BR112019018955A2

BR112019018955A2 - válvula de diafragma sem anel de apoio e sem placa de apoio

Info

Publication number: BR112019018955A2
Application number: BR112019018955A
Authority: BR
Inventors: Grebe Jan; Werner Kai
Original assignee: Knorr Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2020-04-22
Also published as: US11485333B2; CN110461666B; US20200282966A1; DE102017106555A1; CN110461666A; EP3600987B1; EP3600987A1; WO2018177801A1; RU2724425C1

Abstract

válvula de diafragma (14a, 14b) com: membrana de elastômero (18a, 18b), dentro ou sobre carcaça da válvula (21, 38a, 38b, 36a, 36b) por rebordo da borda (34a, 34b) radialmente exterior, que atua com assento da válvula de diafragma (28a, 28b), primeira câmara de controle (26a, 26b) limitada por primeira superfície (46a, 46b) da membrana de elastômero afastada do assento da válvula de diafragma carregada e descarregada via meio de pressão, durante carregamento da primeira câmara via meio de pressão, a membrana de elastômero está contra assento da válvula de diafragma, segunda câmara de controle (50a, 50b) limitada por segunda superfície da membrana de elastômero afastada da primeira superfície pode ser carregada, descarregada pela pressão no assento da válvula de diafragma, durante carregamento da segunda câmara de controle, a membrana de elastômero tende a levantar o assento da válvula e a segunda câmara de controle é ligada com canal de fluxo do meio de pressão (42a, 42b) com o assento de diafragma no lado final. diâmetro interno (di) do canal de fluxo do meio de pressão sendo de 7,5 até 9,5 mm e a dureza de shore da membrana de elastômero de ao menos 40 shore a e mínima espessura (d) da membrana de elastômero na área central (40a, 40b) da membrana de elastômero, em uma direção radial perpendicular à axial (52a, 52b), encontrada dentro do assento da válvula, com ao menos 40% do diâmetro interno do canal de fluxo do meio de pressão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para VÁLVULA DE DIAFRAGMA SEM ANEL DE APOIO E SEM PLACA DE APOIO

Descrição [001] A presente invenção refere-se a uma válvula de diafragma com pelo menos o seguinte: uma membrana de elastômero, a qual está mantida dentro ou sobre uma carcaça da válvula através de um rebordo da borda radialmente exterior, e que atua em conjunto com um assento da válvula de diafragma, uma primeira câmara de controle limitada por uma primeira superfície da membrana de elastômero afastada do assento da válvula de diafragma e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, sendo que, durante um carregamento da primeira câmara de controle pelo meio de pressão, a membrana de elastômero é empurrada contra o assento da válvula de diafragma, uma segunda câmara de controle limitada por uma segunda superfície da membrana de elastômero afastada da primeira superfície e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão que envolve o assento da válvula de diafragma, sendo que, durante um carregamento da segunda câmara de controle pelo meio de pressão, a membrana de elastômero tem a tendência de se levantar do assento da válvula de diafragma e, neste caso, a segunda câmara de controle é ligada com um canal de fluxo do meio de pressão, no qual está formado o assento da válvula de diafragma no lado final, sendo que, o canal de fluxo do meio de pressão, o assento da válvula de diafragma e a membrana de elastômero estão dispostos coaxiais um ao outro em relação a uma direção axial, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Além disso, a invenção se refere a uma disposição da válvula de controle de pressão para o controle da pressão do fluido em um sistema de freio de um veículo acionado por meio de pressão e

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2/22 regulado por deslizamento, contendo uma válvula de diafragma desse tipo de acordo com a reivindicação 6, bem como se refere a um sistema de freio de um veículo acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento, com pelo menos um dispositivo da válvula de controle de pressão desse tipo de acordo com a reivindicação 11. [003] Sistemas de freio regulados por deslizamento do freio como ABS (Sistema Antibloqueio) impedem um bloqueio das rodas e entram em funcionamento quando entre um pneu e a pista de rolamento é solicitado um maior fecho devido à força como transmissível, isto é, quando é freado pelo motorista. No caso de superfrenagem, o aparelho de controle eletrônico central do sistema de freio do ABS reconhece a partir de sinais do sensor de número de rotações a tendência ao bloqueio de uma ou várias rodas e a partir disso calcula o controle da disposição da válvula de controle de pressão que atua sobre o cilindro do freio coordenado. A pressão do freio então é ajustada para um deslizamento ideal por meio da disposição da válvula de controle de pressão através de redutor de pressão, manutenção de pressão ou de aumento de pressão de acordo com a necessidade do comportamento da roda, e com isso das relações de atrito entre pneu e pista de rolamento. Disposições da válvula de controle de pressão do ABS são empregadas em veículos como, por exemplo, veículos utilitários, ônibus, máquinas de vagão com fundo de sela como também reboques. Disposições da válvula de controle de pressão sem efeito de relê dispõem geralmente de válvulas magnéticas de 3/2 vias como válvulas de pré-controle de válvulas de diafragma, sendo que, um dispositivo de controle eletrônico controla as válvulas magnéticas de 3/2 vias a fim de poder realizar as funções necessárias para a operação do ABS - manutenção de pressão, redutor de pressão e aumento de pressão. Durante uma frenagem sem reação do ABS (nenhuma tendência de bloqueio de uma roda) o

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3/22 meio de pressão, principalmente ar flui através das disposições da válvula de controle de pressão sem obstáculos em ambas as direções durante a ventilação e exaustão dos cilindros do freio. Com isso é garantido que o funcionamento do sistema de freio de operação não é influenciado pela disposição da válvula de controle de pressão do ABS.

