BRPI0809508B1

BRPI0809508B1 - unidade de válvula operada por solenóide.

Info

Publication number: BRPI0809508B1
Application number: BRPI0809508A
Authority: BR
Inventors: Simmonds Jeffrey; C Williams Kevin; H Neff Robert
Original assignee: Mac Valves Inc
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2020-04-07
Also published as: AU2008236867B2; JP2013092258A; EP2132471A4; PL2132471T3; EP2132471B1; JP5632933B2; NZ579868A; PT2132471T; US20080245427A1; HK1140248A1; JP2010523915A; KR20100015766A; ES2771723T3; CA2682226A1; MX2009010598A; CA2682226C; WO2008123926A3; AU2008236867A1; KR101213838B1; ZA200906777B

Abstract

unidade de válvula operada por solenide uma unidade de válvula (10) inclui um recipiente de solenoide (14) tendo uma bobina interna. um corpo de válvula (12) conectado ao recipiente de solenoide (14) inclui um orifício de entrada (50) e um primeiro assento de válvula. um retentor ajustável (80) axialmente conectado através de rosca ao corpo de válvula (12) inclui umaporção de extremidade definindo um segundo assento de válvula (96). um membro/armadura de válvula (18) homogêneo disposto de modo deslizante no corpo de válvula (12) se move na presença de um fluxo magnético gerado por bobina entre posições fechada de válvula e aberta de válvula. uma primeira área de superfície de membro/armadura de válvula está em comunicação fluida com um fluido pressurizado pelo orifício de entrada (50). uma segunda área de superfície de membro/armadura de válvula está em comunicação fluida com o fluido pressurizado na posição fechada de válvula. a primeira área de superfície é igualmente igual à segunda área de superfície e o fluido pressurizado atua nas primeira e segunda áreas de superfície definindo uma condição balanceada em pressão na posição fechada de válvula.

Description

UNIDADE DE VÁLVULA OPERADA POR SOLENÓIDE

CAMPO [001] A presente exposição relaciona-se a válvulas operadas por solenoide usadas para isolar e controlar fluxo de um fluido pressurizado.

FUNDAMENTO [002] As declarações nesta seção proveem somente informação de fundamento relacionada à presente exposição e podem não constituir técnica anterior.

[003] Válvulas operadas por solenoide são conhecidas que proveem controle de um fluido tal como ar pressurizado para uso em operar equipamento adicional tais como separadores, máquinas empacotadoras, processadores de comida e similares. A fim de reter a válvula operada por solenoide em uma posição fechada, membros de solicitação tais como molas são conhecidos.

[004] Também é conhecido, por exemplo, na Patente US 4.598.736 para Chorkey, que uma pressão de entrada do fluido pressurizado pode ser balanceada dentro da válvula para reduzir a força requerida pela unidade de solenoide para mover um membro de válvula entre posições fechada e aberta. Projetos conhecidos têm várias desvantagens porém. O membro de válvula é montado frequentemente de várias partes que aumenta os custos de válvula. Projetos conhecidos também proveem elementos de válvula resilientes separados que podem ser espaçados amplamente um do outro para prover uma vedação de válvula aberta e válvula fechada. Um deslocamento total ou curso do membro de válvula não é geralmente ajustável. Equilibrar o membro de válvula para permitir movimento deslizante livre do membro de válvula requer frequentemente múltiplas passagens de fluxo, que também aumenta custos e complexidade de válvula. Além disso, projetos de válvula comuns não proveem ajustar axialmente o espaçamento entre superfícies de assentamento e portanto não podem se adaptar para controlar integridade de assento quando desgaste do material de vedação resiliente ocorre. Válvulas

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 8/118 / 25 comuns também carecem da capacidade para impedir o fluido de sistema de contatar a bobina da unidade de solenoide. Umidade e sujeira como contaminadores no fluido podem portanto entrar na unidade de solenoide, que pode resultar em adesão de válvula, potência de válvula reduzida, ou tempos operacionais atrasados.

SUMÁRIO [005] De acordo com várias concretizações de uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão da presente exposição, uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão inclui uma recipiente de solenoide. Um corpo de válvula está conectado ao recipiente de solenoide. Uma peça de polo conectada ao recipiente de solenoide é operável para transferir um fluxo magnético. Um membro/armadura de válvula homogêneo está disposto de modo deslizante no corpo de válvula e é móvel de uma posição fechada de válvula a uma posição aberta de válvula na presença do fluxo magnético.

[006] De acordo com outras concretizações, uma unidade de válvula operada por solenoide inclui uma recipiente de solenoide tendo uma bobina disposta internamente. Um corpo de válvula está conectado ao recipiente de solenoide. O corpo de válvula tem um primeiro assento de válvula. Uma peça de polo conectada ao recipiente de solenoide transfere um fluxo magnético gerado pela bobina. Um retentor ajustável axialmente está conectado através de rosca ao corpo de válvula. Uma porção de extremidade do retentor define um segundo assento de válvula. Deslocamento axial do retentor posiciona axialmente o segundo assento de válvula com respeito ao primeiro assento de válvula. Um membro/armadura de válvula homogêneo disposto de modo deslizante no corpo de válvula é móvel na presença do fluxo magnético de uma posição fechada de válvula tendo um elemento de válvula resiliente em contato com o primeiro assento de válvula para uma posição aberta de válvula tendo o elemento de válvula resiliente em contato com o segundo assento de válvula.

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 9/118 / 25 [007] De acordo com ainda outras concretizações, uma unidade de válvula operada por solenoide balanceada em pressão inclui um recipiente de solenoide tendo uma bobina disposta internamente. Um corpo de válvula está conectado de modo liberável ao recipiente de solenoide. O corpo de válvula tem um orifício de entrada e um primeiro assento de válvula. Um retentor ajustável axialmente está conectado através de rosca ao corpo de válvula, e tem uma porção de extremidade definindo um segundo assento de válvula. Um membro/armadura de válvula homogêneo está disposto de modo deslizante no corpo de válvula e é móvel na presença de um fluxo magnético gerado pelo bobina entre uma posição fechada de válvula e uma posição aberta de válvula. Uma primeira área de superfície do membro/armadura de válvula está em comunicação fluida com um fluido pressurizado pelo orifício de entrada. Uma segunda área de superfície do membro/armadura de válvula está em comunicação fluida com o fluido pressurizado na posição fechada de válvula. A primeira área de superfície é substancialmente igual à segunda área de superfície com o fluido pressurizado atuando igualmente em ambas as primeira e segunda áreas de superfície definindo uma condição balanceada em pressão na posição fechada de válvula.

