BR102017025243A2 - manutenção de ar em pneu e conjunto de válvula e método - Google Patents
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Abstract
manutenção de ar em pneu e conjunto de válvula e método. a presente invenção se refere a um conjunto de manutenção de ar em pneu que inclui um pneu tendo uma cavidade de pneu limitada pela primeira e segunda paredes laterais estendidas até uma região de banda de rodagem de pneu, um conjunto de controle de pressão fixado a uma haste de válvula alongada que se projeta a partir de um aro, o conjunto de controle de pressão sendo externo à cavidade de pneu, a haste de válvula alongada projetando-se para fora da cavidade de pneu e sendo operacional no sentido de admitir um ar pressurizado para dentro da cavidade de pneu através do conjunto de controle de pressão, a primeira parede lateral tendo uma passagem de ar anular de parede lateral no seu interior operacionalmente localizada de modo a comprimir segmento por segmento em resposta a uma tensão de flexão introduzida na primeira parede lateral por parte de uma superfície de apoio das rodas em movimento, deste modo, forçando o ar, segmento por segmento, ao longo da passagem de ar anular, um invólucro de tubo que liga ambas as extremidades da passagem de ar anular, e um tubo de conexão estendido a partir do invólucro de tubo até o conjunto de controle de pressão, o tubo de conexão sendo operacional no sentido de sequencialmente direcionar um ar forçado ao longo da passagem de ar, primeiramente, para dentro do invólucro de tubo, do conjunto de controle de pressão e, em seguida, para dentro da haste de válvula alongada à medida que o pneu rola sobre uma superfície de solo.
Description
MANUTENÇÃO DE AR EM PNEU E CONJUNTO DE VÁLVULA E MÉTODO
CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção refere-se de modo geral a pneus de manutenção de ar e, mais especificamente, a um conjunto de pneu que incorpora um mecanismo de bombeamento de ar em um pneu para a manutenção de uma pressão de ar no pneu.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Uma difusão normal de ar reduz a pressão no pneu ao longo do tempo. O estado natural dos pneus é de pouca pressão. Por conseguinte, os motoristas devem agir repetidas vezes no sentido de manter as pressões no pneu ou incorrerão em baixa economia de combustível, reduzida vida de pneu e fraco desempenho de frenagem e manuseio de veículo. Sistemas de Monitoramento de Pressão no Pneu têm sido propostos no sentido de alertar os motoristas quando a pressão no pneu está significativamente baixa. Tais sistemas, no entanto, continuam dependentes de o motorista tomar uma atitude corretiva ao ser alertado no sentido de encher novamente um pneu em uma recomendada pressão. Desta forma, é desejável incorporar um acessório de manutenção de ar no interior de um pneu, acessório esse que manterá, por si só, a pressão de ar no pneu a fim de compensar qualquer diminuição na pressão do pneu ao longo do tempo, sem que seja necessária uma intervenção por parte do motorista.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [003] Um conjunto de manutenção de ar em pneu de acordo com a presente invenção inclui um pneu tendo uma cavidade de pneu limitada pela primeira e segunda paredes laterais estendidas até uma região de banda de rodagem de pneu, um conjunto de controle de pressão fixado a uma haste de válvula alongada que se projeta a partir de um aro, o conjunto de controle de pressão sendo externo à
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2/11 cavidade de pneu, a haste de válvula alongada projetando-se para fora da cavidade de pneu e sendo operacional no sentido de admitir um ar pressurizado para dentro da cavidade de pneu através do conjunto de controle de pressão, a primeira parede lateral tendo uma passagem de ar anular de parede lateral no seu interior operacionalmente localizada de modo a comprimir segmento por segmento em resposta a uma tensão de flexão introduzida na primeira parede lateral por parte de uma superfície de apoio das rodas em movimento, deste modo, forçando o ar, segmento por segmento, ao longo da passagem de ar anular, um invólucro de tubo que liga ambas as extremidades da passagem de ar anular, e um tubo de conexão estendido a partir do invólucro de tubo até o conjunto de controle de pressão, o tubo de conexão sendo operacional no sentido de sequencialmente direcionar um ar forçado ao longo da passagem de ar, primeiramente, para dentro do invólucro de tubo, do conjunto de controle de pressão e, em seguida, para dentro da haste de válvula alongada à medida que o pneu rola sobre uma superfície de solo.
