BR112016019922B1 - Amplificador de potência de acoplamento com meios dinâmicos específicos de vedação dispostos na área da haste do êmbolo - Google Patents
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Abstract
AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA DE ACOPLAMENTO COM MEIOS DINÂMICOS ESPECÍFICOS DE VEDAÇÃO DISPOSTOS NA ÁREA DA HASTE DO ÊMBOLO. A presente invenção refere-se a um amplificador de potência de acoplamento para a amplificação de uma força de acoplamento por meio de pressão pneumática, que abrange: - uma haste de êmbolo (2) à qual pode ser aplicada pressão hidráulica em uma extremidade distal por meio de uma câmara hidráulica (16) disposta em um alojamento (1) com o propósito de um acionamento direto do acoplamento, - um amplificador pneumático de êmbolo (60) que está disposto na haste de êmbolo (2) que pode ser acionado por ar comprimido a partir de uma câmara pneumática (54) disposta em um alojamento (1) para uma amplificação adicional da potência de acoplamento, - um elemento de controle hidráulico (22), cuja posição controla a alimentação de ar comprimido do amplificador de êmbolo (60), sendo a referida posição hidraulicamente influenciada pela potência do pedal do acoplamento, no qual a câmara hidráulica (16) está vedada em relação à câmara pneumática adjacente (54) com meios dinâmicos de vedação dispostos na área da haste do êmbolo (2), no qual os meios dinâmicos de vedação consistem em uma vedação hidráulica (3) que está disposta na área da extremidade distal da haste do êmbolo (2) e atua de um modo externo (...).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um amplificador de potência de acoplamento para a amplificação de uma potência de pedal de acoplamento por meio de pressão hidráulica que compreende uma haste de acoplamento, à qual por parte de uma extremidade distal pode ser aplicada pressão hidráulica por meio de uma câmara hidráulica disposta em um alojamento com o propósito de um acionamento direto e um amplificador pneumático de êmbolo que pode ser aplicado com pressão hidráulica para a amplificação adicional da potência de uma câmara pneumática disposta em um alojamento, bem como um elemento hidráulico de controle, cuja posição do pedal de acoplamento, hidraulicamente influenciada, controla a aplicação do êmbolo com ar comprimido, no qual a câmara hidráulica está vedada em relação à câmara pneumática adjacente com meios dinâmicos de vedação dispostos na área da haste do êmbolo.
[002] Este tipo de amplificadores de potência de acoplamento é principalmente utilizado em veículos utilitários para amplificar uma potência de pedal de acoplamento hidraulicamente gerada por meio de pressão pneumática, uma vez que os acoplamentos de veículos utilitários, geralmente, podem ser acionados mediante grande esforço.
[003] A DE 10 2007 051 148 A1 divulga um amplificador genérico de potência de acoplamento com um êmbolo de amplificação que pode ser deslocado por meio de pressão pneumática para amplificar uma potência de acoplamento. Um elemento de controle que pode ser hidraulicamente acionado pela potência do pedal de acoplamento controla por meio de um mecanismo de válvula a pressão pneumática adicional à potência do pedal de acoplamento com o qual pode ser aplicado o êmbolo amplificador.
[004] O amplificador de potência de acoplamento está disposto em um alojamento no qual a câmara pneumática designada ao êmbolo amplificador é vedada em relação à câmara hidráulica a ser frontalmente aplicada pela haste de êmbolo. Isso ocorre por meio de dois anéis de vedação axiais dispostos adjacentes um ao outro e firmemente fixados no alojamento, os quais entram em contato efetuado a vedação interna da haste do êmbolo.
[005] Neste caso, o problema é que não pode ser assegurada uma superfície de apoio em comum para ambos os anéis de vedação. Enquanto que o anel de vedação designado à câmara hidráulica exige uma superfície bastante lisa da haste de êmbolo, o anel adjacente destinado à câmara pneumática exige uma superfície relativamente áspera e lubrificada com graxa. Em caso de uma superfície de apoio em comum a lubrificação do anel de vedação pneumático é reduzida em relação ao anel de vedação hidráulico. Motivo pelo qual o anel de vedação pneumático funciona praticamente em seco e se desgasta bem antes do que a vida útil de um amplificador de potência de acoplamento. Em consequência disso o anel de vedação pneumático não pode mais efetuar a vedação, razão pela qual uma quantidade maior de ar comprimido pode chegar à câmara hidráulica o que, em casos extremos, pode levar a um controle prejudicado ou falta de controle do amplificador de potência de acoplamento por meio do fluido hidráulico.
[006] Em vista disso, o objetivo da presente invenção é aperfeiçoar um amplificador de potência de acoplamento do tipo genérico no sentido de que aos meios de vedação dinâmicos dispostos entre a câmara pneumática e a câmara hidráulica seja atribuída uma vida útil mais prolongada por meio da redução do desgaste.
[007] O objetivo é solucionado a partir de um amplificador de potência de acoplamento de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 em conexão com as seus recursos característicos. As reivindicações dependentes que se seguem reproduzem os aperfeiçoamentos vantajosos da invenção.
