BR112012015908B1 - Válvula magnética - Google Patents

Abstract

válvula magnética. a presente invenção refere-se a uma válvula magnética (1) com ao menos uma câmara (5) que pode ser enchida de fluido e que está prevista em um alojamento (2) da válvula magnética (1), com um pistão de fechamento (10) deslocável com um dispositivo de ativação (9) e com um elemento molar (15) que reage ao dispositivo de ativação (9). no caso, está previsto um elemento anelar (6) que subdivide a câmara (5) e em uma primeira e uma segunda câmara parcial (7,8), em que , por um pistão de fechamento (10) da válvula mangética (1), integrado em uma abertura-guia (17) do elemento anelar (6), é transfixado axialmente ao menos em parte especialmente completamente, e apresentado ao menos um re corte de passagem de fluido (18,25) diferente a abertura-guia (17).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA MAGNÉTICA".

[001] A presente invenção refere-se a uma válvula magnética com ao menos uma câmara que pode ser enchida com fluido, integrada em um alojamento da válvula magnética, um pistão de fechamento que pode ser deslocado com um dispositivo de ativação e um elemento de mola que reage ao dispositivo de ativação.

Estado da Técnica [002] Válvulas magnéticas da espécie inicialmente citada são conhecidas do estado da técnica. Elas são empregadas, por exemplo, em conjuntos de assistência ao motorista como, por exemplo, em sistemas ABS-, TCS-, ESP- e similares. Uma válvula magnética deste tipo pode ser conformada como uma válvula magnética de duas vias. Ela também é designada como válvulas de passagem. As válvulas magnéticas servem especialmente para a dosagem de um fluido. Para tanto, ela apresenta um dispositivo de ativação, com o qual, uma abertura de passagem da válvula magnética pode ser ao menos parcialmente aberta ou fechada. No caso, o dispositivo de ativação abrange um eletroímã, e, portanto, a válvula magnética pode ser ativada por via elétrica. Através da abertura de passagem poderá ser produzido uma conexão de fluido entre uma admissão e uma saída da válvula magnética. No caso, pode estar especialmente previsto que a abertura de passagem em uma posição inativa da válvula magnética está fechada, sendo aberta pela aplicação de uma tensão no eletroímã. Alternativamente também é possível, todavia, uma versão inversa, na qual, a passagem de abertura está aberta na posição inativa da válvula magnética, sendo apenas fechada pela ativação do dispositivo ativador -ou seja, por exemplo, pela aplicação da tensão ao eletroímã.

[003] Comumente é previsto com que a válvula magnética apresenta um elemento de mola que reage ao eletroímã. Este elemento de mola está integrado na câmara que pode ser enchida de fluido. Ele faz com a válvula magnética permaneça na sua posição inativa, ou seja, para ela é retornada quando o dispositivo ativador não estiver ativado. No caso, o elemento molar, por exemplo, uma mola espiral, sujeita por um lado dispositivo de ativação e por outro lado, por exemplo, um corpo vedante, aplicando força de retorno. O corpo vedante está previsto para que coopere com um pistão de fechamento deslocável pelo dispositivo de ativação, a fim de fechar o modo vedante a abertura de passagem ou para liberá-la ao menos parcialmente. No corpo vedante está previsto para essa finalidade admissão ou a saída da válvula magnética que pode ser fechada com o pistão de fechamento. No caso, estende-se por um lado o elemento de mola através de toda a câmara para cooperar por um lado, e por outro lado se apoiar num corpo vedante. Desta maneira, o corpo vedante será sujeito com uma força que entre varias situações pode ocasionar deformações do corpo ve-dante que podem prejudicar possivelmente o efeito vedante. Também o corpo vedante frequentemente consiste de material elástico, de maneira que, não consegue conformar uma face de apoio definida para o elemento de mola. Por outro lado o elemento de mola está sujeito a forças fluida que são ocasionadas pela penetração do fluido na câmara. A conexão de fluxo da admissão e da saída da válvula magnética é produzida especialmente através da câmara.