[004] De acordo com um outro aspecto do conjunto de pneu, o invólucro de tubo inclui uma pluralidade de lados planares que definem uma câmara interna.
[005] Ainda de acordo com um outro aspecto do conjunto de pneu, a câmara interna é bifurcada por uma parede interna do invólucro de tubo de modo a definir uma primeira câmara interna e uma segunda câmara interna.
[006] De acordo com ainda um outro aspecto do conjunto de pneu, a primeira câmara interna recebe um ar ambiente através da haste de válvula alongada e de um componente de filtro poroso e direciona o ar ambiente para uma extremidade da passagem de ar anular.
[007] Ainda de acordo com um outro aspecto do conjunto de pneu, a segunda câmara interna recebe um ar pressurizado a partir de uma segunda extremidade da passagem de ar anular.
[008] De acordo com ainda um outro aspecto do conjunto de pneu, a
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3/11 segunda câmara interna direciona ar para a cavidade de pneu através do tubo de conexão, do conjunto de controle de pressão, e da haste de válvula alongada.
[009] Ainda de acordo com um outro aspecto do conjunto de pneu, o conjunto de controle de pressão inclui uma válvula de alívio a fim de atenuar a pressão na caixa de válvula acima de uma pressão estabelecida.
[010] De acordo com ainda um outro aspecto do conjunto de pneu, o tubo de conexão é acoplado em comunicação de fluxo de ar com a passagem de ar e com a haste de válvula.
[011] Ainda de acordo com um outro aspecto do conjunto de pneu, uma primeira válvula de modo a permitir ou impedir um fluxo de ar pressurizado para dentro do tubo de conexão a partir da passagem de ar.
[012] De acordo com ainda um outro aspecto do conjunto de pneu, a primeira válvula inclui uma válvula de uma via alojada dentro do invólucro de tubo.
[013] Um método de acordo com a presente invenção mantém o ar no interior de um pneu. O método inclui as etapas de: posicionar no interior de uma parede lateral uma passagem de ar anular, o pneu tendo uma haste de válvula alongada que se projeta para fora a partir de uma cavidade de pneu; localizar a passagem de ar anular de modo a comprimir segmento por segmento em resposta a uma tensão de flexão introduzida em uma parede lateral por parte de uma superfície de apoio das rodas em movimento do pneu, deste modo, forçando o ar, segmento por segmento, ao longo da passagem de ar anular; e estender um tubo de conexão entre um invólucro de tubo que liga ambas as extremidades da passagem de ar anular e um conjunto de controle de pressão fixado de maneira roscada à haste de válvula, ao tubo de conexão e ao invólucro de tubo, tubo de conexão esse operativo no sentido de sequencialmente direcionar um ar forçado ao longo da passagem de ar anular, primeiramente, para dentro do conjunto de controle de pressão e, em seguida, para a haste de válvula e para a cavidade de pneu à medida que o pneu
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4/11 rola sobre uma superfície de solo.
[014] De acordo com um outro aspecto do método, uma outra etapa implementa a passagem de ar anular como um tubo de ar dentro de um sulco formado no interior da parede lateral.
[015] Ainda de acordo com um outro aspecto do método, outras etapas posicionam uma primeira válvula operacional no sentido de permitir ou impedir um fluxo de ar pressurizado para dentro do tubo de conexão a partir do invólucro de tubo, e posicionam uma segunda válvula de modo a tornar a mesma operacional no sentido de permitir ou impedir um fluxo de ar pressurizado da segunda válvula para dentro da cavidade de pneu.
