BR112020010273A2 - válvula de descarga lamelar - Google Patents

Abstract

É provida uma mola de descarga lamelar para uma abertura de descarga (4) em um alojamento (9) de um cilindro de compressão de um compressor. A válvula de descarga lamelar apresenta uma lâmina (1) para fechamento e abertura da abertura de descarga (4), uma ponte (2) para restrição de deformações da lâmina (1) em um estado aberto da abertura de descarga (4), e pelo menos um elemento de fixação (3) para fixação da ponte (2) no alojamento (9) do cilindro de compressão. A ponte (2) apresenta, em uma região, uma face de apoio (5) voltada para a lâmina (1) com um raio de curvatura predeterminado (¿), e pelo menos uma abertura (6) está prevista na lâmina (1), a qual está configurada para deixar o elemento de fixação (3) penetrar na lâmina (1) para fixar a ponte (2) no alojamento (8) do cilindro de compressão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DE DESCARGA LAMELAR".

[001] A invenção refere-se a uma válvula de descarga lamelar, especialmente uma válvula lamelar para fechamento e abertura de uma abertura de descarga em um alojamento de um cilindro de compressão de um compressor.

[002] Compressores são empregados, por exemplo, em sistemas de freio de ônibus ou caminhões. Tais compressores apresentam um ou vários cilindros de compressão e estão instalados diretamente no motor do veículo. Frequentemente são empregados compressores alternantes, os quais apresentam um ciclo de trabalho com uma sucção, uma compressão e uma expulsão de ar. Na operação do compressor, por um lado, em virtude de um trabalho de compressão e, por outro lado, em virtude de perdas mecânicas, como por exemplo de uma fricção dos anéis de êmbolo ou de perdas de estrangulamento de uma válvula lamelar, perde-se energia através do motor do veículo. Atualmente, porém, a economia de energia é um desafio principal.

[003] No estado da técnica são conhecidas válvulas de descarga lamelares que, como mostrado nas figuras 1, 2a, 2b, consistem em uma lâmina 1, a qual fecha e abre aberturas 4 de um cilindro de compressão em um alojamento 9 do cilindro de compressão, uma ponte 2, a qual restringe a deformação da lâmina 1 em um estado aberto das aberturas de descarga 4, e elementos de fixação 3. Quando o êmbolo vai para baixo em um cilindro de compressão, a válvula de descarga bloqueia as aberturas de descarga 4 para impedir que ar já expulso, sob pressão, volte para o cilindro de compressão. Quando o êmbolo vai para cima, a lâmina 1 é encurvada para longa da abertura de descarga através de corrente de ar, para deixar passar ar para dentro do canal. O raio de curvatura máximo da lâmina 1 encurvada para longe, a qual se apoia na ponte 2, está indicado com ᵧ na figura 2a. Como indicado acima,

uma parte da energia do ar comprimido é empregada para curvar a lâmina 1.

[004] Do alojamento 9 do cilindro de compressão está representada aqui uma placa de válvula, a qual está disposta em um bloco de cilindro. Alternativamente, porém, não é forçosamente necessária uma placa de válvula separada e a função da placa de válvula separada pode ser exercida por um trecho integrado no alojamento 9 do cilindro de compressão.

[005] Para reduzir a queda de pressão nas válvulas de descarga lamelares, a qual é essencial para um consumo de energia, é necessário ampliar a área de descarga da relação de descarga.

[006] Isto é possível basicamente através de uma ampliação da deformação da lâmina 1, de modo que a lâmina 1 é mais afastada das aberturas de descarga 4, isto é, um curso a (figura 2a) é ampliado, e com isso um espaço de descarga ou área de descarga torna-se maior. Nesse caso, porém, com um espaço construtivo predeterminado (as dimensões do canal de descarga), o qual não pode ser ampliado, a lâmina 1 deforma-se mais e é encurvada com um raio de curvatura menor. Porém, isso leva a uma elevação de tensões de flexão na lâmina 1 e, com isso, a uma redução da vida útil da lâmina 1.

