BR102018002788A2

BR102018002788A2 - conjunto de válvula solenoide, e, sistema de inflação

Info

Publication number: BR102018002788A2
Application number: BR102018002788A
Authority: BR
Inventors: Masilamani Jeevanandham; Puthur John Poly
Original assignee: Goodrich Corp
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2018-10-30
Also published as: CN108426062B; BR102018002788B1; EP3360773A1; US10612677B2; CA2994753A1; EP3360773B1; US11092252B2; CN108426062A; US20200191287A1; US20180231137A1

Abstract

um conjunto de válvula que inclui um compartimento de válvula, um compartimento de atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando acionado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pela qual o fluido pressurizado é permitido fluir através do compartimento da válvula e uma válvula solenoide. a válvula solenoide inclui um elemento de válvula de armadura equilibrado para permanecer em posição fechada e um eletroímã. o eletroímã gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura para uma posição aberta, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador para acionar o compartimento do atuador.

Description

(54) Título: CONJUNTO DE VALVULA SOLENOIDE, E, SISTEMA DE INFLAÇÃO (51) Int. Cl.: G01F 23/30 (30) Prioridade Unionista: 13/02/2017 IN 201711005086 (73) Titular(es): GOODRICH CORPORATION (72) Inventor(es): POLY PUTHUR JOHN; JEEVANANDHAM MASILAMANI (85) Data do Início da Fase Nacional:

09/02/2018 (57) Resumo: Um conjunto de válvula que inclui um compartimento de válvula, um compartimento de atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando acionado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pela qual o fluido pressurizado é permitido fluir através do compartimento da válvula e uma válvula solenoide. A válvula solenoide inclui um elemento de válvula de armadura equilibrado para permanecer em posição fechada e um eletroímã. O eletroímã gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura para uma posição aberta, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador para acionar o compartimento do atuador.

/ 19 “CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE, E, SISTEMA DE INFLAÇÃO”

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente da

Índia n°201711005086 depositado em 13 de fevereiro de 2017, todos os benefícios decorrentes desta sob 35 USC § 119, cujo conteúdo está incorporado neste documento na sua totalidade por referência.

FUNDAMENTOS DA DIVULGAÇÃO [002] O assunto divulgado neste documento refere-se a sistemas de inflação e, mais particularmente, a sistemas de inflação com válvulas solenoide tipo êmbolo com pressão de ação rápida desequilibrada e balanceada.

[003] Os sistemas de inflação pneumática geralmente utilizam fontes de gás de alta pressão armazenadas para inflar um elemento inflável. As fontes de gás de alta pressão armazenadas são normalmente projetadas para serem descarregadas dentro de um tempo especificado pela abertura de uma válvula de inflação normalmente fechada. Alguns sistemas de inflação pneumática, como os empregados em balsas e barcos salva-vidas de helicóptero, utilizam válvulas de inflação que são acionadas por iniciadores elétricos com materiais explosivos. Esses iniciadores elétricos são comumente chamados de squibs elétricos e cada um tipicamente inclui um compartimento de válvula com um elemento de válvula deslizante linear e um compartimento de acionamento com um conjunto de vedação do pistão. Uma entrada da válvula de inflação é conectada a uma garrafa de gás e a força de pressão do fluido é efetiva no elemento de válvula. A energização do iniciador elétrico squib faz com que um pistão atuador se mova no compartimento do atuador, que por sua vez inicia um movimento de abertura do elemento de válvula para descarregar o gás de alta pressão da garrafa de gás armazenada para o inflável a jusante.

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 44/76 / 19 [004] Sendo elementos de sistemas de sobrevivência, as válvulas de inflação, como as descritas acima, não tendem a incluir ou exigir quaisquer elementos que forçam o retorno. Isto é, na posição fechada inicial, os elementos de válvula das válvulas de inflação são retidos pela haste do pistão atuador montadas dentro do compartimento de atuação, por exemplo, mas uma vez que a válvula é aberta pelo iniciador, a posição de abertura é sustentada pela força da pressão de entrada de fluido atuando no cotovelo da válvula. Isso leva os iniciadores de squib elétrico a terem certas desvantagens, como por exemplo, serem dispositivos de disparo único e ter problemas de manutenção na válvula principal e problemas na segurança.

BREVE DESCRIÇÃO DA DIVULGAÇÃO [005] De acordo com um aspecto da divulgação, é fornecido um conjunto de válvula que inclui um compartimento de válvula, um compartimento de atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando acionado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pela qual o fluido pressurizado é permitido fluir através do compartimento da válvula e uma válvula solenoide. A válvula solenoide inclui um elemento de válvula de armadura equilibrado para permanecer em posição fechada e um eletroímã. O eletroímã gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura para uma posição aberta, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador para acionar o compartimento do atuador.

