BR112013020472B1 - Válvula protetora multicircuito para conjunto alimentador de arpressurizado de um veículo e método para operar uma válvula protetoramulticircuito - Google Patents

Abstract

Patente de Invenção: "VÁLVULA PROTETORA MULTICIRCUITO PARA CONJUNTO ALIMENTADOR DE AR PRESSURIZADO DE UM VEÍCULO E MÉTODO PARA OPERAR UMA VÁLVULA PROTETORA MULTICIRCUITO". A presente invenção se refere a uma válvula protetora multicircuito (10) para um conjunto de abastecimento de ar pressurizado de um veículo, com uma primeira conexão (12) para um feio de serviço, sendo que a primeira conexão (12) abrange duas conexões de circuito de freio de serviço (26, 28) separadas para um primeiro circuito de freio de serviço (28) e um segundo circuito de freio de serviço (60) e sendo que as duas conexões de circuito de freio de serviço (26, 28) estão protegidas por uma primeira e uma segunda válvulas de descarga de circuito de freio de serviço (30, 32), e com uma segunda conexão (14) para um freio de estacionamento que está protegido por uma válvula de descarga (16), sendo que um dos dois circuitos do freio de serviço (58, 60) pode ser cheio de uma forma preferencial e a válvula de descarga (16) apresenta duas faces atuantes (18, 20) que podem ser sujeitas com uma pressão de entrada de válvula, ou seja, com uma pressão de saída de válvula. De acordo com a invenção, está previsto que a válvula de descarga (16) apresente uma terceira face atuante (22), que pode ser sujeita com uma pressão de freio de serviço, a partir do circuito do freio de serviço (60, 58), não cheio, de modo preferencial do freio de serviço e, que através das três faces atuantes (22, 18, 20), as forças geradas (18', 20', 22') reagem a uma força de fechamento (24) para abrir ou para manter aberta a válvula de descarga (16). Além disso, a invenção refere-se a um processo para operar uma válvula protetora multicircuito (10) para um conjunto de abastecimento de ar pressurizado de um veículo.

Description

A presente invenção se refere a uma válvula protetora multicir- cuito para um conjunto de alimentação de ar pressurizado de um veículo, especialmente um veículo utilitário, com uma primeira conexão para um freio de serviço, sendo que a primeira conexão abrange duas conexões de circuito de freio de serviço separadas para um primeiro circuito de freio de serviço e para um segundo circuito de freio de serviço, sendo que a primeira conexão de circuito de freio de serviço é protegida por uma primeira válvula de descarga de circuito de freio de serviço e a segunda conexão do circuito de freio de serviço é protegido por uma segunda válvula de descarga de circuito de freio de serviço, e com um segundo acoplamento para um freio fixador, protegido por uma válvula de descarga, sendo que o primeiro circuito de freio de serviço ou o segundo circuito de freio de serviço podem ser cheios de maneira preferencial, e sendo que a válvula de descarga possui uma pri-meira face atuante que pode ser sujeita com uma pressão de entrada de válvula e apresenta uma segunda face atuante que pode ser sujeita com uma pressão de saída da válvula.

Além disso, a invenção abrange um método para operar uma válvula protetora multicircuito para um conjunto de alimentação de ar pressurizado de um veículo, especialmente um veículo utilitário, com uma primeira conexão para um freio de serviço, sendo que a primeira conexão abrange duas conexões de circuito de freio de serviço separadas entre si e destinadas a um primeiro circuito de freio de serviço e a um segundo circuito de freio de serviço, sendo que a primeira conexão do circuito de freio de serviço é protegida por uma primeira válvula de descarga de circuito de freio de serviço e a segunda conexão do circuito de freio de serviço é protegida por uma segunda válvula de descarga de circuito de freio de serviço, e com uma segunda conexão para um freio fixador que está protegido por uma válvula de descarga, sendo que o primeiro circuito de freio de serviço ou o segundo circuito de freio de serviço serão cheios de forma preferencial.

Veículos modernos, especialmente veículos utilitários, como sejam caminhões pesados, frequentemente dispõem de um sistema de frena- gem de operação pneumática que é constituído de um freio de serviço e de um freio fixador. Normalmente, o freio de serviço está aberto em estado despressurizado, ao passo que o freio fixador está fechado no estado des- pressurizado, a fim de possibilitar uma parada segura do veículo. A fim de poder exercer a qualquer ocasião um efeito de frenagem do veículo, está prescrito que o freio de serviço, antes do freio fixador, ou seja, de estacionamento, seja cheio para um nível de pressão suficiente para a frenagem do veículo. Desta maneira deve ser assegurado que o freio fixador, ou seja, o freio de estacionamento, não possa ser solto, enquanto que através do freio de serviço não for oferecido um efeito de frenagem suficiente.

Para cumprir esta exigência legal, são conhecidas no estado da técnica diferentes soluções, sendo que a idéia básica em todos os casos se baseia em que seja retardada a alimentação do circuito do freio de estacionamento, isto é, retardar o enchimento deste circuito até que esteja presente ou possa ser oferecida suficiente pressão e, portanto, força de frenagem no freio de serviço.

Por exemplo, é conhecido sujeitar por fluxo em sentido paralelo recíproco válvulas de descarga que protegem reciprocamente dois circuitos de freio de serviço, independentes do freio de serviço, sendo este afluxo, a partir de uma região central da válvula protetora multicircuito. No lado da saída, isto é, na direção dos respectivos circuitos de freio de serviço, ramifica-se atrás da respectiva válvula de descarga um ramal com uma válvula de repercussão. Ambos os ramais desembocam em uma linha pressurizada conjunta, a partir da qual novamente o circuito do freio de estacionamento, é abastecido através de uma válvula de descarga. Desta maneira, é assegurado que ao menos um dos dois circuitos de freio de serviço dispõe de uma pressão de serviço na altura da pressão de abertura da válvula de descarga que protege o circuito do freio de estacionamento, antes que esta unidade de abra, sendo o circuito do freio de estacionamento abastecido com ar pressurizado.

