BR112015029774B1

BR112015029774B1 - Válvula apresentando um duto, um contra golpe

Info

Publication number: BR112015029774B1
Application number: BR112015029774-9A
Authority: BR
Inventors: Brian M. Graichen; David E. Fletcher; Matt Gilmer
Original assignee: Dayco Ip Holdings, Llc
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2022-05-17
Also published as: US20140353534A1; EP3004697A4; EP3004697A2; EP3537014B1; CN104295759A; US9845899B2; US20190257441A1; EP3537014A1; JP6466418B2; WO2014193653A3; JP2016526135A; US20180094744A1; CN104295759B; EP3922888A1; WO2014193653A2; BR112015029774A2; US11067177B2; KR102085397B1; KR20160013055A; EP3004697B1

Abstract

GAVETA PARA CONTRA GOLPE PARA UMA VÁLVULA E DI SPOSI TI VO. São descritas válvulas que apresentam várias construções de uma gaveta para contra golpe. Em uma forma de realização, a gaveta para conta golpe inclui uma primeira banda elástica contínua que apresenta um perímetro interno que define um espaço aberto embutido entre um primeiro elemento de gaveta e um segundo elemento de gaveta, que, cada um, define uma abertura através do mesmo em uma porção de posição aberta do mesmo. A primeira banda elástica contínua é embutida entre os mesmos com o seu espaço aberto orientado para o alinhamento com a abertura em ambos os primeiro e segundo elementos de gaveta, os quais são alinhados um com o outro para formar uma passagem através da gaveta para contra golpe. Em um aspecto, a primeira banda elástica contínua é posicionada para dentro à uma distância a partir dos lados externos dos primeiro e segundo elementos de gaveta e afasta o primeiro elemento de gaveta à uma distância a partir do segundo elemento de gaveta, definindo assim um canal que apresenta uma parte inferior definida pela primeira banda elástica contínua.

Description

Pedidos relacionados

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Norte Americano N° 61/829.463, depositado em 31 de maio de 2013, que é aqui incorporado por referência. Campo técnico

[002] O presente pedido se refere às válvulas de gaveta para contra golpe, mais particularmente, à construção da gaveta para contra golpe, que inclui uma banda elástica contínua entre um primeiro e um segundo elementos da gaveta posicionada de modo a afastá-los um do outro à uma distância que, desse modo, define um canal para o fluxo de fluido.

Fundamento

[003] No mecanismo da válvula aqui descrita nas figuras 2 a 4 foi descoberto que havia, após a gaveta, mais vazamento de fluido do que o adequado para alguns sistemas de motores. Portanto, havia a necessidade de solucionar este problema com uma gaveta que reduzisse o vazamento após a gaveta, que atue para levantar a gaveta e interfira com um controle de atuadores de movimento da gaveta, e/ou permita o respiro do fluido a partir do bolso em que a gaveta se encontra assentada, em particular, o ar pressurizado presente, caso o mecanismo da válvula seja utilizado em uma solução de motor envenenado ou turbinado [boosted engine application].

[004] As gavetas para o contra golpe descritas aqui solucionam estes problemas.

Síntese

[005] Em um aspecto, são descritas diversas construções de válvulas que apresentam uma gaveta para contra golpe. Em uma forma de realização, a gaveta para conta golpe inclui uma primeira banda elástica contínua que apresenta um perímetro interno que define um espaço aberto embutido entre um primeiro elemento da gaveta e um segundo elemento da gaveta que cada uma define uma abertura através da mesma em uma porção de posição aberta da mesma. A primeira banda elástica contínua é embutida entre as mesmas com o seu espaço aberto orientado para o alinhamento com a abertura em ambos os primeiro e segundo elementos de gaveta, que são alinhadas uma com a outra para formar uma passagem passante da gaveta para contra golpe. Em um aspecto, a primeira banda elástica contínua é posicionada para dentro à uma distância a partir dos lados externos dos primeiro e segundo elementos de gaveta e afasta o primeiro elemento da gaveta à uma distância a partir do segundo elemento de gaveta, definindo assim um canal que apresenta uma parte inferior definida pela primeira banda elástica contínua. A banda elástica contínua é em geral em conformação oval ou conformada em oito. Uma banda elástica contínua melhora a vedação da gaveta para contra golpe, sem a adição de histerese de atrito excessivo para o atuador.

[006] Em outro aspecto, a gaveta para conta golpe inclui uma primeira banda elástica contínua que apresenta um perímetro interno que define um espaço aberto embutido entre um primeiro elemento de gaveta e um segundo elemento de gaveta que definem, cada um, uma abertura através dos mesmos em uma porção de posição aberta da mesma. O espaço aberto da banda elástica contínua é orientado para o alinhamento com a abertura em ambos dentre os primeiro e segundo elementos de gaveta, os quais são alinhados um com o outro para formar uma passagem através da gaveta para contra golpe. Nesta forma de realização, o primeiro elemento de gaveta também define uma abertura através do mesmo em uma segunda porção de posição fechada do mesmo, a qual é alinhada com uma superfície substancialmente contínua de outro elemento de gaveta para contra golpe. O outro elemento pode ser o segundo elemento da gaveta ou um elemento interno da gaveta. Quando o outro elemento é o segundo elemento da gaveta, o segundo elemento de gaveta, em uma porção de posição fechada do mesmo, inclui um plugue que se projeta a partir de sua superfície interna em direção à segunda abertura no primeiro elemento de gaveta. Quando o outro elemento é um elemento interno de gaveta, o elemento interno de gaveta define uma abertura através do mesmo, alinhada com as aberturas nas porções de posição aberta dos primeiro e segundo elementos de gaveta e apresenta superfícies externas substancialmente contínuas em lados opostos de uma porção de posição fechada dos mesmos.