Descrição de Invenção [004] Contrário a isso, a válvula magnética com as características da presente invenção apresenta vantagem de o elemento de mola não estar exposto a forças fluidas indesejadas e o corpo vedante não é sujeito pelo pistão de fechamento com uma força que o deforma. De acordo com a invenção, isto é conseguido através de um elemento anelar que subdivide a câmara em uma primeira e uma segunda câmara parcial, a partir do pistão de fechamento da válvula magnética, integrada em uma abertura-guia do elemento anelar, em direção axial e ao menos parcialmente, estando especialmente transfixado completamente e apresentando um recorte de passagem do fluido diferente da abertura-guia. Portanto, o elemento anelar está integrado na câmara, ou seja, entre a primeira e a segunda câmara parcial. No caso, tanto a primeira quanto a segunda câmara parcial, da mesma maneira como toda a câmara, pode ser enchidas de fluido. Vantajosamente, a admissão e a saída são alocadas apenas a uma câmara parcial, enquanto que, na outra câmara parcial estão previstos apenas o elemento de mola, o dispositivo ativador e uma região do pistão de fechamento. O elemento anelar poderá ser interrompido na direção circunferen-cial, e, portanto - visto na direção circunferencial - não precisa transfi-xar completamente a câmara. O elemento anelar apresenta a abertu-ra-guia, na qual, o pistão de fechamento da válvula magnética está integrado com mobilidade axial.

[005] Neste processo o pistão de fechamento transfixa o elemento anelar em direção axial, ao menos parcialmente. De preferência, está prevista uma transfixação completa. A abertura-guia é adequada ao pistão de fechamento, apresenta, portanto um diâmetro semelhante como este pistão, de maneira que, o pistão de fechamento é conduzido seguramente no elemento anelar, porém mesmo assim pode ser axialmente deslocado. Isto, todavia, significa que a primeira e a segunda câmara parcial essencialmente estariam reciprocamente separadas da ponte de vista técnico de fluido, não podendo se verificar entre elas uma troca de fluido. Por esta razão, está previsto o recorte de passagem de fluido que é diferente da abertura-guia, mas também não precisa necessariamente estar dela distanciada. O recorte de passagem de fluido possibilita uma troca de fluido entre a primeira e a segunda câmara parcial. Desta maneira, a função da válvula magnética não é prejudicada pelo elemento anelar. O elemento anelar abraça o pistão de fechamento ao menos parcialmente. Ele encosta ao menos parcialmente em uma parede interna de alojamento ou nela se apóia, ou é ali retido/fixado. O elemento anelar possibilita um apoio seguro do elemento de mola, de maneira que, é concretizado um retorno confiável, ou seja, retenção do pistão de fechamento na sua posição inativa. Em caráter adicional pode se conseguir, desta maneira, que o elemento de mola não seja sujeito por forças de fluidos indesejadas que, por exemplo, surgem no caso de um fluxo em passagem da câmara por parte do fluido.

[006] Uma ampliação da invenção prevê que o elemento anelar seja conformado como luva de fixação ou luva de aperto. Tanto a luva de fixação como a luva de aperto estão mantidas presas dentro da câmara, ou seja, na parede interna do alojamento. Apresentam, portanto, dimensões iguais, preferencialmente maiores, como a câmara a fim de concretizar esta união de aperto. No caso, a luva de fixação apresenta uma fenda axial que possibilita a sua introdução simples no interior da câmara. A luva de aperto por sua vez é conformada sem a fenda axial, abraçando, portanto, o pistão de fechamento completamente na direção circunferencial.

