BR102013033148A2

BR102013033148A2 - válvula modular de múltiplas portas com assento de encaixe

Info

Publication number: BR102013033148A2
Application number: BR102013033148A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Simmonds; Kevin C Williams; Michael Jamison
Original assignee: Mac Valves Inc
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-10-04
Also published as: CN103883778A; CA2838116C; NZ619334A; KR20140081737A; EP2746628B1; BR102013033148B1; EP2746628A1; KR101811901B1; AU2013270477A1; US8783653B2; AU2018200821A1; JP2014129877A; TWI596291B; CA2838116A1; AU2013270477B2; US20140332093A1; MX2013014918A; PT2746628T; AU2018200821B2; ZA201309657B

Abstract

válvula modular de múltiplas portas com assento de encaixe. uma válvula modular operada por solenoide inclui um corpo de solenoide tendo uma bobina e uma peça polar posicionada no corpo de solenoide. um cartucho de corpo de válvula é conectado ao corpo de solenoide. um conjunto de assento de encaixe polimérico inclui primeiro e segundo braços de garra flexionáveis cada um tendo um dente engatando o cartucho de corpo de válvula retendo o conjunto de assento de encaixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula. uma face de engate de assento quando contatada por um membro de vedação de válvula define uma posição de válvula fechada, e é disposta longe da face de engate de assento em uma posição de válvula aberta quando a bobina é energizada. uma porção de extremidade de corpo de cartucho de corpo de válvula inclui uma face de engate de dente tendo bordas de contato inclinadas, cada uma tendo um ângulo contínuo contatado diretamente pelo dente dos primeiro e segundo braços de garra flexionáveis para travar de forma rotativa e em atrito o conjunto de assento de encaixe ao cartucho de corpo de válvula.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "VÁLVULA MODULAR DE MÚLTIPLAS PORTAS COM ASSENTO DE ENCAIXE".

Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a válvulas de gatilho operadas por solenoide.

Antecedentes da Invenção [0002] A presente seção fornece informações de antecedentes relacionadas à presente invenção, as quais não são necessariamente o estado da técnica.

[0003] As válvulas operadas por solenoide tais como válvulas de gatilho são conhecidas, as quais proveem controle de um fluido, tal como ar pressurizado, na operação de equipamentos adicionais, tais como separadores, máquinas de empacotamento, processadores de alimentos e semelhantes. Tais válvulas podem ser operadas por milhões de ciclos. A fim de reter a válvula operada por solenoide em uma posição fechada quando o solenoide estiver desativado, membros de polarização, tais como molas, são usados. Também é conhecido, por exemplo, na Patente dos Estados Unidos 4,598,736 de Chorkey, que a pressão de fluido pode ser equilibrada dentro da válvula para reduzir a força de solenoide necessária para mover um membro de válvula entre as posições fechada e aberta.

[0004] O acesso direto à área de assento de válvula em válvulas conhecidas, geralmente, não está disponível.

Quando ο desgaste do membro de válvula ou assento ocorre, projetos de válvulas conhecidos requerem que toda a válvula seja desmontada ou que a válvula seja inteiramente substituída. Projetos de válvula tendo peças de componentes de pressão para facilitar o acesso aos componentes da válvula são conhecidos, mas não proveem flexibilidade na mudança das características de operação da válvula.

Sumário da Invenção [0005] A presente seção fornece um sumário geral da invenção e não é uma divulgação abrangente de todo o seu escopo ou de todas as suas características.

[0006] De acordo com vários aspectos, uma válvula modular operada por solenoide inclui um corpo de solenoide tendo uma bobina e uma peça polar posicionadas no corpo de solenoide. Um cartucho de corpo de válvula de material polimérico é conectado de forma liberável ao corpo de solenoide.

[0007] Um membro de válvula/armadura é disposto de forma deslizante em ambos o corpo de solenoide e o cartucho de corpo de válvula. O membro de válvula/armadura é deslocado na direção da peça polar quando a bobina é energizada.

[0008] Um conjunto de assento de encaixe polimérico inclui: primeiro e segundo braços de garra flexionáveis, cada um tendo um dente engatando o cartucho de corpo de válvula para manter o conjunto de assento de encaixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula; um tubo guia que recebe de forma deslizante um guia de membro de válvula do membro de válvula/armadura; e um membro de polarização atuando para desviar de forma normal o membro de válvula/armadura para o conjunto de assento de encaixe e atuando para criar uma folga entre o conjunto de assento de encaixe e o cartucho de corpo de válvula em uma condição não-instalada da válvula modular.

[0009] De acordo com outros aspectos, uma válvula modular operada por solenoide inclui um corpo de solenoide tendo uma bobina e uma peça polar posicionada no corpo de solenoide. Um cartucho de corpo de válvula de material polimérico é conectado de forma liberável ao corpo de solenoide. Um conjunto de assento de encaixe polimérico inclui primeiro e segundo braços de garra flexionáveis, cada um tendo um dente engatando o cartucho de corpo de válvula para manter o conjunto de assento de encaixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula. Uma face de engate do assento, quando contatada por um membro de vedação de válvula, define uma posição fechada da válvula. O membro de vedação de válvula é deslocado da face de engate do assento em uma posição aberta da válvula quando a bobina é energizada. Uma porção de extremidade do corpo do cartucho de corpo de válvula modular inclui uma face de engate de dente tendo bordas de contato inclinadas, as bordas de contato inclinadas tendo, cada uma, um ângulo continuo diretamente contatado pelo dente de cada um dos primeiro e segundo braços de garra flexionáveis para, de forma rotativa e por atrito, travar o conjunto de assento de encaixe ao cartucho de corpo de válvula.