[007] Em outro aspecto, são descritos dispositivos que apresentam as gavetas para contra golpe. Os dispositivos incluem um mecanismo de válvula que apresenta um duto separado em uma primeira seção e uma segunda seção de um bolso que apresenta uma dentre as gavetas para contra golpe aqui descritas, assentada nele, e um atuador conectado na gaveta para conta golpe para mover a gaveta para conta golpe entre uma posição aberta e uma posição fechada. Em uma forma de realização, o atuador inclui um pistão rígido que é, ao menos parcialmente, ativado pneumaticamente. Em outra forma de realização, o atuador é um atuador de pressão, tal como descrito aqui. Breve descrição dos desenhos - a figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de uma forma de realização de um atuador de pressão e válvula. - a figura 2 é uma vista em corte transversal do atuador de pressão e da válvula da figura 1, feito ao longo do eixo longitudinal da porção do duto da válvula com a válvula em uma posição de partida. - a figura 3 é uma vista em corte transversal do atuador de pressão e da válvula, transversal ao eixo longitudinal do duto, através do elemento de gaveta, com a válvula em uma posição de partida. - a figura 4 é uma vista em corte transversal do atuador de pressão e da válvula transversal ao eixo longitudinal do duto, através do elemento de gaveta, com a válvula em uma posição secundária. - a figura 5 é uma vista em perspectiva frontal de outra forma de realização de um atuador de pressão e da válvula. - a figura 6 é um corte transversal longitudinal de outra forma de realização de um atuador de pressão e da válvula apresentando um elemento de gaveta para contra golpe e uma gaveta de respiro em comunicação fluida com o bolso que aloja o elemento de gaveta para contra golpe. - as figuras 7 a 9 são uma vista lateral em perspectiva, uma vista inferior, e uma vista explodida em perspectiva lateral, respectivamente, de uma forma de realização de um elemento de gaveta para contra golpe. - as figuras 10 e 11 são vistas em perspectiva lateral e uma vista explodida em perspectiva lateral, respectivamente, de outra forma de realização de um elemento de gaveta para contra golpe. - as figuras 12 a 14 são uma vista lateral em perspectiva, uma vista frontal, e um corte longitudinal de ainda outra forma de realização de um elemento de gaveta para contra golpe. - a figura 15 é uma forma de realização para uma banda elástica contínua sanfonada. - a figura 16 é uma vista em corte transversal longitudinal da banda elástica contínua sanfonada da figura 15.

Descrição detalhada

[008] A descrição detalhada a seguir irá ilustrar os princípios gerais da presente invenção, exemplos dos quais são adicionalmente ilustrados nos desenhos acompanhantes. Nos desenhos, números de referência iguais indicam elementos similares ou funcionalmente semelhantes.

[009] Tal como aqui utilizado, "fluido" significa qualquer tipo de líquido, suspensão, colóide, gás, plasma, ou suas combinações.

[0010] As figuras 1 a 4 ilustram uma forma de realização de um dispositivo 100 para utilização em um motor de combustão interna, em particular, como parte de um sistema de freio à vácuo incrementado [brake vacuum boost system]. O dispositivo 100 inclui um alojamento 102 que pode incluir uma porção de recipiente 130 e uma tampa 132 que definem uma câmara interna 103 e apresenta uma porta 108 em comunicação fluída com a câmara 103. Conforme visto nas figuras 1 e 2, a porta 108 entra no alojamento 102 através da porção de recipiente 130. No entanto, na forma de realização alternativa ilustrada na figura 6, o alojamento 102’ inclui novamente uma porção de recipiente 130 e uma tampa 132, mas aqui a porta 108’ entra no alojamento 102’ através da tampa 132. De preferência, a tampa 132 é conectada de maneira estanque na porção de recipiente 130.

[0011] Com referência às figuras 2 a 4, alojado no interior da câmara 103, se encontra um atuador 104 que inclui um pistão 110 que apresenta uma haste 114 passível de ser conectada a um mecanismo de válvula 120. A haste 114 apresenta uma extremidade proximal 152 (que pode ser referida aqui como a extremidade de acoplamento) próxima ao mecanismo de válvula 120 e uma extremidade distal 154 removida do mecanismo de válvula 120 (marcado na figura 2). O mecanismo de válvula 120, nesta forma de realização, inclui um duto 122 que apresenta uma abertura da válvula 124 e um bolso 126 e inclui um elemento de gaveta 128 ao menos parcialmente passível de ser recebido no bolso 126 e apresentando uma passagem 129 através do mesmo. Conforme visto na figura 2, a bolsa 126 separa o duto 122 em uma primeira seção 123a e uma segunda seção 123b. Outras válvulas podem ser conectadas ao atuador 104, tal como uma válvula reguladora de pressão, uma válvula borboleta, ou outras válvulas conhecidas.