[006] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o compartimento da válvula inclui o elemento de válvula normalmente fechado e um corpo que possui uma entrada conectável com uma fonte de fluido e uma saída conectável com um inflável. O corpo define uma primeira via que conecta a fonte de fluido e o inflável em que o elemento de válvula normalmente fechado está assentado, uma segunda via receptiva de um

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 45/76 / 19 êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para o compartimento do atuador. [007] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda um compartimento de válvula solenoide que apoia o elemento de válvula de armadura e o eletroímã e que define um furo central e um elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura para permanecer na posição fechada. O elemento elástico é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura pelo fluxo magnético.

[008] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura inclui um corpo, uma vedação de válvula em uma primeira extremidade do corpo e uma armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã em uma segunda extremidade do corpo. A armadura inclui um guia de deslizamento central e um disco plano e o fluxo magnético cruza as primeira e segunda lacunas de ar para alcançar o disco plano e aplica forças eletromagnéticas aditivas ao mesmo.

[009] De acordo com outro aspecto da divulgação, é fornecido um conjunto de válvula solenoide. O conjunto de válvula solenoide inclui um compartimento de válvula ao qual estão ligadas uma fonte de fluido e um inflável, um compartimento de atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando atuado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pelo qual o fluido pressurizado é permitido fluir desde a fonte de fluido até o inflável e uma válvula solenoide acoplada ao compartimento do atuador. A válvula solenoide inclui uma sede de válvula, um elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo fluidamente comunicativo com a fonte de fluido e normalmente com pressão equilibrada para permanecer em uma posição fechada em relação a sede de válvula e um eletroímã. O eletroímã gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo para uma posição aberta em relação a

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 46/76 / 19 sede de válvula, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador através da sede de válvula para acionar o compartimento do atuador.

[0010] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o compartimento da válvula inclui o elemento de válvula normalmente fechado e um corpo que possui uma entrada conectável com a fonte de fluido e uma saída conectável do inflável. O corpo define uma primeira via que conecta a fonte de fluido e o inflável em que o elemento de válvula normalmente fechado está assentado, uma segunda via receptiva de um êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para o compartimento do atuador.

[0011] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede de válvula, o elemento de válvula de armadura e o eletroímã e que define um primeiro furo central e um elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo em direção a sede da válvula. O elemento elástico é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo pelo fluxo magnético.

[0012] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede da válvula, o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo e o eletroímã e que define um orifício de passagem penetrado por tubulação de derivação acoplada ao compartimento de válvula. O elemento elástico polariza o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula e é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.

[0013] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 47/76 / 19 válvula solenoide inclui ainda uma vedação de anel em O (O-ring) e um filtro poroso para permitir vazamento de fluido e para evitar contaminação externa. [0014] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a sede de válvula define um segundo furo central através do qual o fluido pressurizado flui para o compartimento do atuador.

[0015] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo inclui um corpo, uma vedação de válvula em uma primeira extremidade do corpo para formar uma vedação com a sede de válvula com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo na posição fechada e uma armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã em uma segunda extremidade do corpo. A armadura inclui um guia de deslizamento central e um disco plano e o fluxo magnético cruza as primeira e segunda lacunas de ar para alcançar o disco plano e aplica forças eletromagnéticas aditivas ao mesmo.

[0016] De acordo com outro aspecto da divulgação, é fornecido um sistema de inflação. O sistema de inflação inclui um compartimento de válvula, uma fonte de fluido conectada a uma entrada do compartimento da válvula, um inflável conectado a uma saída do compartimento da válvula, um compartimento do atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando atuado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento de válvula, pelo qual o fluido pressurizado é permitido fluir da fonte de fluido na entrada para o inflável na saída e uma válvula solenoide acoplada ao compartimento do atuador. A válvula solenoide inclui uma sede de válvula, um elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo fluidamente comunicativo com a fonte de fluido e normalmente com pressão equilibrada para permanecer em uma posição fechada em relação a sede de válvula e um eletroímã. O eletroímã gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo para uma posição aberta em relação a sede de válvula, de modo que pelo menos uma porção do

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 48/76 / 19 fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador através da sede de válvula para acionar o compartimento do atuador.

[0017] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o compartimento da válvula inclui o elemento de válvula normalmente fechado e um corpo que possui uma entrada conectável com a fonte de fluido e uma saída conectável do inflável. O corpo define uma primeira via que conecta a fonte de fluido e o inflável em que o elemento de válvula normalmente fechado está assentado, uma segunda via receptiva de um êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para o compartimento do atuador.

[0018] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a fonte de fluido é inicialmente carregada com o fluido pressurizado.

[0019] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o inflável inclui uma bexiga inflável.

[0020] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede de válvula, o elemento de válvula de armadura e o eletroímã e que define um primeiro furo central e um elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo em direção a sede da válvula. O elemento elástico é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura pelo fluxo magnético.

[0021] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede da válvula, o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo e o eletroímã e que define um orifício de passagem penetrado por tubulação de derivação acoplada ao compartimento de válvula. O elemento elástico polariza o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula e é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 49/76 / 19 aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.