[0010] De acordo com outros aspectos, uma válvula modular operada por solenoide inclui um corpo de solenoide tendo uma bobina e uma peça polar posicionadas no corpo de solenoide e um cartucho de corpo de válvula de material polimérico conectado de forma liberável ao corpo de solenoide. Um membro de válvula/armadura disposto de forma deslizante em ambos o corpo de solenoide e o cartucho de corpo de válvula é deslocado para a peça polar quando a bobina é energizada. Um conjunto de assento de encaixe polimérico inclui primeiro e segundo braços de garra flexionáveis tendo, cada um, um dente engatando o cartucho de corpo de válvula para reter o conjunto de assento de encaixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula. Um tubo guia recebe de forma deslizante um guia de membro de válvula do membro de válvula/armadura. Uma face de engate de assento, quando contatada por um membro de vedação de válvula suportado no membro de válvula/armadura, define uma posição fechada da válvula. O membro de vedação de válvula é deslocado da face de engate do assento em uma posição aberta da válvula quando a bobina é energizada. Um membro de polarização normalmente desvia o membro de válvula/armadura para a face de engate de assento do conjunto de assento de encaixe e cria uma folga entre o conjunto de assento de encaixe e o cartucho de corpo de válvula em uma condição não-instalada da válvula modular.

[0011] Outras áreas de aplicação serão evidentes a partir da descrição aqui fornecida. A descrição e exemplos específicos neste sumário se destinam à ilustração apenas e não se destinam a limitar o escopo da presente invenção. Breve Descrição dos Desenhos [0012] Os desenhos aqui descritos são apenas para fins ilustrativos de concretizações selecionadas, e não de todas as possíveis implementações, e não se destinam a limitar o escopo da presente invenção.

[0013] A figura 1 é uma vista em elevação frontal de uma válvula modular de múltiplas portas com um assento de pressão da presente invenção;

[0014] A figura 2 é uma vista em elevação lateral em corte transversal tomada na seção 2 da figura 1;

[0015] A figura 3 é uma vista em elevação lateral em corte transversal tomada na área 3 da figura 2/ [0016] A figura 4 é uma vista em elevação lateral em corte transversal semelhante à figura 2 para uma outra concretização de uma válvula modular de múltiplas portas;

[0017] A figura 5 é uma vista plana de topo em corte transversal tomada na seção 5 da figura 4;

[0018] A figura 6 é uma vista em elevação lateral em corte transversal semelhante à figura 2 da válvula instalada em um coletor exemplar, com a válvula mostrada ainda em uma posição aberta da válvula;

[0019] A figura 7 é uma vista em elevação lateral em corte transversal semelhante à figura 6 de outra concretização de uma válvula de 3 vias modular da presente invenção;

[0020] A figura 8 é uma vista em elevação lateral em corte transversal semelhante à figura 2 de uma válvula modular modificada para incluir uma característica de travamento do conjunto de assento;

[0021] A figura 9 é uma vista em elevação lateral em corte transversal da área 9 da figura 8; e [0022] A figura 10 é uma vista plana de topo em corte transversal tomada na seção 10 da figura 8.

[0023] Os números de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas dos desenhos.

Descrição Detalhada da Invenção [0024] As concretizações exemplares serão agora descritas de forma mais completa com referência aos desenhos anexos.

[0025] Com referência à figura 1, uma válvula modular 10 inclui um operador de válvula solenoide 11, tendo um corpo de solenoide 12 conectado de forma liberável a um cartucho de corpo de válvula 14. O cartucho de corpo de válvula 14 inclui uma porção de extremidade de corpo 16, em que um conjunto de assento de encaixe 18 é conectado de forma liberável ao mesmo, tal que o conjunto de assento de encaixe 18, a porção de extremidade de corpo 16, o cartucho de corpo de válvula 14 e o corpo de solenoide 12 são todos alinhados de forma coaxial em relação a um eixo longitudinal central da válvula 20. Uma vez montado, tendo o conjunto de assento de encaixe 18 recebido como mostrado, a válvula modular 10 fornece uma porta de entrada '"A" e uma porta de sarda "B".

[0026] Com referência à figura 2, a válvula modular 10 inclui ainda uma bobina 22 montada sobre uma bobina 24, com uma peça polar normalmente estacionária 26 posicionada dentro da bobina 24. A peça polar 26 é ajustável em relação ao eixo longitudinal central da válvula 20 pela rotação da peça polar 26 em relação a roscas da peça polar 28 que engatam a peça polar 26 a uma extremidade superior do corpo de solenoide 12, de tal modo que uma posição axial da peça polar 26 seja ajustável dentro de um orificio cilíndrico 27 definido pela bobina 24.

[0027] Uma tampa de conexão elétrica 30 é conectada de forma liberável ao corpo de solenoide 12, o qual inclui múltiplos contatos elétricos 32, tal que energia elétrica possa ser fornecida à bobina 22. Quando a válvula modular 10 está na posição normalmente fechada mostrada, uma folga 34 é fornecida entre a peça polar 26 e um membro de válvula/armadura 36. O membro de válvula/armadura 36 inclui homogeneamente uma porção de armadura 36a, que é disposta de modo deslizante dentro de uma luva de armadura 38. A luva de armadura 38 é posicionada dentro do orificio cilíndrico 27 da bobina 24 e é fornecida para manter o alinhamento coaxial do membro de válvula/armadura 36 durante o deslocamento deslizante entre uma posição fechada da válvula e uma posição aberta da válvula. A luva de armadura 38 é integralmente conectada a um flange de luva de armadura 40 que se estende transversalmente em relação ao eixo longitudinal central da válvula 20.

[0028] Um membro de polarização 42, tal como uma mola helicoidal, é posicionado sobre uma porção de diâmetro externo do membro de válvula/armação 36 abaixo do flange de luva de armadura 40. Uma primeira extremidade do membro de polarização 42 é posicionada em contato direto com o flange de luva de armadura 40 e uma segunda extremidade oposta está em contato direto com um pistão de membro de válvula 44, que é porção integral do membro de válvula/armadura 36. O membro de polarização 42 fornece uma força de polarização contínua atuando para deslocar o membro de válvula/armadura 36 em uma direção de fechamento da válvula "C". O pistão de membro de válvula 44 é disposto de modo deslizante dentro de uma cavidade de pistão 46 criada no cartucho de corpo de válvula 14 .