[016] De acordo com ainda um outro aspecto do método, outras etapas implementam o tubo de ar e o sulco de parede lateral em uma configuração substancialmente anular, e posicionam o invólucro de tubo no interior da parede lateral próximo à haste de válvula.
[017] Ainda de acordo com um outro aspecto do método, uma outra etapa define uma câmara interna do invólucro de tubo com uma pluralidade de lados planares.
[018] De acordo com ainda um outro aspecto do método, outras etapas bifurcam a câmara interna com uma parede interna do invólucro de tubo e definem uma primeira câmara interna e uma segunda câmara interna.
[019] Ainda de acordo com um outro aspecto do método, outras etapas recebem um ar ambiente da primeira câmara interna através de um componente de filtro poroso e direcionam o ar ambiente para uma extremidade da passagem de ar anular.
[020] De acordo com ainda um outro aspecto do método, uma outra etapa recebe um ar pressurizado da segunda câmara interna a partir de uma segunda extremidade da passagem de ar anular.
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5/11 [021] Ainda de acordo com um outro aspecto do método, uma outra etapa direciona ar para a cavidade de pneu através do tubo de conexão, do conjunto de controle de pressão, e da haste de válvula alongada.
Definições [022] “Razão de Aspecto” do pneu significa a razão de sua altura de seção (SH) para a sua largura de seção (SW) multiplicada por 100 por cento para expressão como um percentual.
[023] “Banda de rodagem assimétrica” significa uma banda de rodagem que tem um padrão de banda de rodagem não simétrica sobre o plano central ou sobre o plano equatorial EP do pneu.
[024] “Axial” e “axialmente” significam as linhas ou as direções que são paralelas ao eixo geométrico de rotação do pneu.
[025] “Lona de anti-fricção” é uma tira estreita de material colocada em torno do lado de fora de um talão de pneu a fim de proteger as lonas de cordonel contra o desgaste e o corte do aro como também distribuir a flexão acima do aro.
[026] “Circunferencial” significa as linhas ou as direções que se estendem ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial.
[027] “Plano Central Equatorial (CP)” significa o plano perpendicular ao eixo geométrico de rotação do pneu e que passa pelo centro da banda de rodagem.
[028] “Superfície de Apoio das Rodas” significa a superfície de contato ou a área de contato da banda de rodagem de pneu com uma superfície plana a velocidade zero e sob carga e pressão normais.
[029] “Sulco” significa uma área de vão alongada em uma banda de rodagem que pode se estender no sentido circunferencial ou lateralmente sobre a banda de rodagem de uma maneira em ziguezague, reta ou curvada. Os sulcos estendidos no sentido circunferencial ou lateralmente às vezes possuem porções
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6/11 comuns. A “largura de sulco” é igual à área de superfície de banda de rodagem ocupada por um sulco ou por uma porção de sulco, cuja largura em questão é dividida pelo comprimento de tal sulco ou porção de sulco; deste modo, a largura de sulco tem a sua largura média sobre o seu comprimento. Os sulcos podem ser de diferentes profundidades em um pneu. A profundidade de um sulco pode variar em torno da circunferência da banda de rodagem, ou a profundidade de um sulco poderá ser constante, porém ser diferente da profundidade de um outro sulco no mesmo pneu. Quando tais sulcos estreitos ou largos são substancialmente reduzidos em profundidade em comparação com os sulcos circunferenciais largos que se interligam, os mesmos são considerados como formando as “amarrações de barra” que tendem a manter um aspecto do tipo raia na região de banda de rodagem em questão.
[030] “Lado Interno” significa o lado do pneu mais próximo do veículo quando o pneu é montado em uma roda e a roda é montada no veículo.
[031] “Lateral” significa uma direção axial.
[032] “Bordas Laterais” significa uma linha tangente à superfície de apoio das rodas de contato axial mais externo da banda de rodagem conforme medida sob uma carga e uma inflação de pneu normais, as linhas sendo paralelas ao plano central equatorial (CP).