[0022] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a válvula solenoide inclui ainda uma vedação de anel em O (O-ring) e um filtro poroso para permitir o equilíbrio da pressão e o desafogamento do fluido vazado pela vedação do anel em O e para prevenir uma contaminação externa. [0023] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a sede de válvula define um segundo furo central através do qual o fluido pressurizado flui para o compartimento do atuador.

[0024] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo inclui um corpo, uma vedação de válvula em uma primeira extremidade do corpo para formar uma vedação com a sede de válvula com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo na posição fechada e uma armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã em uma segunda extremidade do corpo. A armadura inclui um guia de deslizamento central e um disco plano e o fluxo magnético cruza as primeira e segunda lacunas de ar para alcançar o disco plano e aplica forças eletromagnéticas aditivas ao mesmo.

[0025] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, um controlador controla quando o eletroímã é fornecido com corrente e é configurado para cessar a alimentação de corrente ao eletroímã uma vez que o compartimento do atuador é atuado.

[0026] Estas e outras vantagens e características se tornarão mais evidentes a partir da descrição seguinte tomada em conjunto com as figuras.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0027] O assunto, que é considerado como a divulgação, é particularmente salientado e distintamente reivindicado nas reivindicações no final da especificação. As características precedentes e outras características e vantagens da divulgação são evidentes a partir da seguinte descrição

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 50/76 / 19 detalhada em conjunto com as figuras anexas, nas quais:

A FIG.1 é uma ilustração esquemática de um sistema de inflação de acordo com as modalidades;

A FIG.2 é uma vista lateral de uma válvula solenoide com uma armadura de tipo disco em uma posição fechada para utilização em um sistema de inflação de acordo com as modalidades;

A FIG.3 é uma vista ampliada da porção circundada da válvula solenoide da FIG.2 para ilustrar o compartimento de um eletroímã; e

A FIG.4 é uma vista lateral da válvula solenoide com a armadura do tipo disco da FIG.2 em uma posição aberta;

A FIG.5 é uma vista lateral ampliada de uma válvula solenoide equilibrada com pressão que possui uma armadura do tipo êmbolo em uma posição aberta para utilização em um sistema de inflação de acordo com modalidades alternativas;

A FIG.6 é uma vista lateral ampliada de uma válvula solenoide balanceada por pressão possuindo uma armadura de tipo piloto em uma posição aberta para uso em um sistema de inflação de acordo com modalidades alternativas;

A FIG.7 é uma vista axial da armadura de tipo piloto da FIG.6; e

A FIG.8 é um diagrama de fluxo ilustrando um método de operação de um sistema de inflação de acordo com as modalidades.

A descrição detalhada explica modalidades da divulgação, juntamente com vantagens e características, a título de exemplo, tendo como referência as figuras.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA DIVULGAÇÃO [0028] Como será descrito abaixo, um iniciador de ação rápida e não explosivo é fornecido e pode ser retro-encaixado em um sistema de inflação como um substituto para um iniciador de squib elétrico. O iniciador elétrico

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 51/76 / 19 de atuação rápida e não explosiva é repetidamente utilizável e proporciona um desempenho consistente e confiável para facilitar a manutenção da unidade de inflação. O iniciador elétrico de ação rápida e não explosiva inclui uma válvula solenoide de tipo pistão ou de êmbolo pneumática de ação rápida e normalmente fechada que é receptiva ao fluido de trabalho de alta pressão a partir de uma entrada de uma válvula de inflação e emprega ação eletropneumática para admitir fluido pressurizado pneumático em uma cavidade de atuador de uma válvula de inflação com controle elétrico. O elemento de interface é o solenoide de ação rápida com uma armadura plana que tem duas lacunas de ar de trabalho ou uma haste de armadura com uma única lacuna de ar, ambas projetadas para atender o tempo de atuação da válvula de inflação.

[0029] Com referência às FIGS.1-4, é proporcionado um sistema de inflação 10. O sistema de inflação 10 inclui um compartimento de válvula 20 que tem uma entrada 21 e uma saída 22, uma fonte de fluido 30 que está ligada à entrada 21, um elemento inflável 40 que está ligado à saída 22, um compartimento de atuador 50 e uma válvula solenoide 60. O sistema de inflação 10 pode ainda incluir um controlador 70 e um dispositivo de atuação de uso 80 ambos os quais serão descritos em maior detalhe abaixo. O compartimento do atuador 50 é acoplado a uma extremidade do compartimento de válvula 20 em oposição à entrada 21 e é configurado, quando atuado, para abrir um elemento de válvula normalmente fechado 23 que está assentado no compartimento de válvula 20, pelo qual o fluido pressurizado é permitido fluir da fonte de fluido 30 na entrada 21 para o elemento inflável 40 na saída 22.