[008] De acordo com ainda outras concretizações, uma unidade de válvula operada por solenoide inclui um recipiente de solenoide. Um corpo de válvula está conectado ao recipiente de solenoide. Um peça de polo conectada ao solenoide é operável para transferir um fluxo magnético. Um membro/armadura de válvula homogêneo disposto de modo deslizante no corpo de válvula é móvel axialmente de uma posição fechada de válvula a uma posição aberta de válvula por uma força de tração do fluxo magnético operável para puxar o membro/armadura de válvula para a peça de polo.

[009] De acordo com concretizações adicionais, uma unidade de válvula operada por solenoide inclui um recipiente de solenoide tendo uma bobina disposta internamente. Um corpo de válvula está conectado ao recipiente de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 10/118 / 25 solenoide. Um retentor ajustável axialmente está conectado através de rosca ao corpo de válvula. Uma peça de polo está conectada ao recipiente de solenoide operável para transferir um fluxo magnético gerado pela bobina. Um membro/armadura de válvula homogêneo disposto de modo deslizante no retentor ajustável axialmente é puxado operativamente por um fluxo magnético gerado pela bobina para a peça de polo entre uma posição fechada de válvula e uma posição aberta de válvula. Um membro de vedação disposto entre o membro/armadura de válvula e o retentor ajustável axialmente é operável para criar uma vedação de fluido entre o membro/armadura de válvula e o retentor ajustável axialmente para impedir um fluido pressurizado dentro do corpo de válvula de contatar a bobina em qualquer das posições aberta e fechada de válvula.

[0010] Áreas adicionais de aplicabilidade se tornarão aparentes da descrição provida aqui. Deveria ser entendido que a descrição e exemplos específicos são planejados só para propósitos de ilustração e não são pretendidos para limitar a extensão da presente exposição.

DESENHOS [0011] Os desenhos descritos aqui são só para propósitos de ilustração e não são pretendidos para limitar a extensão da exposição presente de qualquer forma.

- Figura 1 é uma vista de elevação lateral de seção transversal de uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão de 3 vias da presente exposição em uma posição desenergizada;

- Figura 2 é uma vista de elevação lateral de seção transversal da válvula da Figura 1 em uma posição energizada;

- Figura 3 é uma vista de elevação lateral de seção transversal mostrando área 3 da Figura 1;

- Figura 4 é uma vista de elevação lateral de seção transversal de outra válvula operada por solenoide balanceada em pressão modificada da

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Figura 1 para adicionar uma vedação de fluido impedindo entrada de fluido na unidade de solenoide;

- Figura 5 é uma vista de elevação lateral de seção transversal da válvula da Figura 4 em uma posição aberta de válvula, adicionalmente mostrando a válvula conectada a um bloco de corpo de válvula;

- Figura 6 é uma vista de elevação lateral de seção transversal de uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão no lado de entrada bidirecional da presente exposição;

- Figura 7 é uma vista de elevação lateral de outra concretização de uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão no de lado de entrada bidirecional da presente exposição;

- Figura 8 é uma vista de perspectiva de uma unidade de coletor tendo uma pluralidade das válvulas balanceadas em pressão bidirecionais da Figura 7 em comunicação com múltiplos dispositivos de distribuição de fluxo;

- Figura 9 é uma vista de elevação lateral de seção transversal de uma válvula operada por solenoide balanceada em pressão no de lado de entrada bidirecional da presente exposição modificada da válvula da Figura 6; e

- Figura 10 é uma vista de elevação lateral de seção transversal mostrando área 10 da Figura 9.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0012] A descrição seguinte é meramente exemplar em natureza e não é pretendida para limitar a presente exposição, aplicação ou usos. Deveria ser entendido que ao longo dos desenhos, numerais de referência correspondentes indicam partes e características iguais ou correspondentes.

[0013] Se referindo geralmente à Figura 1, uma unidade de válvula 10 da presente exposição inclui um corpo de válvula 12 conectado de modo liberável a um recipiente de solenoide 14 usando uma conexão rosqueada 16.

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Um membro/armadura de válvula combinado 18 é deslizável em qualquer uma de uma direção de fechamento de válvula A ou uma direção de abertura de válvula B. Membro/armadura de válvula 18 é feito como uma combinação homogênea ou unitária de um membro de válvula e uma armadura em um único elemento. Em várias concretizações, membro/armadura de válvula 18 é feito de um material magneticamente afetado tal como aço, aço inoxidável e similar.

[0014] Uma bobina 22 que inclui fio em uma pluralidade de enrolamentos está posicionada dentro de recipiente de solenoide 14. Uma peça de polo ajustável 24 está posicionada dentro de bobina 22 e conectada a um recipiente de solenoide 14 usando uma conexão rosqueada 26. Peça de polo ajustável 24 transfere um fluxo magnético de uma bobina energizada 22 para puxar membro/armadura de válvula 18 de uma posição fechada de válvula para uma aberta de válvula. Um membro de solicitação 28, tal como uma mola espiral, dentro de corpo de válvula 12 provê uma força de solicitação para solicitar continuamente o membro/armadura de válvula 18 para a direção de fechamento de válvula A. Na posição fechada de válvula mostrada, um intervalo de folga 30 é provido entre membro/armadura de válvula 18 e peça de polo ajustável 24. Intervalo de folga 30 é criado quando o membro de solicitação 28 impele membro/armadura de válvula 18 na direção de fechamento de válvula A. Intervalo de folga 30 é ajustável girando a peça de polo ajustável 24 usando conexão rosqueada 26 para deslocar axialmente a peça de polo ajustável 24 em qualquer uma da direção de abertura de válvula A ou da direção de fechamento de válvula B. Intervalo de folga 30 define um deslocamento axial total de membro/armadura de válvula 18 entre as posições fechada de válvula (desenergizada) e aberta de válvula (energizada) mais sobre-curso. Intervalo de folga 30 também provê deslocamento axial ajustável para compensar desgaste do membro de válvula e/ou assento de válvula. Intervalo de folga 30

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 13/118 / 25 pode ser ajustado ao longo da vida da unidade de válvula para manter o tempo de resposta da válvula consistente. Diminuir a intervalo de folga 30 diminui o tempo que leva para a válvula se abrir, isto é, o tempo de abertura de válvula, e reciprocamente, aumentar intervalo de folga 30 aumenta um tempo de abertura de válvula. Intervalo de folga 30 é fixado inicialmente para alcançar desempenho ótimo para a aplicação particular.