[007] Uma ampliação da invenção prevê que o recorte de passagem de fluido seja conformado como uma bolsa de passagem de fluido e/ou atravessando o corpo básico ao menos parcialmente do elemento anelar em direção radial. A bolsa de passagem de fluido, no caso, é conformada de tal maneira que está recuada diante de uma face circunferencial do elemento anelar,estando, portanto, a espessura da parede do elemento anelar reduzida na região do eixo de passagem de fluido. Da mesma maneira, pode ser previsto que o recorte de passagem de fluido transfixe totalmente em direção radial ou elemento anelar. Isto sucede, por exemplo, com a luva de fixação, na qual, a fenda axial forma o recorte de passagem de fluido. O recorte de pas- sagem de fluido produz a ligação de fluido entre a primeira e a segunda câmara parcial independente da abertura-guia.

[008] Uma ampliação da invenção prevê que a bolsa de passagem de fluido possui formato de acanaladura de ranhura e/ou de entalhe. Principalmente a bolsa de passagem de fluido pode ser conformada de modo aleatório. Todavia, é preferido um formato acanalado, de ranhura ou de entalhe. O formato acanalado apresenta uma seção transversal ao menos em determinadas regiões em formato arredondado ou oval, a forma de ranhura apresenta uma seção transversal essencialmente retangular e o formato de entalhe apresenta uma seção transversal essencialmente triangular.

[009] Uma ampliação da invenção prevê que além da bolsa de passagem de fluido seja conformada ao menos um filete de suporte que encosta na parede interna do alojamento. O filete de suporte prove a conexão com o alojamento, ou seja, com a parede interna do alojamento e, portanto, a fixação do elemento anelar. O filete de suporte pode circunferencialmente apresentar uma largura aleatória e axial-mente pode ser contínuo ou também interrompido. Caso estiverem previstas várias bolsas de passagem de fluido, então o filete de suporte estará integrado entre estas bolsas. Para produzir a melhor possível conexão de fluido entre a primeira e a segunda câmara parcial é vantajoso que a seção transversal global das bolsas de passagem de fluido seja maior do que a seção transversal que é ocupada ao menos por um filete de suporte.

[0010] Uma ampliação da invenção prevê que o recorte de passagem de fluido esteja previsto como perfuração de passagem de fluido no elemento anelar. A perfuração de passagem de fluido transfixa o elemento anelar axialmente de maneira completa a fim de produzir a conexão fluida entre a primeira e a segunda câmara parcial. No caso, a perfuração de passagem do fluido pode ter um diâmetro constante ou, alternativamente, também em direção axial pode apresentar diferentes diâmetros. Com a conformação do recorte de passagem de fluido, ou seja, da perfuração de passagem de fluido, pode, portanto, ser conformado um estrangulador entre a primeira e a segunda câmara parcial. Caso estiverem previstas várias perfurações de passagem de fluido no elemento anelar, estas poderiam apresentar diâmetro idêntico ou variado.

[0011] Uma ampliação da invenção prevê que o recorte de passagem de fluido se projeta axialmente em sentido retilíneo, obliquo e/ou espiralado. Com o traçado do recorte de passagem de fluido, poderá ser regulado seu comportamento de fluxo e passagem. Preferencialmente, é preferido o traçado retilíneo do recorte de passagem de fluido, mas alternativamente também poderá ser previsto um traçado obliquo, ou seja, espiralado.

[0012] Uma ampliação da invenção prevê que vários recortes de passagem de fluido estejam distribuídos pela circunferência do elemento anelar, preferencialmente estão previstos uniformemente distribuídos. Para alcançar a melhor possível conexão de fluxo entre a primeira e a segunda câmara parcial, preferencialmente estão previstos vários recortes de passagem de fluido. Estes podem ser previstos aleatoriamente no elemento anelar, porém, é preferida a distribuição pela circunferência já que desta maneira é logrado um fluxo de passagem especialmente bom com reduzida perda de pressão isto se aplica especialmente quando os recortes de passagem de fluido estiverem uniformemente distribuídos.

[0013] Uma ampliação da invenção prevê que o elemento anelar possui uma face de suporte para o elemento de mola da válvula magnética. Conforme antes já mencionado, o elemento anelar serve preferencialmente para apoiar o elemento de mola. Para este fim, está prevista a face de suporte, a qual pode ser adequada ao elemento de mo- la. Especialmente, a face de suporte pode ter meios para prender e/ou guiar o elemento de mola.