Como outra solução é conhecida encher os circuitos de freio de serviço e o circuito de freio de estacionamento em sentido paralelo recíproco, a partir de uma área central, sendo que nas respectivas conexões estão integradas válvulas de descarga que são sujeitas ao afluxo em sentido paralelo reciprocamente. Uma sequência do abastecimento pode ser concretizada através de diferentes pressões de abertura das válvulas de descarga, sendo que terão de ser observadas distâncias de segurança, suficientemente amplas, entre as diferentes pressões de abertura do circuito de freio de serviço e do circuito do freio de estacionamento.

Também é conhecido prever uma válvula de bloqueio 2/2 que pode ser acionada com as pressões de serviço de circuitos de freios de serviço, a fim de evitar a alimentação, ou seja, o enchimento do circuito do freio de estacionamento. Quando para abrir esta válvula de bloqueio for necessária uma suficiente pressão de serviço em um ou em vários circuitos de freios de serviço, a norma legal, relativamente à sequência da série de enchimento, também é cumprida.

Uma solução alternativa que pode ser especialmente empregada quando a unidade de processamento de ar dispõe de um controle eletrônico, reside em controlar a pressão nos circuitos de freio de serviço. Enquanto que as pressões medidas não forem suficientes para gerar a força de frena- gem necessária, será bloqueado o abastecimento do circuito do freio de estacionamento. Para este fim, por exemplo, através de uma barra de 3/2 - via, que podem ser conformada com uma válvula magnética, será introduzida pressão em um compartimento elástico da válvula de descarga que protege o circuito do freio de estacionamento, de maneira que a pressão máxima disponível na área central, a partir da qual é abastecido o circuito do freio de estacionamento, não é suficiente para abrir a válvula de descarga. Somente quando for reconhecida uma pressão suficiente nos circuitos de freio de serviço, o compartimento elástico será aliviado através da válvula magné-tica, de maneira que a pressão na área central é suficiente para abrir a válvula de descarga. A partir deste momento, o circuito do freio de estaciona- mento será abastecido com ar pressurizado.

A tarefa da presente invenção reside em prover uma solução alternativa, meramente pneumática. Esta tarefa será solucionada pelas características das reivindicações independentes. Modalidades e ampliações vantajosas da invenção resultam das reivindicações dependentes.

A invenção se baseia no estado da técnica em que a válvula de descarga possui uma terceira face atuante que pode ser sujeita com uma pressão de freio de serviço, a partir do circuito do freio de serviço, preferencialmente cheio do freio de serviço, e as forças geradas através das três faces atuantes reagem a uma força de fechamento, a fim de abrir a válvula de descarga ou para mantê-la aberta. Desta maneira, a abertura da válvula de descarga poderá ser tornada dependente de uma pressão de freio de serviço suficiente nos dois circuitos de freio de serviço, já que a pressão do freio de serviço mais baixa, através da terceira face atuante, oferece uma contribuição, diretamente contrária à força de fechamento, para a abertura da válvula de descarga. Desta maneira, poderá ser assegurada a exigência legal da sequência das séries de enchimento, isto é, circuito de freio de serviço, antes do circuito de freio de estacionamento, sendo especialmente cheios ambos os circuitos do freio de serviço, antes do circuito do freio de estacionamento. A expressão "preferencialmente" pode no caso significar preferencialmente em relação ao outro circuito do freio de serviço ou pode significar preferencialmente em relação a todos os demais circuitos consumidores, isto é, tanto em relação ao outro circuito do freio de serviço como também em relação ao circuito do freio de estacionamento.

Além disso, pode estar previsto que a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço apresente pressão de abertura menor do que a segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço. Especialmente, desta forma, inicialmente sempre poderá ser cheio o primeiro circuito do freio de serviço, antes que, em seguida, possa ser cheio o segundo circuito do freio de serviço, o qual, por sua vez, através da força gerada na ter- ceira face atuante, poderá então possibilitar a abertura da válvula de descarga. Desta maneira, pode ser assegurado que o enchimento dos dois circuitos de freio de serviço seja encerrado antes do enchimento do circuito do freio de estacionamento.

Pode ser previsto que em paralelo para com a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço esteja prevista uma válvula de repercussão que pode ser atravessada pelo fluxo na direção da primeira conexão do circuito do freio de serviço. Desta maneira, independentemente da pressão da abertura da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço poderá ser assegurado que o primeiro circuito do freio de serviço seja cheio preferencialmente, de maneira que também está encerrado o enchimento dos dois circuitos do freio de serviço, antes que através da pressão do freio de serviço do segundo circuito do freio de serviço, seja gerada a necessária terceira força para abrir a válvula de descarga.

De forma útil poderá também estar previsto que a válvula protetora de multicircuito abranja uma válvula de motivação com uma primeira conexão de entrada da válvula de ativação, uma segunda conexão de entrada da válvula de ativação e uma conexão de saída da válvula de ativação, sendo que as duas conexões de entrada da válvula de ativação estão pressurizadas sempre por uma das duas pressões de freio de serviço das duas conexões do circuito do freio de serviço e a conexão de saída da válvula de ativação pressuriza a terceira face atuante da válvula de descarga. A válvula de ativação pode, por exemplo, ser conformada como uma chamada válvula "Select-Low" (seleção baixa), que fornece a menor pressão, aplicada nas duas conexões de entrada da válvula de ativação, na conexão da saída da válvula de ativação. Desta maneira, poderá ser sempre usada a pressão de freio de serviço menor, oriunda do primeiro percurso do freio de serviço, ou do segundo circuito do freio de serviço, para pressurizar a terceira face atuante da válvula de descarga. Isto viabiliza o enchimento dos dois circuitos do freio de serviço, antes do enchimento do circuito do freio de estacionamento, sendo que a sequência de enchimento dos dois circuitos de freio de serviço pode ser variável, isto é, especialmente também aleatória.