[008] A invenção inclui os ensinamentos técnicos de que existem os meios dinâmicos de vedação dispostos a partir de uma vedação hidráulica que atua na área hidráulica da extremidade distal da haste do êmbolo e a vedação hidráulica que atua como vedante externo em relação à câmara hidráulica e uma vedação pneumática que atua como vedante interno em relação à haste do êmbolo.
[009] A vantagem da solução de acordo com a invenção reside, em particular, no fato de que por meio disso, para aumentar a vida útil, a vedação pneumática pode ser executada em uma construção de superfície de apoio adequada. Pois a superfície de apoio da vedação dinâmica hidráulica não é a mesma como a da vedação pneumática entre a câmara hidráulica e a câmara pneumática.
[0010] De acordo com uma forma de configuração preferencial a vedação hidráulica consiste em, pelo menos, dois anéis axiais de vedação dispostos adjacentes um ao outro que são aplicados em uma extremidade final do êmbolo hidráulico formada na haste de êmbolo. Neste caso, o diâmetro do êmbolo hidráulico é maior do que o diâmetro da haste de êmbolo, a qual, deste modo, pode ser executada em tamanho menor e mais leve.
[0011] Em contraste, a vedação pneumática consiste, de preferência, a partir de um único anel de vedação pneumático que, por exemplo, pode ser aplicado em um alojamento e montado na manga de guia da haste de êmbolo que se projeta no interior da câmara pneumática.
[0012] A câmara hidráulica secundária existente entre a vedação hidráulica e a vedação pneumática ao longo da haste do êmbolo é, de acordo com uma medida de aperfeiçoamento da invenção, ventilado para a atmosfera. Deste modo fica excluído que o ar comprimido, a partir da vedação pneumática da câmara secundária passa transbordando para a câmara secundária e possa penetrar no circuito hidráulico.
[0013] Com isso, a ventilação da câmara secundária pneumática por meio da câmara secundária hidráulica conectada ao mesmo ocorre, de preferência, por meio de um canal transversal no alojamento com uma ventilação principal na área do elemento de controle hidraulicamente acionado. Uma vez que o elemento de controle hidraulicamente acionado, por sua vez, aciona um mecanismo de válvula, o qual apresenta uma conexão de ventilação para a ventilação, esta conexão de ventilação também pode ser utilizada para fins de ventilação da câmara secundária.
[0014] As outras medidas de aperfeiçoamento da invenção estão representadas em pormenores a seguir em conjunto com a descrição de um exemplo de configuração preferencial da invenção com base na Figura.
[0015] A Figura apresenta um corte longitudinal esquematizado através do amplificador de potência do acoplamento.
[0016] De acordo com a Figura, o amplificador de potência de acoplamento abrange uma conexão hidráulica 1, por meio do qual uma pressão hidráulica gerada manualmente por um pedal de acoplamento - não apresentado em detalhes - alcança uma câmara de acoplamento 2, na qual está disposta, de modo que pode ser deslocada, uma haste de êmbolo 18 do amplificador de potência de acoplamento. Por meio de passagens hidráulicas 20 a câmara hidráulica 16 está conectada a uma válvula de controle 220, cujo elemento central é um elemento de controle 22.
[0017] A válvula de controle 220 possui uma função de válvula de 3/3 vias e com isso três percursos de escoamento e três marchas de comutação. Os três percursos de escoamento consistem em um canal transversal 72, o qual está conectado com uma câmara pneumática 54, uma passagem de ventilação 36, a qual está em conexão com a ventilação principal 46, no qual esta está conectada com o ambiente e uma câmara de entrada pneumática 50, a qual está conectada com uma fonte de ar comprimido 51.
[0018] Uma mola de retorno 30 empurra o elemento de controle 22, em pressão hidráulica reduzida na câmara hidráulica 16, em sua posição inicial. Nesta posição, a válvula de controle 220 do canal transversal 72 conecta com a passagem de ventilação 36. Deste modo, na posição inicial, o ar comprimido, a partir da câmara pneumática 54, através do canal transversal 72, da passagem de ventilação 36 e da ventilação principal 46 pode ser liberado para o ambiente.
[0019] Caso seja aumentada a pressão na câmara hidráulica, assim a válvula de controle 220 é movimentada em sua segunda posição de comutação, no qual as três percursos de escoamento são fechados.
[0020] Caso a pressão na câmara hidráulica 20 aumente mais, assim a válvula de controle 220 é movimentada em sua terceira posição de comutação, na qual o canal transversal 72 está conectado com a câmara de entrada pneumática 50 e assim libera o gatilho de uma alimentação de pressão para a câmara pneumática 54.