[0012] Conforme pode ser visto na figura 2, o duto 122 pode ser um tubo que afunila ou se estreita gradualmente, continuamente, a partir de ambas as extremidades na direção da abertura da válvula 124, apresentando, assim, o seu diâmetro interno menor na parte da abertura da válvula 124. Esta seção transversal conformada em ampulheta 125, centrada na abertura da válvula 124, reduz a força de atrito que atua sobre as superfícies do elemento de gaveta 128 durante a sua abertura. Este estreitamento gradual do duto 122 também minimiza a queda de pressão através da válvula. Em outra forma de realização, conforme visto na figura 6, o duto 122 pode apresentar um diâmetro interno 127 uniforme ao longo de todo o seu comprimento.

[0013] Na forma de realização das figuras 1 a 4, com o mecanismo de válvula 120 apresentando um elemento de gaveta 128, o elemento de gaveta 128 é conectado ao pistão 110 por um sistema de trilhos 160 que fornece o movimento deslizante do elemento de gaveta 128 ao longo do eixo longitudinal A (figura 2) do duto 122, deste modo, formando uma vedação dentro do duto 122 em resposta à pressão no interior do duto 122. O sistema de trilhos 160 (melhor visto nas figuras 3 e 4) inclui um trilho guia 162 próximo da extremidade proximal 152 da haste 114. O trilho guia 162 inclui os sulcos de calha 164 nos lados opostos do mesmo. O elemento da gaveta 128 inclui um deslizador 166 conformado e configurado para encaixar sobre o trilho de guia 162 e em conformidade com os sulcos de calha 164.

[0014] O atuador 104 controla a abertura e o fechamento do mecanismo de válvula 120, em particular, o elemento de gaveta 128, nas figuras 2 a 4, por meio do movimento do pistão 110. Conforme visto nas figuras 3 e 4, o pistão 110 é móvel entre uma posição de partida 140 (figura 3) e uma posição secundária 142 (figura 4). A posição de partida 140 nesta forma de realização (figura 3) é uma posição aberta do mecanismo de válvula 120. Em outras formas de realização, a posição de partida pode ser uma posição fechada da válvula. O pistão 110 inclui, ao menos parcialmente, um material de atracação magnética 111 (ou ser feito de tal material), de tal modo que o pistão 110 é passível de ser atracado a um primeiro magneto 116 e um segundo magneto 118 (visto na seção transversal da figura 2). Uma mola 112 é assentada contra o pistão 110 para em geral forçar o pistão 110 para a posição de partida 140 e o primeiro magneto 116 é posicionado para auxiliar a mola 112 para manter o pistão 110 na posição de partida 140. O segundo magneto 118 é posicionado para manter o pistão 110 na posição secundária 142 (figura 4), quando o pistão 110 é movido para a posição secundária 142.

[0015] A haste 114 do pistão também pode se estender em oposição ao mecanismo de válvula e, conforme pode ser visto nas figuras 2 a 4, ser recebido em um canal de guia 146 no interior da tampa 132. A tampa 132 também pode incluir uma sede 148 para a mola 112. Estas características da tampa 132 fornecem o alinhamento do atuador e impedem a torção e/ou o empenamento da mola e pistão.

[0016] O atuador 104 pode incluir um primeiro amortecedor 138 posicionado para reduzir o ruído entre o pistão 110 e o alojamento 102 quando chegar na posição de partida 140 e um segundo amortecedor 139 posicionado para reduzir o ruído entre o pistão 110 e o alojamento 102 quando chegar na posição secundária 142. O primeiro amortecedor 138 também pode ser posicionado para vedar a abertura 150 entre o alojamento 102 e o mecanismo de válvula 120 (ver as figuras 2 e 4). Em uma forma de realização, a abertura 150 pode ser definida por uma superfície geralmente tronco-cônica. Os primeiro e segundo amortecedores 138, 139 podem ser assentados em sulcos anulares no interior do alojamento 102 ou em um componente do pistão 110, tal como a haste 114.

[0017] Ainda com referência às figuras 2 a 4, o pistão 110 também pode incluir um elemento de vedação 134 sobre a sua periferia externa, como um lábio de vedação contra a superfície interna da câmara 103. A periferia externa do pistão 110 pode incluir um sulco anular 136 no qual assenta o elemento de vedação 134. Em uma forma de realização, o elemento de vedação 134 pode ser um O-ring, um V-ring, ou um X-ring. Alternativamente, o elemento de vedação 134 pode ser qualquer outra vedação anular feita de material de vedação para um engate de vedação contra o outro elemento.