[007] O objetivo da invenção é prover uma válvula de descarga lamelar que, sob condições de compatibilidade, reduz uma queda de pressão na válvula de descarga lamelar.

[008] O objetivo é alcançado através de uma válvula de descarga lamelar de acordo com a reivindicação 1. Desenvolvimentos da invenção são objeto das reivindicações dependentes.

[009] Através da provisão de pelo menos uma abertura para um elemento de fixação na lâmina, é possível ampliar um comprimento da lâmina, para ampliar um distanciamento máximo da lâmina para uma abertura de descarga do cilindro de compressão em um raio de curvatura da lâmina pelo menos aproximadamente igual. Os elementos de fixação podem fixar uma ponte que restringe a deformação máxima da lâmina e, com isso, determina seu raio de curvatura máximo em determinados pontos de fixação dentro da lâmina, de modo que não ocorre necessidade de espaço adicional para fixação fora da lâmina.

[0010] Quando a dita pelo menos uma abertura está disposta preferivelmente em uma região externa da lâmina, é possível posicionar a abertura de descarga, em relação à lâmina, em um ponto onde a deformação máxima da lâmina seja a maior, para configurar uma área de descarga tão grande quanto possível.

[0011] Preferivelmente estão previstas duas aberturas na lâmina. Assim é possível fixar a ponte com dois elementos de fixação de modo seguro.

[0012] A lâmina tem preferivelmente uma forma alongada, isto é, uma forma em que uma dimensão é substancialmente menor em uma primeira direção em relação a uma dimensão em uma segunda direção perpendicular à primeira direção. As aberturas estão dispostas na região de extremidades em uma direção longitudinal, isto é, a direção com a maior dimensão. Assim é possível fixar a ponte com um maior distanciamento de apoio de modo seguro, sem que as aberturas na lâmina liberem aberturas de descarga em uma posição fechada da lâmina.

[0013] Quando a ponte apresenta, preferivelmente, pelo menos um furo de escoamento, o qual está disposto em uma região que coincide com pelo menos uma das aberturas da lâmina disposta na ponte de acordo com os requisitos, ar pode escoar pelo furo de escoamento na ponte através da (s) abertura (s) na lâmia, adicionalmente às áreas de descarga laterais.

[0014] Vantajosamente as aberturas estão abertas para as extremidades na direção longitudinal. Nesse caso existe a possibilidade de utilizar as aberturas com uma área de seção transversal maior para um escoamento melhorado do ar através do furo de escoamento.

[0015] Através da provisão vantajosa de um furo de passagem adicionalmente ao dito pelo menos um furo de escoamento na escova é possível fixar tanto a ponte por meio dos elementos de fixação no furo de passagem quanto, adicionalmente, deixar escoar o ar através do furo de escoamento.

[0016] Quando a abertura está disposta vantajosamente em uma região central da lâmina, existe a possibilidade de fixar a lâmina em uma região central. Assim a lâmina pode curvar-se para cima em vários pontos na sua região de borda, pelo que, com comparação com as fixações na região de borda, tanto várias aberturas de descarga ou aberturas de descarga com uma maior seção transversal total podem ser liberadas quanto o gasto para fixação da ponte é reduzido, uma vez que o elemento de fixação só é necessário em um ponto.

[0017] Vantajosamente esta lâmina tem uma forma alongada, de modo que, quando de uma disposição das aberturas de descarga na região das extremidades na direção longitudinal, o braço de alavanca para deformação da lâmina é maior, para reduzir a força de deformação da lâmina e, comisso, reduzir uma queda de pressão. Nesse caso, através de uma fixação à prova de torção é impedido que a lâmina se torça, de modo que as aberturas de descarga são fechadas com segurança em um estado fechado da lâmina.

[0018] Vantajosamente a fixação à proa de torção está prevista como uma elevação ou depressão na lâmina e uma depressão ou elevação no alojamento do cilindro de compressão complementar à elevação ou depressão. Uma elevação ou depressão na lâmina é produzida de maneira simples através de uma punção ou de um corte de fabricação semelhante.