[0030] A fonte de fluido 30 pode ser proporcionada como um reservatório de fluido 301 e é inicialmente carregada com o fluido pressurizado. O elemento inflável 40 pode ser proporcionado como uma bexiga inflável 401 ou balão. Portanto, conforme mostrado na FIG.1, à

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 52/76 / 19 medida que o fluido pressurizado se move da fonte de fluido 30 para o elemento inflável 40, um volume do fluido pressurizado na fonte de fluido 30 é reduzido enquanto um volume do fluido pressurizado no elemento inflável 40 é aumentado. De acordo com modalidades alternativas, deve ser compreendido que o volume de pelo menos a fonte de fluido 30 pode permanecer constante ou substancialmente ao longo de um evento de inflação. Isto é, em alguns casos, à medida que o fluido pressurizado se move da fonte de fluido 30 para o elemento inflável 40, um volume do fluido pressurizado na fonte de fluido 30 permanece constante enquanto uma pressão em seu interior diminui e o volume do fluido pressurizado em o elemento inflável 40 aumenta.

[0031] A válvula solenoide 60 é acoplada ao compartimento do atuador 50 e inclui uma sede de válvula 61, um elemento de válvula de armadura 62 que poderia ser fornecido, por exemplo, como um elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' (ilustrado nas FIGS.2-5) ou como um elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' (ilustrado nas FIGS.6 e 7) e um eletroímã 63. Para fins de clareza e brevidade, deve ser compreendido que, tal como utilizado neste documento, o termo elemento de válvula de armadura 62 refere-se tanto ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' como ao elemento de válvula de armadura de tipo piloto 62'' enquanto que as descrições das modalidades do tipo êmbolo incluirão o identificador 62' e as descrições das modalidades do tipo piloto incluirão o identificador 62''.

[0032] O elemento de válvula de armadura 62 é comunicativo fluidamente com a fonte de fluido 30 por meio da tubulação de derivação 64, que é indiretamente acoplada em uma primeira extremidade da mesma à fonte de fluido 30 e em uma segunda extremidade da válvula solenoide 60 e é normalmente equilibrado por pressão para permanecer em uma posição fechada em relação a sede de válvula 61. O eletroímã 63 pode ser fornecido

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 53/76 / 19 com a corrente. Nos casos em que o eletroímã 63 é fornecido com corrente, o eletroímã 63 gera um fluxo magnético que interage com o elemento de válvula de armadura 62 e, assim, move o elemento de válvula de armadura 62 para uma posição aberta em relação à sede de válvula 61. Isto, por sua vez, permite que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua no compartimento do atuador 60 através da sede da válvula 61 para assim atuar o compartimento do atuador 50 para abrir o elemento de válvula normalmente fechado 23.

[0033] O compartimento de válvula 20 inclui o elemento de válvula normalmente fechado 23 e um corpo 24. O corpo 24 é alongado e se estende ao longo de um eixo longitudinal A1 (ver a FIG.1) com a entrada 21 em uma extremidade e o compartimento do atuador 50 sendo acoplado à outra extremidade. O corpo 24 é formado para definir uma primeira via 25, uma segunda via 26 e uma terceira via 27. A primeira via 25 se estende ao longo do eixo longitudinal A1 e tem um comprimento que é quase tão longo como o compartimento da válvula 20. Assim, com a saída 22 e o elemento inflável 40 sendo posicionado a meio caminho entre as extremidades do compartimento de válvula 20, a primeira via 25 conecta de forma fluida a entrada 21 e a fonte de fluido 30 com a saída 22 e o elemento inflável 40. O elemento de válvula normalmente fechado 23 pode ser proporcionado como uma variedade de formas, incluindo um êmbolo ou um êmbolo em forma de bala e pode estar encaixado dentro da primeira via 25.

[0034] Em um momento inicial, o elemento de válvula normalmente fechado 23 está posicionado para pelo menos bloquear um fluxo do fluido pressurizado a partir da entrada 21 e da fonte de fluido 30 para a saída 22 e o elemento inflável 40. No entanto, uma vez que o compartimento do atuador 50 é atuado, o elemento de válvula normalmente fechado 23 é movido ao longo da primeira via 25 de modo a permitir o fluxo do fluido pressurizado da entrada 21 e da fonte de fluido 30 para a saída 22 e o elemento inflável 40. A