Vantajosamente, pode ser previsto que o circuito de freio de es-tacionamento seja abastecido sequencialmente dos circuitos de freio de serviço. A alimentação sequencial pode, por exemplo, realizar-se a partir do primeiro circuito do freio de serviço, de maneira que a pressão de entrada da válvula de descarga é oferecida a partir do primeiro circuito de freio de serviço. Desta maneira, o enchimento preferencial poderá ser assegurado pelo menos de um dos circuitos de freio de serviço em relação ao circuito do freio de estacionamento.

Especialmente, pode estar previsto que a válvula protetora mul- ticircuito abrange uma válvula de abastecimento com uma primeira entrada de válvula de abastecimento, uma segunda conexão de entrada de válvula de abastecimento e uma conexão de saída de válvula de abastecimento, sendo que as duas conexões de entrada da válvula de abastecimento da válvula de abastecimento sejam pressurizadas sempre com uma das duas pressões do freio de serviço, pelas duas conexões do circuito do freio de serviço e a conexão da saída da válvula de abastecimento da válvula de abastecimento oferece a pressão de entrada da válvula de descarga. A válvula de abastecimento pode ser conformada, por exemplo, como uma chamada válvula "Select-High" (seleção alta), de maneira que para o abastecimento do circuito do freio do estacionamento deverá ter capacidade funcional apenas um circuito de freio de serviço.

Além disso, poderá ser previsto que o circuito do freio de esta-cionamento seja pressurizado em paralelo para com os circuitos do freio de serviço. O abastecimento do circuito do freio de serviço pode assim ser assegurado independente de uma falha dos circuitos do freio de serviço.

Especialmente, poderá estar previsto que as forças geradas através das três faces atuantes individualmente são menores do que a força de fechamento. Desta maneira, poderá ser preservada a função da válvula de descarga para a proteção do circuito do freio de estacionamento, já que no caso de uma ausência da pressão da entrada de válvula na primeira face atuante e da pressão do freio de serviço na terceira face atuante, a força gerada na segunda face atuante não seja suficiente para manter aberta a válvula de descarga contra a força de fechamento. Além disso, é assegurado desta maneira, por ocasião de um primeiro enchimento, isto é, no caso de um circuito de freio de estacionamento despressurizado, que para encher o circuito do freio de estacionamento, além de uma suficiente pressão de entrada de válvula na primeira face atuante, também é necessária uma suficiente pressão do freio de serviço na segunda face atuante.

Poderá estar previsto que as forças geradas através das três faces atuantes sejam maiores, em pares, do que a força de fechamento. Isto permite manter aberta a válvula de descarga, quando se apresentar para uma queda de pressão em um dos dois circuitos do freio de serviço.

De uma forma útil poderá estar prevista uma válvula protetora multicircuito deste tipo como componente de um conjunto de abastecimento de ar pressurizado de um veículo, especialmente de um veículo utilitário.

O processo desta espécie é ampliado pelo fato de que uma primeira face atuante da válvula de descarga é sujeita com uma pressão de entrada de válvula, uma segunda face atuante da válvula de transbordamen- to é sujeita com uma pressão de saída de válvula, uma terceira face atuante da válvula de descarga será sujeita com uma pressão de freio de serviço oriunda do circuito de freio de serviço, não preferencialmente cheio do freio de serviço, sendo que as forças geradas através das três faces atuantes reagem contra uma força de fechamento para abrir ou manter aberta a válvula de descarga. Desta maneira, as vantagens e especificidades da invenção podem também ser transformadas no contexto de um método.

A invenção será agora explicada a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos e mostrando formas de realização preferidas. As Figuras mostram: Figura 1 - primeira forma de realização de uma válvula protetora multicircuito; Figura 2 - uma segunda modalidade de uma válvula protetora multicircuito; Figura 3 - uma terceira modalidade de uma válvula protetora multicircuito; Figura 4 - quarta modalidade de uma válvula protetora multicir- cuito; Figura 5 - válvula de descarga na sua posição de comutação fechada, e, Figura 6 - válvula de descarga na sua posição comutada aberta.

Nos desenhos seguintes, sinais de referência idênticos designam componentes idênticos ou similares. A Figura 1 apresenta uma primeira modalidade de uma válvula protetora multicircuito. A válvula protetora multicircuito 10 apresentada na Figura 1 apresenta uma área condutora central 88 que está, no lado da entrada, protegida por uma válvula de repercussão 52 central, contra a perda de pressão. No lado da entrada está apresentado também, a título de exemplo, o acoplamento da válvula de repercussão 52 central com um secador de ar 54 de uma instalação de processamento de ar pressurizado que é simbolizado por um cartucho de produto de secagem, geralmente existente. A área condutora 88 central ramifica-se à jusante da corrente da válvula de repercussão central 52, a fim de oferecer um primeiro acoplamento 12 e um segundo acoplamento 14 para unidades consumidoras de ar pressurizado. Outras ramificações, não mostradas na Figura 1, da área de linha central 88 podem ser previstas de acordo com as necessidades, a fim de serem oferecidas outras conexões. Por exemplo, ara um amortecimento pneumático, um reboque de veículo, um controle pneumático de engrenagem ou outras unidades consumidoras colaterais. A primeira conexão 12 abrange um primeiro acoplamento de circuito de freio de serviço 26 e uma segunda conexão de circuito de freio de serviço 28, sendo que a primeira conexão de circuito de freio de serviço 26 é protegida por uma primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30 e a segunda conexão do circuito do freio de serviço 28 é protegida por uma segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço 32. Um primeiro circuito do freio de serviço 58 que está acoplado ao primeiro acoplamento do circuito do freio de serviço 26, bem como um segundo circuito de freio de serviço 60, acoplado na segunda conexão do circuito do freio de serviço 28, estão indicados apenas de forma esquemática na forma de recipientes pressurizados. Paralelo para com a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30 está disposta uma válvula de repercussão 34 como uma derivação, a fim de poder ser realizado um enchimento do primeiro circuito do freio de serviço 58, mediante um desvio da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30. A derivação (Bypass) com a válvula de repercussão 34 é opcional e pode ser dispensada. A válvula de repercussão 34 deve assegurar, especialmente, um enchimento preferencial do primeiro circuito do freio de serviço 58, antes do segundo circuito do freio de serviço 60. A segunda conexão 14 é protegida por uma válvula de descarga 16 contra a perda de pressão em relação à área de linha central 88. Além disso, no ramal que conduz até a segunda conexão 14 também está previsto um limitador de pressão 56, a fim de oferecer na segunda conexão 14 uma pressão de serviço reduzida, em comparação com a pressão de serviço oferecida para o primeiro circuito de freio de serviço 58 e o segundo circuito de freio de serviço 60. O limitador de pressão 56 limita a pressão de abastecimento aplicada na válvula de descarga 16, para cerca de 850 KPa (8,5 bar), contra aproximadamente 1250 KPa (12,5 bar) que podem estar previstos como pressão de abastecimento do freio de serviço. Na segunda conexão 14 pode estar especialmente acoplado um circuito de freio de estacionamento 94. Além da convencional possibilidade de controle, através de uma pressão de entrada e de uma pressão de saída, a válvula de descarga 16 oferece ainda uma conexão para uma linha de controle 80, através da qual pode ser oferecida uma pressão de serviço da segunda conexão do circuito do freio de serviço 28, para a ativação da válvula de descarga 16. O modo de funcionamento exato deste princípio será descrito em conexão com as Figuras 5 e 6.