[004] Dentro da carcaça, as válvulas de controle de pressão como válvulas de controle de pressão de 1 canal para sistemas de proteção contra bloqueio de veículos apresentam cada, uma válvula de diafragma como válvula de retenção ou de entrada e como válvula de saída, bem como uma válvula de controle eletromagnética para a válvula de retenção de diafragma e para a válvula de saída de diafragma. As duas válvulas de diafragma contêm respectivamente uma membrana que pode ser admitida com a pressão em uma câmara de pré-controle, e as válvulas de controle eletromagnéticas apresentam respectivamente uma armadura de ímã acionável por meio de uma bobina magnética elétrica, a qual atua em conjunto respectivamente com dois assentos da válvula magnética. No modo de operação manutenção de pressão, isto é, quando a pressão do freio ajustada justamente deve ser mantida pela disposição da válvula de controle de pressão, a bobina magnética da válvula de pré-controle eletromagnética coordenada à válvula de retenção de diafragma é energizada, razão pela qual a armadura de ímã da válvula de précontrole é empurrada vedando contra o efeito de meios de mola contra o assento da válvula magnética coordenada.

[005] Uma válvula de diafragma genérica e uma disposição da válvula de controle de pressão genérica são conhecidas, por exemplo, do documento de patente alemão DE 10 2008 035 372 A1. A válvula de diafragma conhecida do documento de patente alemão DE 10 2008 035 372 A1 apresenta tipicamente um anel de apoio metálico, o qual

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4/22 apoia a membrana de elastômero em uma área radialmente exterior, e a membrana de elastômero em sua área central que atua em conjunto com um assento da válvula apoia um disco de apoio integrado de metal. Através do anel de apoio e do disco de apoio, a vida útil da membrana de elastômero é prolongada.

[006] Em consequência disso, à presente invenção cabe a tarefa de desenvolver ainda mais uma válvula de diafragma do tipo descrito acima, de modo a produzir o mais em conta possível com longa vida útil. Da mesma forma, uma disposição de válvula de controle de pressão contendo uma válvula de diafragma desse tipo deve ser colocada à disposição para um sistema de freio regulado por deslizamento de um veículo com pelo menos uma disposição de válvula de controle de pressão desse tipo.

[007] De acordo com a invenção essa tarefa é solucionada por meio das características das reivindicações 1,7 e 12.

Divulgação da invenção [008] A invenção parte de uma válvula de diafragma com pelo menos o seguinte: uma membrana de elastômero, a qual está mantida dentro ou sobre uma carcaça da válvula através de um rebordo da borda radialmente exterior, e que atua em conjunto com um assento da válvula de diafragma, com uma primeira câmara de controle limitada por uma superfície da membrana de elastômero (afastada do assento da válvula de diafragma, e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, sendo que, durante um carregamento da primeira câmara de controle pelo meio de pressão, a membrana de elastômero é empurrada contra o assento da válvula de diafragma, com uma segunda câmara de controle limitada pela superfície da membrana de elastômero afastada da primeira superfície, e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, a qual envolve, por exemplo, um canal de fluxo do meio de

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5/22 pressão e/ou o assento da válvula de diafragma, vistos na direção da circunferência, sendo que, durante um carregamento da segunda câmara de controle pelo meio de pressão, a membrana de elastômero tem a tendência de se levantar do assento da válvula de diafragma e, neste caso, a segunda câmara de controle é ligada com o canal de fluxo do meio de pressão, no qual está formado o assento da válvula de diafragma no lado final, e sendo que, o canal de fluxo do meio de pressão, o assento da válvula de diafragma e a membrana de elastômero estão dispostos coaxiais um ao outro, em relação a uma direção axial. Neste caso, a direção axial também representa uma direção de acionamento da membrana de elastômero, a fim de levantá-la, por exemplo, do assento da válvula de diafragma. Membrana de elastômero significa que a membrana é produzida, pelo menos parcialmente, e de preferência, completamente de um elastômero.

[009] De acordo com a invenção então está previsto que um diâmetro interno do canal de fluxo do meio de pressão tenha o valor de

7,5 mm até 9,5 mm, e a dureza de Shore da membrana de elastômero tenha o valor de pelo menos 40 Shore A, e a mínima espessura da membrana de elastômero, pelo menos em uma área central, a qual, vista em relação a uma direção radial perpendicular à direção axial, se encontra dentro do assento da válvula de diafragma, tenha pelo menos 30% do diâmetro interno do canal de fluxo do meio de pressão.

[010] A requerente do presente requerimento de patente constatou que, por um lado, então a rigidez do material e da forma da membrana de elastômero é suficientemente grande, particularmente na área que se encontra dentro do assento da válvula do diafragma, vista em relação a uma direção radial perpendicular à direção axial e, por outro lado, o diâmetro interno do canal de fluxo do meio de pressão é suficientemente pequeno, de tal modo que a membrana de

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6/22 elastômero mediante relações de pressão usuais nas disposições da válvula de controle de pressão não dobra nem rompe. Mas também na área radialmente exterior da membrana de elastômero, por causa da rigidez do material relativamente alta do material de elastômero ocorre uma rigidez alta, de tal modo que a membrana de elastômero ali nem rompe nem dobra. Desse modo são garantidas uma vida longa, bem como uma alta segurança de funcionamento da membrana de elastômero.

[011] Em particular, com as medidas de acordo com a invenção, a membrana de elastômero da válvula de diafragma pode ser executada sem um anel de apoio adicional, o qual está previsto para apoiar uma área radialmente exterior da membrana de elastômero, e/ou sem um disco de apoio adicional, integrado na área central da membrana de elastômero, sendo que, o anel de apoio e o disco de apoio são produzidos de um material diferente de elastômero e, por exemplo, de um metal, por exemplo, como descrito no documento de patente alemão DE 10 2008 035 372 A1 mencionado acima. Em particular, de acordo com uma modalidade preferida, então, a válvula de diafragma é executada sem um anel de apoio desse tipo, e/ou sem um disco de apoio desse tipo. Isso resulta em uma redução considerável dos custos de fabricação da válvula de diafragma.