[0019] A invenção é esclarecida agora como auxílio de exemplos de realização com referência aos desenhos anexos, onde:

[0020] Figura 1 mostra uma representação explodida de uma válvula de descarga lamelar de acordo com o estado da técnica;

[0021] Figura 2a mostra uma vista de corte lateral da válvula de descarga lamelar de acordo com o estado da técnica;

[0022] Figura 2b mostra uma vista isométrica da válvula de descarga lamelar de acordo com o estado da técnica sem representação de uma ponte;

[0023] Figura 3a mostra uma representação de corte lateral de uma válvula de descarga lamelar de acordo com uma primeira forma de realização da invenção;

[0024] Figura 3b mostra uma vista isométrica da válvula de descarga lamelar de acordo com a primeira forma de realização da invenção;

[0025] Figura 4a mostra uma vista isométrica de uma lâmina e de elementos de fixação de uma primeira forma de realização modificada da invenção;

[0026] Figura 4b mostra uma vista superior de uma lâmina alternativa da primeira forma de realização modificada;

[0027] Figura 4c mostra uma vista de corte isométrica da primeira forma de realização modificada da invenção;

[0028] Figura 5a mostra uma representação explodida de uma válvula de descarga lamelar de acordo com uma segunda forma de realização da invenção; e

[0029] Figura 5b mostra uma vista lateral da ponte da válvula de descarga de acordo com uma segunda forma de realização com indicação do raio de curvatura.

[0030] Dados referentes ao espaço como acima, embaixo, lateralmente, ou semelhantes referem-se a uma descrição de uma válvula de descarga lamelar que, como representado nas figuras, está disposta acima de um cilindro de compressão, e cuja lâmina se move para cima, como igualmente representado nas figuras. Esses dados, porém, não são restritivos.

[0031] A figura 3a mostra uma vista de corte lateral de uma válvula de descarga lamelar de acordo com uma primeira forma de realização da invenção e a figura 3b mostra uma vista isométrica da válvula de descarga lamelar de acordo com a primeira forma de realização da invenção. A válvula de descarga lamelar está prevista para fechar e abrir aberturas de descarga (figura 1, número de referência 4) em um alojamento (figura 1, número de referência 9) de um cilindro de compressão de um compressor.

[0032] A forma de realização da válvula de descarga lamelar de acordo com as figuras 3a e 3b apresenta, como o estado da técnica de acordo com as figuras 1, 2a, e 2b, igualmente uma lâmina 1 para fechamento e abertura de uma abertura de descarga não mostrada (figura 1, número de referência 4). Pode estar prevista uma única abertura de descarga ou alternativamente várias aberturas de descarga, sendo que uma área de seção transversal total das aberturas de descarga deve ser escolhida tão grande quanto possível, para minimizar uma perda de pressão quando da expulsão do ar.

[0033] A válvula de descarga lamelar apresenta ainda uma ponte 2, para restringir uma deformação da lâmina 1. A lâmina 1 é curvada para cima através de uma corrente de ar que passa pelas aberturas de descarga dispostas acima da lâmina 1 (figura 1, número de referência 4), até que ela encoste em uma face de apoio 5 voltada para a lâmina 1 em um estado de abertura máximo das aberturas de descarga (figura 1, número de referência 4). A ponte 2 tem, em uma região, uma face de apoio 5 com um raio de curvatura predeterminado ᵧ, o qual é substancialmente idêntico ao raio de curvatura mostrado na figura 2a, de modo que, por um lado, é realizada uma área de descarga tão grande quanto possível, mas, por outro lado, uma vida útil não é reduzida através de uma ampliação de tensões de flexão.

[0034] Além disso, a ponte 2 apresenta uma depressão não representada aqui, através da qual a lâmina 1 é conduzida lateralmente, para restringir um deslocamento lateral da lâmina 1. A ponte 2 apresenta ainda furos de passagem 8 para elementos de fixação 3.

[0035] Os elementos de fixação 3 consistem aqui em respectivos pinos e porcas, mas podem estar configurados também de outra forma, por exemplo, como rebites.

