BR102014021352A2 - conjunto de filtro para manutenção de ar para pneumáticos - Google Patents

Abstract

conjunto de filtro para manutenção de ar para pneumáticos. um conjunto de pneumático é descrito, em que: o pneumático tem uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radialmente para dentro da parte banda de rodagem, para união com um respectivo talão; uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados; e uma passagem de bomba posicionada dentro de uma região de encurvamento do pneumático. a passagem de bomba é operante para abrir e fechar na medida em que o pneumático gira. o conjunto de pneumático inclui ainda um conjunto de válvula em comunicação fluida com a passagem de bomba. o pneumático inclui ainda uma bolsa formada no pneumático, e um conjunto de filtro é montado na bolsa. o conjunto de filtro fica em comunicação por escoamento de ar com o conjunto de válvula, em que o conjunto de filtro é formado de um alojamento e uma cobertura, em que a cobertura tem um ou mais furos para comunicação de ar para o alojamento, em que a cobertura é conectada ao alojamento, o alojamento tendo uma cavidade interna, que tem um meio filtrante alojado nela, o alojamento tendo um furo em comunicação fluida com o conjunto de válvula, em que um colar flexível circunda a cobertura.

Description

"CONJUNTO DE FILTRO PARA MANUTENÇÃO DE AR PARA PNEUMÁTICOS" CAMPO DA INVENÇÃO [001 ]A invenção se refere, de uma maneira geral, a pneumáticos e, mais especificamente, a um conjunto de manutenção de ar para um pneumático.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] A difusão de ar normal reduz a pressão do pneumático com o tempo. O estado natural de pneumáticos é subinflado. Consequentemente, os motoristas devem agir repetidamente para manter as pressões de ar, ou vão ter uma menor economia de combustível, tempo de vida útil reduzido e desempenho de frenagem e condução do veículo reduzido. Foram propostos sistemas de monitoramento de pressão de pneumático para alertar os motoristas quando a pressão do pneumático ficar significativamente baixa. Esses sistemas, no entanto, se mantêm dependentes da ação remediadora feita pelo motorista, quando avisado para recalibrar um pneumático a uma pressão recomendada. É desejável, portanto, incorporar um recurso de manutenção de ar dentro de um pneumático, que vai manter uma pressão de ar correta dentro do pneumático, sem uma necessidade para intervenção do motorista, para compensar qualquer redução na pressão do pneumático com o tempo. É útil incorporar um filtro no projeto de um sistema de manutenção de ar de pneumáticos, de modo que o ar externo seja filtrado antes de entrar no sistema. O filtro deve ser preso no pneumático e ser capaz de suportar forças rotativas. O filtro deve ser também projetado de um modo a minimizar as tensões no pneumático e propiciar facilidade de montagem.