[0018] Em funcionamento, o atuador 104 move o pistão 110 por meio da introdução de fluido para dentro ou pela remoção de fluido da câmara 103 através da porta 108 e a assistência dos magnetos 116, 118. O pistão 110 é assentado em uma posição de partida 140 (figura 3) e permanece nesta posição por meio da força da mola e da força magnética do primeiro magneto 116, que pode corresponder tanto à posição aberta quanto à posição fechada por uma válvula conectada, até que seja aplicada uma força limiar no pistão 110 que supere a força da mola e a força magnética do primeiro magneto. Uma vez que esta força limiar seja atingida, o pistão 110 será movido em todo o comprimento de seu trajeto para a sua posição secundária 142 (figura 4) com a ajuda da força magnética do segundo magneto, que a partir disso mantém o pistão 110 na posição secundária 142. O movimento do pistão 110 através de todo o comprimento de seu trajeto é um movimento rápido, quase instantâneo, substancialmente sem pausa entre os mesmos, ou seja, não há nenhum atraso ou flutuação do pistão entre a posição inicial 140 e a posição secundária 142, o qual pode ser descrito como um movimento de tipo “estalo” do pistão. Este “estalo”, que sem os amortecedores é um som audível, é um resultado da atração magnética do segundo magneto 118 para o pistão 110, que atua para mover rapidamente o pistão para a posição secundária 142. O segundo magneto 118 posteriormente retém ou mantém o pistão 110 na posição secundária até que uma força limiar inferior seja atingida, ponto em que o pistão se move para trás para a sua posição de partida 140 novamente através do completo movimento de seu trajeto, como um movimento de tipo de estalo.

[0019] O movimento do pistão a partir de sua posição inicial para a sua posição secundária pode ser descrito como um movimento de “estalo”. Este "estalo" é um movimento rápido, quase instantâneo, do pistão, de todo a comprimento do seu trajeto entre as posições inicial e secundária, sem um atraso ou flutuação do pistão entre as mesmas. A ação de “estalo” do atuador conforme ele se desloca entre a posição inicial e a posição secundária é facilitada pela presença dos magnetos, que atraem e puxam o pistão entre as duas posições. Este é um movimento tão rápido que, sem os amortecedores para reduzir o ruído, podem ser ouvido um som semelhante a um “estalo” conforme o pistão entre em contato com o alojamento, uma vez que chegue na posição alternada, que dependendo da configuração do atuador, pode ser uma posição “ativa” ou uma posição “inativa” da válvula conectada.

[0020] A figura 6 ilustra outra forma de realização de um dispositivo de válvula, em geral designado como referência 200, para uso em um motor de combustão interna. O dispositivo 200 inclui um alojamento 102 que pode incluir uma porção de recipiente 130 e uma tampa 132 que define uma câmara interna 103 e apresenta uma porta 108 em comunicação fluída com a câmara 103. Conforme se vê na figura 6, a porta 108 entra no alojamento 102 através da porção de recipiente 130 e da porção da tampa 132, mas não é limitado a eles. Tal conforme ilustrado aqui nas formas de realização alternativas, a porta 108 pode entrar individualmente tanto através da porção do recipiente 130 quanto da porção da tampa 132. No interior da câmara 103 se encontra alojado um atuador 104 que inclui um pistão 110 que apresenta uma haste 114 passível de ser conectada a um mecanismo de válvula 120, uma mola 112 para forçar o pistão 110 em uma primeira posição, e um ou mais magnetos 116 para atrair magneticamente o pistão 110, tal como descrito acima.

[0021] O dispositivo 200 pode incluir um sensor de posição 92 para detectar a posição do pistão 110 e que permite retornar a informação para um controlador (não mostrado) que controla o fluxo de fluido através da porta 108 para dentro da câmara 103. O sensor de posição pode ser de acordo com o descrito no Pedido Provisório dos Estados Unidos N° 61/662.255, aqui incorporado por referência por tudo que descreve sobre os sensores de posição e sua aplicação em atuadores.

[0022] O mecanismo de válvula 120 na figura 6 inclui um duto 122 que apresenta uma abertura da válvula 124 e um bolso 126 e inclui uma gaveta para contra golpe 228 ao menos parcialmente passível de ser recebida no bolso 126 e apresentando uma passagem 229 que passa pela gaveta para conta golpe 228. A gaveta para contra golpe 228 é linearmente móvel no interior do bolso 126 em resposta ao movimento linear do pistão 110 para mover a gaveta para contra golpe 228 entre uma posição aberta (ver a figura 3) e uma posição fechada (ver a figura 4) no interior do duto 122. O duto 122 é tal como descrito acima. A abertura da válvula 124 do duto pode ser de um diâmetro máximo de cerca de 2 polegadas (50,8 mm). Em outra forma de realização, a abertura da válvula 124 é de cerca de 1 polegada (25,4 mm) de diâmetro ou menos. Em outra forma de realização, a abertura da válvula 124 é de cerca de 0,5 polegada (12,7 mm) de diâmetro ou menos. Em outra forma de realização, a abertura da válvula é dimensionada para apresentar um diâmetro entre cerca de 0,25 polegada (6,35 mm) e cerca de 0,5 polegada (12,7 mm).

[0023] Com referência às figuras 7 a 9, é ilustrada uma forma de realização de uma gaveta para contra golpe, indicada genericamente com o número de referência 228. A gaveta para contra golpe 228 inclui um primeiro elemento de gaveta 230, um segundo elemento de gaveta 232, e uma banda elástica contínua 234 recebida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232. A banda elástica contínua 234 pode ser descrita como sendo embutida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232. Conforme se vê na figura 9, o segundo elemento de gaveta 232 inclui um trilho 236, para receber uma porção da banda elástica contínua, como uma porção da sua superfície interna 252. Apesar de não ser visível nas figuras 7 a 9, o primeiro elemento de gaveta 230 inclui também um trilho 236. Em uma forma de realização, o material elástico é uma borracha natural ou sintética.