[0036] Como mostrado na figura 3b, a lâmina 1, ao contrário da lâmina 1 no estado da técnica (figura 1, número de referência 2b), aberturas 6 através das quais os elementos de fixação 3 podem atravessar a lâmina 1, para fixar a ponte 2 no alojamento (figura 1, número de referência 9) do cilindro de compressão. Assim é possível ampliar o curso a (figura 2a) para um curso a’ com um raio de curvatura ᵧ da lâmina aproximadamente igual.

[0037] Além disso, alternativamente é possível que esteja prevista apenas uma abertura 6, sendo que então os elementos de fixação 3 penetram apenas através desta abertura 6. Alternativamente existe também a possibilidade de que estejam previstas mais de duas aberturas 6 para os elementos de fixação 3.

[0038] A figura 4a mostra uma vista isométrica da lâmina 1 e dos elementos de fixação 3 de uma primeira forma de realização modificada da invenção. As aberturas 6 não estão formadas aqui como furos de passagem ajustados à dimensão dos elementos de fixação 3, como na forma de realização mostrada na figura 3b, mas sim apresentam dimensões descritas a seguir.

[0039] A figura 4b mostra uma vista superior de uma lâmina alternativa 1 da primeira forma de realização modificada da invenção. As aberturas 6 nesta lâmina 1 estão apertas para as extremidades na direção longitudinal.

[0040] Na figura 4c, de uma vista de corte isométrica da primeira forma de realização modificada da invenção, a ponte 2 apresenta furos de descarga 7 contínuos com dimensões predeterminadas. Os furos de descarga 7 estão previstos em uma respectiva região que coincide substancialmente com as aberturas 6 da lâmina 1 disposta na ponte 2 de acordo com os requisitos. As dimensões das aberturas 6 estão escolhidas de tal modo, que elas correspondam substancialmente às dimensões predeterminadas dos furos de descarga 7 associados. A ponte 2 apresenta os furos de descarga 7 adicionalmente aos furos de passagem 8 para os elementos de fixação 3.

[0041] A figura 5a é uma representação explodida da válvula de descarga lamelar de acordo com uma segunda forma de realização da invenção. Ao contrário da primeira forma de realização, a lâmina 1 apresenta a abertura 6 não em uma região externa da lâmina 1, mas sim a abertura 6, através da qual o elemento de fixação 3 penetra na lâmina 1, está disposta em uma região central.

[0042] Aqui também a lâmina 1 está prevista para fechamento e abertura das aberturas de descarga 4. A ponte 2 está prevista igualmente para restrição da deformação máxima da lâmina 1 em um estado aberto das aberturas de descarga 4. Para isso a ponte 2 apresenta também, aqui, a face de apoio 5 voltada para a lâmina 1. Como a abertura 6 para o elemento de fixação 3 está disposta na região central da lâmina 1, a ponte 2 e também a lâmina 1 são fixadas em sua respectiva região central. Como está mostrado na figura 5b, de uma vista lateral da ponte da válvula de descarga de acordo com a segunda forma de realização, aqui também o raio de curvatura ᵧ corresponde substancialmente aos raios de curvatura ᵧ mostrados nas figuras 2a e 3a, de modo que aqui também uma vida útil da lâmina 1 não é reduzida através de uma ampliação das tensões de flexão.

[0043] Como representado na figura 5a, está prevista uma fixação à prova de torção entre a lâmina 1 e o alojamento 9 do cilindro de compressão. A fixação à prova de torção consiste em três depressões 10, as quais estão feitas no alojamento 9 do cilindro de compressão. Na lâmina 1 estão previstos baixos complementares 11 para as depressões 10, os quais estão salientes para baixo e podem engatar nas depressões 10, para fixar uma posição da lâmina 1 em relação ao alojamento 9. Alternativamente, no alojamento 9 podem estar previstas também elevações, sendo que a lâmina apresenta rebaixos complementares às elevações.

