BR102018002789B1 - Método de operação de um sistema de inflação, e, conjunto de válvulas solenoide - Google Patents

Abstract

É fornecido um método de operação de um sistema de inflação. O método inclui reconhecer que o sistema de inflação é ativado ou acionado por um usuário, fornecendo corrente a um eletroímã de uma válvula solenoide do sistema de inflação de modo que um elemento de válvula de armadura da válvula solenoide seja movido para uma posição aberta, em que o movimento do elemento de válvula de armadura para a posição aberta aciona um compartimento de atuador que, por sua vez, faz com que um elemento de válvula normalmente fechado de um compartimento de válvula do sistema de inflação seja aberto e cesse a alimentação de corrente para o eletroímã uma vez que o compartimento do atuador seja acionado.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente da Índia n°201711005085 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 piloto 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.

[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 proporcionado um método de operação de um sistema de inflação. O método inclui reconhecer que o sistema de inflação é ativado ou acionado por um usuário, fornecendo corrente a um eletroímã de uma válvula solenoide do sistema de inflação de modo que um elemento de válvula de armadura da válvula solenoide seja movido para uma posição aberta, em que o movimento do elemento de válvula de armadura para a posição aberta aciona um compartimento de atuador que, por sua vez, faz com que um elemento de válvula normalmente fechado de um compartimento de válvula do sistema de inflação seja aberto e cesse a alimentação de corrente para o eletroímã uma vez que o compartimento do atuador seja acionado.

[006] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o método inclui ainda a substituição de uma fonte de fluido e um elemento inflável do sistema de inflação com novos componentes e a reutilização da válvula solenoide com os novos componentes.

[007] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o método inclui ainda a desmontagem da válvula solenoide do compartimento do atuador, a conexão da válvula solenoide a um compartimento de atuador de um novo sistema de inflação e a reutilização da válvula solenoide com o novo sistema de inflação.

[008] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura da válvula solenoide inclui um elemento de válvula de armadura do tipo êmbolo.

[009] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura da válvula solenoide inclui um elemento de válvula de armadura do tipo piloto.

[0010] De acordo com outro aspecto da divulgação, é fornecido um conjunto de válvulas solenoide. O conjunto de válvulas 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 piloto 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 piloto 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.

[0011] 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.

[0012] 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 tipo piloto e o eletroímã e um elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura de tipo piloto 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 piloto pelo fluxo magnético.

[0013] 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 vazamento de fluido e para evitar contaminação externa.

[0014] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a sede de válvula define um 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 piloto 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 piloto na posição fechada, uma haste de armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã que se estende a partir de uma segunda extremidade do corpo e uma cabeça de pistão que forma uma única lacuna de ar com um compartimento da válvula solenoide e a qual uma extremidade distal da haste da armadura é acoplada.

[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 piloto 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 piloto 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.

[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 tipo piloto e o eletroímã e um elemento elástico para polarizar o elemento de válvula de armadura de tipo piloto em direção a sede da válvula. O elemento elástico é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo piloto pelo fluxo magnético.

[0021] 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.

[0022] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, a sede de válvula define um furo central através do qual o fluido pressurizado flui para o compartimento do atuador.

[0023] De acordo com modalidades adicionais ou alternativas, o elemento de válvula de armadura do tipo piloto 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 piloto na posição fechada, uma haste de armadura sensível ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã que se estende a partir de uma segunda extremidade do corpo. e uma cabeça de pistão que forma uma única lacuna de ar com um compartimento da válvula solenoide e a qual uma extremidade distal da haste da armadura é acoplada.

[0024] 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.

[0025] 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

[0026] 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 detalhada em conjunto com as figuras anexas, nas quais:

[0027] A FIG. 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de inflação de acordo com as modalidades;

[0028] 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;

[0029] A FIG. 3 é uma vista ampliada da porção circundada da válvula solenoide da FIG. 2 para ilustrar o compartimento de um eletroímã; e

[0030] A FIG. 4 é uma vista lateral da válvula solenoide com a armadura do tipo disco da FIG. 2 em uma posição aberta;

[0031] 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;

[0032] 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;

[0033] A FIG. 7 é uma vista axial da armadura de tipo piloto da FIG. 6; e

[0034] A FIG. 8 é um diagrama de fluxo ilustrando um método de operação de um sistema de inflação de acordo com as modalidades.

[0035] 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

[0036] 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 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.

[0037] 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 por 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.

[0038] 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 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.

[0039] 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''.

[0040] 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 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.

[0041] 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.

[0042] 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 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.