[0015] Uma primeira extremidade de membro de solicitação 28 está posicionada dentro de uma cavidade de membro 32 criada a uma extremidade 34 de membro/armadura de válvula 18. Uma segunda extremidade de membro de solicitação 28 está retida dentro de uma cavidade de peça de polo 36 criada em uma extremidade de peça de polo 38 de peça de polo ajustável 24. Uma bucha de solenoide 40 está posicionada entre a bobina 22 e membro/armadura de válvula 18. Membro/armadura de válvula 18 está disposto de modo deslizante dentro de uma cavidade de bucha 42 de bucha de solenoide 40. Um material para bucha de solenoide 40 pode ser provido de um material magnético tal como aço ou aço inoxidável e provê um encaixe deslizante para membro/armadura de válvula 18. Um membro de conector elétrico 44, que pode incluir um ou mais fios elétricos, está conectado e se estende exteriormente de bobina 22. Membro de conector elétrico 44 provê energia elétrica para energizar a bobina 22 de uma fonte de energia (não mostrada). Recipiente de solenoide 14, membro/armadura de válvula 18, bobina 22, peça de polo ajustável 24, bucha de solenoide 40, e membro de conector elétrico 44 juntos definem uma unidade de solenoide.

[0016] Uma passagem de equalização de pressão 46 se estendendo ao longo de um comprimento de membro/armadura de válvula 18 está orientada longitudinalmente e substancialmente coaxialmente com uma passagem correspondente 48 criada por peça de polo ajustável 24. Passagem de equalização de pressão 46 e passagem 48 juntas proveem um trajeto de fluxo para fluidos tal como ar que é deslocado quando o membro/armadura de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 14/118 / 25 válvula 18 desliza dentro de corpo de válvula 12. Passagem de equalização de pressão 46 também pode descarregar fluido (por exemplo, ar) que está presente devido a vazamento de vedação.

[0017] Corpo de válvula 12 inclui um orifício de entrada 50, que está em comunicação fluida com uma passagem de entrada 52, que por sua vez se conecta a uma câmara pressurizada 54. Passagem de entrada 52 pode ser o mesmo ou um diâmetro maior como orifício de entrada 50 ou pode ser menor como mostrado. Passagem de entrada 52 pode adicionalmente estar na forma de fendas, ou provida em outras formas geométricas, incluindo, mas não limitada a retangular, oval, e similar. Fluido em câmara pressurizada 54 é provido de uma fonte (não mostrada) de fluido pressurizado tal como ar. O fluido pressurizado é retido dentro de câmara pressurizada 54, quando a unidade de válvula 10 está na posição fechada de válvula, por uma vedação 56 disposto em um pistão 58 definindo uma extremidade de membro/armadura de válvula 18. Pistão 58 é recebido de modo deslizante dentro de uma cavidade de cilindro 60 de corpo de válvula 12. Uma extremidade de câmara pressurizada 54 oposta de vedação 56 é selada quando um elemento de válvula 62 está engatado com um primeiro assento de válvula 64 de corpo de válvula 12. Primeiro assento de válvula 64 pode definir uma superfície de canto vivo, chanfrado, ou arredondado. Elemento de válvula 62 pode ser formado ou usinado do mesmo material como membro/armadura de válvula 18 ou pode ser feito de um material resiliente tal como borracha ou material de borracha sintética conectado tal como por união, sobre-moldagem, vedação frouxa, ou outros processos conhecidos para membro/armadura de válvula 18. Membro/armadura de válvula 18 pode ser feito de qualquer material capaz de ser afetado pelo fluxo magnético criado por peça de polo ajustável 24 quando a bobina 22 é energizada.

[0018] Corpo de válvula 12 também inclui um orifício de cilindro 66 em comunicação fluida com uma passagem de orifício de cilindro 68. Um orifício

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 15/118 / 25 de descarga 70 também é provido em corpo de válvula 12 que está em comunicação fluida com uma passagem de orifício de descarga 72. Passagem de orifício de cilindro 68 está em comunicação fluida com uma câmara de orifício de cilindro 74. Em várias concretizações, a câmara de orifício de cilindro 74 é criada como uma cavidade circunferencial em corpo de válvula

12. Passagem de orifício de descarga 72 está em comunicação fluida com uma câmara de orifício de descarga 76. Em várias concretizações, a câmara de orifício de descarga 76 é criada como uma depressão circunferencial ou cavidade em membro/armadura de válvula 18, que está posicionado próximo a orifício de descarga 70 em qualquer posição operacional de membro/armadura de válvula 18.

[0019] Quando unidade de válvula 10 está na posição fechada de válvula, fluido dentro câmara de orifício de descarga 76 é descarregado por uma cavidade de orifício de descarga 78 que está em comunicação fluida por passagem de orifício de descarga 72 com orifício de descarga 70. De acordo com várias concretizações, a cavidade de orifício de descarga 78 é criada como uma fenda circunferencial provida em um retentor ajustável 80, que está posicionado próximo à passagem de orifício de descarga 72. Retentor ajustável 80 está conectado a corpo de válvula 12, depois de inserção de membro/armadura de válvula 18, usando uma conexão rosqueada 82 para ser ajustável axialmente paralelo ao eixo longitudinal de válvula 20 girando o retentor ajustável 80. Movendo axialmente o retentor ajustável 80, uma distância entre retentor ajustável 80 e elemento de válvula 62 na posição fechada de válvula pode ser aumentada ou diminuída e fixada na posição ótima ou desejada. Este ajuste também determina uma taxa de fluxo da válvula. Uma vedação de fluido é criada entre o retentor ajustável 80 e uma parede interna de corpo de válvula 12 usando um primeiro e um segundo aneis-O 84, 86. Primeiro e segundo aneis-O 84, 86 expandem cavidade de orifício de descarga 78, passagem de orifício de descarga 72, e orifício de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 16/118 / 25 descarga 70 e criam uma vedação de fluido que previne transferência de fluido pelo orifício de descarga 70 ou pela seção de bobina 22 quando membro/armadura de válvula está posicionado na posição aberta de válvula. [0020] Corpo de válvula 12 adicionalmente inclui uma pluralidade de vedações de corpo, que no exemplo mostrado são providos como aneis-O de borracha ou de material elástico, mas que também podem ser outros tipos de vedações adaptáveis para atuar sobre o perímetro de corpo de válvula 12. Estas vedações incluem uma primeira vedação de corpo 88, uma segunda vedação de corpo 90, uma terceira vedação de corpo 92, e uma quarta vedação de corpo 94. Primeira, segunda, terceira e quarta vedações de corpo 88, 90, 92, 94 são recebidas parcialmente em cavidades de vedação ou fendas circunferenciais criadas em corpo de válvula 12 e são pretendidos para coincidir de modo vedado com um bloco de corpo de válvula tal como o bloco de corpo mostrado e descrito em referência à Figura 5. Em várias concretizações, o corpo de válvula 12 tendo primeira, segunda, terceira e quarta vedações de corpo 88 por 94 portanto define uma unidade de cartucho que é recebida de modo deslizante dentro e é removível do bloco de corpo correspondente.