[0014] Em seguida a invenção será explicitada com base nos exemplos de execução apresentado no desenho. As figuras mostram: [0015] figura 1 corte para uma válvula magnética com um elemento anelar disposta em uma câmara, [0016] figura 2 uma primeira modalidade de realização do elemento anelar e, [0017] figura 3 uma segunda forma de realização do elemento anelar.

[0018] A figura 1 apresenta uma válvula magnética 1 com um alojamento 2 que é constituído de um invólucro 3, ao menos parcialmente circundante de ao menos um elemento estrutural 4. No alojamento 2 da válvula magnética 1 está previsto uma câmara 5 que é subdividida por um elemento anelar 6 e uma primeira câmara parcial 7 e uma segunda câmara parcial 8. Além disso, a válvula magnética 1 apresenta um dispositivo de ativação 9 que dispõe de ao menos 1 eletroímã (aqui não mostrado). Através do dispositivo de ativação 9 um pistão de fechamento 10 pode ser axialmente deslocado - referido a um eixo longitudinal 11 da válvula magnética 1.

[0019] A válvula magnética 1 dispõe de uma admissão 12 e de uma saída 13 para fluido. Também podem ser previstos várias admissões 12 conforme representado na figura 1. A admissão 12 está em conexão de fluido permanente com a segunda câmara parcial 8. Uma ligação de fluido entre a segunda câmara parcial 8 e a saída 13, ou seja, entre a admissão 12 e a saída 13, poderá ser fechada com a válvula magnética ou ao menos parcialmente aberta. Para esta finalidade, o pistão de fechamento 10 coopera com um corpo vedante 14. Em uma posição fechada, o pistão de fechamento 10 encosta de tal modo no corpo vedante 14 que a conexão fluida está interrompida. Em uma posição aberta por sua vez, o pistão de fechamento 10 está axialmente deslocado em direção ascendente, de maneira que, é liberada a ligação de fluido. Na modalidade de execução aqui apresentada da válvula magnética 1, a posição aberta corresponde a uma posição inativa do pistão de fechamento 10. Isto quer dizer que a ligação fluida entre a admissão 12 e a saída 13 estará presente até que o pistão de fechamento 10, por meio do dispositivo de ativação 9, for deslocado axialmente, de maneira que, penetra sobre o corpo vedante 14, com o qual, coopera com a finalidade de interromper a ligação fluida. Para esta finalidade, na primeira câmara parcial 7 está integrado um elemento de mola 15 conformado como uma mola de pressão que por um lado exerce uma força de retorno sob o dispositivo de ativação 9 e por outro lado se apóia no elemento anelar 6. Para este fim, o elemento anelar 6 apresenta uma face de apoio 16. Alternativamente o elemento de mola 15 também pode estar presente na forma de uma mola de tração. Neste caso, a posição fechada será a posição inativa.

[0020] Com a face de apoio 16 por um lado é assegurado um suporte confiável do elemento de mola 15 e, por outro lado, o elemento 15 se encontra em uma região, na qual, não pode ser sujeito por forças de fluido indesejadas. As forças de fluido se originam, por exemplo, por ocasião de um fluxo de passagem do fluido através da válvula magnética 1 quando a conexão de fluido entre a admissão 12 a saída 13 estiver liberada. Para o deslocamento axial, o pistão de fechamento 10 está integrado em uma abertura-guia 17 do elemento anelar 6. Neste caso, o elemento anelar 6 abraça o pistão de fechamento 10 ao menos em determinadas regiões circunferências.