Durante o primeiro enchimento, isto quer dizer com a instalação totalmente despressurizada, será conduzido ar pressurizado sobre a válvula de repercussão 52 central, até a segunda área da linha central 88. A partir dali, verifica-se um afluxo em paralelo das válvulas de descarga de circuito de freio de serviço 30, 32 e a válvula de descarga 18, unidades estas neces- sárias para a proteção da primeira conexão do circuito de freio de serviço 26, da segunda conexão do circuito do freio de serviço 28 e do circuito de freio de estacionamento 94. Consoante à construção, a primeira válvula de descarga do circuito de freio de serviço 30 poderá apresentar uma pressão de abertura menor do que a segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço 32, abrindo em primeiro lugar. Nesta hipótese, a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30 abre antes da segunda válvula de descarga do circuito de freio de serviço 32, realizando-se de forma preferencial o enchimento do primeiro circuito do freio de serviço 58, ou seja, em uma ordem preferencial. A válvula de repercussão 34 poderá então ser dispensada. Todavia, também pode ser previsto que a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30 apresenta a mesma pressão de abertura da válvula de descarga de circuito do freio de serviço 32, quando então dependerá do acaso se abrir com a primeira unidade a primeira válvula de descarga do circuito de freio de serviço 30 ou a segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço 32. A válvula de repercussão 34 opcional, prevista como derivação para a primeira válvula de descarga do circuito de freio de serviço 30, poderá funcionar este problema, já que mediante desvio da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30, um enchimento do primeiro circuito do freio de serviço 58, através da válvula de repercussão 54, já pode ter início com um nível de pressão que é menor do que a pressão de abertura da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30. Se, no primeiro circuito do freio de serviço 58, o nível de pressão ultrapassar a pressão de abertura da segunda válvula de descarga do circuito de freio de serviço 32, então se abrirá também a segunda de descarga do circuito de freio de serviço 32, porque o nível de pressão no primeiro circuito do freio de serviço 58 aumenta juntamente com o nível de pressão na área da linha central 88. A esta altura, a válvula de descarga 16 continua fechada conforme antes, porque a pressão de entrada ali aplicada não é suficiente para abrir a válvula de descarga 16 que apresenta uma pressão de abertura maior em comparação com as duas válvulas de descarga de circuito de freio de serviço 30, 32. Com o começo de enchimento do segundo cir- cuito do freio de serviço 60, todavia, também através da linha de controle 80, é transferida uma pressão de controle para a válvula de descarga 16, sendo que ambas estas pressões, a pressão de entrada e a pressão de controle, finalmente são suficientes, conjuntamente, para abrirem a válvula de descarga 16, de maneira que o circuito de freio de estacionamento 94 pode ser cheio. No caso pode estar previsto que é suficiente o nível de pressão adicional, necessário para abrir a válvula de descarga 16, da pressão de controle na linha de controle 80 para o fechamento do segundo circuito do freio de serviço. Desta maneira, poderá ser assegurado que ambos os circuitos de freio de serviço 58, 60 sejam cheios antes do circuito do freio de estacionamento 94. A Figura 2 apresenta uma segunda modalidade de uma válvula protetora multicircuito. Diferente em relação à modalidade conhecida da Figura 1, na modalidade apresentada na Figura 2 da válvula protetora multicir- cuito 10, o circuito do freio de estacionamento 94 é sequencialmente abastecido através de uma linha de abastecimento 98, oriunda das duas conexões do circuito do freio de serviço 26, 28. Para esta finalidade, uma válvula de abastecimento 44, a qual pode ser conformada, por exemplo, como uma chamada válvula "Selecs-High" (seleção alta), estando acoplada com uma conexão de saída da válvula de abastecimento 50 com a linha de abastecimento 96. Além disso, uma primeira conexão da entrada da válvula de abastecimento 46 está acoplada com a primeira conexão do circuito do freio de serviço 26, e uma segunda conexão de entrada de válvula de abastecimento 48 está acoplada com a segunda conexão do circuito do freio de serviço 28. A válvula de abastecimento 44 pode, por exemplo, - conforme mostrado na Figura 2 - ser constituída de duas válvulas de repercussão comuns, de maneira que o primeiro circuito de freio de serviço 58 e o segundo circuito de freio de serviço 68 estão reciprocamente protegidos, sendo fornecida na saída da válvula de abastecimento 50 a mais alta das duas pressões, a partir dos dois circuitos de freio de serviço 58, 60.