[0021] A posição fechada de válvula mostrada na Figura 1 está definida por engate de um primeiro lado 95 de elemento de válvula 62 com primeiro assento de válvula 64. O fluido pressurizado provido por orifício de entrada 50 é por esse meio retido dentro de câmara pressurizada 54. Na posição fechada de válvula, pressão de fluido em orifício de cilindro 66 é descarregada por orifício de descarga 70 por um trajeto que inclui câmara de orifício de cilindro 74, câmara de orifício de descarga 76, cavidade de orifício de descarga 78, e passagem de orifício de descarga 72. Na posição fechada de válvula, a bobina 22 é desenergizada que permite à força de solicitação provida por membro de solicitação 28 solicitar o membro/armadura de válvula 18 para a direção de fechamento de válvula A que assenta elemento

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 17/118 / 25 de válvula 62 contra primeiro assento de válvula 64. Como previamente notado, o intervalo de folga 30 provido entre primeira extremidade 34 de membro/armadura de válvula 18 e extremidade de peça de polo 38 de peça de polo ajustável 24 é ajustável e pode ser feita menor ou maior girando a peça de polo ajustável 24 usando a conexão rosqueada 26 tanto para aumentar ou diminuir o intervalo de folga 30. Aumentar ou diminuir o intervalo de folga 30 pode aumentar ou diminuir, respectivamente, um tempo de abertura e fechamento de unidade de válvula 10. Intervalo de folga 30 também pode ser mantido durante a vida de unidade de válvula 10, por exemplo, para permitir ajuste de compressão ou desgaste de elemento de válvula 62.

[0022] Ajuste axial de peça de polo ajustável 24 controla operativamente uma dimensão X de intervalo de folga 30 criado entre peça de polo ajustável 24 e o membro/armadura de válvula 18 com o membro/armadura de válvula 18 na posição fechada de válvula. O intervalo de folga 30 também iguala a uma distância de curso total do membro/armadura de válvula 18, determinada por uma distância entre os assentos de válvula contrários, que afeta o tempo operacional de unidade de válvula 10. De acordo com várias concretizações, o intervalo de folga 30 pode ser aproximadamente 0,13 mm. Acesso à peça de polo ajustável 24 é provido por uma extremidade aberta de unidade de válvula 10, portanto a peça de polo ajustável 24 pode ser girada para ajustar axialmente sua posição para controlar o curso ou sobre-curso da unidade de solenoide até mesmo quando a bobina 22 da válvula está energizada. Ajuste de campo de unidade de válvula 10 é portanto provido. Ajuste de campo também otimiza uma força de deslocamento de válvula, provê compensação de desgaste, e pode ser usado para manter tempos de resposta consistentes ao longo de um período de vida de válvula.

[0023] Se referindo agora à Figura 2, quando a bobina 22 é energizada, um campo magnético ou fluxo definindo uma força de tração é criado por

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 18/118 / 25 peça de polo ajustável 24, que puxa magneticamente ou puxa membro/armadura de válvula 18 na direção de abertura de válvula B superando a força de solicitação de membro de solicitação 28. Um segundo assento de válvula 96 está definido a uma extremidade de retentor ajustável 80. A posição aberta de válvula é definida quando o primeiro lado 95 de elemento de válvula 62 se moveu longe de primeiro assento de válvula 64 e um segundo lado contrário 97 de elemento de válvula 62 contata o segundo assento de válvula 96. A posição aberta de válvula também ocorre quando o intervalo de folga 30' está reduzido, mas não permitida alcançar um valor zero, que permitiria ao membro/armadura de válvula 18 contatar a peça de polo ajustável 24. Contato entre o membro/armadura de válvula 18 e peça de polo ajustável 24 é indesejável porque contato de vedação completo pode não estar presente entre o membro/armadura de válvula 18 e peça de polo ajustável 24, e porque contato repetido pode resultar em colisão das partes de metal e ruído aumentado. Eliminar contato portanto aumenta a vida operacional de unidade de válvula 10 eliminando desgaste de metal.

[0024] Segundo assento de válvula 96 pode definir uma extremidade de acanto vivo, chanfrado, ou arredondado de retentor ajustável 80 posicionado próximo a elemento de válvula 62. Primeiro assento de válvula 64 também pode definir uma forma de canto vivo, chanfrado, ou arredondado. Como previamente notado, o retentor ajustável 80, e portanto uma posição de segundo assento de válvula 96, é ajustável longitudinalmente por rotação de retentor ajustável 80 usando conexão rosqueada 82. Ajustando a posição axial de retentor ajustável 80 e portanto segundo assento de válvula 96, uma distância total Y entre primeiro assento de válvula 64 e segundo assento de válvula 96 pode ser ajustada. Este ajuste permite compressão fixa e desgaste de elemento de válvula 62 e ajuste dos tempos de abertura e fechamento de válvula.

[0025] Com a bobina 22 na condição energizada, a unidade de válvula

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 19/118 / 25 permanecerá na posição aberta de válvula mostrada na Figura 2. Na posição aberta de válvula, o fluido tal como ar pressurizado provido por orifício de entrada 50 em câmara pressurizada 54 é descarregado por câmara de orifício de descarga 74, passagem de orifício de cilindro 68, e orifício de cilindro 66 para um componente ou dispositivo operado por fluido (não mostrado). Fluxo por unidade de válvula 10 é portanto em uma direção de fluxo de entrada C por orifício de entrada 50 e em uma direção de fluxo de saída D de orifício de cilindro 66.