[033] “Área de Contato Final” significa a área total dos elementos de banda de rodagem de contato com o chão entre as bordas laterais em torno de toda a circunferência da banda de rodagem dividida pela área inicial da banda de rodagem como um todo entre as bordas laterais.
[034] “Banda de Rodagem Não Direcional” significa uma banda de rodagem que não tem nenhuma direção preferida de movimento para frente e que não precisa ser posicionada em um veículo em uma posição ou posições de roda específica a fim de garantir que o padrão de banda de rodagem se encontra alinhado com a
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7/11 desejada direção de movimento. Em contrapartida, um padrão de banda de rodagem direcional tem uma direção preferida de movimento que requer um posicionamento específico da roda.
[035] “Lado Externo” significa o lado do pneu mais distante para fora do veículo quando o pneu é montado em uma roda e a roda é montada no veículo.
[036] “Peristáltico” significa um funcionamento por meio de contrações do tipo onda que propagam uma matéria contida, tal como ar, ao longo de passagens tubulares.
[037] “Radial” e “radialmente” significam as direções no sentido radial em direção ao ou para fora do eixo geométrico de rotação do pneu.
[038] “Raia” significa uma tira de borracha estendida no sentido circunferencial sobre a banda de rodagem, tira essa que é definida por pelo menos um sulco circunferencial ou também por um segundo sulco ou uma borda lateral, a tira sendo também lateralmente não dividida pelos sulcos de profundidade total.
[039] “Ranhura Transversal” significa pequenas fendas moldadas nos elementos de banda de rodagem do pneu que subdividem a superfície de banda de rodagem e aumentam a tração, as ranhuras transversais sendo, de modo geral, de largura estreita e se fecham na superfície de apoio das rodas, em oposição aos sulcos que permanecem abertos na impressão de desenho de rodagem das rodas.
[040] “Elemento de banda de rodagem” ou “elemento de tração” significa uma raia ou um elemento de bloco definido ao se ter uma forma adjacente aos sulcos.
[041] “Largura de Arco de Banda de Rodagem” significa o comprimento de arco da banda de rodagem tal como medido entre as bordas laterais da banda de rodagem.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [042] A presente invenção será em seguida descrita por meio de exemplos e
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8/11 com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
- a Figura 1 é uma vista em perspectiva mostrando um pneu, um tubo, e uma localização de bomba para uso na presente invenção.
- a Figura 2 é uma vista lateral do pneu da Figura 1.
- a Figura 3 é uma vista em perspectiva mostrando um exemplo de subconjunto de bomba, com o tubo de bomba em conexão com o regulador de haste de válvula AMT no interior da cavidade de pneu.
- a Figura 4 é uma vista parcial ampliada tomada a partir da Figura 3 e mostrando uma caixa de transferência de tubo de bomba e o regulador de haste de válvula AMT de pneu no interior da cavidade de pneu.
- a Figura 5 é uma vista em perspectiva detalhada de um exemplo de caixa de filtro de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO [043] Com referência às Figuras 1, 2, 3 e 4, um exemplo de conjunto de pneu 10 pode incluir um pneu 12, um conjunto de bomba peristáltica 14 e um aro de pneu 16. O pneu 12 pode ser montado de uma maneira convencional sobre o aro
16. O pneu 12 pode ser de uma construção convencional, com um par de paredes laterais 18, 20 (apenas a parede lateral 18 é mostrada) estendidas a partir das áreas de talão opostas 22, 24 (apenas a área de talão 22 é mostrada) até uma região de coroa ou região de banda de rodagem de pneu 26. O pneu 12 e o aro 16 podem encerrar uma cavidade de pneu 28.