Através da válvula de repercussão 34 opcional, ou seja, de uma pressão de abertura menor, em comparação com a segunda válvula de des- carga do freio de serviço 32, pressão esta da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30, de modo análogo à primeira forma de realização da Figura 1, poderá ser assegurado no primeiro abastecimento do sistema que ambos os circuitos do freio de serviço 58, 60 sejam preferencialmente cheios, antes do circuito do freio de estacionamento 94.

Se todos os circuitos estiverem intactos e se em consequência de muitas frenagens está presente uma elevada retirada de ar pelo freio de serviço, que ocasiona uma baixa da pressão no sistema, então a válvula de descarga 16 poderá ser mantida aberta, já que na entrada de abastecimento da válvula de descarga 16 e através da linha de controle 80, ainda podem ser geradas forças que reagem de maneira suficiente contra a força de fechamento da válvula de descarga 16. O princípio de funcionamento corresponde, portanto, essencialmente à modalidade conhecida da Figura 1, estando especialmente assegurado que os dois circuitos do freio de serviço 58, 60 serão preferencialmente cheios em relação ao circuito do freio de estacionamento 94. A Figura 3 apresenta uma terceira modalidade de uma válvula protetora multicircuito. A válvula protetora multicircuito 10 apresentada na Figura 3 diferencia-se da válvula protetora multicircuito conhecida da Figura 1, especialmente pela forma do provimento da pressão de controle, oferecida através da linha de controle 80 para a válvula de descarga 16. De acordo com a forma de realização descrita na Figura 3, está prevista uma válvula de ativação 36 que dispõe de uma primeira conexão de entrada de válvula de ativação 38 e de uma segunda conexão de entrada de válvula de ativação 40, bem como dispõe de uma conexão de saída de válvula de ativação 42. A primeira conexão de entrada da válvula de ativação 38, através de uma primeira linha de pressão de controle 84 está acoplada com a primeira conexão do circuito do freio de serviço 26, enquanto que a segunda conexão de entrada da válvula de ativação 40, através de uma segunda linha de pressão de controle 86, está acoplada com a segunda conexão do circuito de freio de serviço 28. A conexão da saída da válvula de ativação 42 está novamente unida através de uma linha de controle 80 com a válvula de descarga 16. A válvula de ativação 36 apresentada pode ser conformada como uma chamada válvula "Select-Low" (seleção baixa) que na sua conexão de saída de válvula de ativação 42 sempre fornece a menor das duas pressões aplicadas nas conexões de entrada de válvulas de ativação 38, 40. Desta maneira, poderá ser assegurado que independente das pressões de abertura da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30 e da segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço 32, ou seja, da presença da válvula de repercussão 34 como derivação (Bypass) para a primeira válvula de descarga de circuito do freio de serviço 30, o enchimento do primeiro circuito do freio de serviço 58 e do segundo circuito do freio de serviço 60 se realize de forma preferida, em relação ao circuito de freio de estacionamento 94.

O modo do funcionamento da válvula protetora multicircuito, apresentada na Figura 3, especialmente o princípio do funcionamento da válvula de descarga 16, correspondem à válvula protetora multicircuito conhecida das duas Figuras precedentes. A Figura 4 apresenta uma quarta modalidade de uma válvula protetora multicircuito. A válvula protetora multicircuito 10, apresentada na Figura 4, diferencia-se da forma de realização precedente, de maneira essencial pelo fato de que além da válvula de abastecimento 44, através da qual se verifica a alimentação sequencial do circuito do freio fixador 94, a partir do primeiro circuito do freio de serviço 58 ou do segundo circuito do freio de serviço 60, está também previsto adicionalmente a válvula de ativação 36. As funções da válvula de abastecimento 44 e da válvula de ativação 36 correspondem àquelas constantes nas formas de realização precedentes. Portanto, a válvula de abastecimento 44 dispõe novamente de um primeiro acoplamento de entrada de válvula de abastecimento 46 que está acoplada com a primeira conexão do circuito do freio de serviço 26 e com uma segunda conexão de entrada de válvula de abastecimento 48 que está acoplada com a segunda conexão do circuito do freio de serviço 28. Através da conexão da saída de válvula de abastecimento 50 da válvula de abastecimento 44 será novamente o abastecido pela linha de abastecimento 96, o circuito do freio de estacionamento 94, através da válvula de descarga 16 e do limitador de pressão 56. Conforme mostrado na Figura 4, a válvula de abastecimento 44 pode ser conformada como válvula "Select-High" (seleção alta), que fornece na conexão da saída da válvula de abastecimento 50 a pressão maior das duas pressões aplicadas nas duas conexões de entrada da válvula de abastecimento 46, 48, pressões estas oriundas do primeiro circuito do freio de serviço 58 e do segundo circuito do freio de serviço 60. Desta maneira, independentemente das pressões de abertura da primeira válvula de descarga de circuito do freio de serviço 30 e da segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço 32 poderá ser assegurado um enchimento preferencial dos dois circuitos do freio de serviço 58, 60, em relação ao circuito do freio de estacionamento 94, já que a pressão aplicada na linha de controle 80, aplicada de um dos dois circuitos de freio de serviço 58, 60, da mesma maneira como a pressão de entrada da válvula de descarga 16, iso-ladamente, e insuficiente para abrir a válvula de descarga 16 contra a força de fechamento quando o circuito do freio de estacionamento 94 estiver des- pressurizado.

A válvula de repercussão 34, não mostrada na Figura 4 e disposta em paralelo para com a primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30, a qual atua como derivação para o enchimento do primeiro circuito do freio de serviço 58, mediante desvio da primeira válvula de descarga do circuito do freio de serviço 30, poderá ser dispensada. Além disso, em virtude da combinação da válvula de abastecimento 44 e da válvula de ativação 36, as duas válvulas de descarga de circuito de freio de serviço 30, 32 podem também apresentar pressões de abertura idênticas, sem por em perigo o abastecimento preferido dos dois circuitos do freio de serviço 58, 60, em comparação com o circuito do freio de estacionamento 94. Pela ação conjugada da válvula de ativação 36 e da válvula de abastecimento 44 será regularmente oferecida pressão de serviço através da linha de controle 80, a qual, comparado com a pressão de entrada na válvula de descarga 16, será retirada respectivamente do outro dos dois circuitos do freio de serviço 58, 60.