RESUMO DA INVENÇÃO [003] A invenção proporciona, em um primeiro aspecto, um conjunto de pneumático tendo um pneumático, que tem uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radialmente para dentro da parte banda de rodagem para união com um respectivo talão. O pneumático tem uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados. Uma passagem de bomba é posicionada dentro de uma região de encurvamento do pneumático, a passagem de bomba sendo ope-rante para abrir e fechar na medida em que o pneumático gira. Um conjunto de válvula fica em comunicação fluida com a passagem de bomba. O pneumático tem uma bolsa, e um conjunto de filtro é montado na bolsa. O conjunto de filtro fica em comunicação fluida com o conjunto de válvula, em que a área da bolsa é 20 - 40% maior do que a área do conjunto de filtro. [004] A invenção proporciona, em um segundo aspecto, um conjunto de pneumático tendo um pneumático, que tem uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radialmente para dentro da parte banda de rodagem, para união com um respectivo talão; uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados. Uma passagem de bomba é posicionada dentro de uma região de encurvamento do pneumático, a passagem de bomba sendo operante para abrir e fechar, na medida em que o pneumático gira. Um conjunto de válvula fica em comunicação fluida com a passagem de bomba. Uma bolsa elíptica é formada no pneumático, em que o eixo menor da bolsa é alinhado com a direção radial do pneumático. Um conjunto de filtro é montado na bolsa, o dito conjunto de filtro ficando em comunicação por escoamento de ar com o conjunto de válvula, em que o conjunto de filtro é de forma elíptica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [005] A invenção vai ser por meio de exemplo e com referência aos desenhos em anexo, em que: [006] a Figura 1 é uma vista frontal de um conjunto de pneumático e aro, com um conjunto de bomba, válvula e filtro; [007] a Figura 2 é uma vista em seção transversal de um pneumático de caminhão, tendo um entalhe na área de talão do pneumático; [008] a Figura 3 é uma vista em seção transversal em primeiro plano da área de talão do pneumático de caminhão da Figura 2, ilustrando a passagem de bomba; [009] a Figura 4 é uma vista em seção transversal em primeiro plano da área de talão do pneumático de caminhão, ilustrando uma bolsa de filtro; [010] a Figura 5 é uma vista frontal de uma bolsa de filtro, mostrada na área de talão do pneumático; [011 ]a Figura 6 é uma vista detalhada de um conjunto de filtro, um regulador e uma área de talão de pneumático; [012] a Figura 7 é uma vista em seção transversal da parte do pneumático, ilustrando o conjunto de filtro na bolsa da área de talão do pneumático; [013] a Figura 8 é uma vista frontal do conjunto de filtro instalado no pneumático; [014] a Figura 9 é uma vista em perspectiva frontal do conjunto de filtro; [015] a Figura 10 é uma vista em seção transversal do conjunto de filtro; [016] a Figura 11 é uma vista em perspectiva do alojamento de filtro; e [017] a Figura 12 é uma vista em corte do alojamento de filtro.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [018] Com referência às Figuras 1 e 2, um conjunto de pneumático 10 inclui um pneumático 12 e um conjunto de bomba 14. O pneumático é montado convencionalmente em uma roda 16, tendo flanges externos de aro 22. Um corpo de aro anular 28 se une aos flanges de aro 22 e suporta o conjunto de pneumático, como mostrado. O pneumático é de construção convencional, tendo um par de costados 32 estendendo-se de áreas de talão opostas 34 a uma região de corda ou de banda de rodagem de pneumático 38. O pneumático e o aro encerram uma cavidade interna do pneumático 40, que é enchida com ar. [019] Como mostrado nas Figuras 1 e 3, o conjunto de pneumático inclui uma bomba 14, tendo uma passagem de bomba 42, que é montada ou localizada no pneumático em um canal 44, de preferência, próxima da região de talão 34 do cos- tado, A passagem de bomba 42 pode ser formada de um tubo de distinto, feito de um material flexível, resiliente, tal como um plástico, um elastômero ou compostos de borracha, e é capaz de suportar ciclos repetidos de deformação, quando o tubo é deformado a uma condição achatada, submetido à força externa, e, por remoção dessa força, retorna a uma condição original. O tubo é de um diâmetro suficiente para passar operacionalmente um volume de ar suficiente para os fins descritos no presente relatório descritivo e propiciar um posicionamento do tubo em uma localização operável dentro do conjunto de pneumático, como vai ser descrito. De preferência, o tubo tem uma forma de seção transversal elíptica, embora outras formas, tal como redonda, possam ser utilizadas. [020] A própria passagem de bomba pode ser também formada ou moldada integralmente no costado do pneumático, durante a vulcanização, eliminando a necessidade para um tubo inserido. Uma passagem de bomba formada integralmente é feita, de preferência, por construção de um componente de