[0026] Quando o elemento de válvula 62 entra em contato com segundo assento de válvula 96, o orifício de descarga 70 é isolado. Além do trajeto de saída provido por orifício de descarga 70, na posição aberta válvula, fluido em unidade de válvula 10 também pode sair por uma passagem 98 definida entre membro/armadura de válvula 18 e uma manga de bucha 100 de bucha de solenoide 40. Fluido escapando por passagem 98 sairá de corpo de válvula 12 e unidade de válvula 10 por conexão rosqueada 26 e portanto pode contatar a bobina 22. Estes trajetos estão isolados na posição fechada de válvula. Porque é antecipado que uma diferencial de pressão entre fluido em de câmara de orifício de descarga 76 e orifício de descarga 70 é significativamente menor que um diferencial de pressão entre câmara de orifício de descarga 76 por passagem 98 e conexão rosqueada 26, fluido geralmente descarregará por orifício de descarga 70 na posição fechada de válvula. Quando a bobina 22 é desenergizada, o membro de solicitação 28 retornará membro/armadura de válvula 18 para a posição fechada de válvula mostrada na Figura 1.

[0027] Se referindo agora a ambas Figuras 2 e 3, quando membro/armadura de válvula 18 está na posição fechada de válvula (Figura 3) ou na posição aberta de válvula (Figura 2), uma condição de pressão balanceada existe devido à geometria provida a extremidades contrárias de câmara pressurizada 54. Como mostrado especificamente na Figura 3, quando elemento de válvula 62 entra em contato com primeiro assento de válvula 64,

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 20/118 / 25 uma primeira área de superfície E de uma parede de extremidade de pistão 102 é substancialmente igual a uma segunda área de superfície F da porção exposta de fluido correspondente de elemento válvula de 62. Portanto, uma pressão de fluido P1 atuando contra a primeira área de superfície E é substancialmente igual a uma pressão de fluido P2 atuando contra a segunda área de superfície F. Porque a pressão P1 é substancialmente igual à pressão P2, a pressão de fonte em orifício de entrada 50 não atua para deslocar o membro/armadura de válvula 18 da posição fechada de válvula. A condição balanceada em pressão permite a força de solicitação provida por membro de solicitação 28 (não mostrado nesta vista) ser a força única atuando para reter o membro/armadura de válvula 18 na posição fechada de válvula. Quando a bobina 22 é energizada subsequentemente, desprezando as forças estáticas afetando o membro/armadura de válvula 18, a força de entrada requerida para mover o membro/armadura de válvula 18 das posições fechada de válvula à aberta de válvula só tem que ser maior do que a força de solicitação de membro de solicitação 28. Isto reduz a quantidade de energia requerida para deslocar o membro/armadura de válvula 18 e portanto reduz o tempo de abertura de unidade de válvula 10. Até mesmo se o elemento de válvula 62 se desgastar com o passar do tempo com uso, a segunda área de superfície F é substancialmente inalterada, portanto mantendo a condição balanceada em pressão em membro/armadura de válvula 18. Uma distância Z entre um canto definido como segundo assento de válvula 96 de retentor ajustável 80 e uma segunda face 103 de elemento de válvula 62 é mostrada. Distância Z é ajustável por deslocamento axial de retentor ajustável 80. A condição balanceada em pressão também ocorre com a válvula na posição aberta de válvula (Figura 2) quando fluxo de fluido por orifício de cilindro 66 para, porque a área das superfícies de assento de válvula contrárias é substancialmente igual. Estas áreas sendo balanceadas em pressão também mantêm tempos de resposta de válvula consistentes com qualquer variação de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 21/118 / 25 pressão de fluido.

[0028] Se referindo de volta à Figura 2, quando a unidade de válvula 10 está na posição aberta de válvula, depois que o volume fluido passou de orifício de entrada 50 por orifício de cilindro 66 que é usado para operar o equipamento a jusante, a pressão de fluido em orifício de entrada 50 é substancialmente igual à pressão de fluido em orifício de cilindro 66. Uma condição balanceada em pressão substancialmente existe na posição aberta de válvula devido à forma angular dos lados contrários de elemento de válvula 62. A pressão de fluido atuando contra lados contrários de elemento de válvula 62 no ponto de contato de elemento de válvula 62 e segundo assento de válvula 96 é substancialmente igual. Quando a bobina 22 é desenergizada subsequentemente, a força de solicitação de elemento de solicitação 28 precisa superar só a pressão de fluido mínima para iniciar movimento de membro/armadura de válvula 18 da posição fechada de válvula na direção de fechamento de válvula A de volta à posição fechada de válvula mostrada na Figura 1.

[0029] Se referindo agora à Figura 4, uma unidade de válvula 104 é modificada de unidade de válvula 10 para adicionar uma vedação de fluido. Um membro/armadura de válvula 106 é modificado de membro/armadura de válvula 18 adicionando um membro de vedação 108 tal como um anel-O que está posicionado dentro de um sulco de vedação 110 criado em membro/armadura de válvula 106. Membro de vedação 108 provê uma vedação de fluido entre membro/armadura de válvula 106 e uma face de cavidade 112 de retentor ajustável 80. Os componentes restantes de unidade de válvula 104 são substancialmente inalterados de unidade de válvula 10.

[0030] Adicionando o membro de vedação 108 à unidade de válvula 104, a passagem 98 é isolada sob qualquer condição operacional de unidade de válvula 104. Uso de membro de vedação 108 pode ser selecionado dependendo do tipo de fluido a ser controlado por unidade de válvula 104, por

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 22/118 / 25 exemplo em ambientes quando o fluido não é filtrado facilmente para remover contaminadores tais como sujeira ou umidade, ou quando o fluido é corrosivo com respeito aos materiais de unidade de válvula 10 incluindo bobina 22. Uso de membro de vedação 108 impede os efeitos prejudiciais do fluido não filtrado ou corrosivo de alcançar a área de bobina 22 de unidade de válvula 104. Quando uma elemento de válvula 114 de membro/armadura de válvula 106 contata um assento de válvula tanto na posição fechada de válvula ou na posição aberta de válvula, e para qualquer posição entre elas, o membro de vedação 108 isola o trajeto de fluxo de passagem 98 e conexão rosqueada 26. A adição de membro de vedação 108 também provê a capacidade para usar a unidade de válvula 104 como uma válvula normalmente fechada, uma válvula normalmente aberta, como um seletor, ou como uma unidade de desviador. O orifício de entrada também pode ser localizado de novo a qualquer dos orifícios identificados e a unidade de válvula 104 também pode ser usada com um sistema conectado a vácuo.