Em seguida, o modo de funcionamento da válvula de descarga 16 será esquematicamente apresentado. A Figura 5 mostra uma válvula de descarga na sua posição comutada fechada. A válvula de descarga 16 mostrada é ilustrada em um corte, sendo que pode estar prevista uma conformação de simetria rotacional desta válvula de descarga 16. A válvula de descarga 16 mostrada na Figura 5 dispõe de uma conexão de entrada de válvula 62 e de uma conexão de saída de válvula 64, bem como dispõe de uma conexão de controle de válvula 66 e dispõe de uma ventilação 68, na posição de comutação fechada apresentada, a conexão da entrada da válvula termina em uma sede de válvula 82 de um pistão comutador 72, disposto móvel no interior de um compartimento de comutação 70. Desta maneira será definida uma primeira face atuante 18 que através de uma conexão de entrada de válvula 62 pode ser sujeita com uma pressão de entrada de válvula, a fim de produzir uma primeira força 18' em paralelo para com uma direção de movimentação 98 axial do pistão comutador 102. A conexão de saída de válvula 64 define de modo análogo uma segunda face atuante 20, através da qual, também de forma análoga, é gerada uma segunda força 20' através de uma pressão de saída de válvula em paralelo para com a direção da movimentação axial 98. A conexão de controle de válvula 66 desemboca em uma área entre o pistão comutador 72 e um alojamento de válvula não designado mais detalhadamente, sendo que esta região está vedada por uma vedação 76 e por outra vedação 78. Desta maneira, é definida uma terceira face atuante 22, através da qual pode ser gerada uma terceira força 22', a qual também está situada em paralelo para com a direção da movimentação axial 98 do pistão comutador 72. No estado despressurizado da válvula de descarga 16, o pistão comutador 72, através de um elemento 74 elástico, que pode ser conformado, por exemplo, como elemento molar, será pressionado na direção de movimentação 98 axial contra a sede da válvula 82. Para este fim, o elemento elástico 74 exerce sobre o pistão comutador 72 uma força de fechamento 24, em paralelo para com a direção da movimentação axial 98. O elemento elástico 74 pode se apoiar no alojamento não designado mais detalhada- mente no lado oposto, em relação ao pistão 72 do compartimento comutador 70. O compartimento comutador 70 pode ser mantido despressurizado através de uma ventilação 68, de modo que em aditamento à força de fechamento 24, não surgem outras força que retêm a válvula de descarga 16 na sua posição fechada ou transferem para a sua posição fechada. A primeira força 18', a segunda força 20' e a terceira força 22' reagem, conjuntamente, contra a força de fechamento 24 para transferir a válvula de descarga 16 para a sua posição aberta. A Figura 6 apresenta uma válvula de descarga na sua posição aberta. A válvula de descarga apresentada na Figura 6 corresponde à válvula de descarga 16, conhecida da Figura 5, em sua posição de comutação aberta. As forças de pressão aplicadas na conexão de entrada da válvula 62, na conexão de saída da válvula 64 e na conexão de controle da válvula 66, as quais geram a primeira força 18', a segunda força 20' e a terceira força 22', são conjuntamente suficientes para suspenderem o pistão comutador 74 contra a força de fechamento 24 da sede da válvula 82, de maneira que a conexão de entrada da válvula 62 será unida com a conexão de saída de válvula 64.

A válvula de descarga 16, apresentada nas Figuras 5 e 6, nas modalidades de acordo com as Figuras 1 até 4, poderá ser usada para a proteção do circuito do freio de estacionamento 94, quando então a conexão de controle de válvula 66 poderá ser acoplada com a linha de controle 80.

A primeira face atuante 18, a segunda face atuante 20, a terceira face atuante 22 e o elemento elástico 74 podem, conjuntamente, serem de tal modo conformados que as forças produzidas 18', 20, 22', produzidas nas três faces atuantes 18, 20, 22, em regime de operação normal, isto é, no nível de pressão previsto para a operação sem um caso de falha, são individualmente menores do que a força de fechamento 24. Além disso, as faces atuantes 18, 20, 22 podem ser de tal modo, dimensionadas que as forças oriundas 18', 20', 22' na operação normal são, em pares, maior do que a força de fechamento 24. No caso é possível uma adequação das três forças atuantes 18', 20', 22' facilmente através de uma modificação do diâmetro da primeira face atuante 18, do raio externo e interno da segunda face atuante 20, bem como do raio externo e interno da terceira face atuante 22.