[0024] Os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 podem ser os mesmos ou elementos substancialmente semelhantes, mas não são limitados a estes. Tal conforme ilustrado nas figuras 7 e 9, os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 são os mesmos e podem ser tanto o lado esquerdo quanto direito da gaveta 228, conforme orientado em relação à página em que as figuras são impressas. Isto permite o desempenho semelhante da válvula independentemente da direção do fluxo de fluido no duto 122.

[0025] Com referência às figuras 7 e 9, o primeiro e o segundo elementos de gaveta 230, 232 apresentam uma abertura 233 que define uma porção de passagem 229. Em uma posição aberta, tal conforme ilustrado na figura 6, a passagem 229 através da gaveta para conta golpe 228 é alinhada com o duto 122 para permitir que o fluido flua através da mesma. A porção da gaveta que apresenta a passagem 229 é aqui referida como a porção da posição aberta 240 (figura 7) e, a porção adjacente, localizada na posição oposta ao deslizador 266, é referida como a porção da posição fechada 242 devido a esta porção da gaveta 228, quando movida para uma posição de fechamento, obstrui o duto 122 para evitar o fluxo de fluido através da mesma. A porção de posição fechada 242 de cada elemento da gaveta 230, 232 apresenta uma superfície externa contínua substancialmente lisa 250.

[0026] Aqui, a banda elástica contínua 234 é em geral de conformação oval e, portanto, inclui um perímetro interno 282 que define um espaço aberto, um perímetro externo 284, e oposto aos primeiro e segundo lados 286, 288. A banda elástica contínua 234 é recebida nos trilhos 236 dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 com o primeiro lado 286 recebido em um trilho 236 e o segundo lado 288 recebido no outro trilho 236. Quando a banda contínua 234 é assentada nos trilhos 236 dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232, os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 são afastados um do outro por uma distância D (figura 7). Os trilhos 236 são posicionados para inserir a banda elástica contínua 234 também a uma distância a partir do perímetro externo dos elementos de gaveta. Conforme pode ser visto na figura 8, esta construção define um canal 254 em torno da superfície externa da banda elástica contínua 234 entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 para o fluxo de fluido em torno da gaveta para conta golpe 228 no interior do bolso 126 para a comunicação fluída com uma porta de respiro 170 mostrada na figura 6. Este respiro através do canal 254 é em geral perpendicular à direção do fluxo de fluido através do duto 122 e o fluido respira a partir do bolso 126 conforme a gaveta se move mais completamente para o interior do bolso.

[0027] A banda elástica contínua 234 é compressível entre o primeiro e o segundo elementos de gaveta 230, 232 e, portanto, funciona como uma mola que atua paralelamente à direção do fluxo através do duto 122. A banda elástica contínua 234 força os primeiro e segundo elementos de gaveta para um engate estanque com as paredes opostas do bolso 126. Em adição, a banda elástica contínua 234 é expansível radialmente para fora em resposta às forças aplicadas à banda elástica contínua 234 pelo fluido que flui através do duto para formar uma vedação entre a banda elástica contínua 234 e a porção da parede externa dos trilhos 236 nos primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232.

[0028] Em operação, na posição aberta, conforme ilustrado na figura 6, o fluido que flui através do duto, se fluir da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda, passa através da passagem 229 na gaveta para conta golpe 228 e a pressão do fluido provê uma força que atua sobre a banda elástica contínua 234 direcionada radialmente para fora pressionando assim a banda elástica continua em um engate estanque com o perímetro externo dos trilhos 236. Este engate estanque reduz ou previne a fuga de fluido para o interior do atuador, o que torna a gaveta 228 na forma de realização das figuras 7 a 9 mais resistente ao vazamento do que o elemento de gaveta ilustrado nas figuras 3 e 4, que é uma gaveta rígida de único corpo. Esta forma de realização é particularmente adequada para uso com motores aspirados, em particular com o ar fluindo a pressões atmosféricas ou sub-atmosféricas, através do duto 122. No entanto, em uma forma de realização em que o duto 122 é conectado no lado da pressão incrementada de um sistema de admissão de ar sobre-alimentado, a proteção à vedação fornecida pela banda elástica contínua 234 auxilia na prevenção de que o fluido que flui através do duto 122 gere pressões no interior do bolso 126 que possam atuar empurrando a gaveta para contra golpe 228 (e, conseqüentemente, o pistão 110) para a outra posição ou, de outra maneira, impedir o movimento controlado da mesma. As pressões no motor super- alimentado (supercharged) e experimentadas pela gaveta para contra golpe 228 geralmente variam entre cerca de 5 psi e cerca de 30 psi.

[0029] A banda elástica contínua 234 também produz uma gaveta que é menos sensível às tolerâncias de fabricação, em particular no que se refere às dimensões do bolso 126 e a espessura dos elementos de gaveta 230, 232 devido à presença da banda elástica contínua 234. O bolso 126 é tipicamente formado para apresentar uma largura que é menor do que a largura descarregada da gaveta para conta golpe 228 de modo a produzir um encaixe de interferência. Na gaveta para conta golpe 228, a banda elástica contínua 234 se torna comprimida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232 conforme a gaveta para conta golpe 228 é inserida no bolso 126. A ação de pressionamento (biasing action pg 10) da banda elástica contínua sobre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230, 232, quando inseridos (em cunha) no interior do bolso 126 força ou pressiona cada respectivo elemento de gaveta em um engate estanque com uma parede do bolso para reduzir ou evitar vazamentos. Mais importante ainda, o módulo substancialmente menor de elasticidade da banda elástica contínua versus aquele dos elementos de gaveta rígidos 230, 232, ou aquele de uma gaveta rígida única, significa que as forças normais que atuam sobre a gaveta para contra golpe 228 e resistem ao movimento linear do conjunto ao longo de sua trajetória são substancialmente menores. Isto reduz as forças de atrito (a força de atrito é igual à força normal vezes o coeficiente de atrito) e, assim, a força de operação necessária do solenóide. Esta vantagem é igualmente aplicável às outras formas de realização descritas abaixo.