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 54/76 / 19 segunda via 26 é comunicativa com a primeira via 25 e é receptiva a uma extremidade 510 de um êmbolo de compartimento de atuador 51. No momento inicial, a extremidade 510 do êmbolo do compartimento do atuador 51 bloqueia o movimento do elemento de válvula normalmente fechado 23 ao longo da primeira via 25, mas, quando o compartimento do atuador 50 é atuado, o êmbolo do compartimento do atuador 51 é movido de modo que a extremidade 510 é retirada da primeira via 25 ao longo da segunda via 26 para permitir que o movimento do elemento de válvula normalmente fechado 23 ao longo da primeira via 25. A terceira via 27 é definida através do corpo 24 da primeira via 25 e conduz à tubulação de derivação 64. Assim, a terceira via 27 proporciona que a porção do fluido pressurizado seja fornecida à válvula solenoide 60 para eventual fluxo para dentro do compartimento do atuador 50. [0035] O compartimento de atuador 50 inclui o êmbolo do compartimento do atuador 51 e um corpo de êmbolo de compartimento de atuador 52. O corpo do êmbolo do compartimento do atuador 52 é alongado e se estende ao longo de um eixo longitudinal A2 (ver a FIG.1). O eixo longitudinal A2 pode ser transversalmente orientado em relação ao eixo longitudinal A1 e, em alguns casos, pode ser perpendicular em relação ao eixo longitudinal A1. O corpo do êmbolo do compartimento do atuador 52 tem uma primeira extremidade, que é acoplada ao compartimento da válvula 20 e que é formado para definir uma abertura 520 através da qual o êmbolo do compartimento do atuador 51 se estende e uma segunda extremidade estando oposta à primeira extremidade. A meio caminho entre as primeira e segunda extremidades, o compartimento do atuador 50 é formado para definir uma região interna 53, através da qual o êmbolo do compartimento do atuador 51 se estende, uma abertura 54 através da qual o fluido pressurizado flui da válvula solenoide 60 e para dentro do compartimento do atuador 50 e um respiradouro 55. A região interna 53 é vedada por asas laterais do êmbolo do compartimento do atuador 51, que são equipadas com vedações o-ring que se

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 55/76 / 19 encaixam com as paredes laterais internas do compartimento do atuador 50, de modo que o fluido pressurizado que flui para o compartimento do atuador através da abertura 54 faz com que o êmbolo do compartimento do atuador se mova para baixo e a extremidade 510 seja retirada da primeira via 25. O respiradouro 55 permite que o fluido pressurizado seja esgotado para a atmosfera a partir da região interna 53.

[0036] A válvula solenoide 60 inclui ainda uma caixa de válvula solenoide 65 e um elemento elástico 66. O compartimento da válvula solenoide 65 dá suporte a sede de válvula 61, ao elemento de válvula de armadura 62 e ao eletroímã 63. O compartimento de válvula solenoide 65 inclui um corpo de compartimento de válvula solenoide 650 que se estende ao longo de um eixo longitudinal A3 (ver a FIG.1). O eixo longitudinal A3 pode ser orientado transversalmente em relação ou perpendicular ao eixo longitudinal A2.

[0037] O corpo do compartimento da válvula solenoide 650 tem um invólucro externo e um núcleo. O invólucro externo é acoplado ao compartimento do atuador 50 na abertura 54 e pode ser integral com a sede da válvula 61. O núcleo fica dentro do invólucro externo. Em uma extremidade do corpo do compartimento da válvula solenoide 650 próxima ao compartimento do atuador 50, o invólucro externo e o núcleo definem cooperativamente uma região interna 67. A região interna 67 é fluidamente comunicativa com um primeiro furo central 68 e, em alguns casos, com um segundo furo central 69. O primeiro furo central 68 é definido através do núcleo e conduz à segunda extremidade da tubulação de derivação 64 (ilustrada nas FIGS.2-4). O segundo furo central 69 é definido através da sede de válvula 61. A região interna 67 é fluidamente comunicativa com o segundo furo central 69 quando o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' se move para a posição aberta em relação à sede de válvula 61 de modo que o fluido pressurizado possa fluir da região interna 67, através do segundo

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 56/76 / 19 orifício central 69 e para o compartimento do atuador 50. O elemento elástico 66 pode ser proporcionado como uma mola de compressão ou de torção e está configurado e disposto a polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' em direção a sede de válvula 61. Para este fim, o elemento elástico 66 é dimensionado de modo que seu efeito de polarização é dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' pelo fluxo magnético produzido pelo eletroímã 63 quando a corrente é fornecida a ele.

[0038] Conforme mostrado na FIG.3, o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' inclui um corpo PL 620, uma vedação de válvula 621 (ver a FIG.2) e uma armadura 622. A vedação de válvula 621 está disposta em uma primeira extremidade do corpo PL 620 e é configurada para formar uma vedação com a sede de válvula 61 com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' proporcionado na posição fechada. A armadura 622 responde eletromagneticamente ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã 63 e está disposta em uma segunda extremidade do corpo PL 620 oposto à primeira extremidade. A armadura 622 inclui uma guia central de deslizamento 623 (ver a FIG.2), que pode ser integral com a armadura 622 e um disco plano 624. O disco plano 624 é, em particular, capaz de responder eletromagneticamente ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã 63 e está disposto para definir a primeiro e a segunda lacunas de ar G1 e G2 com o núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650 quando o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' está disposto na posição fechada. Por outro lado, quando o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' está disposto na posição aberta, o disco plano 624 encosta ao núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650. A guia central de deslizamento 623 se estende para dentro e forma uma vedação com paredes laterais de um furo definido no núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650. O corpo do compartimento da válvula solenoide 620

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 57/76 / 19 também é formado para definir os orifícios de passagem 625 que se estendem através da guia de deslizamento central 623 e a armadura 622 de modo que o primeiro furo central 68 é comunicativo fluidamente com a região interna 67 mesmo com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' movido para a posição aberta, pela qual o disco plano 624 encosta no núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650.