Caso a válvula de descarga, mostrada nas Figuras 5 e 6, estiver disposta em uma válvula protetora multicircuito de acordo com a forma de realização mostrada na Figura 1, poderá ser feito da seguinte maneira um enchimento de uma instalação de freio inicialmente despressurizada, com um freio de serviço e com um freio de estacionamento. Inicialmente, a válvula de descarga 16 encontra-se na posição comutada fechada, mostrada na Figura 5, sendo que a conexão da entrada da válvula 62, a conexão da saída da válvula 64 e a conexão de controle de válvula 66 estão despressuriza- das. Com crescente nível de pressão na área da linha central 88, aumentará também o nível de pressão aplicado na conexão da entrada da válvula 62, sendo que assim a primeira força gerada 18' não é suficiente para abrir a válvula de descarga 16. Tão logo seja feito o enchimento de um dos dois circuitos de freio de serviço 58, 60 pela abertura de uma das duas válvulas de descarga do circuito de freio de serviço 30, 32, ou seja, com o auxílio da derivação opcional com a válvula de repercussão 34, ficará estagnada a pressão aplicada na conexão de entrada da válvula 62, até que o circuito do freio de serviço 58, 60 a ser abastecido tiver alcançado o nível de pressão que está aplicado na área da linha 88 central. Em seguida, verifica-se novamente um aumento contínuo lento do nível de pressão reinante na área da linha 88 central que acompanha um aumento do nível de pressão aplicado na conexão da entrada da válvula 62. Quando se abrir a segunda válvula de descarga do circuito de freio de serviço 32, será cheio o segundo circuito do freio de serviço 60 e através da linha de controle 80, a pressão do circuito do freio de serviço aplicada no segundo circuito do freio de serviço 60, será conduzida para a conexão de controle da válvula 66. Em aditamento à primeira força 18' será, portanto, na terceira face atuante 22 gerada, pela pressão do circuito de freio de serviço aplicada, uma terceira força 22, a qual, juntamente com a primeira força 18', reage contra a força de fechamento 24. Quando for suficiente a pressão no segundo circuito de freio de serviço 60, por exemplo, para fechar o segundo circuito de freio de serviço 60, também a soma da primeira força 18' e da terceira força 22' poderá ultrapassar a força de fechamento 24, abrindo a válvula de descarga 16. Neste momento, começa o abastecimento do circuito do freio de estacionamento 94 através da conexão da saída de válvula 64. O nível de pressão necessário para a abertura pode ser, por exemplo, de 800 KPa (8 bar) em um circuito de freio de serviço e pelo menos 400 KPa (4 bar) no outro circuito de freio de serviço, ou seja, melhor 650 KPa (6,5 bar). É claro que os níveis de pressão podem ser ajustados e os valores numéricos exatos e distâncias de pressão entre o primeiro e o segundo circuitos de freio de serviço dependem do sistema porque podem ser controladas com as taxas de enchimento. As três forças 18', 20', 22', geradas nas três faces atuantes 18, 20, 22, continuam a aumentar até que tenham sido alcançadas as pressões de serviço previstas em todos os circuitos integrantes da válvula protetora multicircuito 10. Como a válvula de descarga 16 está disposta atrás de um limitador de pressão 56, as pressões aplicadas na conexão da entrada da válvula 62 e na conexão da saída da válvula 64, são menores do que a pressão de freio de serviço aplicada na conexão de controle de válvula 66.

No caso de uma falha dos dois circuitos de freio de serviço, por exemplo, do segundo circuito de freio de serviço 60, é eliminada a terceira força 22', gerada na terceira face atuante 22, sem ser substituída, quando este circuito de freio de serviço aplicar pressão na conexão do controle da válvula 66. A soma da primeira força 18' e da segunda força 20', produzida na primeira face atuante 18 e na segunda face 20, pode, todavia, ser ainda maior do que a força de fechamento 24, de maneira que continua sendo possível um abastecimento de pressão do circuito do freio de estacionamento 94 e o veículo permanece em estado pronto para operar. Também no caso de uma falha do outro circuito do freio de serviço, o veículo poderá permanecer em estado pronto para operar, sendo que nesta hipótese permanece preservada a terceira força 22' na terceira face atuante 22. Com relação à capacidade funcional do veículo em caso de falha, isto é, por ocasião de uma falha de um dos dois circuitos de freio de serviço 58, 60, as modalidades da válvula protetora multicircuito 10, apresentadas nas Figuras de 1 até 4, apresentam um comportamento similar. Independente da forma da realização, no caso de um defeito de um dos dois circuitos de freio de serviço 58, 60, será assegurado o abastecimento da válvula de descarga 16, e esta válvula de descarga poderá ser mantida aberta. Não obstante, em caso de defeito, um primeiro enchimento do circuito do freio de estacionamento 94 des- pressurizado nem sempre é possível.

Um defeito do circuito do freio de estacionamento 94 com uma forte queda de pressão na conexão de saída da válvula 64 produz um retorno da primeira força 18' e da segunda força 20', geradas na primeira face atuante 18 e na segunda face atuante 20, de maneira que, em princípio, somente a terceira força 22', apenas produzida na terceira face atuante 22, reage contra a força de fechamento da válvula de descarga 16. Como a terceira força 22', gerada na terceira face atuante 22, individualmente não é suficiente para manter aberta a válvula de descarga 16, surgirá como consequência o fechamento da válvula de descarga 16, sem grandes perdas de pressão.

As características da invenção reveladas na descrição precedente, nos desenhos, bem como nas reivindicações, podem ser essenciais para a concretização da invenção, tanto individualmente como também em combinação aleatória.

Listagem de Referência 10 Válvula protetora multicircuito 12 Primeira conexão 14 Segunda conexão 16 Válvula de descarga 18 Primeira face atuante 18' Primeira força 20 Segunda face atuante 20' Segunda força 22 Terceira face atuante 22' Terceira força 24 Força de fechamento 26 28 30 32 5 34 36 38 40 42 10 44 46 48 50 52 15 54 56 58 60 62 20 64 66 68 70 72 25 74 76 78 80 82 30 84 86 88 Primeira conexão do circuito de freio de serviço Segunda conexão do circuito do freio de serviço Primeira válvula de descarga de circuito do freio de serviço Segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço Válvula de repercussão Válvula de ativação Primeira conexão da entrada da válvula de ativação Segunda conexão da entrada da válvula de ativação Conexão da saída da válvula de ativação Válvula de abastecimento Primeira conexão da entrada da válvula de abastecimento Segunda conexão da entrada da válvula de abastecimento Conexão da saída da válvula de abastecimento Válvula de repercussão central Secador de ar Limitador de pressão Primeiro circuito de freio de serviço Segundo circuito de freio de serviço Conexão da entrada de válvula Conexão da saída de válvula Conexão de controle de válvula Ventilação Compartimento comutador Pistão comutador Elemento elástico Vedação Vedação adicional Linha de controle Sede de válvula Primeira linha de pressão de controle Segunda linha de pressão de controle Área de linha central 94 Circuito de freio de estacionamento 96 Linha de abastecimento 98 Direção de movimentação axial