[0030] Com referência agora às figuras 10 e 11, é apresentada uma segunda forma de realização de uma gaveta para contra golpe, designada genericamente com o número de referência 228’, de modo semelhante as das figuras 7 a 9, inclui um primeiro elemento de gaveta 230’, um segundo elemento de gaveta 232’, e uma banda elástica contínua 235 recebida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’. A banda elástica contínua 235 pode ser descrita como sendo embutida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’. Conforme pode ser visto na figura 9, o segundo elemento de gaveta 232’ inclui um trilho 237 como uma porção de sua superfície interna 252’ para receber uma porção da banda elástica contínua 235. Apesar de não ser visível nas figuras 10 e 11, o primeiro elemento de gaveta 230’ inclui também um trilho 237. Ambos os elementos de gaveta 230’, 232’ também incluem um deslizador 266’ para conectar de forma deslizável a gaveta 228’ em uma extremidade de acoplamento 152 do pistão 110 (figura 6), tal como descrito acima.

[0031] Aqui, conforme ilustrado na figura 11, a banda elástica contínua 235 é geralmente uma banda conformada em oito de material elástico e, assim, inclui um primeiro perímetro interno 272 que define um primeiro espaço aberto, um segundo perímetro interno 273 que define um segundo espaço aberto, um perímetro externo 274, e se opõe aos primeiro e segundo lados 276, 278. A banda elástica contínua 235 é recebida nos trilhos 237 dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’ com o primeiro lado 276 recebido em um trilho 237 e o segundo lado 278 recebido no outro trilho 237. Uma vez que a banda elástica contínua 235 é conformada em oito, o trilho 237 também é tipicamente conformado em oito. Quando a banda contínua 235 é assentada nos trilhos 237 dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’, o primeiro e o segundo elementos de gaveta 230’, 232’ são afastados um do outro por uma distância D’ (figura 10). Os trilhos 237 são posicionados para rebaixar a banda elástica contínua 235 uma distância a partir do perímetro externo (ou seja, uma distância para dentro a partir dos lados externos) dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’ para fornecer o respiro, tal como descrito acima em relação às figuras 6 a 9.

[0032] Os primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’ são estruturalmente diferentes um do outro, mas ambos apresentam uma primeira abertura 233’ que define uma porção de passagem 229 que, em uma posição aberta, é alinhada com o duto 122 para permitir que o fluido flua através da mesma. Esta porção da gaveta é referida como a porção de posição aberta 240’ (figura 10) e, a porção adjacente à mesma, oposta ao deslizador 266’, é referida como a porção de posição fechada 242’’, devido a esta porção da gaveta 228’, quando movida para uma posição fechada, obstrui o duto 122 para evitar o fluxo de fluido através da mesma. Nesta forma de realização, a porção de posição fechada 242’ do primeiro elemento de gaveta 230’ inclui uma segunda abertura 244 através da mesma. A segunda abertura pode ser dimensionada substancialmente como a primeira abertura 233’. O segundo elemento de gaveta 232’ não inclui uma segunda abertura na porção de posição fechada 242’’ do mesmo. Em vez disso, a porção fechada 242’ do segundo elemento de gaveta 232’ apresenta uma superfície externa lisa substancialmente contínua. O segundo elemento de gaveta 232’’ pode incluir um plugue 253 que se projeta a partir de sua superfície interna 252’. Este plugue 253 encaixa dentro das dimensões do segundo espaço aberto definido pela banda elástica contínua 235 e é dimensionado para ser ao menos do tamanho da segunda abertura 244 no primeiro elemento de gaveta 230’, que define uma abertura menor do que o segundo perímetro interno 273 da banda elástica contínua 235. O plugue 253 pode ser uma porção substancialmente lisa da superfície interna 252’ do segundo elemento de gaveta 232’.

[0033] Na posição aberta, o fluido que flui através da passagem 229 provê uma força que atua sobre a banda elástica contínua 235, direcionada radialmente para o exterior, desse modo pressionando a banda elástica contínua em um engate estanque com o perímetro externo dos trilhos 237. Este contato estanque reduz ou previne a vazamento de fluido para o interior do atuador e do bolso 126, que torna a gaveta para contra golpe 228’, na forma de realização das figuras 10 e 11, mais resistente ao vazamento do que o elemento de gaveta ilustrado nas figuras 3 e 4.