[0029] 0 cartucho de corpo de válvula 14, de acordo com várias concretizações, é feito de um material polimérico e é conectado de forma liberável e enroscável ao corpo de solenoide 12 usando roscas de corpo de válvula 48 . Um material polimérico é utilizado para o cartucho de corpo de válvula 14 por várias razões, incluindo: para reduzir o custo e o peso da válvula modular 10; para permitir que a geometria complexa do cartucho de corpo de válvula 14 seja mais facilmente fabricada usando uma operação de moldagem; para reduzir ou eliminar a corrosão do cartucho de corpo de válvula 14 em uma posição instalada da válvula modular 10; e para eliminar quaisquer efeitos do campo magnético sobre o cartucho de corpo da válvula 14 durante a operação da bobina 22. Um membro de vedação do corpo de válvula 50, tal como um anel tipo 0~ring ou anel tipo D-rlng, é provido em contato entre o cartucho de corpo de válvula 14, o corpo de solenoide 12 e o flange de luva de armadura 40. O membro de vedação do corpo de válvula 50 fornece uma vedação atmosférica para a válvula modular 10. Para evitar ainda que um fluido, tal como o ar, o qual é controlado pela operação da válvula modular 10, entre na área da bobina 22, um membro de vedação 52, tal como uma borracha macia ou elemento material similar, é posicionado em contato com uma parede da cavidade do pistão 46 conforme o pistão do membro de válvula 44 se desloca de modo deslizante dentro da cavidade de pistão 46. O membro de vedação 52 é mantido na posição através do contato direto com cada um do pistão do membro de válvula 44 e um retentor de vedação do membro de válvula 54, que também é uma extensão integral do membro de válvula/armadura 36 .

[0030] Para fornecer um limite de vedação de fluido normal ao fluido controlado pela operação de válvula modular 10 entre as portas de entrada e de saida, um membro de vedação de válvula 58 é mantido entre e em contato direto com um primeiro flange de retenção de vedação do membro de válvula 56 e um segundo flange de retenção de vedação do membro de válvula 57, ambos integralmente conectados e se estendendo radialmente para fora a partir do membro de válvula/armadura 36. O membro de vedação de válvula 58 pode ser feito de um material macio, tal como borracha ou material de vedação semelhante. Em condições normais de operação, com a bobina 22 em estado desativado, o membro de vedação de válvula 58 irá contatar diretamente uma face de engate de assento 50 fornecida com o conjunto de assento de encaixe 18 .

[0031] Para prover alinhamento deslizante do membro de válvula/armadura 36 durante a operação da válvula, o membro de válvula/armadura 36 inclui ainda integralmente um guia de membro de válvula 62, que define uma extremidade livre do membro de válvula/armadura 36. O guia de membro de válvula 62 é substancialmente circular em seção transversal e é recebido de modo deslizante em um tubo guia 64 integralmente fornecido com o conjunto de assento de encaixe 18. Para deslocar o membro de válvula/armadura 36 da posição encaixada mostrada para uma posição aberta da válvula (mostrada e descrita com mais detalhes em referência à figura 6), energia elétrica é fornecida à bobina 22, que cria um campo magnético atuando através da peça polar 26, que atrai magneticamente o membro de válvula/armadura 36 em uma direção de abertura da válvula "D" para a peça polar 26 . O campo magnético fornecido pela bobina 22 através da peça polar 26 supera a força de polarização do membro de polarização 42. Enquanto energia elétrica for fornecida à bobina 22, o membro de válvula/armadura 36 será mantido na posição aberta da válvula, permitindo que o fluido flua através da válvula modular 10.

[0032] Com referência à figura 3, o conjunto de assento de encaixe 18 inclui ainda um corpo de conjunto de assento 66, que tem o tubo guia 64 se estendendo a partir do mesmo. O tubo guia 64 define um orificio de tubo guia 68 dentro do qual o guia de membro de válvula 62 é deslocado de forma deslizante. Direcionados em sentidos opostos em relação ao tubo guia 64, estão cada um de um primeiro braço de garra 70 e um segundo braço de garra 72, que são extensões integrais do corpo de conjunto de assento 66 . O primeiro braço de garra 70 inclui um primeiro dente 74 e o segundo braço de garra 72 inclui um segundo dente 76. Os primeiro e segundo dentes são direcionados para fora e são, portanto, direcionados em sentidos opostos um em relação ao outro. Cada um dos primeiro e segundo dentes 74, 76 inclui um plano de dente 78, 78'', que é orientado transversalmente em relação ao eixo longitudinal central da válvula 20 quando o conjunto de assento de encaixe 18 é posicionado em sua condição instalada. Cada um dos planos de dentes 78, 78 ' contata diretamente uma superficie de engate de dente plana 80, que é criada na porção de extremidade do corpo 16.

[0033] 0 conjunto de assento de encaixe 18 é instalado por deslocamento do conjunto de assento de encaixe 18 em uma direção de instalação do conjunto de assento "E", que inicialmente se desvia para dentro de cada um dos primeiro e segundo braços de garra 70, 72 conforme os primeiro e segundo dentes 74, 76 contatam diretamente uma parede interna de porção de extremidade 82 da porção de extremidade de corpo 16. Ambos os primeiro e segundo dentes 74, 76, eventualmente, atingem uma posição em que os planos de dentes 78, 78' se estendem acima da superficie plana de engate de dente 80, que assim permite que a força de polarização criada pela deflexão para dentro dos primeiro e segundo braços de garra 70, 72 para retornar os primeiro e segundo braços de garra 70, 72 radialmente para fora em relação ao eixo longitudinal central da válvula 20. Esse movimento para fora envolve os planos de dentes 78, 78^ em contato direto com a superficie plana de engate de dente 80. Na posição engatada, os primeiro e segundo dentes 74, 76 mantêm de forma liberável o conjunto de assento de encaixe 18 em relação à porção de extremidade do corpo 16. Quando o conjunto de assento de encaixe 18 atinge a posição totalmente instalada, uma face de extremidade do membro de vedação 84 do membro de vedação de válvula 58 pode contatar diretamente a face de engate de assento 60 do conjunto de assento de encaixe 18.