[0031] Se referindo agora à Figura 5, uma instalação exemplar de unidade de válvula 104 em um bloco de corpo 116 é mostrada. Unidade de válvula 10 (não mostrada) seria instalada semelhantemente. Bloco de corpo 116 é exemplar de qualquer tipo de configuração para um membro receptor de unidade de válvula 104. Bloco de corpo 116 pode incluir uma pluralidade de orifícios de fluido que definem trajetos de comunicação de fluido para cada um de orifício de entrada 50, orifício de cilindro 66 e orifício de descarga 70. Estes orifícios de fluido incluem um primeiro orifício de fluido 118 em comunicação fluida com cada um dos orifícios de entrada 50, um segundo orifício de fluido 120 em comunicação fluida com cada um dos orifícios de cilindro 66, e um terceiro orifício de fluido 122 em comunicação fluida com cada um dos orifícios de descarga 70. Primeiro, segundo e terceiro orifícios de fluido 118, 120, 122 podem ser adaptados para receber um conector 124 tal como um conector rosqueado, soldado, estampado, ou outro semelhante. Cada

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 23/118 / 25 conector 124 está por sua vez conectado a uma linha de fluido 126 que pode prover por exemplo uma fonte de fluido pressurizado a orifício de entrada 50, um trajeto de fluxo para fluido descarregado de unidade de válvula 104 para um dispositivo operável por pressão, ou descarregar o fluido à atmosfera de orifício de descarga 70.

[0032] No exemplo mostrado por Figura 5, o membro/armadura de válvula 106 está posicionado na posição aberta de válvula que provê um trajeto de comunicação fluida entre o orifício de entrada 50 e orifício de cilindro 66. Nesta condição, fluido em orifício de entrada 50 passará por unidade de válvula 104 e descarregará por orifício de cilindro 66. Vedações de corpo como primeira, segunda, terceira, e quarta vedações de corpo 88 por 94 permitem a unidade de válvula 104 ser inserida de modo liberável como um cartucho em bloco de corpo 116. Isto permite a unidade de válvula 104 ser removida para manutenção tal como substituição de quaisquer das várias vedações ou ajuste de retentor ajustável 80.

[0033] Se referindo agora à Figura 6, uma unidade de válvula bidirecional 128 da presente exposição inclui um corpo de válvula 130 conectado de modo liberável a uma recipiente de solenoide 132 usando uma conexão rosqueada 134. Um membro/armadura de válvula 136 está disposto de modo deslizante em corpo de válvula 130 para movimento deslizante em um eixo de válvula longitudinal 138. Semelhante a membro/armadura de válvula 18, membro/armadura de válvula 136 é movível em cada uma da direção de fechamento de válvula A e da direção de abertura de válvula B.

[0034] Uma bobina 140 está disposta dentro de recipiente de solenoide 132. Uma peça de polo ajustável axialmente 142 semelhante à peça de polo ajustável 24 está conectada a um recipiente de solenoide 132 usando uma conexão rosqueada 144. Um membro de solicitação 146 tal como uma mola de bobina semelhante a membro de solicitação 28 está posicionado entre uma

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 24/118 / 25 porção flangeada 148 de membro/armadura de válvula 136 e uma bucha de solenoide 150. Membro de solicitação 146 impele membro/armadura de válvula 136 na direção de fechamento de válvula A e portanto define um intervalo de folga 151 entre membro/armadura de válvula 136 e peça de polo ajustável 142 quando membro/armadura de válvula 136 está na posição fechada de válvula. Intervalo de folga 151 é semelhante em função e ajuste ao intervalo de folga 30 provida para unidade de válvula 10.

[0035] Membro/armadura de válvula 136 está disposto de modo deslizante dentro de um manga de bucha 152 de bucha de solenoide 150. Uma passagem 154 é criada entre a manga de bucha 152 e membro/armadura de válvula 136 semelhante à passagem 98. Uma passagem de equalização de pressão 156 também é provida em membro/armadura de válvula 136 semelhante em função à passagem de equalização 46.

[0036] Corpo de válvula 130 inclui um orifício de entrada 158 que está disposto a um ângulo α com respeito a eixo longitudinal de válvula 138. De acordo com várias concretizações, o ângulo α é aproximadamente 45 graus, mas pode variar na discrição do fabricante. Orifício de entrada 158 está em comunicação fluida com uma câmara pressurizada 160. Fluido em câmara pressurizada 160 é retido por uma vedação 162 tal como um anel-O retido circunferencialmente sobre um pistão 164 de membro/armadura de válvula 136. Vedação 162 contata uma cavidade de cilindro 166 de corpo de válvula 130 para criar um limite de fluido de pressão a uma extremidade de câmara pressurizada 160. Uma extremidade oposta de câmara pressionada 160 é criada quando um elemento de válvula 168 semelhante a elemento de válvula 62 contata um assento de válvula 170 de corpo de válvula 130. A condição balanceada em pressão de unidade de válvula 10 é duplicada pela configuração de unidade de válvula bidirecional 128.

[0037] Corpo de válvula 130 adicionalmente inclui um orifício de cilindro 172 que está em comunicação fluida usando uma passagem de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 25/118 / 25 orifício de cilindro 174 com uma câmara de orifício de descarga 176. Pressão de fluido em orifício de entrada 158 é normalmente isolada de câmara de orifício de cilindro 176 e portanto de orifício de cilindro 172 na posição fechada de válvula por contato de elemento de válvula 168 com assento de válvula 170. Um membro de vedação (não mostrado) tal como membro de vedação 108 mostrado e descrito em referência à Figura 4 também pode ser adicionado a membro/armadura de válvula 136 para prevenir transferência de fluido pressurizado por passagem 154 e conexão rosqueada 144. Este membro de vedação pode ser posicionado em porção flangeada 48 ou entre membro/armadura de válvula 136 e manga de bucha 152.