[0021] O pistão de fechamento 10 transfixa o elemento anelar em direção axial ao menos parcialmente, especialmente de modo completo, conforme mostrado na figura 1. Apresenta, no caso, um recorte de passagem de fluido 19 que aqui não pode ser reconhecido que possi- bilita uma ligação de fluido entre a primeira câmara parcial 7 e a segunda câmara parcial 8. Esta ligação de fluido está prevista para viabilizar uma troca de fluido confiável entre as duas câmaras parciais 7 e 8, assegurando desta maneira a possibilidade do deslocamento do pistão de fechamento 10 através do dispositivo de ativação 9. No caso, de uma ligação de fluido insuficiente, dentro da primeira câmara parcial 7, por ocasião da ativação do dispositivo de ativação 9, se formaria uma pressão que reagiria ao deslocamento do pistão de fechamento 10. Isto será evitado pelos recortes de passagem de fluido 18. Ao menos parcialmente, a ligação de fluido poderá ser realizada através da abertura-guia 17. Para viabilizar, todavia, uma condução confiável do pistão de fechamento 10, este apresenta ao menos uma dimensão similar como aquela unidade. Por esta razão torna-se necessário prever o recorte de passagem 18 diferente da abertura-guia 17.

[0022] A figura 2 apresenta uma primeira forma de realização do elemento anelar 6. Nesta forma de realização, o elemento anelar 6 é conformado - na seção transversal - como uma luva de fixação 19 e redonda especialmente, circular redonda 19, o que quer dizer que em um corpo básico 20 do elemento anelar 6 está prevista uma fenda axial 21. Esta fenda axial 21 possibilita uma redução do elemento anelar 6 em direção radial por ocasião de sua montagem dentro do alojamento 2 da válvula magnética 1. No caso, a fenda axial 21 também serve simultaneamente como recorte de passagem de fluido 18. Além disso, está previsto no corpo básico 20 uma abertura-guia 17. Na forma de realização aqui presente, o recorte de passagem de fluido 18 transfixa, portanto, o corpo básico 21 completamente em direção radial. No caso, desemboca tanto em uma face circunferencial externa 22 como também em uma face circunferencial interna 23 do elemento anelar 6 e, portanto, na abertura-guia 17. Com a sua face circunferencial externa 22, o elemento anelar 6 encosta em uma parede interna 24 (ver fi- gura 1) do alojamento 2, estando desta maneira retida dentro da câmara 5 de tal maneira que, separa ao menos parcialmente entre si as duas câmaras parciais 7 e 8. Como a abertura-guia 17 é essencialmente preenchida pelo pistão de fechamento 10, a conexão de fluxo das câmaras parciais 7 e 8 é produzida através da fenda axial 21, ou seja, através de recorte de passagem de fluido 18.

[0023] Outra forma de realização do elemento anelar 6 é mostrada na figura 3. Neste caso, esta unidade é novamente conformada como uma luva de fixação 19, apresentando, portanto, a fenda axial 21 que serve de recorte para a passagem de fluido 18. Neste sentido é feita a referencia a descrição precedente. Em caráter adicional, o elemento anelar 6 apresenta, todavia, quatro outros recortes de passagem de fluido 26 que são conformados na face circunferencial externa 22. Alternativamente também poderá ser prevista uma disposição dos recortes de passagem de fluido 25 na face circunferencial interna 23. Os recortes de passagem de fluido 25 são conformados como bolsas de passagem de fluido 26. Isto quer dizer que em relação a face circunfe-rencial externa 22 são recuadas em direção radial, de maneira que, é conformada uma concavidade no corpo básico 20. As bolsas de passagem de fluido 26 são ao menos em determinadas regiões conformadas como acanaladuras.

[0024] Entre as bolsas de passagem de fluido 26 estão previstos filetes de suporte 27 através dos quais o elemento anelar 6 estabelece contato com a parede interna 24 da câmara 5, ou seja, do alojamento 2 a fim de reter o elemento anelar 6, ou seja, para prendê-lo. Através dos filetes de suporte 27 pode, portanto, ser produzido a conexão com o aperto da luva de fixação 19. Tanto os filetes de suporte 27 como também as bolsas de passagem de fluido 26 estão uniformemente distribuídas pela circunferência do elemento anelar 6. Desta maneira, é produzida uma ligação de fluxo confiável entre as câmaras parciais 7 e 8. No exemplo de execução apresentado, as bolsas de passagem de fluido 26 se projeta axialmente em sentido retilíneo através do elemento anelar 6, ou seja, sua face circunferencial externa 22. Alternativamente poderá também, todavia, ser previsto que esteja presente um traçado obliquo, por exemplo, espiralado das bolsas de passagem de fluido 26.

