BR0101949B1

BR0101949B1 - válvula de comando para comutar uma unidade hidráulica de êmbolo e cilindro para o acionamento de uma parte de máquina oscilante.

Info

Publication number: BR0101949B1
Application number: BRPI0101949-0A
Authority: BR
Inventors: Karl-Thomas Rhody
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2010-11-30
Also published as: US6557332B2; UA71931C2; US20020005113A1; RU2267661C2; DE50105509D1; DE10023340A1; BR0101949A; DK1153536T3; EP1153536B1; ATE290305T1; EP1153536A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DECOMANDO PARA COMUTAR UMA UNIDADE HIDRÁULICA DE EMBOLOE CILINDRO PARA O ACIONAMENTO DE UMA PARTE DE MÁQUINAOSCILANTE".

A presente invenção refere-se a uma válvula de comando comuma caixa e com um êmbolo de válvula axialmente deslocável, apoiado nofuro central de passagem da caixa, para a comutação de uma unidade hi-dráulica de êmbolo e cilindro para o acionamento oscilante de uma unidadede trabalho, por exemplo, o acionamento de uma lâmina de corte de umamáquina agrícola automotora, sendo que a unidade hidráulica de êmbolo ecilindro, por um lado, é ligada com a unidade de trabalho e por outro lado,com a máquina de trabalho. Pela DE 195 29 067.4 são conhecidos umadaptador para máquinas ceifeiras, especialmente uma ceifeira debulhadoracom uma armação, e como elementos acionados, uma barra porta-lâminasoscilante e uma dobadoura e uma hélice de alimentação para o transporteposterior do material colhido. O acionamento da lâmina em dispositivos decorte de ceifeiras normalmente é do tipo mecânico. Os respectivos dispositi-vos de trabalho e engrenagens encontram-se no lado externo do dispositivode corte. Especialmente no caso de larguras de dispositivos de corte maio-res, os acionamentos e as engrenagens precisam ser dimensionados paraeficièncias altas, para garantir sobre toda a largura de trabalho uma posiçãode corte da barra porta-lâminas, por outro lado, os acionamentos e as en-grenagens também precisam resistir às forças altas oscilantes. Em virtudedo comprimento crescente dos percursos de acionamento e do dimensiona-mento para eficièncias maiores resultam grandes pesos laterais e, via deregra, pesos unilaterais com grandes forças de massa, que precisam serlevadas em consideração para o dimensionamento construtivo correspon-dente do dispositivo de corte como um tudo. Também o fluxo das forças dafonte de acionamento até a lâmina é muito vasto e dispendioso. Como umtudo, os acionamentos de lâminas mecânicos convencionais de dispositivosde corte possuem, portanto, a desvantagem de necessitar construções deacoplamento pesadas e dispendiosas.Para evitar esta desvantagem, é conhecido, por exemplo, dapatente de utilidade alemã 8209146.3, acionar as lâminas de corte atravésde uma unidade hidráulica de êmbolo e cilindro. Tais acionamentos, a prin-cípio, funcionam de modo satisfatório. O ponto crítico, porém, de tais acio-namentos é a válvula de reversão que inverte permanentemente a correntede óleo para a unidade hidráulica de acionamento. Nos casos das soluçõesconhecidas, tais válvulas são comutadas hidraulicamente. Tal comutação,porém, tem o pré-requisito de que sempre haja uma quantidade de óleo sufi-ciente e a pressão necessária para colocar a válvula na respectiva posiçãofinal e mantê-la na mesma. Se, por exemplo, a pressão de alimentação cair,quando a válvula de reversão se encontrar numa posição intermediária nãodefinida, é quase que impossível sem uma interferência manual de colocar osistema novamente num processo de trabalho contínuo.