[012] Por meio das medidas apresentadas nas reivindicações subordinadas são possíveis aperfeiçoamentos e melhoramentos vantajosos da invenção.

[013] De acordo com uma modalidade preferida, em consequência das forças de mola, estão previstos meios de mola que empurram a área central da membrana de elastômero contra o assento da válvula. Esses meios de mola são executados, de preferência, de tal modo que eles empurram a área central da membrana de elastômero contra o assento da válvula com uma força

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7/22 relativamente pequena, que é apenas o suficiente para definir um estado de saída e uma posição de saída da membrana de elastômero, quando não existe um acionamento pelo meio de pressão.

[014] O meio de pressão é formado, de preferência, por ar comprimido ou por líquido hidráulico.

[015] De acordo com um aperfeiçoamento, a primeira câmara de controle e a segunda câmara de controle estão limitadas adicionalmente pela carcaça da válvula, em particular, a primeira câmara de controle por um corpo básico da carcaça da válvula, e/ou por uma tampa da válvula, e a segunda câmara de controle, pelo corpo básico da carcaça da válvula.

[016] A invenção se refere também a uma disposição da válvula de controle de pressão para o controle da pressão do fluido em um sistema de freio de um veículo acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento, sendo que, no contexto da regulagem por deslizamento, a pressão do freio é aumentada, mantida ou abaixada, em pelo menos um cilindro do freio, sendo que, em uma carcaça da disposição da válvula de controle de pressão estão previstas duas válvulas de diafragma, uma válvula de diafragma de retenção ou de entrada e uma válvula de diafragma de saída, bem como duas válvulas de pré-controle eletromagnéticas controláveis por um dispositivo de controle eletrônico para o pré-controle das válvulas de diafragma, sendo que, em uma posição de abertura, a válvula de diafragma de retenção ou de entrada controla o meio de pressão para o, pelo menos um cilindro do freio, e em uma posição de fechamento bloqueia uma alimentação de meio de pressão para o, pelo menos um cilindro do freio, e sendo que, em uma posição de abertura, a válvula de diafragma de saída liga o, pelo menos um cilindro do freio com um redutor de pressão, e em uma posição de fechamento bloqueia a ligação entre o, pelo menos um cilindro do freio e o redutor de

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8/22 pressão.

[017] Da válvula de diafragma de retenção ou de entrada e da válvula de diafragma de saída é formada, então pelo menos a válvula de diafragma de retenção ou de entrada através de uma válvula de diafragma descrita acima. Adicionalmente também a válvula de diafragma de saída pode ser formada por uma válvula de diafragma descrita acima.

[018] Para o caso em que a válvula de diafragma de retenção ou de entrada da disposição da válvula de controle de pressão seja formada através de uma válvula de diafragma descrita acima, então pode ser previsto que a primeira câmara de controle da válvula de diafragma de retenção ou de entrada esteja ligada com uma saída de uma válvula de pré-controle eletromagnética, a qual forma uma válvula de pré-controle de entrada, e que a segunda câmara de controle da válvula de diafragma de retenção ou de entrada esteja ligada com um canal pneumático de uma válvula do freio de operação, e que o canal de fluxo do meio de pressão da válvula de diafragma de retenção ou de entrada esteja ligado com pelo menos um cilindro do freio acionado por meio de pressão.

[019] Para o caso em que a válvula de diafragma de saída da disposição da válvula de controle de pressão seja formada por uma válvula de diafragma descrita acima, pode ser previsto que a primeira câmara de controle da válvula de diafragma de saída esteja ligada com uma saída de uma válvula de pré-controle eletromagnética, a qual forma uma válvula de pré-controle de saída, e que a segunda câmara de controle da válvula de diafragma de saída esteja ligada com pelo menos um cilindro do freio acionado por meio de pressão, e o canal de fluxo do meio de pressão da válvula de diafragma de saída esteja ligado com um redutor de pressão ou com um reservatório do meio de pressão.

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9/22 [020] De acordo com um aperfeiçoamento, as duas válvulas de pré-controle eletromagnéticas podem apresentar cada uma, bobinas magnéticas, bem como armaduras de ímã que atuam em conjunto com assentos da válvula magnética e são acionáveis por energização das bobinas magnéticas contra meios de mola.

[021] Além disso, a invenção também compreende um sistema de freio de um veículo, acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento, com pelo menos um dispositivo da válvula de controle de pressão descrito acima, em particular, um sistema de freio regulado por deslizamento de frenagem, sendo que, no contexto da regulagem por deslizamento, a pressão do freio é aumentada, mantida ou abaixada em pelo menos um cilindro do freio. Em outras palavras, a invenção compreende em particular, também um sistema de freio de um veículo acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento de frenagem, sendo que, a regulagem por deslizamento de frenagem é formada por um ABS ou por um dispositivo de proteção contra deslizamento.

Desenho [022] A seguir, no desenho está representado um exemplo de execução da invenção e será esclarecido em detalhes na descrição a seguir. No desenho é mostrado:

[023] Na figura 1, uma representação básica de um sistema de freio ABS como esquema geral de um sistema de freio ABS de 4S/4K de um veículo;

[024] Na figura 2a, uma representação esquemática de uma disposição da válvula de controle de pressão no estado de aumento de pressão que controla um cilindro do freio;

[025] Na figura 2b, uma representação esquemática da disposição da válvula de controle de pressão da figura 2a no estado de redução de pressão;

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10/22 [026] Na figura 2c, uma representação esquemática da disposição da válvula de controle de pressão da figura 2a no estado de manutenção de pressão;

[027] Na figura 3, uma representação ampliada de uma válvula de diafragma da disposição da válvula de controle de pressão da figura 2a.