[0039] O núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650 inclui elementos do material não magnético 651, que estão dispostos entre o eletroímã 63 e o disco plano 624 da armadura 622. O fluxo magnético gerado pelo eletroímã 63 é assim direcionado através dos elementos de material não magnético 651 de modo que este cruza as primeira e segunda lacunas de ar G1 e G2 para alcançar o disco plano 624 e, assim, aplicar força eletromagnética aditiva ao mesmo.

[0040] De acordo com modalidades alternativas e com referência à

FIG.5, o corpo do compartimento da válvula solenoide 650 pode ser formado para definir um orifício de passagem 6501 que a tubulação de derivação 64 penetra para permitir que a região interna 67 seja comunicativamente fluida com a tubulação de derivação 64. Nesses casos, o corpo PL 620 não define orifícios de passagem. Assim, quando o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' é movido para a posição aberta, pelo qual o disco plano 624 encosta no núcleo do corpo do compartimento da válvula solenoide 650, uma totalidade do fluido que flui através da tubulação de derivação 64 flui para a região interna 67 e depois flui da região interna 67 para o compartimento do atuador 50 através do segundo furo central 69.

[0041] O balanceamento de pressão para a modalidade da FIG.5 é conseguido por meio da vedação O-ring 6502 que funciona como uma vedação de balanceamento de pressão. A vedação O-ring 6502 reduz a força de pressão de fluido líquida com a qual o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo 62' tem que trabalhar. O vazamento através da vedação O-ring

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6502 é ventilado através do filtro poroso 6503 e do orifício de ventilação 6504. O filtro poroso 6503 serve para impedir a entrada de contaminantes externos na região interna 67.

[0042] Com referência às FIGS.6 e 7, o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' inclui um corpo PI 501, uma vedação de válvula 502, uma haste de armadura 503 que se estende de forma vedável através de uma porção de núcleo central 504 do compartimento de válvula 60 e uma cabeça de pistão 505 a qual uma extremidade distal da haste de armadura 503 é acoplada. A vedação de válvula 502 está disposta em uma primeira extremidade do corpo PI 501 e é configurada para formar uma vedação com a sede de válvula 61 com o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' proporcionado na posição fechada. A haste de armadura 503 é eletromagneticamente sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã 63 e está disposta para se estender de uma segunda extremidade do corpo PI 501 oposto à primeira extremidade. Com o elemento de válvula de armadura de tipo piloto 62'' proporcionado na posição fechada, o lado da cabeça de pistão 505 remoto da haste de armadura 503 forma uma única lacuna de ar G3 com o corpo de compartimento da válvula solenoide 650. O volume desta lacuna de ar única G3 é reduzido substancialmente quando o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' é proporcionado na posição aberta como mostrado na FIG.6.

[0043] Conforme mostrado na FIG.7, o corpo PI 501 é formado para definir um canal 5010 que é comunicativo com a tubulação de derivação 64 que penetra no corpo do compartimento da válvula solenoide 650 através do orifício de passagem 6501 formado na mesma. A cabeça de pistão 505 é ancorada ao elemento elástico 66.

[0044] Quando não há corrente fornecida ao eletroímã 63, o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' é polarizado para permanecer na posição fechada pelo elemento elástico 66. No entanto, quando a corrente é

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 59/76 / 19 fornecida ao eletroímã 63, o eixo de armadura 503 é forçado pelo fluxo magnético produzido pelo eletroímã 63 a mover o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' para a posição aberta em oposição à polarização aplicada pelo elemento elástico 66. Nesta posição aberta, o volume da lacuna de ar única G3 entre a cabeça do pistão 505 e o corpo do compartimento da válvula de solenoide 650 é substancialmente reduzido e a porção do fluido pressurizado fornecido pela tubulação de derivação 64 é recebida no canal 5010, permitida a fluir ao longo de um eixo longitudinal do corpo PI 501 através do canal 5010 e em direção à abertura 54.

[0045] O balanceamento de pressão para a modalidade da FIG.6 é conseguido por meio da vedação O-ring 6502 que novamente funciona como uma vedação de balanceamento de pressão. A vedação O-ring 6502 reduz a força de pressão de fluido líquida com a qual o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 62'' tem que trabalhar. O vazamento através da vedação O-ring 6502 é ventilado através do filtro poroso 6503 e do orifício de ventilação 6504. O filtro poroso 6503 serve para impedir a entrada de contaminantes externos na região interna 67.