[0034] Um membro de vedação do conjunto de assento 86, tal como um anel tipo 0-ring ou anel tipo D-rlng, fornece contenção de barreira de fluido adicional. O membro de vedação do conjunto de assento 85 é posicionado em uma ranhura provida externamente criada no corpo do conjunto de assento 66. A função e a operação do membro de vedação do conjunto de assento 86 serão descritas em maiores detalhes em referência à figura 6. Nota-se que os primeiro e segundo braços de garra 70, 72 são posicionados diametralmente opostos um em relação ao outro, de tal modo que, durante a instalação, cada um dos primeiro e segundo braços de garra 70, 72 sejam forçados na direção do eixo longitudinal central da válvula 20, por exemplo, em uma direção de deflexão interna como mostrado em relação ao primeiro braço de garra 70. Existe a intenção de que a quantidade de deflexão elástica dos primeiros e segundos braços de garra 70, 72 seja substancialmente igual durante a fase de instalação.

[0035] Com referência à figura 4, uma válvula modular 85 é modificada a partir da válvula modular 10 para incluir um conjunto de assento de encaixe modificado 88 tendo uma porta de salda de diâmetro menor 101. Os outros componentes da válvula modular 10 e do conjunto de assento de encaixe 18 são substancialmente inalterados. Para reduzir a possibilidade de batida ou ruido de contato quando o membro de válvula/armadura 36 se desloca rapidamente entre a posição fechada da válvula e a posição aberta da válvula, um membro de amortecimento 89, feito, por exemplo, de uma borracha ou material elástico semelhante, é posicionado entre uma face de extremidade da armadura 90 e uma face de extremidade da peça polar 92. O membro de amortecimento 89 é mais macio do que o material do membro de válvula/armadura 36 e da peça polar 26 e, portanto, substancialmente elimina o contato direto de metal com metal entre o membro de válvula/armadura 36 e a peça polar 26, e reduz ainda o potencial de desgaste na face de extremidade da armadura 90 e na face de extremidade da peça polar 92. Com o membro de amortecimento 89 na posição mostrada, através do ajuste da posição axial da peça polar 26 utilizando roscas da peça polar 28, um comprimento de curso da válvula ''"'G" é estabelecido. O comprimento de curso da válvula "G" pode ser modificado para acomodar o desgaste do membro de amortecimento 89 ou para alterar as características de funcionamento da válvula modular 10, tal como seu tempo de abertura e fechamento, seu tempo máximo em uma condição aberta ou outras características de funcionamento.

[0036] Em adição aos membros de vedação anteriormente descritos neste documento, um membro de posicionamento do corpo 94, tal como um anel tipo O-ring ou anel tipo D-rlng é posicionado sobre uma circunferência do corpo de solenoide 12 e em contato direto com um flange do corpo de solenoide 96. O flange do corpo de solenoide 96 se estende para fora em relação ao corpo de solenoide 12. A finalidade do membro de posicionamento do corpo 94 será descrita em maiores detalhes em referência à figura 6.

[0037] Em referência continua a ambas as figuras 3 e 4, quando o conjunto de assento de encaixe 18 ou 88 é instalado inicialmente na porção de extremidade do corpo 16, a força de polarização do membro de polarização 42 irá normalmente atuar na direção de fechamento da válvula "C", fornecendo uma folga de assento de encaixe 100 entre uma face de extremidade de conjunto de assento 98 do corpo de conjunto de assento 66 e da porção de extremidade do corpo 16. Evidência de folga de assento de encaixe 100 tendo uma folga igual sobre a circunferência do conjunto de assento de encaixe após a montagem, mas antes da instalação da válvula modular, provê confirmação visual de que a válvula modular foi montada corretamente com ambos os dentes do conjunto de assento de encaixe 18 ou 88 corretamente encaixados. A folga do assento de encaixe 100 será substancialmente eliminada ou reduzida a zero quando a válvula modular 10 ou 85 estiver instalada na sua posição de instalação final dentro de um coletor, que será descrito em referência à figura 6.

[0038] Em referência continua às figuras 3 e 4, várias vantagens de utilizar conjuntos de assento de pressão 18 ou 88 da presente invenção incluem a capacidade de alterar a operação de uma válvula com equilíbrio de pressão (válvula modular 10) para uma válvula de operação sem equilíbrio de pressão (válvula modular 85) . Por exemplo, de acordo com vários aspectos, e referindo-se novamente à figura 3, a válvula modular 10 opera como uma válvula com equilíbrio de pressão quando um diâmetro "X" da cavidade de pistão 46 é substancialmente igual a um diâmetro "Y" de uma porta de saída 87 isolada pelo membro de vedação de válvula 58 quando o membro de vedação de válvula 58 está em contato com a face de engate do assento 60. Pressão de fluido oposta e substancialmente igual atua contra o pistão do membro de válvula 44 e contra o flange de retenção de vedação 56 e o membro de vedação de válvula 58 na posição de válvula fechada, de tal modo que a força magnética criada pela energização da bobina 22 atuando através da peça polar 26 tenha apenas que superar a força de polarização do membro de polarização 42 para abrir a válvula modular 10. Em contraste, e referindo-se novamente à figura 4, a válvula modular 85 opera como uma válvula de pressão não-equilibrada quando o diâmetro "X" da cavidade de pistão 46 é maior do que o diâmetro "Z" de uma porta de diâmetro menor 101 do conjunto de assento de encaixe 88, que é isolado pelo membro de vedação de válvula 58, quando o membro de vedação de válvula 58 está em contato com uma face de engate do assento 103 do conjunto de assento de encaixe 88. Uma maior pressão de fluido atua contra o pistão do membro de válvula 44 do que contra o flange de retenção de vedação 56 e o membro de vedação de válvula 58 na posição fechada de válvula da válvula modular 85. Isto permite que o operador altere as condições operacionais, tais como o tempo de abertura da válvula, ou aumente a força de pressão que atua para reter a válvula modular 85 na posição fechada da válvula em comparação com a válvula modular 10.