Descrição do exemplo de execução [028] De acordo com a figura 1, um veículo equipado com um sistema de freio ABS apresenta um eixo dianteiro 1, bem como um eixo traseiro 2. No eixo dianteiro 1 estão dispostas rodas 3a e 3b; o eixo traseiro 2 apresenta, por exemplo, rodas 4a e 4b respectivamente equipadas com pneus duplos. O sistema de freio ABS que serve para a frenagem dessas rodas 3a, 3b e 4a, 4b neste caso é executado de acordo com o tipo de um sistema de 4S/4K (quatro sensores, quatro canais). Isto significa que, nesse caso, no total estão disponíveis quatro sensores do número de rotações de 5a até 5d, bem como, quatro disposições da válvula de controle de pressão de 7a até 7d. As disposições da válvula de controle de pressão de 7a até 7d servem para o controle de cilindros do freio de 6a até 6d respectivamente coordenados. Todas as disposições da válvula de controle de pressão de 7a até 7d estão em ligação com uma válvula de freio do pé 9 através de uma linha pneumática de pressão do freio se ramificando.

[029] Durante o acionamento da válvula de freio do pé 9 o motorista gera uma pressão do freio, a qual, através da linha pneumática de pressão do freio 8 passando pelas disposições da válvula de controle de pressão de 7a até 7d é transmitida para os cilindros do freio de 6a até 6d coordenados às rodas 3a, 3b, bem como às rodas 4a, 4b.

[030] As disposições da válvula de controle de pressão de 7a até 7d podem ser controladas através de válvulas eletromagnéticas 15a,

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15b integradas e mostradas nas figura 2a, figura 2b e figura 2c, e para esse fim estão ligadas eletricamente com uma unidade de controle eletrônica central, em particular, uma unidade de controle ABS 10.

[031] No lado de entrada a unidade de controle 10 está em ligação com os quatro sensores do número de rotações de 5a até 5b que determinam as velocidades das rodas. No caso do bloqueio de uma roda de 3a até 3d, isto é, no caso de uma ultrapassagem de um deslizamento de frenagem ótimo, a pressão do freio controlada pelo motorista através da válvula de freio do pé 9 é reduzida pela correspondente disposição da válvula de controle de pressão de 7a 7d até que o bloqueio seja eliminado, de acordo com o controle do ABS conforme a unidade de controle 10 eletrônica. Além disso, o sistema de freio ABS do exemplo de execução em questão compreende uma função de ASR que compreende uma unidade de ASR 11 para a redução do momento do motor, como uma válvula magnética de ASR 12 e uma válvula alternadora 13.

[032] A disposição da válvula de controle de pressão 7 de acordo com a figura 2a empregada no contexto do sistema de freio ABS para fins de regulação do ABS é construída aqui de acordo com o tipo de uma disposição da válvula de controle de pressão de 1 canal e consiste, em essência, de duas válvulas de diafragma 14a e 14b integradas e duas válvulas eletromagnéticas 15a, 15b pré tensionadas que controlam essas através dos elementos de mola 17a, 17b em uma das duas direções de fechamento. As membranas de elastômero 18a, 18b das válvulas de diafragma 14a e 14b são carregados pelos elementos de mola 16a, 16b na direção de fechamento e são précontrolados através das respectivas válvulas eletromagnéticas 15a e 15b coordenadas. Das válvulas de diafragma 14a, 14b, uma delas é uma válvula de diafragma 14a de retenção ou de entrada e a outra é

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12/22 uma válvula de diafragma 14b de saída.

[033] Além disso, uma carcaça 21 da disposição da válvula de controle de pressão 7 apresenta uma conexão de meio de pressão 23 para a pressurização e/ou despressurização da disposição da válvula de controle de pressão 7, bem como, uma conexão de trabalho 24 para a conexão do cilindro do freio 6. Como mostrado nas figura 2a até 2c, a conexão de meio de pressão 23 é conectada, através da linha de pressão do freio 8, com um canal pneumático da válvula de freio do pé ou de serviço 9 do dispositivo de freio acionado por meio de pressão e é ventilada ou evacuada de acordo com um acionamento da válvula de freio do pé 9.

[034] Como melhor depreendido no detalhe da figura 2c, as duas válvulas eletromagnéticas 15a, 15b apresentam respectivamente uma bobina magnética 19a, 19b, sendo que, através da energização das bobinas magnéticas 19a, 19b com assentos da válvula magnética 20a, 20b e 29a, 29b das válvulas eletromagnéticas 15a, 15b, a armaduras de imã 22a, 22b atuando juntas são acionadas como membros de fechamento da válvula. Neste caso, as armaduras de ímã 22a, 22b atuam em conjunto com dois assentos da válvula magnética 20a, 20b ou 29a, 29b, dependendo da posição de ligação.

[035] Neste caso, as armaduras de imã 22a, 22b são pressionadas contra os assentos da válvula magnética 29a, 29b superiores através da pré-carga através meios de mola 17a, 17b no estado não energizado das bobinas magnéticas 19a, 19b. Os elementos de mola 17a, 17b carregam então a armadura de imã 22a em uma posição levantada do assento da válvula magnética 20a inferior, na qual é liberada uma seção transversal de fluxo, a qual coloca uma câmara 26a formada na carcaça 21 em contato com um redutor de pressão 27a na forma de uma conexão de evacuação. Durante a energização das bobinas magnéticas 19a, 19b, as

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13/22 armaduras de imã 22a, 22b são empurradas contra a ação dos meios de mola 17a, 17b contra os assentos da válvula magnética 20a, 20b inferiores.