[0021] A câmara pneumática 54 está aplicada no alojamento 1 e montada na manga de guia 5 de uma haste de êmbolo 2 que se projeta no interior da câmara pneumática 54 e por meio de uma vedação pneumática 4, que consiste em um anel de vedação pneumático 68, e assenta-se como vedante interno na superfície externa da haste de êmbolo 2. Em contraste, na área da extremidade distal da haste de êmbolo 2 está prevista uma vedação hidráulica 3 que atua como vedante externo em relação à câmara hidráulica 16 que consiste dos dois anéis axiais de vedação hidráulica 56a e 56b distanciados um do outro. Os dois anéis de vedação hidráulica 56a e 56b estão aplicados em um êmbolo hidráulico 18 formado em uma extremidade da haste de êmbolo 2.
[0022] Na câmara pneumática 54 está disposta uma mola não representada que efetua uma leve tensão em um êmbolo impulsionador 60 aplicado na haste de êmbolo 2, de modo que para o acionamento do excêntrico 62 previsto para o acoplamento - não mais representado - que está aplicado no êmbolo impulsionador 60, está assentado em componentes correspondentes, sem os acionar. A haste de êmbolo 2, o êmbolo impulsionador 60 e o excêntrico 62 são fixados um ao outro e direcionados ao longo de um eixo comum, que também corresponde à direção na qual os componentes podem ser deslocados.
[0023] O êmbolo impulsionador 60 está vedado por meio de uma vedação pneumática 681 contra a parede interna da câmara pneumática 54. Em caso de uma alimentação de pressão à câmara pneumática 54, o ar comprimido que aflui desloca o êmbolo impulsionador 60 em sua posição acionada, de modo que o acoplamento é acionado por meio do excêntrico 62.
[0024] A câmara secundária hidráulica existente entre a vedação hidráulica 3 e a vedação pneumática 4 ao longo da haste do êmbolo 2 e da manga de guia 5 é ventilado à atmosfera por meio de um canal de ventilação 71. Adicionalmente, a câmara hidráulica secundária 21 por meio da ventilação da câmara secundária 70 conectada pela mesma, que está formada como perfuração na haste de êmbolo 2, está conectada com a câmara pneumática 54, a qual está em oposição ao êmbolo impulsionador 6 da câmara secundária 23. A ventilação da câmara secundária pneumática 23 e a câmara secundária hidráulica 21 conectada com a mesma ocorre por meio da ventilação da câmara secun0dária 70 com o canal de ventilação 71 para a ventilação principal 46 na área do elemento de controle 22 hidraulicamente acionado. A ventilação principal 46 está protegida com uma válvula de retorno 47 em relação às influências externas.
Claims (5)
1. Amplificador de potência de acoplamento para a amplificação de uma força de pedal de acoplamento por meio de pressão pneumática, que abrange: - uma haste de êmbolo (2) à qual pode ser aplicada pressão hidráulica por parte de uma extremidade distal por meio de uma câmara hidráulica (16) disposta em um alojamento (1) com o propósito de um acionamento direto do acoplamento com pressão hidráulica, - um amplificador pneumático de êmbolo (60) que está disposto na haste de êmbolo (2) que pode ser acionado por ar comprimido a partir de uma câmara pneumática (54) disposta em um alojamento (1) para uma amplificação adicional da potência de acoplamento, - um elemento de controle hidráulico (22), cuja posição controla a alimentação de ar comprimido do amplificador hidráulico de êmbolo (60), sendo a referida posição hidraulicamente influenciada pela potência do pedal do acoplamento, - no qual a câmara hidráulica (16) está vedada em relação à câmara pneumática adjacente (54) com meios dinâmicos de vedação dispostos na área da haste do êmbolo (2), sendo que os meios dinâmicos de vedação consistem em - uma vedação hidráulica (3) que está disposta na área da extremidade distal da haste do êmbolo (2) e atua de um modo externo vedante em relação à câmara hidráulica (16), bem como - uma vedação pneumática (4) que está disposta em um lado do alojamento e atua de um modo interno vedante em relação à haste de êmbolo (2), caracterizada pelo fato que a câmara secundária hidráulica (21) existente ao longo da haste de êmbolo (2) entre a vedação hidráulica (3) e a vedação pneumática (4) é ventilada para a atmosfera.
2. Amplificador de potência de acoplamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vedação hidráulica (3) consiste em, pelo menos, dois anéis de vedação axiais (56a, 56b) distanciados um do outro, que estão aplicados em um êmbolo hidráulico (18) formados em uma extremidade da haste de êmbolo (2).
3. Amplificador de potência de acoplamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vedação pneumática (4) consiste em um anel de vedação (68) que está aplicado em um alojamento (1) e estão montados na manga de guia (5) da haste de êmbolo (2) que se projeta para o interior da câmara pneumática (54).
4. Amplificador de potência de acoplamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara secundária hidráulica (21) está conectada por meio de uma perfuração (70) na haste de êmbolo (2) com uma câmara secundária pneumática (23) em oposição a uma câmara pneumática (54) na haste de êmbolo.
5. Amplificador de potência de acoplamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a ventilação da câmara secundária pneumática (23) ocorre por meio de uma câmara secundária hidráulica (21), a qual está conectada por meio de um canal de ventilação (71) com uma ventilação principal (46) na área do elemento de controle (22) hidraulicamente acionado para a aplicação da pressão do êmbolo impulsionador (60).
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