[0039] Com referência à figura 5, a sobreposição dos primeiro e segundo dentes 74, 76 é mostrada em relação à superfície plana de engate de dente 80 da porção de extremidade de corpo 16. Nota-se que a posição dos primeiro e segundo dentes 74, 76 pode contatar, substancialmente em qualquer posição, a circunferência da porção de extremidade do corpo 16 . Não há, portanto, nenhuma limitação sobre o instalador do conjunto de assento de encaixe 18 para localizar ou aderir a uma posição instalada específica do conjunto de assento de encaixe 18. A posição instalada do conjunto de assento de encaixe 18 não é, portanto, limitada pela posição instalada selecionada do instalador.

[0040] Com referência à figura 6, a válvula modular 10 é mostrada em uma posição instalada em um bloco ou coletor 102, com a válvula modular 10 adicionalmente mostrada na posição aberta da válvula. A válvula modular 85 (não mostrada) seria instalada de maneira semelhante. Inicialmente, o cartucho de corpo de válvula 14 é inserido de forma deslizante em um primeiro orifício de coletor 104 do coletor 102. Ao mesmo tempo, o corpo do conjunto de assento 66 é recebido de forma deslizante em um segundo orifício de coletor de diâmetro menor 106. Um membro de vedação, tal como um anel tipo 0~ring ou anel tipo D-ring 108, posicionado em uma ranhura circunferencial criada no cartucho de corpo de válvula 14, se apoia contra uma parede interna do primeiro orifício de coletor 104. De forma semelhante, o membro de vedação do conjunto de assento 86 também se apoia contra uma parede interna do segundo orifício de coletor 106 para criar uma vedação de fluido. Uma face de extremidade do corpo de assento 108 do corpo do conjunto de assento 65 é deslocada para o segundo orifício de coletor 106 até que a face de extremidade do corpo de assento 108 diretamente entre em contato com uma face de extremidade do orificio de coletor 109. Este contato direto é mantido por uma força de polarização criada conforme o membro de posicionamento de corpo 94 é parcialmente comprimido pelo contato de uma placa de fixação que é mecanicamente conectada ao coletor 102.

[0041] Em referência continua às figuras 4 e 6, a folga de assento de encaixe 100 é eliminada quando ocorre contato direto entre a face de extremidade do corpo de assento 108 e a face de extremidade do orifício de coletor 109, de tal forma que uma folga de dente 112 seja criada entre os primeiro e segundo dentes 74, 76 e a porção de extremidade do corpo 16. A folga de dente 112 é criada pelo deslocamento ascendente dos primeiro e segundo dentes 74, 76 e o conjunto de assento de encaixe 18 ou 88 em uma direção de deslocamento do corpo "J" conforme a porção de extremidade do corpo 15 é inserida no segundo orifício de coletor 106 e por instalação subsequente da placa de fixação 110 em uma direção de instalação da placa de fixação "H".

[0042] Na posição aberta da válvula mostrada na figura 6, a força de polarização do membro de polarização 42 é superada pela força magnética que atua através da peça polar 26 quando a bobina 22 é energizada, que puxa o membro de válvula/armadura 36 na direção de abertura de válvula "D". A face de extremidade do membro de vedação 84 se move para longe da face de engate de assento 60, proporcionando assim um percurso de fluxo da porta de entrada para a porta de saída “B". A porta de entrada "A" é alinhada com uma passagem de entrada de coletor 114, que são ambas abertas em relação à porta de saída "B" e uma passagem de saída do coletor 115, que é alinhada com a porta de saída “B". O fluxo através do coletor 102 será, portanto, a partir da passagem de entrada do coletor 114 através da porta de entrada "A", para fora através da porta de saída "B" e da passagem de saída do coletor 115 quando a válvula modular 10 (ou válvula modular 85) é energizada.

[0043] Com referência à figura 7, de acordo com aspectos adicionais, uma válvula modular de três vias 116 é mostrada tendo um conjunto de assento de encaixe modificado a partir do conjunto de assento de encaixe 18 anteriormente aqui descrito. A válvula modular de três vias 116 inclui um membro de válvula/armadura 118, que tem, cada um, um primeiro pistão de membro de válvula 120 e um segundo pistão de membro de válvula 122. O primeiro pistão de membro de válvula 120 é disposto de forma deslizante em um cartucho de corpo de válvula 124 na localização de um primeiro orifício de cartucho 125. Um membro de vedação 126, tal como um anel tipo 0-rlng ou anel tipo D-ring, é fornecido com o primeiro pistão de membro de válvula 120 para prover uma vedação de barreira de fluido ao primeiro orificio de cartucho 125 conforme o primeiro pistão de membro de válvula 120 se desloca entre as posições aberta e fechada da válvula. Posicionado entre o primeiro pistão de membro de válvula 120 e o segundo pistão de membro de válvula 122, está uma extensão do membro de válvula 128, a qual integralmente fornece um flange de retenção de vedação de membro de válvula 130, que se estende radialmente para fora dos mesmos. Um primeiro membro de vedação de válvula 132 e um segundo membro de vedação de válvula 133, feitos de um material elástico ou de borracha, são posicionados em direção oposta ao flange de retenção de vedação do membro de válvula 130. Na posição fechada da válvula, o primeiro membro de vedação de válvula 132 está em contato direto com uma face de engate do assento 134 e mantido pela força de polarização de um membro de polarização 136, tal como uma mola helicoidal . Na posição aberta da válvula (não mostrada), o segundo membro de vedação de válvula 133 está em contato direto com uma face de engate de assento oposta 135 e mantido pela força magnética criada pela energização da bobina 22.