[036] A câmara 26a é ligada com a conexão de meio de pressão 23 e, portanto, com a válvula de freio do pé 9 quando a membrana de elastômero 18a da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a se levantar do seu assento de válvula magnética 28a correspondente. A conexão de trabalho 24 e, com isso, o cilindro do freio 6 entra em ligação com um outro redutor de pressão 30 quando a membrana de elastômero 18 b da válvula de diafragma 14b de saída se elevar de seu assento de válvula magnética 28 b coordenado.

[037] A disposição da válvula de controle de pressão 7 é mostrada na figura 2a em sua posição aberta, na qual ocorre uma formação de pressão para o cilindro do freio 6 conectado (aumento de pressão). Neste caso, nenhuma das válvulas eletromagnéticas 15a e 15b é acionada eletricamente. Na posição mostrada, o ar comprimido proveniente da válvula do freio do pé 9 pressiona a válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a, isto é, em virtude da pressão do freio que se forma na superfície de atuação à direita da membrana de elastômero 18a da conexão 23, essa membrana é elevada do assento da válvula de diafragma 28a contra a atuação dos meios de mola 16a. Devido à válvula eletromagnética 15a fechada em sua posição básica carregada por mola, contra o assento da válvula magnética 29a superior, é impedido que a válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a coordenada seja fechada novamente. Através da segunda válvula eletromagnética 15b aberta em sua posição básica carregada por mola, a pressão de freio proveniente da válvula de freio do pé 9 se aproxima pela direita da membrana 18b da válvula de diafragma de saída 14b e empurra essa membrana contra seu assento de válvula de diafragma 28b, razão pela qual a válvula de

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14/22 diafragma de saída 14b permanece fechada. Por conseguinte, o ar comprimido que está sob pressão do freio passa sem impedimentos através da disposição da válvula de controle de pressão 7. A disposição da válvula de controle de pressão 7 se encontra nesse estado, conduzindo o ar comprimido, mesmo quando não ocorre uma regulagem do ABS.

[038] A partir do estado mostrado na figura 2a (aumento de pressão), apenas a bobina magnética 19a da válvula eletromagnética 15a deve ser energizada para manter constante a pressão do freio em um cilindro do freio de 6a a 6d (manutenção de pressão) de acordo com a figura 2c.

[039] Em contrapartida, a válvula eletromagnética 15b permanece não energizada, razão pela qual a válvula de diafragma 14b do lado da saída permanece ainda fechada. Através da energização da bobina magnética 19a da válvula eletromagnética 15a, sua armadura de imã 22a se eleva do assento da válvula magnética 29a superior contra a atuação dos meios de mola 17a, e empurra contra o assento da válvula magnética 20a inferior. Então, a pressão do freio introduzida pela válvula de freio do pé 9 através da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a inicialmente ainda aberta é acumulada em uma primeira câmara de controle 26a formada na carcaça 21, e também pode atuar sobre a membrana de elastômero 18a a partir do lado esquerdo de acordo com a figura 2c. Agora, a pressão na superfície 48a direita e na superfície 46a esquerda da membrana de elastômero 18a da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a é igual. No entanto, uma vez que a primeira superfície ou a superfície superior esquerda 46a da membrana de elastômero 18a é maior, a válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a é fechada, isto é, a membrana de elastômero 18a é pressionada contra o assento da válvula de diafragma 28a. A disposição da válvula de

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15/22 controle de pressão 7 fecha para a manutenção constante da pressão, portanto a linha de pressão do freio 8 pneumática que passa da válvula de freio do pé 9 para o cilindro do freio 6.

[040] Nesse caso, a pressão do freio introduzida pela válvula de freio do pé 9 continua a se acumular na primeira câmara de controle 26a agora fechada. Na área do assento da válvula magnética 20a inferior, contra a qual a armadura de imã 22a da válvula eletromagnética 15a é empurrada no estado energizado da bobina magnética 22a, é formado, por exemplo, um canal de bypass 31, através do qual um fluxo de ar comprimido pode fluir da primeira câmara de controle 26a ao longo de pelo menos uma parte da bobina magnética 19a da válvula eletromagnética 15a coordenada à válvula de diafragma de retenção 14a até o redutor de pressão 27a. Esse fluxo de ar comprimido então pode esfriar a bobina magnética 19a que está sob energização.

[041] O canal de bypass 31 cobre a seção transversal de fluxo fechada pela armadura do ímã 22a encostada vedando no assento da válvula magnética 20a e permite um fluxo de ar comprimido ao longo de pelo menos uma parte da bobina magnética 19a, de preferência, ao longo de toda a sua extensão longitudinal e paralela a ela, como indicado pela seta 32 na figura 2c.

[042] Por outro lado, em particular, com relação à sua seção transversal, o canal de bypass 31 é executado, de tal modo que a vazão do fluxo de ar comprimido através do canal de bypass 31 seja menor do que uma vazão limite superior, através da qual a válvula de diafragma de retenção 14a possa ser comutada de sua posição de fechamento de volta para sua posição de abertura. Pois, condicionado ao ar comprimido que flui através do canal de bypass 31 passando através e para o redutor de pressão 27a, a pressão na primeira câmara de controle 26a abaixa e, portanto, também a pressão na

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16/22 superfície esquerda ou primeira superfície 46a da membrana de elastômero 18a da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a. Desse modo é impedido que a vazão do fluxo de bypass se torne tão grande que possa influenciar o estado (de comutação) da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a. Pois a vazão do fluxo de bypass que flui através do canal de bypass 31 se destina exclusivamente a servir para o resfriamento da bobina magnética 19a. De preferência, o canal de bypass 31 é formado na circunferência do assento da válvula magnética 20a e paralelo ao eixo central da armadura de ímã 22a ou à bobina 19a e, apesar da armadura de ímã 36a vedando contra o assento da válvula magnética 20a, deixa uma certa seção transversal de fluxo aberta. Contudo, de modo alternativo também pode ser dispensado um canal de bypass 31 desse tipo.