A presente invenção tem, portanto, a tarefa de executar umaválvula de comando do tipo descrito em detalhes inicialmente de tal modoque o êmbolo de válvula da válvula de comando sempre alcança uma dassuas duas posições finais mesmo com uma queda repentina da pressão. Istoé alcançado, segundo a presente invenção, pelo fato de que ao êmbolo deválvula é conjugada, na área das suas duas extremidades, respectivamenteuma válvula distribuidora que alternadamente pode ser axialmente desloca-da de modo mecânico na caixa por meio da unidade de êmbolo e cilindroligada com a unidade de trabalho. Nisto, as válvulas distribuidoras consistemrespectivamente em um tucho e em uma bucha cercando este com folga,sendo que nas extremidades afastadas do êmbolo da válvula dos tuchos,por um lado, e nas extremidades externas das buchas, por outro lado, seapóia cada vez uma mola de pressão, e de que as buchas agem alternada-mente, através das molas de pressão, sobre os tuchos que por sua vezdeslocam alternadamente o êmbolo da válvula. O êmbolo da válvula podeser bloqueado em cada uma das suas duas posições de comutação pormeio de uma esfera de entalhe carregado por uma mola.

Outras execuções vantajosas da presente invenção são defini-das mais detalhadamente nas sub-reivindicações.Em seguida, a presente invenção é explicada detalhadamentecom a ajuda de duas figuras. Elas mostram:

Figura 1 - em forma estilizada, uma barra porta-lâminas ou lâmi-na de ceifeira junto com a válvula de comando segundo a presente inven-ção, numa posição final.

Figura 2 - a válvula de comando mostrada na figura 1 na suaoutra posição final possível, também no contexto com uma ceifeira.

Os desenhos mostram uma unidade hidráulica de êmbolo e ci-lindro 2.3 com uma válvula de comando para o acionamento de lâminas deceifeira. A unidade consiste em uma válvula de distribuição 1 que é entalha-da nas duas posições de trabalho de modo autobloqueador. A caixa 1.0 daválvula de distribuição 1 e as bielas de êmbolo da unidade hidráulica de êm-bolo e cilindro são fixadas na armação do dispositivo de corte. O cilindro 3com o estribo de operação 4 é conectado com a lâmina ceifeira 5. Na lâminaceifeira 5 podem ser dispostas várias unidades hidráulicas de êmbolo e cilin-dro que são alimentadas pela mesma válvula de distribuição. As unidadeshidráulicas de êmbolo e cilindro são interligadas paralelamente por meio decondutos. Em virtude disto, a introdução de força ocorre uniformemente emvários pontos. Na posição mostrada na figura 1, o conduto B da válvula dedistribuição é conectado com a conexão B da unidade hidráulica de êmboloe cilindro, no mesmo sentido, os condutos A. O abastecimento de óleo paraas duas câmaras de cilindro da unidade hidráulica de êmbolo e cilindro 23ocorre através dos furos 2.1 e 2.2.

Modo de funcionamento

Na posição mostrada na figura 1, a unidade hidráulica de êmboloe cilindro recebe o óleo através do furo 2.2. O conduto 2.1 está ligado com otanque T através da conexão Β. A lâmina 5, portanto, movimenta-se para adireita, até que a extremidade do estribo 4.2 alcançou a tampa 6.5 da bucha6.2. Na continuação da movimentação da extremidade do estribo 4.2, a bu-cha 6.2 é pressionada para dentro da caixa da válvula 1.0. Nisto, a mola 7.1é carregada, enquanto o tucho 8.2 encosta no êmbolo da válvula 1.1.0 êm-bolo da válvula 1.1, neste momento, ainda é retido pelo entalhe 1.2 na formade uma esfera. Na continuação da movimentação da extremidade do estribo4.2, a ranhura anelar 10.1 que é ligada com a ranhura anelar 9.1, é desloca-da até que alcance o canal de distribuição 11.1. Uma vez que a ranhuraanelar 9.1 é ligada com o conduto de pressão A através do conduto de co-mando 9.2, agora o entalhe 1.2, solicitado pela mola 1.3, é hidraulicamentepressionado para fora do assento através do êmbolo da válvula 1.1. O tucho8.2 empurra o êmbolo da válvula 1.1 por meio da energia armazenada namola 7.1 para a posição oposta, sendo que o êmbolo da válvula 1.1 é freadode modo resiliente pelo tucho oposto 8.1. Durante a comutação, na fase detransição, todas as conexões são interligadas negativamente, de modo quenão podem ocorrer piques de pressão. Devido ao afrouxamento da pressão,o entalhe 1.2 entra na nova posição de entalhe de modo temporizado, atra-vés do anteparo 1.4, quando o êmbolo da válvula 1.1 tiver alcançado suaposição oposta mostrada na figura 2. Lógico que o anteparo 1.4, o furo 1.5 ea força da mola 1.3 são dimensionados suficientemente grandes. Levando-se em consideração as forças de entalhe, várias esferas resilientes podemser dispostas na circunferência. Uma vez que durante o movimento de intro-dução da bucha 6.2 para a esquerda ocorre uma alteração de volume nacaixa, ambos os lados são conectados a direita com o tanque através de umconduto de compensação 12 e o êmbolo 1.1 é oco.