[0043] 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 encaixam com as paredes laterais internas do compartimento do atuador 50, de modo que o fluido pressurizado que flui para o compartimento do atuador 50 através da abertura 54 faz com que o êmbolo do compartimento do atuador 51 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.

[0044] 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.

[0045] 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 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.

[0046] 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 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.

[0047] 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.

[0048] 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.

[0049] 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 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.

[0050] 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.

[0051] 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.

[0052] 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 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.

[0053] 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.

[0054] 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 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.

[0055] 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 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).

[0056] 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).

[0057] 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.

Claims (10)

1. Conjunto de válvulas solenoide, compreendendo: um compartimento de válvula (20) ao qual uma fonte de fluido (30) e um inflável (40) estão conectados; um compartimento de atuador (50) acoplado ao compartimento de válvula (20) e contendo um atuador (51), o atuador (51) configurado, quando atuado, para abrir um elemento de válvula (23) normalmente fechado no compartimento de válvula (20), pelo qual fluido pressurizado é permitido a fluir da fonte de fluido (30) para o inflável (40); e uma válvula solenoide (60) acoplada ao compartimento de atuador (50) e compreendendo: uma sede de válvula (61); um elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) fluidamente comunicativo com a fonte de fluido (30) e normalmente equilibrado por pressão para permanecer em uma posição fechada em relação a sede de válvula (61); e um eletroímã (63) que gera um fluxo magnético que move o elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) para uma posição aberta em relação a sede de válvula (61), de tal modo que pelo menos uma porção do fluido pressurizado flua para dentro do compartimento de atuador (50) através da sede de válvula (61) para acionar o atuador (51); em que o compartimento de válvula (20) compreende: o elemento de válvula (23) normalmente fechado; e um corpo (24) tendo uma entrada (21) conectável com a fonte de fluido (30) e uma saída (22) conectável com o inflável (40); e, em que o corpo (24) define uma primeira via (25) que conecta a fonte de fluido (30) e o inflável (40) no qual o elemento de válvula (23) normalmente fechado está assentado, uma segunda via (26) receptiva de um êmbolo de compartimento de atuador e uma terceira via pela qual a porção do fluido pressurizado é fornecida para fluir para dentro do compartimento de atuador (50); e, caracterizado pelo fato de que o elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) compreende: um corpo (501); uma vedação de válvula (562) em uma primeira extremidade do corpo (501) para formar uma vedação com a sede de válvula (61) com o elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) na posição fechada; um eixo de armadura (503) que responde ao fluxo magnético gerado pelo eletroímã (63) que se estende a partir de uma segunda extremidade do corpo (501); e uma cabeça de pistão (505) que forma uma única lacuna de ar com uma caixa da válvula solenoide (65) e à qual uma extremidade distal da haste de armadura é acoplada.

2. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda a caixa da válvula solenoide (65) que dá suporte à sede de válvula (61), ao elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) e ao eletroímã (63).

3. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide compreende ainda um elemento elástico (66) para polarizar o elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) em direção à sede de válvula (61).

4. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento elástico (66) é dimensionado para ser dominado por forças eletromagnéticas aplicadas ao elemento de válvula de armadura do tipo piloto (62’’) pelo fluxo magnético.

5. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide inclui ainda uma vedação de anel em O ou “O-ring” (6502).

6. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a válvula solenoide inclui ainda um filtro poroso (6503).

7. Conjunto de válvulas solenoide de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula (61) define um furo central através do qual o fluido pressurizado flui para dentro do compartimento de atuador (50).

8. Método de operação de um sistema de inflação, método esse que compreende um conjunto de válvulas solenoide como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende: reconhecer que o sistema de inflação está ativado ou acionado por um usuário; em resposta ao reconhecimento de que o sistema de inflação está ativado ou acionado por um usuário, fornecer corrente ao eletroímã (63) da válvula solenoide do sistema de inflação de modo que o elemento de válvula de armadura da válvula solenoide seja movido para a posição aberta, em que o movimento do elemento de válvula de armadura para a posição aberta aciona o atuador (51) no compartimento de atuador (50) que, por sua vez, faz com que o elemento de válvula (23) normalmente fechado de um compartimento de válvula (20) do sistema de inflação se abra; e, finalizar o fornecimento de corrente ao eletroímã (63) uma vez que o atuador (51) é acionado.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: substituir uma fonte de fluido (30) e um elemento inflável (40) do sistema de inflação por novos componentes; e, reutilizar a válvula solenoide com os novos componentes.

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: desmontar a válvula solenoide do compartimento de atuador (50); conectar a válvula solenoide a um compartimento de atuador (50) de um novo sistema de inflação; e, reutilizar a válvula solenoide com o novo sistema de inflação.