[0046] Em referência novamente à FIG.1, o sistema de inflação 10 pode incluir ainda o controlador 70 e, em alguns casos, o dispositivo atuado pelo usuário 80 mencionado acima. O controlador 70 pode ser configurado para controle quando o eletroímã 63 é fornecido com a corrente e para cessar o fornecimento de corrente ao eletroímã 63 uma vez que o compartimento do atuador 50 é atuado. Ou seja, o controlador 70 pode ser operativamente acoplado ao dispositivo atuado pelo usuário 80, que pode ser fornecido como um botão, por exemplo, de modo que quando o dispositivo atuado pelo usuário 80 é atuado por um usuário, o controlador 70 permite que a corrente seja fornecida ao eletroímã 63. Isto terá o efeito de forçar eletromagneticamente o elemento de válvula de armadura 62 para fora da vedação de válvula 61 em oposição à polarização proporcionada pelo

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 60/76 / 19 elemento elástico 66 de modo que a porção do fluido pressurizado possa fluir da entrada 21 e através da terceira via 27 para a tubulação de derivação 64, a partir da tubulação de derivação 64 através do compartimento de válvula 20 e a abertura 54 para a região interna 53 do compartimento do atuador 50. O fluido pressurizado na região interna 53 fará com que o êmbolo do compartimento do atuador 51 se mova para baixo (isto é, o compartimento do atuador 50 será acionado) de modo que o elemento de válvula normalmente fechado 23 possa ser movido ao longo da primeira via 25 para permitir o fluxo do fluido pressurizado a partir da entrada 21 e da fonte de fluido 30 para a saída 22 e para o elemento inflável 40. Assim que o êmbolo 51 do compartimento do atuador é movido, o controlador 70 cessará o fornecimento da corrente ao eletroímã 63 de modo que o elemento elástico 66 possa, mais uma vez, mover o elemento de válvula de armadura 62 para a posição fechada em relação à sede de válvula 61.

[0047] Em referência à FIG.8, é proporcionado um método de operação do sistema de inflação 10 descrito acima. Conforme mostrado na FIG.8, o método inclui reconhecer que o sistema de inflação 10 é ativado ou acionado por um usuário (bloco 801) e que fornece a corrente ao eletroímã 63 (bloco 802). Como notado acima, isto terá o efeito de forçar eletromagneticamente o elemento de válvula de armadura 62 para fora da vedação de válvula 61 em oposição à polarização proporcionada pelo elemento elástico 66 de modo que a porção do fluido pressurizado possa fluir da entrada 21 e através da terceira via 27 para a tubulação de derivação 64, a partir da tubulação de derivação 64 através do compartimento de válvula 20 e a abertura 54 para a região interna 53 do compartimento do atuador 50. O fluido pressurizado na região interna 53 fará com que o êmbolo do compartimento do atuador 51 se mova para baixo (isto é, o compartimento do atuador 50 será acionado) de modo que o elemento de válvula normalmente fechado 23 possa ser movido ao longo da primeira via 25 para permitir o

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 61/76 / 19 fluxo do fluido pressurizado a partir da entrada 21 e da fonte de fluido 30 para a saída 22 e para o elemento inflável 40. Assim que o êmbolo do compartimento do atuador 51 é movido, o método inclui ainda a interrupção do fornecimento da corrente ao eletroímã 63, de modo que o elemento elástico 66 pode, mais uma vez, mover o elemento de válvula de armadura 62 para a posição fechada em relação à sede de válvula 61 (bloco 803).

[0048] De acordo com as modalidades, uma vez que a válvula solenoide 60 é capaz de utilização repetida devido à sua construção, o método pode ainda incluir a substituição da fonte de fluido 30 e o elemento inflável 40 (bloco 804) e, em seguida, reutilizar a válvula solenoide 60 com os novos componentes (bloco 805). Alternativamente, o método pode incluir a desmontagem da válvula solenoide 60 a partir do compartimento do atuador 50 (bloco 806), conectando a válvula solenoide 60 a um compartimento de atuador 50 de outro sistema de inflação 10 (bloco 807) e depois reutilizando a válvula solenoide 60 com o novo sistema de inflação 10 (bloco 808).

[0049] Embora a presente divulgação seja fornecida em detalhes em associação apenas a um número limitado de modalidades, deve ser prontamente entendido que a presente divulgação não está limitada a tais modalidades divulgadas. Em vez disso, a presente divulgação pode ser modificada para incorporar qualquer número de variações, alterações, substituições ou arranjos equivalentes, até agora não descritos, mas que são comensuráveis com o espírito e escopo da presente divulgação. Além disso, embora várias modalidades da presente descrição tenham sido descritas, deve para ser entendido que os exemplos de modalidades podem incluir apenas alguns dos exemplos de aspectos descritos. Por conseguinte, a divulgação não deve ser vista como limitada pela descrição precedente, mas apenas limitando-se pelo escopo das reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de válvula solenoide, caracterizado pelo fato de compreender:

um compartimento de válvula a qual uma fonte de fluido e um inflável estão conectados;

um compartimento do atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando atuado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pelo qual o fluido pressurizado é permitido a fluir da fonte de fluido para o inflável; e uma válvula solenoide acoplada ao compartimento do atuador e compreendendo:

uma sede de válvula;

um elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo fluidamente comunicativo com a fonte de fluido e normalmente equilibrado por pressão para permanecer em uma posição fechada em relação a sede da válvula; e um eletroímã que gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo para uma posição aberta em relação a sede de válvula, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador através da sede de válvula para acionar o compartimento do atuador.
2. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compartimento de válvula compreende:

o elemento de válvula normalmente fechado; e um corpo com uma entrada conectável com a fonte de fluido e uma saída conectável com o inflável, o corpo definindo uma primeira via que conecta a fonte de fluido e o inflável em que o elemento de válvula normalmente fechado está