pneumático verde selecionado, tal como um componente antiatrito, uma tira removível feita de arame ou silicone. O componente é embutido no pneumático e curado. A tira removível é então removida após cura, para formar uma passagem de bomba formada ou moldada integralmente. [021] Abaixo, o termo "passagem de bomba" se refere a tubos instalados ou moldados integralmente na passagem. A localização selecionada para a passagem de bomba, dentro do pneumático, pode ser dentro de um componente de pneumático residente dentro de uma região de alta flexão do pneumático, suficiente para deformar progressivamente a passagem de ar oca interna, na medida em que o pneumático gira sob carga, desse modo, transportando ar ao longo da passagem de ar, da entrada para a saída de bomba. [022JA passagem de ar de bomba 42 tem uma extremidade de entrada 42a e uma extremidade de saída 42b unidas entre si por um sistema de válvula 200, como mos- trado nas Figuras 1 e 6. Os exemplos de reguladores de pressão ou sistemas de válvulas, adequados para uso com a invenção, são descritos nos pedidos de patentes U.S, e nQS de série 13/221.231, 13/221.433 e 13/221.506, e são, desse modo, incorporados por referência no presente relatório descritivo. Como mostrado nesse exemplo particular, a extremidade de entrada 42a e a extremidade de saída 42b são espaçadas entre si por aproximadamente 360 graus, formando um conjunto de bomba anular. No entanto, as extremidades de entrada e de saída podem ser espaçadas entre si por 90s, 180a, etc. [023] O conjunto de válvula 200 é, de preferência, fixado na parte interna do pneumático, próximo da área de talão. O conjunto de válvula 200 tem um orifício de entrada 202, que fica em comunicação fluida com um conduto de ar central 204. O conduto de ar central 204 fica em comunicação fluida com um conjunto de filtro de ar 300, como mostrado nas Figuras 6 - 8. O conduto de ar central é, de preferência, um tubo ou uma passagem flexível, que se estende de um alojamento de filtro para o orifício de entrada 202 do conjunto de válvula 200. [024] O conjunto de válvula 200 é operável para controlar a quantidade de ar de entrada para o sistema de bomba 42. Se a pressão da cavidade do pneumático 40 cair abaixo de uma pressão desejada estabelecida, o dispositivo de válvula permite que o ar entre no conjunto de válvula 200 pelo orifício de entrada 202, e depois pela passagem de bomba 42. O conjunto de válvula 200 pode também controlar o fluxo de ar de bomba para a cavidade de pneumático, bem como impedir o ar de escoar de volta para as passagens de bomba. [025JO conjunto de filtro de ar 300 é, de preferência, posicionado no costado externo do pneumático, nas vizinhanças das passagens de bomba, como mostrado nas Figuras 6 - 8. No entanto, outras localizações podem ser usadas. O conjunto de filtro de ar filtra o ar externo e comunica o ar filtrado para o orifício de entrada 202 do conjunto de válvula 200. O conjunto de filtro de ar 300 tem um alojamento 304 e uma cobertura 306, que se unem para formar uma cavidade interna 308. O alojamento de filtro 304 é mostrado nas Figuras 7, 10, 11 e 12. O alojamento de filtro 304 é também, de preferência, de forma elíptica, com o eixo menor alinhado com a direção radial do pneumático. A superfície de fundo 310 do alojamento de filtro tem um furo 312, para recepção de uma primeira extremidade do conduto de ar central 204. O alojamento de filtro tem um costado 314 tendo cortes 316. As extremidades tubulares 320 da cobertura 306 são recebidas nos cortes 316, para prender a cobertura no alojamento de filtro. A face frontal da cobertura tem um ou mais furos 322. O alojamento de filtro 304 e a cobertura 306 podem ser feitos de plástico duro ou metal. [026] Uma ou mais camadas de meio filtrante 550 são recebidas na cavidade interna 308 do conjunto de filtro 300. O meio filtrante pode ser fibra tecida ou não tecida, espuma, fibra de vidro fiada, carvão ou outros materiais conhecidos daqueles versados na técnica. Alternativamente, uma membrana, tal como PTFE GoreTex, pode ser usada, sozinha ou em combinação com o meio filtrante. [027] O conjunto de filtro de ar 300 é montado em uma bolsa 400, formada na superfície externa do pneumático, tipicamente, na área de costado próxima das passagens de bomba. A bolsa 400 é mostrada nas Figuras 4 - 6. A bolsa pode ser moldada no pneumático (não mostrado) ou formada em um pneumático vulcanizado, após a cura, por corte a laser. [028] Como mostrado na Figura 5, a forma geral da bolsa 400 é curva, sem quaisquer cantos para eliminar as concentrações de tensão. Prefere-se que a bolsa seja também de forma elíptica, com o eixo menor da elipse alinhado com a direção radial do pneumático. A bolsa pode ser também redonda. A profundidade da bolsa é cerca de 5 - 15 mm, e a largura do eixo maior é cerca de 20 - 40 mm, a largura do eixo menor é cerca de 8 - 15 mm. A bolsa tem uma superfície de fundo 402 tendo um furo 404, que é conectado à passagem 406, formada pelo pneumático, para a cavidade do pneumático, de modo