[0025] Em caráter adicional ou alternativo, os recortes de passagem de fluido 25 podem estar presentes como perfurações de passagem de fluido (não mostrado). Estas são perfurações que desembocam nas faces frontais 28 do elemento anelar 6 quando atravessam o corpo básico 20.

[0026] Comparado com as válvulas magnéticas conhecidas do estado da técnica, a válvula magnética 1 apresenta a vantagem de que a face de suporte 16 para o elemento de mola 15 está prevista e, além disso, o elemento de mola 15 está integrado em uma região da válvula magnética 1 (ou seja, na primeira câmara parcial 7), na qual, não prejudicado por forças de fluido indesejadas. Isto ocorreria, por exemplo, quando o elemento anelar 6 não estivesse presente, e em consequen-cia disso, o elemento de mola 15 tivesse que se apoiar no corpo ve-dante 14. Nesta hipótese, o elemento de mola 15 estaria integrado na conexão de fluido entre a admissão 12 e a saída 13, de maneira que, o fluxo do fluido através da válvula magnética 1 poderia influenciar o elemento de mola 15 e a sua força de retorno com relação ao dispositivo ativador 9, ou seja, relativamente ao pistão de fechamento 10. Isto será evitado pela disposição do elemento anelar 6, de maneira que, a válvula magnética 1 acima descrita trabalha de modo extremamente confiável.

REIVINDICAÇÕES

Claims (5)

1. Válvula magnética (1) com ao menos uma câmara (5) que pode ser enchida com fluido, prevista em um alojamento (2) da válvula magnética (1), um pistão de fechamento (10) que pode ser deslocado com um dispositivo de ativação (9) e um elemento de mola (15) que reage ao dispositivo de ativação (9), sendo que, por um elemento anelar (6) que subdivide a câmara (5) em uma primeira e uma segunda câmara parcial (7,8), transfixada pelo pistão de fechamento (10) da válvula magnética (1) integrado em uma abertura-guia (17) do elemento anelar (6) em direção axial, ao menos parcialmente, especialmente totalmente transfixado, e apresentando ao menos um recorte de passagem de fluido (18,25) diversa da abertura-guia (17), sendo que o elemento de mola (15) está posicionado na primeira câmara parcial (7) e se apoia sobre o elemento anelar (6), sendo que uma admissão (12) e uma saída (13) para o fluido estão unidas com a segunda câmara parcial (8), sendo que o recorte de passagem de fluido (18,25) é conformado como bolsa de passagem de fluido (26) e atravessa ao menos parcialmente o corpo básico (20) do elemento anelar (6) em direção radial, e a bolsa de passagem de fluido (26) é conformada em uma face circunferencial externa (22) do elemento anelar (6), caracterizado pelo fato de que o elemento anelar (6) é conformado como luva fixadora (19), sendo que a luva fixadora (19) apresenta uma fenda axial (21), e onde a bolsa de passagem de fluido (26) é conformada como acanaladuras, ranhuras e/ou entalhes.

2. Válvula magnética de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, ao lado bolsa de passagem de fluido (26) está conformado ao menos um filete de suporte (27) que encosta em uma parede interna (24) do alojamento (2).

3. Válvula magnética de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que, o recorte de passagem de fluido (18,25) se projeta axialmente em sentido retilíneo, oblíquo e/ou espira-lado.

4. Válvula magnética de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, vários recortes de passagem de fluido (18,25) estão previstos distribuídos pela circunferência do elemento anelar (6), especialmente, de modo uniforme.

5. Válvula magnética de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, o elemento anelar (6) possui uma face de suporte (16) para o elemento de mola (15) da válvula magnética (1).