[043] De acordo com a figura 2b, uma redução de pressão (abaixamento da pressão) no cilindro de freio 6 é alcançada pelo fato de que de ambas as válvulas eletromagnéticas 15a e 15b são energizadas. Para a válvula eletromagnética 15a e para a válvula de diafragma de retenção ou de admissão 15a coordenada vale o que foi descrito acima para a manutenção da pressão. Em contrapartida, a armadura de imã 22b da outra válvula eletromagnética 15b é levantada do assento da válvula magnética 20b inferior contra a ação dos meios de mola 17b devido à energização de sua bobina magnética 19b, e é empurrada contra o assento da válvula magnética 29b superior. Por isso a pressão na câmara 26b diminui, de tal modo que a pressão proveniente do cilindro do freio 6 pode levantar a membrana 18b da válvula de diafragma de saída 14b do assento de válvula de diafragma 28b, de tal modo que a conexão de trabalho 24 e, portanto, o cilindro do freio 6 é ligado com o redutor de pressão 30 ou com um reservatório do meio de pressão R para ventilar.

[044] Em resumo, portanto, em uma posição de abertura (figura

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2a), a válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a controla o meio de pressão para o cilindro do freio 6 (aumento de pressão) e em uma posição de fechamento (figura2b) impede uma alimentação de meio de pressão para o cilindro do freio 6 (manutenção de pressão). Além disso, em uma posição de abertura (figura 2b), a válvula de diafragma de saída 14b liga o cilindro do freio 6 com um redutor de pressão 30, R (abaixamento da pressão) e bloqueia em uma posição de fechamento (figura 2a) a ligação entre o cilindro de freio 6 e o redutor de pressão 30, R (manutenção da pressão).

[045] Na figura 3 está representada de forma detalhada e concreta a válvula de diafragma 14a prevista como válvula de retenção ou de entrada da disposição da válvula de controle de pressão 7. Sua membrana de elastômero 18a apresenta um rebordo de borda 34a radialmente exterior, o qual é mantido, de preferência, na carcaça 21 pelo fato de que o rebordo de borda 34a radialmente exterior está apertado entre uma tampa da válvula 36a exterior e um corpo básico da carcaça da válvula 38a da carcaça da válvula 21. Por isso, a carcaça da válvula 21, que abriga as válvulas 14a, 14b, 15a, 15b, contém o corpo básico da carcaça da válvula 38a, bem como as tampas da válvula 36a exteriores 36a, 36b, as quais cobrem as válvulas de diafragma 14a, 14b.

[046] A área central 40a da membrana de elastômero 18a atua em conjunto com o assento da válvula de diafragma 28a de um canal de fluxo do meio de pressão 42a da válvula de diafragma 14a. Neste caso, o assento da válvula de diafragma 28a é formado, por exemplo, em uma extremidade do canal de fluxo do meio de pressão 42a no lado de borda, o qual apresenta um diâmetro interno Di. Além disso, está prevista a primeira câmara de controle 26a, da válvula de diafragma 14a, limitada por uma primeira superfície 46a da membrana de elastômero 18a, afastada do assento da válvula de diafragma 28a,

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18/22 e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, sendo que, durante um carregamento da primeira câmara de controle 26a pelo meio de pressão, a membrana de elastômero 18a é empurrada contra o assento da válvula de diafragma 28a. Além disso, também existe uma segunda câmara de controle 50a limitada por uma segunda superfície 48a da membrana de elastômero 18a, afastada da primeira superfície 46a, que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, a qual envolve o assento da válvula de diafragma 20a e o canal de fluxo do meio de pressão 42a pelo menos no lado final, sendo que, durante um carregamento da segunda câmara de controle 50a pelo meio de pressão, a membrana de elastômero 18a tem a tendência de se levantar do assento da válvula de diafragma 28a e, neste caso, a segunda câmara de controle 50a é ligada com o canal de fluxo do meio de pressão 42a. Essa situação está representada na figura 2a, no contexto com o estado aumento de pressão, e está descrito acima em detalhes.

[047] O elemento de mola 16a que empurra a área central 40a da membrana de elastômero 18a contra o assento da válvula de diafragma 20a em consequência das forças de mola pode ser mais bem visto com auxílio da figura 2a. Esse elemento de mola 16a é executado, de preferência, de tal modo que a área central 40a da membrana de elastômero 18a é empurrada contra o assento da válvula de diafragma 28a com uma força relativamente pequena, que é apenas suficiente para definir um estado de saída e uma posição de saída da membrana de elastômero 18a, quando não existe nenhum acionamento pelo meio de pressão. De modo alternativo também pode ser dispensado um elemento de mola 16a desse tipo.

[048] O canal de fluxo do meio de pressão 42a, o assento da válvula de diafragma 28a e a membrana de elastômero 18a estão dispostos coaxiais em relação a uma direção axial ou ao eixo central

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52a, que também representa uma direção de acionamento da membrana de elastômero 18a, a fim de levantá-la, por exemplo, do assento da válvula de diafragma 28a. Membrana de elastômero 18a significa que a membrana é produzida, de preferência, completamente de um elastômero, e por isso é elástica e flexível.

[049] No caso da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a da disposição da válvula de controle de pressão 7 então a primeira câmara de controle 26a está ligada com uma saída de uma válvula de pré-controle eletromagnética 15a, a qual forma uma válvula de pré-controle de entrada. Além disso, a segunda câmara de controle 50a está ligada com um canal pneumático da válvula do freio de operação 9, e o canal de fluxo do meio de pressão 42a está ligado com o cilindro do freio 6 acionado por meio de pressão (figura 2a e figura 2c).