[044] Tal como se pode observar a partir das Figuras 2 e 3, o conjunto de bomba peristáltica 14 pode incluir um tubo de ar anular 30 que encerra uma passagem anular 32. O tubo 30 pode ser feito de um material resiliente, flexível, tal como compostos de plástico ou borracha que são capazes de suportar repetidos ciclos de deformação do pneu 12. Sendo assim construído, parte do tubo 30 poderá se deformar dentro de um pneu 12 para uma condição achatada quando submetida
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9/11 a uma força externa e, após a remoção de tal força, voltar para uma condição não achatada original. No exemplo mostrado, a seção transversal do tubo 30 em um estado não tensionado poderá ficar de modo geral circular, porém outras geometrias de tubo alternativas poderão ser empregadas. O tubo 30 poderá ter um diâmetro suficiente para, em termos operacionais, passar um necessário volume de ar suficiente para o propósito de bombear ar para dentro da cavidade de pneu 28 a fim de manter o pneu 12 em uma pressão de inflação preferida.
[045] Os princípios peristálticos de se incorporar um tubo de ar deformável dentro de um pneu são mostrados e descritos na Patente dos Estados Unidos N. de Série 9.272.586, incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade. No exemplo de conjunto 10, o tubo 30 pode ser incorporado dentro de uma passagem de pneu anular formada no interior do pneu próximo a uma região de talão de pneu. À medida que o pneu 12 roda, o ar do lado de fora do pneu poderá ser admitido para dentro do tubo 30 e bombeado ao longo do tubo de ar por meio da progressiva contração do tubo no interior do pneu à medida que o pneu roda. O ar, deste modo, é forçado para dentro de uma válvula de saída e, em seguida, para dentro da cavidade de pneu a fim de manter uma pressão de ar no interior da cavidade de pneu em um nível de pressão desejado.
[046] O tubo 30 pode ser montado estritamente dentro de um sulco do pneu e poderá, por conseguinte, ficar achatado à medida que o pneu roda. O achatamento segmento por segmento do tubo 30 à medida que o pneu 12 roda poderá fazer com que o ar seja bombeado ao longo da passagem de ar 32, cujo ar é em seguida direcionado para dentro da cavidade de pneu 28 no sentido de manter o desejado nível de pressão. Um sistema de bombeamento peristáltico que emprega um tubo no interior de um sulco de parede lateral é igualmente mostrado na Patente dos Estados Unidos N. de Série 8.042.586, incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
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10/11 [047] O tubo 30 pode ser conectado às extremidades opostas 34, 36 ao longo dos orifícios de tubo da caixa de transferência 38. O orifício 68 para uma haste de válvula 78 a partir da caixa de transferência 38 pode ser conectado a uma extremidade 72 de um tubo de conexão alongado 70. Uma extremidade oposta 74 do tubo de conexão 70 pode ser fixada à haste de válvula 78 em uma haste de válvula de pneu 80. Assentada no interior da haste de válvula 78 pode haver uma válvula de retenção de uma via que se abre e se fecha a fim de admitir o ar do tubo 30 para a haste de válvula de pneu 80.
[048] Com referência às Figuras 3, 4, e 5, o tubo de bomba 30 pode ser de modo geral anular e envolver uma região inferior de parede lateral de pneu próxima a uma região de talão do pneu 12. No entanto, outras configurações para o tubo 30 poderão ser pensadas. As extremidades opostas 34, 36 do tubo 30 podem se conectar a uma caixa de transferência de tubo 38. Orifícios de tubo em forma de cone truncado poderão se afunilar a partir do invólucro de tubo 38, cada qual tendo uma passagem de ar axial interna que, respectivamente, proverão passagens de ar para dentro do invólucro de tubo. Os orifícios de tubo podem se afunilar para dentro em direção a uma extremidade remota e ser feitos dentro das extremidades do tubo 30 a fim de acoplar o tubo ao invólucro de tubo 38. O invólucro de tubo 38 pode ter lados planares 50 que definem uma câmara interna de invólucro de transferência retangular 48. A câmara interna 48 pode ser bifurcada em uma câmara de transferência de tubo 56 e em uma câmara de filtro 58, as quais poderão receber e alojar um componente de filtro poroso 60 nas mesmas.