[0044] Semelhante ao conjunto de assento de encaixe 18, um conjunto de assento de encaixe 137 provê a face de engate de assento 134, bem como primeiro e segundo braços de garra opostos 138, 140, que operam de um modo semelhante ao descrito anteriormente em relação aos primeiro e segundo braços de garra 70, 72. 0 conjunto de assento de encaixe 137 inclui um corpo de conjunto de assento 142, a partir do qual os primeiro e segundo braços de garra 138, 140 se estendem integralmente. O corpo do conjunto de assento 142 inclui ainda uma porção inferior do corpo de assento 144 que recebe de modo deslizante o segundo pistão do membro de válvula 122. Quando a válvula modular de três vias 116 está em sua posição totalmente instalada mostrada, uma face de extremidade de porção inferior 146 da porção inferior do corpo de assento 144 está em contato direto com uma face de extremidade do orifício de coletor 148 de um coletor 149. A porção inferior do corpo de assento 144 é posicionada dentro de um segundo orifício de coletor 150 do coletor 149 e nele vedado usando um membro de vedação 151, tal como um anel tipo 0-ring ou anel tipo D-rlng. O segundo pistão do membro de válvula 122 é vedado de forma deslizante dentro da porção inferior do corpo de assento 144 usando um membro de vedação 152, tal como um anel tipo 0-ring ou anel tipo D-rlng. Para permitir o deslocamento axial do segundo pistão do membro de válvula 122, o coletor 149 é provido com uma passagem de ventilação 154 alinhada com o segundo pistão do membro de válvula 122 que é aberto para a atmosfera.

[0045] Semelhante às válvulas modulares 10 e 85, a instalação da válvula modular de três vias 116 procede por instalação do cartucho de corpo de válvula 124 no primeiro orificio de cartucho 125 e no segundo orifício de coletor 150. Uma placa de fixação 156 contata diretamente e parcialmente comprime um membro de posicionamento de corpo 158, tal como um anel tipo O-ring ou anel tipo D-ring, que funciona de modo semelhante ao membro de posicionamento de corpo 94, tal que, na posição totalmente instalada da válvula modular de três vias 116, os dentes dos primeiro e segundo braços de garra 138, 140 são deslocados livremente para longe do contato com uma porção inferior do cartucho de corpo de válvula 124. Na posição instalada e na posição normalmente fechada da válvula, uma porta de escape do corpo 160 é alinhada com uma porta de saída do corpo 164, e uma porta de entrada do corpo 162 é isolada a partir de ambas a porta de escape do corpo 160 e a porta de saida do corpo 164. Quando a válvula modular de três vias 116 é energizada, o membro de válvula/armadura 118 é deslocado para uma posição aberta da válvula, que alinha a porta de entrada do corpo 162 com a porta de saída do corpo 164, enquanto a porta de escape do corpo 160 fica isolada.

[0046] Com referência à figura 8, de acordo com outros aspectos, uma válvula modular 166 é ainda modificada para prover uma posição de rotação de travamento para um conjunto de assento de encaixe 168. O conjunto de assento de encaixe 168, quando montado e girado para a posição travada, não mais será, portanto, deslocável de forma axial, ao contrário das concretizações anteriores aqui descritas. O conjunto de assento de encaixe 158 é fornecido com um corpo de conjunto de assento 170 que diretamente contata uma porção de extremidade do corpo 172 em cada um de um primeiro braço de garra 174 e um segundo braço de garra 176, semelhante aos anteriormente aqui descritos.

[0047] Com referência à figura 9 e, novamente, à figura 8, cada um dos primeiro e segundo braços de garra 174, 176 é fornecido com dentes 178, 178 ' que são direcionados em sentidos opostos um em relação ao outro. Cada dente 178, 178' é fornecido com um plano de dente 180, 180'. A porção de extremidade do corpo 172 da válvula modular 166 é modificada para proporcionar uma face de engate do dente 182 tendo bordas de contato inclinadas 184, 184', cada uma com um ângulo continuo para rotativamente travar por atrito o conjunto de assento de encaixe 168 na posição. As bordas de contato inclinadas 184, 184' também podem incluir uma posição de altura máxima de extremidade 186, 186' localizada na posição de contato de altura máxima de ambos os primeiro e segundo braços de garra 174, 176, que define assim a posição de travamento. Após a instalação inicial do conjunto de assento de encaixe 158 em uma direção de instalação de conjunto do assento "E", o conjunto de assento de encaixe 168 é girado de forma axial até que os planos de dentes 180, 180' atinjam a posição de altura máxima da extremidade 186, 186' das bordas de contato inclinadas 184, 184'. Dessa forma, não há folga fornecida no ponto de contato 187 entre o corpo de conjunto de assento 170 e a porção de extremidade do corpo 172 na posição travada.

[0048] Com referência à figura 10 e, novamente, às figuras 8-9, as primeira e segunda paradas de rotação 188, 188' atuam como paradas de rotação positivas para os primeiro e segundo braços de garra 174, 176, conforme o conjunto de assento de encaixe 168 é girado em uma direção de rotação de instalação 190, tal como a direção de rotação sentido horário indicada. As primeira e segunda paradas de rotação 188, 188' podem ser fornecidas em adição às posições de altura máxima de extremidade 186, 186 ' para atuar como um travamento da posição de rotação para o conjunto de assento de encaixe 168 .

[0049] Concretizações exemplares são fornecidas, de modo que esta descrição seja minuciosa e transmita totalmente o escopo para aqueles que são versados na técnica. Vários detalhes específicos são apresentados como exemplos de componentes, dispositivos e métodos específicos para proporcionar um entendimento completo das concretizações da presente invenção. Será evidente para os versados na técnica que detalhes específicos não precisam ser empregados, que concretizações exemplares podem ser realizadas de muitas formas diferentes e que não devem ser interpretadas como limitativas ao escopo da invenção. Em algumas concretizações exemplares, processos bem conhecidos, estruturas de dispositivos bem conhecidas e tecnologias bem conhecidas não são descritos em detalhes.