Claims (11)

1. Válvula protetora multicircuito (10) para um conjunto de abas-tecimento de ar pressurizado de um veículo, especialmente um veículo utili-tário com - uma primeira conexão (12) para um freio de serviço, sendo que a primeira conexão (12) abrange duas conexões de circuito de freio de servi-ço (26, 28), reciprocamente separados para um primeiro circuito de freio de serviço (58), bem como abrange um segundo circuito de freio de serviço (60), sendo que a primeira conexão de circuito do freio de serviço (26) está protegida por uma primeira válvula de descarga de circuito de freio de servi-ço (30) e a segunda conexão de circuito de freio de serviço (28) está prote-gido por uma segunda válvula de descarga do circuito do freio de serviço (32), e - uma segunda conexão (14) para um freio de estacionamento que está protegido por uma válvula de descarga (16), - sendo que o primeiro circuito do freio de serviço (58) ou o se-gundo circuito do freio de serviço (60) podem ser cheios em uma forma pre-ferencial, e - a válvula de descarga (16) apresenta uma primeira face atuante (18), que pode ser sujeita com uma pressão de entrada de válvula, e a-presenta uma segunda face atuante 20 que pode ser sujeita com uma pres-são de saída de válvula, caracterizada pelo fato de que - a válvula de descarga (16) apresenta uma terceira face atuante (22), que pode ser sujeita a partir do circuito do freio de serviço (60, 58), não cheios em regime preferencial, circuito este referente ao freio de serviço, e - forças (18', 20', 22'), geradas através das três faces atuantes (16, 18, 20), reagem a uma força de fechamento (24) para abrir ou manter aberta a válvula de descarga (16).

2. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira válvula de descarga de circuito de freio de serviço (30) apresenta uma pressão de abertura menor do que a segunda válvula de circuito de freio de serviço (32).

3. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com a reivindi-cação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que em paralelo para com a primeira válvula de descarga de circuito de freio de serviço (30) está disposta uma válvula de repercussão (34) que pode ser atravessada pelo fluxo em direção à primeira conexão do circuito de freio de serviço (28).

4. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com uma das reivindicações 1 até 3, caracterizada pelo fato de que a válvula protetora multicircuito (10) abrange uma válvula de ativação (36) com uma primeira conexão de entrada de válvula de ativação (38), uma segunda conexão de entrada de válvula de ativação (40) e uma conexão de saída de válvula de ativação (42), sendo que as duas conexões de entrada de válvula de ativação (38, 40) estão pressurizadas com uma das duas pressões de freio de serviço pelas duas conexões do circuito do freio de serviço (26, 28) e a conexão de saída da válvula de ativação (42) da válvula de ativação (36) pressuriza a terceira face atuante (22) da válvula de descarga (16).

5. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com uma das reivindicações 1 até 4, caracterizada pelo fato de que o circuito do freio de estacionamento (94) é sequencialmente abastecido pelos circuitos de freio de serviço (58, 60).

6. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com a reivindi-cação 5, caracterizada pelo fato de que a válvula protetora multicircuito (10) abrange uma válvula de abastecimento (44) com uma primeira conexão de entrada de válvula de abastecimento (46), uma segunda conexão de entrada de válvula de abastecimento (48) e uma conexão de saída de válvula de a-bastecimento (50), sendo que as duas conexões de entrada de válvula de abastecimento (46, 48) da válvula de abastecimento (44) estão pressurizadas com uma das duas pressões de freio de serviço pelas duas conexões do circuito de freio de serviço (26, 28) e a conexão da saída da válvula de abas-tecimento (50) da válvula de abastecimento (44) oferece a pressão da entra-da da válvula de descarga (16).

7. Válvula protetora multicircuito de acordo com uma das reivin- dicações 1 até 4, caracterizada pelo fato de que o circuito do freio de estacionamento (94) é pressurizado em paralelo para com os circuitos de freio de serviço (58, 60).

8. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que as forças (18', 20', 22'), geradas através das três faces atuantes (18, 20, 22), são individualmente menores do que a força de fechamento (24).

9. Válvula protetora multicircuito (10) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que as forças (18', 20', 22'), geradas através das três faces atuantes (18, 20, 22), em pares são maiores do que a força de fechamento (24).

10. Conjunto de abastecimento de ar pressurizado para um veículo, especialmente um veículo utilitário com uma válvula protetora multicir- cuito (10), como definido em uma das reivindicações precedentes.

11. Processo para operar uma válvula protetora multicircuito (10) para um conjunto de abastecimento de ar pressurizado de um veículo, especialmente um veículo utilitário com - uma primeira conexão (12) para um freio de serviço, sendo que a primeira conexão (12) abrange duas conexões de circuito de freio de serviço separadas (26, 28) para um primeiro circuito de freio de serviço (58) e para um segundo circuito de freio de serviço (60), sendo que a primeira conexão do circuito do freio de serviço (26) é protegido por uma primeira válvula de descarga de circuito de freio de serviço (30) e a segunda conexão do circuito de freio de serviço (28) é protegido por uma segunda válvula de descarga de circuito de freio de serviço (32), e - uma segunda conexão (14) para um freio de estacionamento que é protegido por uma válvula de descarga (16), - sendo que o primeiro circuito do freio de serviço (58) ou o segundo serviço do circuito de freio de serviço (60) são cheios preferencialmente. caracterizada pelo fato de que - uma primeira face atuante (18) da válvula de descarga (16) é sujeita com uma pressão de entrada de válvula, - uma segunda face atuante (20) da válvula de descarga (16) é sujeita com uma pressão de saía de válvula, - uma terceira face atuante (22) da válvula de descarga (16) é 5 sujeita com uma pressão de freio de serviço, a partir do circuito do freio de serviço (60, 58), não cheio de forma preferencial do freio de serviço, e - através das três faces atuantes (16, 18, 20) as forças geradas (18', 20', 22') reagem a uma força de fechamento (24) para abrir ou manter aberta a válvula de descarga (16).

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