[0038] Corpo de válvula 130 difere de corpo de válvula 12 em sua geometria próxima à posição de pistão 164. Uma primeira vedação de corpo 178 tal como um anel-O de material elastomérico está posicionado em uma fenda ou sulco criado em uma face de extremidade 180 de corpo de válvula 130. Face de extremidade 180 está orientada substancialmente perpendicular a eixo longitudinal de válvula 138. Uma segunda vedação de corpo 182 e uma terceira vedação de corpo 184 estão ambos dispostos em fendas correspondentes criadas em uma face lateral 186 de corpo de válvula 130. Uma face orientada angularmente 188 é criada entre a face de extremidade 180 e face lateral 186. Face angulada 188 é substancialmente perpendicular a um eixo central 189 de orifício de entrada 158.

[0039] Operação de unidade de válvula bidirecional 128 é semelhante a cada uma de unidades de válvula 10 e 104. Quando a bobina 140 é desenergizada, a força de solicitação de membro de solicitação 146 urge o membro/armadura de válvula 136 para a posição fechada de válvula. Quando a bobina 140 é energizada, o fluxo magnético induzido por peça de polo ajustável 142 puxa ou atrai membro/armadura de válvula 136 para peça de polo ajustável 142 até que o intervalo de folga 151 seja reduzido substancialmente a zero. Contato entre membro/armadura de válvula 136 e

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 26/118 / 25 peça de polo ajustável 142 é antecipado no projeto de unidade de válvula bidirecional 128. Um item adicional tal como um bucha material resiliente ou bloco (não mostrado) pode ser posicionado entre membro/armadura de válvula 136 e peça de polo ajustável 142, se desejado, para reduzir força de contato e ruído associado. Quando membro/armadura de válvula 136 se move na direção de abertura de válvula B, o elemento de válvula 168 se retira de assento de válvula 170 permitindo a fluido em câmara pressurizada 160 descarregar por câmara de orifício de descarga 176, passagem de orifício de cilindro 174 e por orifício de cilindro 172. O uso de porção flangeada 48 de membro/armadura de válvula 136 permite a membro de solicitação 146 ser posicionado fora de membro/armadura de válvula 136, eliminando a necessidade por cavidade de membro 32 e cavidade de peça de polo 36 de unidade de válvula 10.

[0040] Se referindo agora à Figura 7, uma unidade de válvula bidirecional 190 é modificada de unidade de válvula bidirecional 128 pela adição de uma pluralidade de roscas de corpo externas 192 que se estendem radialmente externas de um recipiente de solenoide 193. Roscas 192 permitem a unidade de válvula 190 ser engatada positivamente com roscas internas de um coletor tal como um bloco de coletor 196 que será descrito melhor em referência à Figura 8. Para ajudar em girar a unidade de válvula 190 durante engate de rosca, um par contrário de planos de chave 194 (só um plano de chave é visível nesta vista) é provido com recipiente de solenoide 193. Um prendedor tal como uma chave pode engatar em planos de chave 194 para aplicar torque adicional durante unidade. Além disso, uma extremidade ranhurada pode ser provida em uma peça de polo ajustável 195 para engate por uma ferramenta de instalação diferente tal como uma chave de fenda.

[0041] Se referindo agora à Figura 8, uma pluralidade de unidades de válvula da presente exposição pode ser conectada geralmente a um coletor como uma medida de economia de espaço e custos, para operação de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 27/118 / 25 múltiplos componentes pelas unidades de válvula. Em uma concretização exemplar, uma pluralidade de unidades de válvula 190 está conectada através de rosca em aberturas receptoras rosqueadas individuais de um bloco de coletor 196. As unidades de válvula 190 podem ser arranjadas em fileiras substancialmente paralelas, indicadas por primeira e segunda fileiras 198, 200. Grupos das unidades de válvula 190, como mostrado por um grupo exemplar 202, podem ser conectados geralmente a um ou mais dispositivos de distribuição de fluxo 204. Na configuração presente, o grupo 202 inclui oito unidades de válvula 190 que estão conectadas geralmente por passagens de fluxo internas (não mostrado) de bloco de coletor 196 e um bloco de unidade de dispositivo 206 a dispositivo de distribuição de fluxo 204. Grupos adicionais de unidades de válvula 190 podem em troca ser conectados a cada um de dispositivos de distribuição de fluxo 204', 204 e 204'. A quantidade de unidades de válvula e dispositivos de distribuição de fluxo não está limitada pela configuração exemplar mostrada, e pode variar na discrição do fabricante. Agrupar múltiplas das unidades de válvula também provê facilidade em fazer as conexões elétricas para as unidades de válvula, como uma fiação elétrica (não mostrada) pode ser usada para energizar eletricamente múltiplas unidades de válvula.

[0042] Se referindo agora à Figura 9, outra concretização de uma unidade de válvula balanceada em pressão bidirecional 208 é modificada de unidade de válvula bidirecional 128. Só as porções modificadas serão portanto discutidas adicionalmente. Unidade de válvula bidirecional 208 inclui um corpo de válvula 210 tendo um membro/armadura de válvula homogêneo 212 disposto de modo deslizante nisso. Corpo de válvula 210 está conectado através de rosca a um recipiente de solenoide 214. Recipiente de solenoide 214 tem um peça de polo ajustável 216 conectada através de rosca a isso, semelhante à peça de polo ajustável 142. Membro/armadura de válvula 212 e peça de polo ajustável 216 são modificados para incluir um membro

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 28/118 / 25 resiliente 218 tal como uma mola espiral disposta dentro de uma cavidade de membro 220 e uma cavidade de peça de polo 222, respectivamente. Membro resiliente 218 impele membro/armadura de válvula 212 em uma direção H tendendo a fechar a unidade de válvula 208.

[0043] Membro/armadura de válvula 212 é modificado de membro/armadura de válvula 136 para incluir uma porção de flange radial 224 que inclui uma superfície exterior 226 recebida de modo deslizante dentro de uma cavidade receptora 228 de uma porção de corpo elevada 230. Uma vedação 232 tal como um anel-O posicionado dentro de um sulco de vedação 234 de porção de flange radial 224 provê uma vedação de limite de fluido para impedir fluido de escapar além de porção de flange radial 224 e contatar uma bobina 236. Membro/armadura de válvula 212 adicionalmente inclui um elemento de válvula 238 conectado integralmente a membro/armadura de válvula 212 dentro de um bolso radial 240 de membro/armadura de válvula 212, e portanto é modificado de elementos de válvula 62 e 168 como será descrito em melhor detalhe em referência à Figura

10. Elemento de válvula 238 contata um assento de válvula 242 semelhante a assento de válvula 170. A fim de carregar membro/armadura de válvula 212 em corpo de válvula 210 em direção H, o elemento de válvula 238 é adaptado para ser inclinável em uma direção G para permitir a elemento de válvula 238 se inclinar quando disposto por cavidade receptora 228 de porção de corpo elevada 230.