[0050] A terminologia aqui utilizada é para o propósito de descrever exemplos de concretizações particulares apenas e não se destina a ser limitativa. Como aqui utilizado, as formas singulares ■'■'um", ■'■'uma", “o" e "a" podem se destinar a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Os termos "compreende", "compreendendo", "incluindo" e "tendo" são inclusivos e, portanto, especificam a presença de aspectos estabelecidos, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não excluem a presença ou adição de uma ou mais outras características, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos. As etapas do método, os processos e operações aqui descritos não devem ser interpretados como requerendo, necessariamente, sua execução na ordem particular discutida ou ilustrada, a menos que especificamente identificada como uma ordem de execução. Deve também ser entendido que etapas adicionais ou alternativas podem ser empregadas.

[0051] Quando um elemento ou camada é referido como estando "em", "engatado em", "conectado a" ou "acoplado a" outro elemento ou camada, esse pode estar diretamente em, engatado, conectado ou acoplado a outro elemento ou camada, ou elementos ou camadas intervenientes podem estar presentes. Em contraste, quando um elemento é referido como estando "diretamente em", "diretamente engatado em", "diretamente conectado a" ou "diretamente acoplado a" outro elemento ou camada, pode não haver elementos intervenientes ou camadas presentes. Outras palavras usadas para descrever a relação entre os elementos devem ser interpretadas de forma semelhante (por exemplo, "entre" versus "diretamente entre", "adjacente" versus "diretamente adjacente" etc.) . Como aqui utilizado, o termo "e/ou" inclui quaisquer e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados.

[0052] Embora os termos primeiro, segundo, terceiro etc. possam ser aqui utilizados para descrever vários elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções, esses elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções não devem ser limitados por esses termos. Esses termos podem ser utilizados apenas para distinguir um elemento, componente, região, camada ou seção de outra região, camada ou seção. Termos, tais como "primeiro", "segundo" e outros termos numéricos, quando aqui utilizados, não implicam uma sequência ou ordem, a menos que claramente indicado pelo contexto. Dessa forma, um primeiro elemento, componente, região, camada ou seção discutido abaixo pode ser denominado um segundo elemento, componente, região, camada ou seção, sem nos afastarmos dos ensinamentos das concretizações exemplares.

[0053] Termos espacialmente relativos, tais como "interno", "externo", "sob", "abaixo", "inferior", "acima", "superior" e semelhantes podem ser aqui utilizados para facilitar a descrição de um elemento ou a relação de características para outro elemento(s) ou caracteristica(s), como ilustrado nas figuras. Termos espacialmente relativos podem pretender abranger diferentes orientações do dispositivo em uso ou operação, além da orientação representada nas figuras . Por exemplo, se o dispositivo nas figuras estiver virado, os elementos descritos como "abaixo" ou "sob" outros elementos ou características seriam, então, orientados "acima" dos outros elementos ou características . Dessa forma, o termo exemplificativo "abaixo" pode abranger tanto uma orientação para cima e para baixo. O dispositivo pode ser orientado de outra forma (girado 90 graus ou em outras orientações) e os descritores espacialmente relativos utilizados aqui interpretados em conformidade.

[0054] A descrição anterior das concretizações foi fornecida para fins de ilustração e descrição. Não se destina a ser exaustiva ou a limitar a divulgação. Os elementos ou características individuais de uma concretização particular, geralmente, não estão limitados àquela concretização particular, mas, onde aplicável, são intercambiáveis e podem ser usados em uma concretização selecionada, mesmo se não especificamente mostrado ou descrito. O mesmo pode também variar de muitas maneiras . Tais variações não devem ser consideradas como um afastamento da invenção, e todas essas modificações são destinadas a estar incluídas dentro do escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Válvula modular operada p|>r solenóide, caracterizada por compreender: um corpo de solenóide tendo uma bob|na e uma peça polar posicionada no corpo do solenóide; um cartucho de corpo de válvula de material polimérico removiveImente ligado a o corpo do solenóide; um membro da armadura / válvula colocado de maneira deslizante em ambos o corpo do solenóide e o cartucho de corpo de válvula, o membro da armadura / vá^DLvula deslocado para a peça polar quando a bobina é energizada; um assento polimétrico de encaixe tendo uma montagem polimérica: primeiro e segundo braços de garra flexionáveis, tendo cada uma farpa envolvendo o cartucho do corpo da válvula para manter a montagem de assento de encajixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula; um tubo de guia que recebe, de modo deslizante, uma guia de elemento de válvula do membro de armadura / válvula, e um membro de polarização normalmente agindo para influenciar o membro de armadura / válvula para a montagem de assento de encaixe e agir para criar uma lacuna de apuramento entre o conjunto de assento de encaixe e o cartucho de corpo de válvula em uma condiçã^ não instalada da válvula modular.

2. Valvula modular operada por solenôide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo do solenóide inclui ainda uma bobina de suporte da bobina e tendo a peça de polo recebida de maneira deslizante na bobina.

3. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a peça de pólo é posicionada de forma móvel na bobina e inclui ainda uma extremidade com rosca enVolvendo a peça polar para o corpo do solenóide permitindo uma posição axial da peça polar a ser selecionada pela lotação do polo em relação à extremidade com rosca.

4. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma porção de extremidade do corpo do cartucho de corpo de válvula modular inclui uma face de acoplamento de farpa tendo bordas de contato inclinadas.

5. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as bordas de contato inclinadas, cada uma jtem um campo continuo contatado diretamente pela farpa de cada um dos primeiro e segundo braços flexionáveis da garra de modo rotativo e travando por atrito o conjunto de assento de encaixe para o cartucho do corpo da válvula.

6. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a borda de contato inclinado inclui uma posi<ião de borda de altura máxima localizada onde os primeiro e segundo braços de garra em contato com a borda de contato inclinasa definindo, assim, a posição de bloqueio.

7. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, depois da instalação inicial do conjunto de assento de encaixe em uma instalação em conjunto de assento na direção coaxial em relação a um eixo central longitudinal da válvula modular, o conjunto de assento de encaixe é axialmente rodado até uma farpa plana de cada farpa do primeiro e segundo braços de garra defectiveis atinge uma posição de borda de altura máxima das bordas de contato inclinadas.

8. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a porção de extremidade do corpo inclui air.da primeiro e segundo batentes de rotação para definição de batentes de rotação positiva para o primeiro e segundo braços de garra defectiveis do assento de encaixe, à medida que o conjunto de assento de encaixe gira em uma direção de rotação de instalação .

9. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conjunto do assento inclui uma face de acoplamento de espalho que, quando contatada por um membro de vedação da válvula compatível com ò membro da armaáura / válvula define uma posição fechada da válvula, o membro de vedação da válvula deslocado para longe da face de j engajamento do assento em uma posição aberta da válvula quando a bobina é energizada.

10. Válvula modular operada por solencjide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo jfato de que a válvula modular é uma válvula de 2 vias.

11. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a válvula modular é uma válvula de 3 vias.

12. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada peló fato de que inclui ainda um coletor, com um furo que recebe o coletor de válvula modular e uma face de extremidade de furo modular, em que a lacuna de apuramento é eliminada quando contato direto ocorre entre a face de extremidade do corpo de assento e a face de extremidade do furo coletor.

13. Válvula modular operada por solenoide, de acordo com a reivindicação 12, caracberxzada pelo fato de que uma lacuna de folga de farpa é criada entre a fkrpa de cada um do primeiro e segundo braços de garra e, uma parte da extremidade do corpo do cartucho de válvula, quando a lacuna de folga do assento de encaixe é eliminada.

14. Válvula de solenóide operada modular, caracterizada pelo fato de que compreende: um corpo de solenóide tendo uma bobina e uma peça polar posicionada no corpo de solenóide; um cartucho de corpo de válvula de material polimérico removivelmente ligado ao corpo do solenóide; uma montagem polimérica de assento de encaixe polimérico tendo: primeiro e segundo braços de garra flexionáveis, cada um tendo uma farpa que envolve o cartuchp do corpo da válvula para manter a montagem de assento de encaixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula; um face de engajamento de assento que, quando contatada por um elemento vedante de válvúla define uma posição fechada da válvula, o elemento de vedação da válvula deslocado distante da face de enge.te do assento numa posição aberta da válvula, quando a bobina está energizada e uma porção de extremidade do corpo do cartucho de corpo de válvula modular inclui uma face de engajamento da farpa tendo bordas de contato inclinadas, as bordas de contato inclinadas, cada uma tendo uma etapa constante diretamente contatado pela farpa de cada um dos primeiros e segundo braços de garra deflectiveis de fcrma rotativa e bloqueando por atrito a montagem do assento de encaixe ao corpo de válvula de cartucho.

15. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pel^b fato de que inclui adicionalmente um membro da armadura / válvula colocado de maneira deslizante, tanto no corpo do solenóide e o cartucho de corpo de válvula, o membro da armadura / válvula deslocado em direção à peça polar quando a bobina é energizada.

16. Válvula modular operada por solencfjide, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a montagem de assento de encaixe inclui um tubo de guia de modo deslizante para receber uma quia dia elemento de válvula do membro armadura / válvula.

17. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o membro de vedação da válvula é compatível com o membro da armadura / válvula entre o primeiro e os segundos flanges de retenção de vedação ambos integralmente: conectados ao membro de armadura / válvula e que se estende radialmente a partir do elemento de armadura / válvula.

18. Válvula modular operada por solenpide, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um membro de uma polarização normalmente agindo para influenciar o membro de armadura / válvula para conjunto de assento de encaixe criando uma lacuna de folga entre a montagem de assento de encaixe e o cartucho de corpo de válvula numa condição não instalado da válvula modular.

19. Válvula de solenóide operada modulaJr caracterizada pelo fato de que compreende: um corpo de solenóide tendo uma bobijna e uma peça polar posicionada no corpo solenóide; um cartucho de corpo de válvula de material polimérico removivelmente ligado ao corpo do solenóide; um membro da armadura / válvula colocado de maneira deslizante em ambos o corpo de solenóide e| o cartucho de corpo de válvula, o membro da armadura / válvula deslocado para a peça polar quando a bobina é energizada; uma montagem de assento de encaixe polimérica: primeiro e segundo braços garra de flexionáveis, cada um tendo uma farpa envolvendo o cartucho corpo da válvula para manter a montagem de assento de encajixe em contato direto com o cartucho de corpo de válvula; um tubo de guia para receber, de modo deslizante, uma guia de elemento de válvula do membro jde armadura / válvula, e uma face de engajamento de assento que, quando contactada por um membro de vedação de válvula apoiado no membro de armadura / válvula define uma posição fechada da válvula, o membro de vedação da válvula deslocado para fora da face de engate do assento em uma posição!de abertura da válvula quando a bobina é alimentada, e membro de uma polarização normalment;e agindo para influenciar o membro de armadura / válvula em direção à face de acoplamento do assento da montagem^ de assento de encaixe agindo para criar uma lacuna de , folga entre o conjunto do assento de encaixe e o cartucho de corpo da válvula numa condição não-instalada da válvula modular.

20. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que membro da armadura / válvula inclui ainda um êmbolo recebido de forma deslizante num furo de êmbLlo do cartucho de corpo de válvula.

21. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a montagem de assento de encaixe inclui ainda um furo de saida, em que uma condição equilibrada de pressão da válvula modular é criada quando um diâmetro do furo de saida é igual a um diâmetro do furo do êmbolo.

22. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a montagem assento de encaixe inclui ainda um furo de saida, onde uma condição não equilibrada de pressão da válvula modular é criada quando um diâmetro do orificio de saida é menor do que o diâmetro do furo do êmbolo.

23. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que inclui um elemento de amortecimento de um material resiliente posicionado entre uma face de extremidade de armadura do membro armadura / válvula ^ uma face de extremidade de uma peça polar evitando o contato metal-metal entre o membro de armadura / válvula e o polo.

24. Válvula modular operada por solenóide, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que, com o elemento de amortecimento, em posição, urra posição axial da peça polar é escolhida usando threads criadas na peça polar que define um comprimento de curso da válvula.