que o fluido possa se comunicar do furo 404 na bolsa para a saída de passagem 408. Um conduto de ar central 204 opcional é posicionado na passagem 406, para comunicar ar filtrado ao conjunto de válvula 200. Alternativamente, a passagem 406 pode ser usada para comunicar fluido para a cavidade da bolsa. [029] A superfície de fundo 402 da bolsa pode ainda, opcionalmente, ser moldada nos botões de fixação 416, como mostrado na Figura 10. Os botões de fixação 416 podem ser usados para fixar um alojamento de filtro na bolsa. O fundo do alojamento de filtro pode receber recessos 418, que permitem que os botões 416 sejam encaixados dentro dele, como mostrado na Figura 10. Alternativamente, o alojamento de filtro pode ter botões (não mostrados), que são fixados nos recessos da bolsa (não mostrados). [030] A bolsa 400 inclui ainda um costado 410. O costado 410 é circundando por uma primeira e uma segunda saliências 412, 414 unidas entre si. Um colar flexível 500 tem um furo interno 502, em que o furo interno é posicionado em torno da borda circunferencial externa 307 da cobertura 306. O colar flexível 500 tem uma segunda extremidade posicionada na primeira saliência 412. Alternativamente, a segunda extremidade pode ser posicionada em uma fenda 510, formada no costado da bolsa, como mostrado na Figura 10. O perfil de seção transversal 512 do colar flexível pode ser em forma de U. O colar flexível propicia uma deformação de costado de ± 10%, observada quando da utilização do pneumático, enquanto protegendo o meio filtrante de flexão. O colar flexível 500 é feito de um material flexível, tal como borracha. [031 ]Um anel de borracha verde (não vulcanizada) 600 tem um furo interno, que é posicionado em torno da circunferência externa do colar flexível 500, e em que a parte externa do anel de borracha é posicionada na segunda saliência externa 414. O anel de borracha verde 600 tem um lado interno, que é revestido com um adesivo adequado, como descrito abaixo. O anel de borracha verde 600 é depois curado pelo colar flexível e fixado no costado do pneumático. O anel de borracha verde 600 pode ser curado termicamente. [032] Como mostrado nas Figuras 7 e 10, a dimensão do eixo maior e a dimensão do eixo menor do alojamento de filtro são menores do que a cavidade interna da bolsa 308, de modo que há um vão livre circundando o alojamento de filtro. O vão livre espacial pode ser na faixa de 2 mm a cerca de 8 mm. Desse modo, a dimensão do eixo maior do alojamento de filtro pode ser na faixa de 10% a 50% menor do que a dimensão do eixo maior da bolsa, e, particularmente, 20 - 30% menor do que a dimensão do eixo maior da bolsa. [033] O fundo do alojamento de filtro é preso na superfície de fundo da bolsa 402 por uso de uma ou mais tiras de borracha não vulcanizada verde, que são revestidas com um adesivo adequado em ambos os lados. O adesivo pode ser curado termicamente ou curado à temperatura ambiente. Um adesivo adequado é cimento auto-vulcanizante de secagem rápida, produzido pela Rubber Patch Company. [034] Adjacentes à bolsa, há dois furos 704, 706, mostrados na Figura 5. Os furos 704, 706 se estendem pelo costado do pneumático e ficam em comunicação fluida com os furos alinhados 708, 710 do regulador. Os tubos de bomba 702, 704 têm uma primeira extremidade 703, 705, que é inserida pelos tubos 704, 706 e nos furos do regulador 708, 710. Os tubos de bomba 702, 704 têm, de preferência, extremidades de conexão rápida, tais como rebarbas, etc., de modo que o sistema possa ser montado facilmente. Os tubos de bomba 702, 704 são feitos, de preferência, de po-liuretano de alta resistência mecânica. Os tubos de bomba têm uma segunda extremidade 712, 714 que são curvadas em torno de 90s. As extremidades secundárias 712, 714 são inseridas nas fendas 716, 718 formadas adjacentes à bolsa. As extremidades secundárias 712, 714 dos tubos de bomba se conectam a uma passagem contínua de bomba 42. [035JA passagem de bomba é conectada às extremidades secundárias dos tubos de bomba, e depois a passagem de bomba é inserida no canal 44. De preferência, a passagem de bomba é revestida com cimento de borracha e depois inserida na passagem de bomba. Uma tira de cobertura verde da borracha, tendo uma superfície interna, é primeiro revestida com cimento de borracha, e é depois colocada na passagem de bomba no canal anular. Calor pode ser usado para curar o cimento de borracha. [036]Variações na presente invenção são possíveis à luz da descrição dela proporcionada no presente relatório descritivo. Ainda que certas concretizações e detalhes representativos tenham sido mostrados com o fim de ilustrar a presente invenção, vai ser evidente para aqueles versados nessa técnica que várias variações e modificações podem ser feitas nela, sem que se afaste do âmbito da presente invenção. Deve-se, portanto, entender que mudanças podem ser feitas nas concretizações particulares descritas, que vão ficar dentro do âmbito desejado integral da invenção, como definido pelas reivindicações apresentadas a seguir.