[0034] Na posição fechada, o fluxo de fluido no duto 122 pode ser na direção do lado da gaveta para conta golpe 228’, definida pelo primeiro elemento de gaveta 230’. Em particular, esta orientação do fluxo é benéfica quando o duto 122 é conectado no lado da pressão incrementada de um sistema de admissão de ar sobre-alimentado e, em geral, é operado para parar o fluxo da pressão do incrementada através dele. Isto é assim devido à pressão de incremento passar através da segunda abertura 244 e ser direcionada pelo plugue 253 para o segundo perímetro interno 273 da banda elástica contínua 235 para atuar radialmente para fora sobre a banda elástica contínua para engatar de modo estanque contra os trilhos 237 dos primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 232’. A presença da segunda abertura 244 também minimiza a área de superfície da superfície externa do primeiro elemento de gaveta 230’, sobre a qual a pressão de incremento pode aplicar uma força que atua paralelamente à direção do fluxo no interior do duto 122 para, axialmente, comprimir a banda elástica contínua 235. Se a pressão de incremento fizer a banda elástica contínua 235 comprimir na direção axial, um dos elementos de gaveta 230’, 232’ se aproximará do outro, diminuindo a distância D’, e criando um vão entre uma parede do bolso 126 e o dito elemento de gaveta através do qual o fluido poderia vazar. Este é um resultado não desejável. Portanto, para o elemento de gaveta 228’, seria indesejável que a pressão de incremento flua para dentro do duto em uma direção que impactaria a superfície externa lisa substancialmente contínua do segundo elemento de gaveta 232’.

[0035] Com referência agora às figuras 12 a 14, uma gaveta para contra golpe universal (operável com fluxo dirigido para qualquer um dentre o primeiro ou o segundo elementos de gaveta) é ilustrada e designada pelo número de referência 328. A gaveta para contra golpe universal 328 apresenta o mesmo primeiro elemento de gaveta 230’ como na forma de realização das figuras 10 e 11, um segundo elemento de gaveta 332 que apresenta a mesma construção geral do primeiro elemento de gaveta 230’, um elemento interno de gaveta 334 que fornece a obstrução necessária para a posição fechada, uma primeira banda elástica contínua 346 disposta no interior de um trilho definido entre o primeiro elemento de gaveta 230’ e o elemento interno de gaveta 334, e uma segunda banda elástica contínua 348 disposta no interior de um trilho definido entre o segundo elemento de gaveta 332 e o elemento interno de gaveta 334. O segundo elemento de gaveta 332, ver a figura 13, inclui uma primeira abertura 333 na porção de posição aberta 240’, e uma segunda abertura 344 na porção de posição fechada 242’ da mesma, e pode incluir um deslizador 366. O elemento interno de gaveta 334 inclui uma abertura 336 em uma porção de posição aberta 240’ do mesmo e apresenta superfícies externas opostas substancialmente contínuas que definem a porção de posição fechada 242’, que pode obstruir o fluxo de fluido através do duto quando a gaveta para contra golpe universal 328 estiver na posição fechada.

[0036] Na forma de realização das figuras 12 a 14, a banda elástica contínua conformada em oito é preferida devido às duas aberturas em cada um dentre os primeiro e segundo elementos de gaveta 230’, 332. As bandas elásticas contínuas conformadas em oito 346, 348 são conforme descrito acima. Aqui, a primeira banda elástica contínua 346 é assentada tanto em um primeiro trilho 352 do elemento interno de gaveta 334 quanto em um trilho 237 no primeiro elemento de gaveta 230’, que são, de preferência, na forma de oito, dimensionados para receber a primeira banda elástica contínua 346. Da mesma forma, a segunda banda elástica contínua 348 é assentada tanto em um segundo trilho 354 no elemento interno de gaveta 334 quanto em um trilho 337 no segundo elemento de gaveta 332, que são, de preferência, na forma de oito, dimensionados para receber a segunda banda elástica contínua 348.

[0037] Em operação, a gaveta para contra golpe universal 328, na posição aberta e na posição fechada, opera conforme descrito acima em relação ao primeiro lado do elemento de gaveta da gaveta para conta golpe 228’ das figuras 10 e 11. A gaveta para contra golpe universal 328 pode ser utilizada em motores normalmente aspirados, sobre- alimentado, ou com turbo-compressor sem a necessidade de qualquer orientação particular de fluxo. A sua natureza universal e a vantagem da área de superfície reduzida na porção de posição fechada de cada um dentre os primeiro e segundo elementos de gaveta faz com que esta função da gaveta vede a gaveta para reduzir ou prevenir o vazamento para dentro do atuador do pistão 100, 200 e do bolso 126, independentemente da direção do fluxo através do duto. Esta forma de realização também apresenta a vantagem de fornecer múltiplos canais 254 ao redor do exterior da banda elástica contínua para prover a comunicação fluída entre o atuador e a porta do respiro 170 (figura 6) conforme descrito acima.

[0038] Em cada forma de realização das gavetas para contra golpe aqui descritas, a banda elástica contínua foi ilustrada como uma banda em geral lisa que apresenta uma seção transversal em geral retangular, conforme visto nas figuras 6 e 14. A banda elástica contínua, no entanto, não se limita a tal construção. Em outra forma de realização, a banda elástica contínua pode apresentar uma superfície interna e externa geralmente irregular, conforme pode ser visto nas figuras 15 e 16. Nesta forma de realização, a banda elástica contínua é, em geral, referida como uma banda elástica contínua sanfonada 434, que apresenta um perímetro externo ondulado 474 e um perímetro interno 476 opostamente ondulado em relação à ondulação do perímetro externo. Enquanto a banda elástica contínua 434 apresenta em geral a configuração em forma de 8, o elemento transversal 435, que forma o centro do oito, também pode ser sanfonada. As sanfonas no elemento transversal 435 e na parte principal da banda, conforme mostrado nas figuras 15 e 16, são orientadas transversalmente em relação à direção do fluxo de fluido através do duto e, portanto, através da própria banda elástica contínua. A banda elástica sanfonada 434 é vantajosa devido a oferecer uma compressão mais uniforme da banda entre os primeiro e segundo elementos de gaveta.