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2 / 6 assentado, uma segunda via receptiva de um êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para o compartimento do atuador.
3. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda:

uma caixa de válvula solenoide que dá suporte a sede de válvula, ao elemento de válvula de armadura do êmbolo e ao eletroímã e que define um primeiro furo central; e o elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula, o elemento elástico sendo dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.
4. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda:

um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede da válvula, o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo e o eletroímã e que define um orifício de passagem penetrado por tubulação de derivação acoplada ao compartimento de válvula; e o elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula, o elemento elástico sendo dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.
5. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda uma vedação de anel com vedação em O (O-ring) e um filtro poroso para permitir vazamento de fluido e evitar contaminação externa.
6. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a

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3 / 6 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula define um segundo furo central através do qual o fluido pressurizado flui para dentro do compartimento do atuador.
7. Conjunto de válvula solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo compreende:

um corpo;

uma vedação de válvula em uma primeira extremidade do corpo para formar uma vedação com a sede de válvula com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo na posição fechada; e uma armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã em uma segunda extremidade do corpo, em que armadura inclui um guia de deslizamento central e um disco plano e o fluxo magnético cruza as primeira e segunda fendas de ar para alcançar o disco plano e aplica forças eletromagnéticas aditivas ao mesmo.
8. Sistema de inflação, caracterizado pelo fato de compreender:

um compartimento de válvula;

uma fonte de fluido conectada a uma entrada do compartimento de válvula;

um inflável conectado a uma saída do compartimento de válvula;

um compartimento do atuador acoplado ao compartimento da válvula e configurado quando atuado para abrir um elemento de válvula normalmente fechado no compartimento da válvula, pelo qual o fluido pressurizado é permitido a fluir da fonte de fluido na entrada para o inflável; e uma válvula solenoide acoplada ao compartimento do atuador e compreendendo:

uma sede de válvula;

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 65/76 um elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo fluidamente comunicativo com a fonte de fluido e normalmente equilibrado por pressão para permanecer em uma posição fechada em relação a sede da válvula; e um eletroímã que gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo para uma posição aberta em relação a sede de válvula, de modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento do atuador através da sede de válvula para acionar o compartimento do atuador.
9. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o compartimento da válvula compreende:

o elemento de válvula normalmente fechado; e um corpo com uma entrada conectável com a fonte de fluido e uma saída conectável com o inflável, o corpo definindo uma primeira via que conecta a fonte de fluido e o inflável em que o elemento de válvula normalmente fechado está assentado, uma segunda via receptiva de um êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para o compartimento do atuador.
10. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda:

uma caixa de válvula solenoide que dá suporte a sede de válvula, ao elemento de válvula de armadura do êmbolo e ao eletroímã e que define um primeiro furo central; e o elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula, o elemento elástico sendo dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.
11. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8,

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 66/76 caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda:

um compartimento de válvula solenoide que apoia a sede da válvula, o elemento de válvula de armadura de tipo êmbolo e o eletroímã e que define um orifício de passagem penetrado por tubulação de derivação acoplada ao compartimento de válvula; e o elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo em direção a sede da válvula, o elemento elástico sendo dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo pelo fluxo magnético.
12. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide inclui ainda uma vedação O-ring e um filtro poroso para permitir o equilíbrio da pressão e o desafogamento do fluido vazado pela vedação do anel O-ring e para prevenir uma contaminação externa.
13. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula define um segundo furo central através do qual o fluido pressurizado flui para dentro do compartimento do atuador.
14. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de válvula de indução do tipo êmbolo compreende:

um corpo;

uma vedação de válvula em uma primeira extremidade do corpo para formar uma vedação com a sede de válvula com o elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo na posição fechada; e uma armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã em uma segunda extremidade do corpo, em que armadura inclui um guia de deslizamento central e um disco plano e o fluxo magnético cruza as primeira e segunda fendas de ar para

Petição 870180011359, de 09/02/2018, pág. 67/76 alcançar o disco plano e aplica forças eletromagnéticas aditivas ao mesmo.
15. Sistema de inflação de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um controlador para controlar quando o eletroímã é fornecido com a corrente e para cessar o fornecimento de corrente ao eletroímã uma vez que o compartimento do atuador é atuado.

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