[050] Além disso, está previsto que um diâmetro interno Di do canal de fluxo do meio de pressão 42a tenha o valor de 7,5 mm até 9,5 mm, e a dureza de Shore da membrana de elastômero 18a tenha o valor de pelo menos 40 Shore A, e a mínima espessura d da membrana de elastômero 18a, pelo menos na área central 40a, a qual, vista em relação a uma direção radial perpendicular à direção axial, se encontra dentro do assento da válvula de diafragma 28a, tenha pelo menos 30% do diâmetro interno Di do canal de fluxo do meio de pressão 42a. Como mostrado na figura 3, a área central 40a da membrana de elastômero 18a também pode apresentar um pino de centrar 54a proeminente, o qual em relação à primeira câmara de controle 26a está proeminente, e no qual está centrada uma extremidade do elemento de mola 16a executado, de preferência, como mola de pressão helicoidal. A outra extremidade do elemento de mola 16a, no entanto, é centrada ou apoiada em uma formação da primeira câmara de controle 26a. De preferência, o elemento de mola

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16a está, do mesmo modo, coaxial em relação ao eixo central.

[051] Pois a requerente do presente requerimento de patente constatou que, por um lado, então a rigidez do material e da forma da membrana de elastômero 18a é suficientemente grande, particularmente na área central 40a, a qual se encontra dentro do assento da válvula do diafragma 28a, vista em relação a uma direção radial perpendicular à direção axial e, por outro lado, o diâmetro interno Di do canal de fluxo do meio de pressão 42a é suficientemente pequeno, de tal modo que a membrana de elastômero 18a mediante relações de pressão usuais nas disposições da válvula de controle de pressão 7 não dobra nem rompe. Mas também na área radialmente exterior da membrana de elastômero 18a, por causa da rigidez do material relativamente alta do material de elastômero ocorre uma rigidez alta, de tal modo que a membrana de elastômero 18a ali nem rompe nem dobra. Desse modo são garantidas uma vida longa, bem como uma alta segurança de funcionamento da membrana de elastômero 18a.

[052] Em particular, a membrana de elastômero 18a da válvula de diafragma 14a pode ser executada sem um anel de apoio adicional, o qual está previsto, por exemplo, para apoiar uma área radialmente exterior da membrana de elastômero 18a. Além disso, a membrana de elastômero 18a da válvula de diafragma 14a pode ser executada sem um disco de apoio adicional, por exemplo, integrado na área central 40a da membrana de elastômero 18a, sendo que, o anel de apoio e o disco de apoio são produzidos de um material diferente de elastômero e, por exemplo, de um metal, por exemplo, como descrito no documento de patente alemão DE 10 2008 035 372 A1 mencionado acima. Isso resulta em uma redução considerável dos custos de fabricação da válvula de diafragma 14a.

[053] De acordo com uma modalidade não mostrada, também a

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21/22 válvula de diafragma de saída 14b é executada como a válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a de acordo com a figura 3, sendo que, neste caso, porém a primeira câmara de controle 26b está ligada com uma saída da válvula de pré-controle eletromagnética 15b (válvula de saída). Além disso, neste caso, a segunda câmara de controle 50b está ligada com o cilindro do freio 6 acionado por meio de pressão, e o canal de fluxo do meio de pressão 42b está ligado com o redutor de pressão R ou 30. Componentes análogos ou idênticos da válvula de diafragma de saída 14b estão designados com números de referência iguais como no caso da válvula de diafragma de retenção ou de entrada 14a, sendo que, então ao invés da letra a é colocada a letra b (figura 2c). O funcionamento da válvula de diafragma de saída 14b resulta com auxílio da descrição acima da figura 2b.

Lista dos números de referência eixo dianteiro eixo traseiro roda roda sensor de número de rotações cilindro do freio disposição da válvula de controle de pressão linha de pressão do freio válvula de freio do pé unidade de controle unidade de ASR válvula magnética de ASR válvula alternadora

14a/b válvula de diafragma

15a/b válvula eletromagnética

16a/b elemento de mola

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17a/b	elemento de mola
18a/b	membrana de elastômero
19a/b	bobinas magnéticas
20a/b	assento da válvula magnética
21	carcaça
22a/b	armadura de ímã
23	conexão de meio de pressão
24	conexão de trabalho
26a/b	primeira câmara de controle
27a/b	redutor de pressão
28a/b	assento da válvula de diafragma
29a/b	assento da válvula magnética
30	redutor de pressão
31	canal de bypass
32	seta
34a/b	rebordo da borda
36a/b	tampa da válvula
38a	corpo básico da carcaça da válvula
40a/b	área central
42a/b	canal de fluxo do meio de pressão
46a/b	primeira superfície
48a/b	segunda superfície
50a/b	segunda câmara de controle
52a/b	eixo central
54a/b	pino de centrar
Di	diâmetro interno
d	espessura
R	reservatório de meio de pressão

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de diafragma (14a, 14b), com pelo menos o seguinte:

a) uma membrana de elastômero (18a, 18b), a qual está mantida dentro ou sobre uma carcaça da válvula (21, 38a, 38b, 36a, 36b) através de um rebordo da borda (34a, 34b) radialmente exterior, e que atua em conjunto com um assento da válvula de diafragma (28a, 28b),

b) uma primeira câmara de controle (26a, 26b) limitada por uma superfície (46a, 46b) da membrana de elastômero (18a, 18b) afastada do assento da válvula de diafragma (28a, 28b) e que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, sendo que, durante um carregamento da primeira câmara de controle (26a, 26b) pelo meio de pressão, a membrana de elastômero (18a, 18b) é empurrada contra o assento da válvula de diafragma (28a, 28b),

c) uma segunda câmara de controle (50a, 50b) limitada por uma segunda superfície da membrana de elastômero (18a, 18b) afastada da primeira superfície (46a, 46b), que pode ser carregada e descarregada pelo meio de pressão, a qual envolve o assento da válvula de diafragma (28a, 28b), sendo que, durante um carregamento da segunda câmara de controle (50a, 50b) pelo meio de pressão, a membrana de elastômero (18a, 18b) tem a tendência de se levantar do assento da válvula de diafragma (28a, 28b) e, neste caso, a segunda câmara de controle (50a, 50b) é ligada com um canal de fluxo do meio de pressão (42a, 42b), no qual está formado o assento da válvula de diafragma (28a, 28b) no lado final, sendo que,

d) o canal de fluxo do meio de pressão (42a, 42b), o assento da válvula de diafragma (28a, 28b) e a membrana de elastômero (18a, 18b) estão dispostos coaxiais um ao outro, em relação a uma direção axial (52a, 52b), caracterizado pelo fato de que