Claims (23)

1. Conjunto de pneumático, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um pneumático tendo uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radialmente para dentro da parte banda de rodagem, para união com um respectivo talão; uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados; uma passagem de bomba posicionada dentro de uma região de encurva-mento do pneumático, a passagem de bomba sendo operante para abrir e fechar na medida em que o pneumático gira; um conjunto de válvula em comunicação fluida com a passagem de bomba; uma bolsa formada no pneumático; e um conjunto de filtro montado na bolsa, o dito conjunto de filtro estando em comunicação por escoamento de ar com o conjunto de válvula, em que a bolsa tem uma área maior do que a área do alojamento de filtro.

2. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a área da bolsa é 10 - 30% maior do que a área do alojamento de filtro.

3. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de filtro tem a forma de uma elipse.

4. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a elipse tem um eixo maior e um eixo menor, em que o eixo menor do conjunto de filtro é alinhado com a direção radiai do pneumático.

5. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a bolsa é formada no costado do pneumático.

6. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a bolsa tem uma superfície de fundo, em que a superfície de fundo tem um furo conectado a um canal formado na parede do pneumático, em que o furo fica em comunicação fluida com o conjunto de válvula pelo canal.

7. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a bolsa é de forma elíptica e tem um eixo menor alinhado com a direção radial do pneumático.

8. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de válvula tem uma entrada, em que o conjunto de filtro tem uma saída, em que um tubo conecta a saída do filtro à entrada do conjunto de válvula.

9. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo é feito de poliuretano.

10. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo tem rebarbas em cada uma de suas extremidades para uma conexão rápida.

11. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo tem conexões rápidas em cada uma de suas extremidades.

12. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo tem encaixes de pressão em cada uma de suas extremidades para uma conexão rápida.

13. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de filtro é formado de um alojamento e uma cobertura, em que a cobertura tem um ou mais furos para comunicação de ar ao alojamento, em que a cobertura é conectada ao alojamento, o alojamento tendo uma cavidade interna para receber o meio filtrante, o alojamento tendo um furo para comunicação fluida com o conjunto de válvula, em que um colar flexível circunda a cobertura,

14. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o colar flexível é feito de borracha.

15. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a forma de seção transversal do colar é em forma de U.

16. Conjunto de pneumático, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um pneumático tendo uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radiaimente para dentro da parte banda de rodagem, para união com um respectivo talão; uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados; uma passagem de bomba posicionada dentro de uma região de encurva-mento do pneumático, a passagem de bomba sendo operante para abrir e fechar na medida em que o pneumático gira; um conjunto de válvula em comunicação fluida com a passagem de bomba; uma bolsa formada no pneumático, em que o eixo menor da bolsa é alinhado com a direção radial do pneumático; e um conjunto de filtro montado na bolsa, o dito conjunto de filtro estando em comunicação por escoamento de ar com o conjunto de válvula, em que o conjunto de filtro é de forma elíptica.

17. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o eixo menor do conjunto de filtro é na faixa de 10% a 50% menor do que o eixo menor da bolsa.

18. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o eixo menor do conjunto de filtro é na faixa de 15% a 30% menor do que o eixo menor da bolsa.

19. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio filtrante é uma membrana porosa.

20. Conjunto de pneumático, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um pneumático tendo uma parte banda de rodagem e um par de costados estendendo-se radiaimente para dentro da parte banda de rodagem, para união com um respectivo talão; uma carcaça de suporte para a parte banda de rodagem e os costados; uma passagem de bomba posicionada dentro de uma região de encurva-mento do pneumático, a passagem de bomba sendo operante para abrir e fechar na medida em que o pneumático gira; um conjunto de válvula em comunicação fluida com a passagem de bomba; uma bolsa formada no pneumático; e um conjunto de filtro montado na bolsa, o dito conjunto de filtro estando em comunicação por escoamento de ar com o conjunto de válvula, em que o conjunto de filtro é formado de um alojamento e uma cobertura, em que a cobertura tem um ou mais furos para comunicar ar ao alojamento, em que a cobertura é conectada ao alojamento, o alojamento tendo uma cavidade interna tendo um meio filtrante alojado nele, o alojamento tendo um furo em comunicação fluida com o conjunto de válvula, em que um colar flexível circunda a cobertura.

21. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o colar flexível é feito de borracha.

22. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a forma de seção transversal do colar flexível é em forma de U.

23. Conjunto de pneumático, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o colar flexível tem um furo interno, para recepção em torno da superfície externa da cobertura, e uma superfície externa do colar flexível é presa dentro de uma fenda do costado da bolsa.