[0039] A invenção foi descrita em detalhe e com referência às formas de realização preferidas da mesma, será evidente que são possíveis modificações e variações sem se afastar do escopo da invenção, que é definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Válvula apresentando um duto (122), um contra golpe (228) assentado em um bolso (126) dentro de um duto (122) para controlar o fluxo de fluido através do duto e um atuador (104) conectado ao contra golpe (228) que move o portão suspenso entre a posição aberta e a fechada posição, o contra golpe (228) compreendendo: - uma primeira banda elástica contínua (234) que apresenta um perímetro interno definindo um espaço aberto; e - um primeiro elemento de gaveta (230) e um segundo elemento de gaveta (232), cada um definindo uma abertura (233) através do mesmos, em uma porção de posição (240) aberta da mesma e definindo uma porção de posição fechada (242) que obstrui o duto (122) para impedir o fluxo de fluido através do duto (122), e cada um tendo trilhos (236) em uma superfície interior (252) e posicionado dentro de uma distância de um perímetro externo do primeiro elemento de gaveta (230) e segundo elemento de gaveta (232); em que a primeira banda elástica contínua (234) é embutida entre os primeiro e segundo elementos de gaveta (230), (232) com o espaço aberto da mesma orientado para o alinhamento com a abertura (233) em ambos os primeiro e segundo elementos de gaveta (230), (232), os quais são alinhados para formar uma passagem (229) através da gaveta para contra golpe (228); e em que a primeira banda elástica contínua (234) é recebido nos trilhos (236), que inserem o primeiro elástico contínua (234), a uma distância do perímetro externo dos primeiro e segundo elementos de gaveta (230), (232) e, afasta o primeiro elemento de gaveta (230) do segundo elemento de gaveta (232) separados a uma distância D uma da outra para definir um canal em torno da superfície externa da primeira banda elástica contínua (234) entre o primeiro e o segundo elemento de gaveta (230), (232) para fluxo de fluido em torno do contra golpe (228) no interior do bolso (126); caracterizado por a primeira banda elástica contínua (234) ser comprimida entre o primeiro e o segundo elementos de gaveta (230), (232) quando o contra golpe (228) é inserido no bolso (126) e funciona como uma mola que atua paralela à direção do fluxo através do duto (122), o que influencia o primeiro e segundo elementos de gaveta (230), (232) em um engate de vedação com paredes opostas do bolso (126).

2. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira banda elástica contínua (234) é em geral em conformação oval ou em forma de oito.

3. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada um dentre os primeiro e segundo elementos de gaveta (230), (232) inclui uma porção do conector do atuador (266).

4. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro elemento de gaveta (230’) define uma segunda abertura (244) através do mesmo em uma porção de posição fechada (242’) do mesmo, e o segundo elemento de gaveta (232), em uma porção de posição fechada do mesmo, inclui um plugue (253) que se projeta a partir de sua superfície interna (252’) para a segunda abertura (244) no primeiro elemento de gaveta (230’).

5. Válvula, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a primeira banda elástica contínua (234) é em geral em forma de oito.

6. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma segunda banda elástica contínua (348) e um elemento interno de gaveta (334) embutido entre os primeiro e segundo elementos de gaveta (230’), (332) com o elemento interno de gaveta (334) apresentando a primeira e a segunda bandas elásticas contínuas (346), (348) assentadas contra lados opostos do mesmo, e pelo fato de que o elemento interno de gaveta (334) define uma abertura (336) através do mesmo alinhada com as aberturas (233’) e (333) nas porções de posição aberta (240’) dos primeiro e segundo elementos de gaveta (230’), (332).

7. Válvula, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que ao menos um dentre os primeiro e segundo elementos de gaveta (230’), (332) define uma segunda abertura (244), (344) através do mesmo em uma porção de posição fechada do mesmo, e pelo fato de que o elemento interno de gaveta apresenta superfícies externas substancialmente contínuas sobre os lados opostos de uma porção de posição fechada do mesmo, que é alinhada com as segundas aberturas nos primeiro e segundo elementos de gaveta.

8. Válvula, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que cada um dentre os primeiro e o segundo elementos de gaveta (230’), (332) define uma segunda abertura (244), (344) através do mesmo nas porções de posição fechada do mesmo.

9. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma primeira banda elástica contínua (234) é uma banda elástica sanfonada, e pelo fato de que as sanfonas são orientadas transversalmente à direção do fluxo através das mesmas.

10. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador (104) inclui um pistão rígido (110) que é, ao menos parcialmente, ativado pneumaticamente.

11. Válvula, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira banda elástica contínua (234) é em geral de conformação oval ou conformada em oito.

12. Válvula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bolso (126) inclui uma porta de respiro (170).