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e) um diâmetro interno (Di) do canal do meio de pressão (42a, 42b) tem o valor de 7,5 mm até 9,5 mm, e

f) a dureza de Shore da membrana de elastômero (18a, 18b) tem o valor de pelo menos 40 Shore A, e

g) a menor espessura (d) da membrana de elastômero (18a, 18b) em uma área central (40a, 40b) da membrana de elastômero (18a, 18b) a qual, vista em relação a uma direção radial perpendicular à direção axial (52a, 52b), se encontra dentro do assento da válvula de diafragma (28a, 28b), tem pelo menos 30% do diâmetro interno do canal do meio de pressão.

2. Válvula de diafragma de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a membrana de elastômero (18a, 18b) é executada sem um anel de apoio adicional, o qual está previsto para apoiar uma área radialmente exterior da membrana de elastômero (18a, 18b), e/ou sem um disco de apoio adicional, integrado na área central (40a, 40b) da membrana de elastômero (18a, 18b), sendo que, o anel de apoio e o disco de apoio são produzidos de um material diferente de elastômero.
3. Válvula de diafragma de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que, em consequência das forças de mola, estão previstos meios de mola (16a, 16b) que empurram a área central (40a, 40b) da membrana de elastômero (18a, 18b) contra o assento da válvula.
4. Válvula de diafragma de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o meio de pressão é formado por ar comprimido ou por líquido hidráulico.
5. Válvula de diafragma de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, a primeira câmara de controle (26 a, 26b) e a segunda câmara de controle (50a, 50b) estão limitadas adicionalmente pela carcaça da válvula (21, 38a,

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36a, 36b).
6. Disposição da válvula de controle de pressão (7) para o controle da pressão do fluido em um sistema de freio de um veículo acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento, sendo que, no contexto da regulagem por deslizamento, a pressão do freio é aumentada, mantida ou abaixada, sendo que,

a) em uma carcaça (21, 38a, 36a, 36b) da disposição da válvula de controle de pressão (7) estão previstas duas válvulas de diafragma (14a, 14b), uma válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) e uma válvula de diafragma de saída (14b), bem como duas válvulas de pré-controle eletromagnéticas (15a, 15b) controláveis por um dispositivo de controle (10) eletrônico para o pré-controle das válvulas de diafragma (14a, 14b), sendo que,

b) em uma posição de abertura, a válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) controla meio de pressão para o, pelo menos um, cilindro do freio (6), e em uma posição de fechamento impede a alimentação de meio de pressão para o, pelo menos um, cilindro do freio (6), e sendo que,

c) em uma posição de abertura, a válvula de diafragma de saída (14b) liga o, pelo menos um cilindro do freio (6) com um redutor de pressão (30, R) e em uma posição de fechamento bloqueia a ligação entre o, pelo menos um, cilindro do freio (6) e o redutor de pressão (30, R), caracterizada pelo fato de que

d) pela válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) e pela válvula de diafragma de saída (14b) é formada pelo menos a válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes.
7. Disposição da válvula de controle de pressão (7) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a primeira câmara de controle (26a) da válvula de diafragma de retenção

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4/5 ou de entrada (14a) está ligada com uma saída de uma válvula de précontrole eletromagnética (15a), a qual forma uma válvula de précontrole de entrada, e que a segunda câmara de controle (50a) da válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) está ligada com urn canal de uma válvula do freio de operação (9), e o canal de fluxo do meio de pressão (42a) da válvula de diafragma de retenção ou de entrada (14a) está ligado com pelo menos um cilindro do freio (6) acionado por meio de pressão.
8. Disposição da válvula de controle de pressão (7) de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que também a válvula de diafragma de saída (14b) é formada por uma válvula de diafragma de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
9. Disposição da válvula de controle de pressão (7) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a primeira câmara de controle (26a) da válvula de diafragma de saída (14b) está ligada com uma saída da válvula de pré-controle eletromagnética (14b), a qual forma uma válvula de pré-controle de saída, e que a segunda câmara de controle (50a) da válvula de diafragma de saída (14b) está ligada com pelo menos um cilindro do freio (6) acionado por meio de pressão, e o canal de fluxo do meio de pressão da válvula de diafragma de saída (14b) está ligado com um redutor de pressão (30) ou com um reservatório do meio de pressão (R).
10. Disposição da válvula de controle de pressão (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizada pelo fato de que as duas válvulas de pré-controle eletromagnéticas (15a, 15b) apresentam cada uma bobinas magnéticas (19a, 19b), bem como armaduras de ímã (22a, 22b) que atuam em conjunto com assentos da válvula magnética (20a, 20b, 29a, 29b) e acionáveis por energização

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5/5 das bobinas magnéticas (19a, 19b) contra meios de mola (17a, 17b).
11. Sistema de freio de um veículo, acionado por meio de pressão e regulado por deslizamento, com pelo menos, um dispositivo de válvula de regulação da pressão, como definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de, no contexto da regulagem por deslizamento, a pressão do freio ser aumentada, mantida ou abaixada em pelo menos um cilindro do freio (6).