[049] Um painel de topo 52 pode encerrar as câmaras 56, 58. Uma válvula de alívio 62 pode ser montada no painel de topo 52 e se comunicar com a câmara de transferência 48. Uma válvula de retenção de uma via pode ser montada no painel de topo 52 adjacente à válvula de alívio 62 e ficar em comunicação de fluxo de ar com a câmara de transferência 48. Um arranjo de aberturas de saída 66 pode
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11/11 se estender através ao painel de topo 52 e ser disposto ao longo da câmara de transferência 48 a fim de facilitar um influxo de ar ambiente para dentro do filtro 60 e, em seguida, para dentro do tubo de ar 30. A válvula de retenção de uma via pode se estender através do painel 52 até um orifício afunilado 68 em direção à haste de válvula de pneu 80.
[050] Variações da presente invenção são possíveis à luz da descrição da mesma provida no presente documento. Embora certas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados com a finalidade de ilustrar a presente invenção, deve ficar aparente aos versados nessa técnica em questão que várias alterações e modificações poderão ser feitas à mesma sem se afastar do âmbito de aplicação da presente invenção. Deve-se, portanto, entender que embora mudanças possam ser feitas às modalidades particulares descritas, essas mudanças ficarão totalmente dentro do desejado âmbito de aplicação da presente invenção tal como definida nas reivindicações em apenso a seguir.
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Conjunto de manutenção de ar em pneu, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:- um pneu tendo uma cavidade de pneu limitada por uma primeira e segunda paredes laterais estendidas até uma região de banda de rodagem de pneu;- um conjunto de controle de pressão fixado a uma haste de válvula alongada que se projeta a partir de um aro, o conjunto de controle de pressão sendo externo à cavidade de pneu, a haste de válvula alongada projetando-se para fora da cavidade de pneu e sendo operacional no sentido de admitir um ar pressurizado para dentro da cavidade de pneu através do conjunto de controle de pressão, a primeira parede lateral tendo uma passagem de ar anular de parede lateral no seu interior operacionalmente localizada de modo a comprimir segmento por segmento em resposta a uma tensão de flexão introduzida na primeira parede lateral por parte de uma superfície de apoio das rodas em movimento, deste modo, forçando o ar, segmento por segmento, ao longo da passagem de ar anular;- um invólucro de tubo que liga ambas as extremidades da passagem de ar anular; e- um tubo de conexão estendido a partir do invólucro de tubo até o conjunto de controle de pressão, o tubo de conexão sendo operacional no sentido de sequencialmente direcionar um ar forçado ao longo da passagem de ar, primeiramente, para dentro do invólucro de tubo, do conjunto de controle de pressão e, em seguida, para dentro da haste de válvula alongada à medida que o pneu rola sobre uma superfície de solo.
- 2. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o invólucro de tubo inclui uma pluralidade de lados planares que definem uma câmara interna.
- 3. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 2,Petição 870170090943, de 24/11/2017, pág. 64/722/3CARACTERIZADO pelo fato de que a câmara interna é bifurcada por uma parede interna do invólucro de tubo de modo a definir uma primeira câmara interna e uma segunda câmara interna.
- 4. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira câmara interna recebe um ar ambiente através da haste de válvula alongada e de um componente de filtro poroso e direciona o ar ambiente para uma extremidade da passagem de ar anular.
- 5. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda câmara interna recebe um ar pressurizado a partir de uma segunda extremidade da passagem de ar anular.
- 6. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda câmara interna direciona ar para a cavidade de pneu através do tubo de conexão, do conjunto de controle de pressão, e da haste de válvula alongada.
- 7. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de controle de pressão inclui uma válvula de alívio a fim de atenuar a pressão na caixa de válvula acima de uma pressão estabelecida.
- 8. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo de conexão é acoplado em comunicação de fluxo de ar com a passagem de ar e com a haste de válvula.
- 9. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda uma primeira válvula de modo a permitir ou impedir um fluxo de ar pressurizado para dentro do tubo de conexão a partir da passagem de ar.
- 10. Conjunto de manutenção de ar em pneu, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira válvula inclui uma válvula de uma
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