[0044] No exemplo a lâmina 1 encosta na (s) abertura (s) de descarga 4 através de uma utilização de sua forma original durante um ciclo de aspiração do compressor e, através de uma subpressão no cilindro de compressão, é sugada para o alojamento 9 do cilindro de compressão, para fechar a (s) abertura (s) de descarga 4. Durante um ciclo de expulsão a lâmina 1 é curvada para longe da (s) abertura (s) de descarga 4 através do ar que sai em virtude da pressão no cilindro de compressão, de modo que o ar pode fluir para fora. A lâmina 1 é encurvada até que ela encoste na face de apoio 5 da ponte 2, sendo que é fixado um raio de curvatura máximo da lâmina 1. A lâmina 1 se afasta do alojamento 9, em virtude do ar que sai, para minimizar um desgaste em suas bordas. O ar escoa lateralmente através de faces de descarga.

[0045] Através da válvula de descarga lamelar de acordo com a invenção é possível ampliar o curso a (figura 2a) da lâmina 1 com um raio de curvatura da lâmina 1 aproximadamente igual para um curso a’ (figura 3a), para reduzir uma queda de pressão na válvula de descarga lamelar.

[0046] Em uma previsão ótima do furo de descarga 7 ou dos furos de descarga 7 e de aberturas 6 ampliadas na lâmina 1, aqui o ar pode sair, adicionalmente, das aberturas de descarga 4, sendo que aqui, condicionado pelo espaço construtivo, é normalmente possível uma saída mais tranquila do que através das faces de descarga laterais.

[0047] Na segunda forma de realização da invenção o ar pode sair das aberturas de descarga 4 em uma região circunferencial aproximadamente em torno da abertura de descarga 4, de modo que a queda de pressão fica novamente reduzida.

[0048] Todas as características representadas na descrição, nas reivindicações seguintes e no desenho podem ser essenciais para a invenção tanto individualmente quanto em qualquer combinação.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 lâmina 2 ponte 3 elemento de fixação 4 abertura de descarga 5 face de apoio 6 abertura 7 furo de descarga 8 furo de passagem 9 alojamento 10 depressão 11 rebaixo

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de descarga lamelar para uma abertura de descarga (4) em um alojamento (9) de um cilindro de compressão de um compressor, caracterizada pelo fato de que apresenta: - uma lâmina (1) para fechamento e abertura da abertura de descarga (4), - uma ponte (2) para restrição de uma deformação máxima da lâmina (1) em um estado aberto da abertura de descarga (4), e - pelo menos um elemento de fixação (3) para fixação da ponte (2) no alojamento (9) do cilindro de compressão, sendo que a ponte (2) apresenta, em uma região, uma face de apoio (5) voltada para a lâmina (1), a qual apresenta um raio de curvatura predeterminado (ᵧ), e está prevista pelo menos uma abertura (6) na lâmina (1), a qual está configurada para deixar o elemento de fixação (3) penetrar na lâmina (1), para fixar a ponte (2) no alojamento (9) do cilindro de compressão.

2. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita pelo menos uma abertura (6) está disposta em uma região externa da lâmina (1).

3. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que estão previstas duas aberturas na lâmina.

4. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a lâmina (1) tem uma forma alongada e as aberturas (6) estão dispostas na região de extremidades em uma direção longitudinal.

5. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a ponte (2) apresenta pelo menos um furo de descarga (7), o qual está previsto substancialmente em uma região que coincide com a dita pelo menos uma abertura (6) da lâmina (1) disposta na ponte (2) de acordo com a invenção.

6. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as aberturas (6) estão abertas para as extremidades na direção longitudinal.

7. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que a ponte (2) apresenta, adicionalmente ao dito pelo menos um furo de descarga (7), um furo de passagem (8) para o elemento de fixação (3).

8. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita pelo menos uma abertura (6) está disposta em uma região central da lâmina (1), de modo que a ponte (2) e a lâmina (1) estão fixadas em sua respectiva região central.

9. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a lâmina (1) tem uma forma alongada, e está prevista uma fixação à prova de torção entre a lâmina (1) e o alojamento (9).

10. Válvula de descarga lamelar, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a fixação à prova de torção apresenta pelo menos uma elevação ou depressão (10) no alojamento (9) do cilindro de compressão e pelo menos uma depressão ou elevação (11) complementar à elevação ou depressão (10) na lâmina (1).