O processo de comutação acima descrito repete-se de formaanáloga em sentido invertido.

O entalhe é apresentado no desenho como uma esfera, mastambém podem ser usados outros corpos de entalhe.

Em virtude do fato de que o êmbolo da válvula 1.1 durante afase de tensão prévia da mola 7.1 é retido numa das suas posições finaispor meio do entalhe 1.2, esta posição também é mantida quando ocorreruma queda repentina de pressão. No momento em que o entalhe 1.2 for hi-draulicamente expulso da sua posição de efeito, o êmbolo da válvula 1.1 émovido axialmente somente pela força da mola 7.1 sob tensão prévia. Tam-bém nesta fase uma queda repentina de pressão não surte conseqüênciasnegativas, uma vez que a energia armazenada na mola 7.1 sob tensão pré-via de qualquer modo é suficiente, para deslocar o êmbolo 1.1 na sua outraposição final, na qual o êmbolo novamente é retido pela esfera de entalhe.Lista de Referências

1 Válvula de distribuição

1.0 Caixa da válvula

1.1 Embolo da válvula

1.2 Entalhe

1.3 Mola

1.4 Anteparo

1.5 Furo da esfera/furo

1.6 Furo central de passagem

1.7 Ranhura

1.8 Ranhura

2 Bielas do êmbolo

2.1 Furo

2.2 Furo

2.3 Unidade hidráulica de êmbolo e cilindro

3 Cilindro

4 Estribo de operação

4.1 Extremidadedoestribo

4.2 Extremidade do estribo

5 Lâmina ceifeira

6.1 Bucha

6.2 Bucha

6.5 Tampa

7.1 Molas de pressão

8.1 Tucho

8.2 Tucho

9.1 Ranhuraanelar

9.2 Conduto de comando

10.1 Ranhuraanelar

11.1 Canal de distribuição/canal

A Conexão

B Conduto/alimentação de óleoT Tanque

Z1 Câmara de cilindro

Z2 Câmara de cilindro

Claims

1. Válvula de comando com uma caixa (1) e com um embolo deválvula (1.1) axialmente deslocável, apoiado no furo central de passagem(1.6) da caixa, para a comutação de uma unidade hidráulica de êmbolo ecilindro (2.3) para o acionamento oscilante de uma unidade de trabalho deuma ceifeira agrícola, especialmente da lâmina ceifeira (5) de uma ceifeiradebulhadora automotora, sendo que a unidade hidráulica de êmbolo e cilin-dro (2.3) por um lado é ligada com a unidade de trabalho e por outro lado,com a máquina de trabalho, caracterizada pelo fato de que ao êmbolo daválvula (1.1) é conjugada, na área das suas duas extremidades, respectiva-mente uma válvula distribuidora, axialmente deslocável de modo mecânicoalternadamente da parte ligada com a unidade de trabalho (5) da unidadehidráulica de êmbolo e cilindro (2.3).

