifica-se a convergência através de umapassagem correspondente no elemento vedante (aqui não representado)passando para o compartimento eletrônico da seção de alojamento da vál-vula de pré-comando.

Como pode ser visto no detalhe da figura 3, a abertura de esco-amento 22 do canal compensador de pressão 20 é seguida de um segmentode canal transversal 24 que conduz até a região central da parede da seçãode alojamento de válvula de relê 2. A partir dali, segue-se, em sentido angu-lar na direção do compartimento eletrônico (aqui não representado) da seçãodo alojamento da válvula de pré-comando, a reentrância 21. A abertura deescoamento 22 é adicionalmente protegida contra esguichos de água atra-vés da tampa de cobertura 12.

A invenção não se restringe ao exemplo de execução preferidoque foi acima indicado. Ao contrário, podem ser imaginadas também modifi-cações que podem recorrer ao âmbito de proteção definido pelas reivindica-ções subseqüentes. Especialmente, a presente invenção não está restrita auma válvula pré-comandada com um alojamento de válvula construída ape-nas em duas seções. O alojamento da válvula pode ser construído de umaseção ou de mais do que duas seções em adequações correspondentes aoalcance do versado na técnica. Além disso, a presente invenção tambémpode ser empregada em uma válvula que pode ser empregada como válvulareguladora dupla eletropneumática com dois pistões de comando integradosdentro do seu alojamento de válvula e conjuntos de sedes de válvula aloca-dos, sendo que ao menos deve ser previsto um canal compensador de pres-são para um compartimento eletrônico eventualmente conjunto.Lista de Referência

1 alojamento de válvula

2 seção de alojamento de válvula de relê

3 seção de alojamento de válvula de pré-comando

4 elemento de vedação

5 câmara de comando

6 pistão de comando

7 válvula de pré-comando

8 unidade eletrônica

9 compartimento eletrônico

10 tampa

11 conjunto de tomadas

12 tampa de cobertura

13 canal de drenagem

14 conjunto de sede de válvula

15 conexão de linha de frenagem

16 conexão de pressão de alimentação

17 conexão de drenagem

18 amortecedor de som

19 câmara de trabalho

20 canal compensador de pressão

21 recorte

22 abertura de escoamento

23 perfuração

24 segmento de canal transversal

Claims (9)

1. Válvula pré-comandada, especialmente válvula reguladoraeletropneumática para o sistema de freio de ar comprimido de um veículoautomotor, com um alojamento de válvula (1) dividido, no qual está integradoao menos um pistão de comando (6), axialmente regulável para ativação deum conjunto de sede de válvulas que comuta o fluxo de ar comprimido entreconexões externas (15 a 17), sendo que o pistão de comando (6) pode sersujeito ao menos sobre uma válvula de pré-comando (7) eletromagnéticapara o efeito da regulagem axial, estando acondicionado em uma seção dealojamento de válvula de pré-comando (3) unido com a seção de alojamentode válvula de relê (2), caracterizada pelo fato de que para a drenagem deum compartimento oco despressurizado interno da válvula, está previsto umcanal compensador de pressão (20) angular configurado na região da pare-de da câmara de comando (5) dentro do alojamento da válvula (1), cujaabertura de saída (22) que se projeta para o exterior está disposta atrás deuma tampa de cobertura (12) distanciada no alojamento da válvula (1), pro-tegido contra esguichos de água, e cujo segmento de canal próximo docompartimento oco possui um elemento de compensação de pressão inter-cambiável.

2. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o compartimento oco despressurizado internoda válvula é um compartimento eletrônico (9), no qual está acondicionadauma unidade eletrônica (8) para ativação de ao menos uma válvula de pré-comando (7).

3. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 2, ca-racterizada pelo fato de que a tampa de cobertura (12) também serve paraencobrir um conjunto de tomadas (11) elétricas para a conexão da unidadeeletrônica (8).

4. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o canal de compensação de pressão (20) estáfendido diretamente no alojamento de válvula (1) ou é perfurado posterior-mente.

5. Válvula pré-comandada de acordo 'com uma das reivindica-ções precedentes, caracterizada pelo fato de que o alojamento de válvula (1)subdividido consiste de uma seção de alojamento de válvula de relê (2) e deuma seção de alojamento de válvula de pré-comando (3) também separado, configurado correspondentemente em um plano de ligação comum, que es-tão presos uns nos outros através de um elemento de vedação (4) essenci-almente anelar, de modo separável e estanque a pressão.

6. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizada pelo fato de que o canal compensador de pressão (20) está pre-visto no lado da saída no componente do alojamento da válvula de relê (2) eatravés de uma passagem no elemento vedante (4) estende-se dentro daseção de alojamento da válvula de pré-comando (3) na direção do compar-timento eletrônico (9).

7. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 6, ca- racterizada pelo fato de que o canal de compensação de pressão (20) estáde tal modo configurado várias vezes em sentido angular que um segmentode canal transversal (24) que se origina da abertura de saída (22), conduzaté a região central da parede da seção do alojamento da válvula de relê (2),de onde converge em uma perfuração (23) que se estende na direção do compartimento eletrônico (9), perfuração esta que desemboca na região davedação (4) em um recorte (21) de traçado arqueado no plano de interliga-ção e que, através da passagem do elemento vedante (4), converge em umsegmento do canal configurado na seção de alojamento de válvula de pré-comando (3) e que desemboca finalmente no compartimento eletrônico (9).

8. Válvula pré-comandada de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizada pelo fato de que o elemento de compensação de pressão estáconfigurado à semelhança de uma pilha de teflon que está inserida direta-mente na passagem da vedação (4).

9. Válvula pré-comandada de acordo com uma das reivindica- ções precedentes, caracterizada pelo fato de que a válvula está configuradacomo válvula reguladora dupla com dois pistões de comando integradosdentro do mesmo alojamento de válvula e com conjuntos de sedes de vál-vulas alocados a cada unidade, sendo que ao menos está previsto um canalde compensação de pressão para um compartimento eletrônico comum.