2. Válvula de comando de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que a válvula de distribuição consiste em cada vez umtucho (8.1) e (8.2) e cada vez uma bucha (6.1) e (6.2) que cerca este comfolga, sendo que na extremidade afastada do êmbolo da válvula (1.1) o tu-cho (8.1) e (8.2), por um lado, e nas extremidades externas das buchas (6.1)e (6.2), por outro lado, se apoiam respectivamente numa mola de pressão(7.1), e de que as buchas (6.1) e (6.2) alternadamente agem, através dasmolas de pressão (7.1), sobre os tuchos (8.1) e (8.2) que por sua vez deslo-cam alternadamente o êmbolo da válvula (1.1).

3. Válvula de comando de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizada pelo fato de que o êmbolo da válvula (1.1) em cada uma dassuas duas posições finais pode ser bloqueado por meio de um entalhe (1.2)carregado por mola.

4. Válvula de comando de acordo com a reivindicação 3, carac-terizada pelo fato de que o êmbolo da válvula (1.1) é equipado com duasranhuras (1.7) e (1.8) colocadas uma do lado da outra a uma distância quecorresponde às respectivas posições de comutação, sendo que, de acordocom a respectiva posição de comutação do êmbolo da válvula (1.1), um en-talhe (1.2) é parcialmente pressionado para dentro de uma das duas ranhu-ras por meio de uma mola (1.3), e de que tanto a mola (1.3) como também oentalhe (1.2) são mantidos num furo (1.5) que vai a partir do furo central depassagem (1.6) da caixa (1) radialmente para fora.

5. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as buchas (6.1) e (6.2) sãofechadas nas suas extremidades externas por tampas (6.5), contra as quaisas molas de pressão (7.1) se apoiam com uma extremidade.

6. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que respectivamente a ranhura(1.7) ou (1.8), na qual é entalhado o entalhe (1.2), pode ser solicitada poróleo de pressão através de um canal (11.1) para fins de soltura do entalhe.

7. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que em virtude do deslocamentomecânico da bucha (6.1) ou (6.2) por um lado é liberado o fluxo de óleo paraa ranhura (1.7) ou (1.8), na qual é entalhada o entalhe (1.2) e, por outro lado,a mola (7.1) recebe tensão prévia, que exerce efeito sobre o respectivo tu-cho (8.1) ou (8.2) para fins de deslocamento do êmbolo da válvula (1.1) de-pois da soltura do entalhe (1.2).

8. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que no canal (11.1) existe um an-teparo (1.4).

9. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que as ranhuras (1.7) e (1.8) pos-suem superfícies que se estendem diagonalmente em direção ao fundo daranhura para fins de uma definição exata de respectivamente uma posiçãode comutação do êmbolo da válvula (1.1) por meio do entalhe (1.2) carrega-do por mola.

10. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o cilindro (3) da unidadehidráulica de êmbolo e cilindro é ligado tanto com a lâmina ceifeira (5) comotambém com o estribo de operação (4) cujas extremidades (4.1) ou (4.2) queterminam livremente são esbarros de operação para as buchas (6.1) ou(6.2).

11. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que as bielas do êmbolo (2)da unidade hidráulica de êmbolo e cilindro (2.3) são fixas na armação e têmfuros axiais (2.1) e (2.2) que respectivamente levam a um lado do cilindro doêmbolo.

12. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que, dependendo da posiçãode comutação do êmbolo da válvula (1.1), um dos furos axiais (2.1) ou (2.2)é ligado com o abastecimento do óleo de pressão (B) e o outro, com o con-duto de retorno do tanque (T).

13. Válvula de comando de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que as duas câmaras de cilin-dro (Z1) e (Z2), que são delimitadas pelo êmbolo da válvula 1.1 por um ladoe as válvulas de distribuição (6.1) e (8.1) ou (6.2 e (8.2), e que são partes dofuro central (1.6), são interligados através do canal (11.1).