[0044] Se referindo agora à Figura 10, ambos o assento de válvula 242 e uma superfície interna 243 definida por cavidade receptora 228 têm substancialmente o mesmo diâmetro J. Uma parede de extremidade 244 de porção de flange radial 224 portanto define uma área de superfície K que é substancialmente igual a uma área de superfície L de um pistão 245 (semelhante a pistão 164) recebida em uma cavidade de pistão 246. Área de superfície K também é substancialmente igual a uma área de superfície M

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 29/118 / 25 de uma porção de elemento de válvula 238 exposto à pressão de fluido na condição de válvula fechada mostrada. Áreas de superfície L e M são semelhantes em função à primeira e segunda áreas de superfície E e F mostradas na Figura 3. Quando a bobina 236 (mostrada na Figura 9) é energizada, o membro/armadura de válvula 212 é movido a uma posição aberta de válvula (não mostrada) e pressão de fluido atuando em áreas de superfície L e K é balanceada.

[0045] Elemento de válvula 238 é modificado de elementos de válvula 62 e 168 eliminando qualquer porção de membro/armadura de válvula 212 se estendendo radialmente externo que foi recebida parcialmente dentro de elementos de válvula 62 e 168. Em contraste, elemento de válvula 238 é recebido em bolso radial 240 que permite a porção de elemento de válvula 238 que se estende radialmente livremente longe de membro/armadura de válvula 212 se inclinar ou dobrar. Para adicionalmente ajudar deflexão de elemento de válvula 238 quando membro/armadura de válvula 212 está carregado, uma superfície 247 de elemento de válvula 238 é orientada a um ângulo β com respeito a um eixo 248 orientado substancialmente perpendicular a um eixo longitudinal 250 de unidade de válvula 208. De acordo com várias concretizações, o ângulo β pode variar de aproximadamente 20 graus até aproximadamente 60 graus. Esta gama de ângulos não é limitante, porém, e o ângulo β pode ser maior ou menor na discrição do fabricante.

[0046] As bobinas 22, 140 para unidades de válvula da presente exposição são mostradas aqui como substancialmente circulares ou tubulares em forma. Esta forma não é limitante à exposição presente. Formas de bobina adicionais também podem ser usadas, tais como formas retangulares, ou não redondas como oval, ou múltiplas outras formas geométricas. Variando a forma geométrica da bobina, a potência em watts de bobina ou velocidade operacional de válvula pode ser variada, variando o projeto e quantidade de

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 30/118 / 25 enrolamentos definindo uma área efetiva da bobina. As características operacionais restantes das unidades de válvula da presente exposição podem ser mantidas com as várias geometrias de bobina descritas. A forma dos recipientes de solenoide (14, 132, 193, 214) e das peças de polo ajustáveis (24, 142, 195, 216) também pode ser modificada para corresponder à forma geométrica da bobina. Por exemplo, um solenoide formado geralmente retangular 193 pode eliminar a necessidade pelos planos de chave 194 de unidade de válvula 190 mostrada na Figura 7.

[0047] Embora um corpo de válvula de estilo de cartucho (12, 130, 190, 210) seja mostrado aqui, o corpo de válvula também pode ter outras configurações, tais como, mas não limitadas a estilos de corpo em linha ou de coletor. Um curso de válvula definido como o deslocamento axial do membro/armadura de válvula (18, 106) da posição de válvula fechada à válvula aberta é predeterminado pelo local axial do retentor ajustável (80). Um curso de solenoide gerado pela unidade de solenoide é predeterminado pelo local axial da peça de polo ajustável (24, 142, 195, 216). Unidades de válvula da presente exposição também não estão limitadas a projetos bidirecionais e de três vias, e também podem ser válvulas de 4 vias ou maiores.

[0048] Válvulas operadas por solenoide balanceadas pressão da presente exposição oferecem várias vantagens. Controlando a geometria a extremidades contrárias de uma câmara pressurizada, uma condição balanceada em pressão é criada entre um pistão de um membro/armadura de válvula e um elemento de válvula resiliente assentado contra um assento de válvula. A condição balanceada em pressão permite o membro/armadura de válvula ser retido na posição fechada de válvula só pela força de um membro de solicitação. Para mover o membro/armadura de válvula a uma posição aberta de válvula, o fluxo magnético gerado por um bobina só tem que superar a força de solicitação do membro de solicitação. Devido em parte ao

Petição 870190131107, de 10/12/2019, pág. 31/118 / 25 projeto equilibrado em pressão de unidades de válvula da presente exposição, tempos operacionais de válvula menos que 0,0004 segundo podem ser alcançados, e frequências operacionais de válvula maiores que 2200 ciclos por segundo também podem ser alcançadas. De acordo com várias concretizações, um retentor ajustável axialmente permite ajuste axial dentro de uma gama de aproximadamente 0,05 mm a 0,635 mm. Provendo uma peça de polo ajustável axialmente independente do segundo assento de válvula ajustavelmente axialmente provido pelo retentor, o curso de solenoide global da válvula pode ser retido ao longo de sua vida ou ajustado. Acesso à peça de polo ajustável é provido por uma extremidade aberta da unidade de válvula, portanto a peça de polo pode ser ajustada axialmente através da vida da válvula para controlar um curso ou sobre-curso da unidade de solenoide até mesmo quando a válvula está energizada. Vedações externas providas no corpo de válvula permitem o corpo de válvula ser inserido ou removido como uma unidade de cartucho de uma posição instalada em um bloco de corpo de válvula ou estrutura semelhante.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Unidade de válvula operada por solenoide (10) que compreende:

um recipiente de solenoide (14);

um corpo de válvula (12) conectado ao recipiente de solenoide (14);

uma peça de polo (24) conectada ao recipiente de solenoide (14) operável para transferir um fluxo magnético;

um membro/armadura de válvula homogêneo (18) tendo uma primeira extremidade (34) posicionada próxima a uma extremidade de peça de polo (38) da peça de polo (24) e um pistão (58) definindo uma segunda extremidade, o membro/armadura de válvula (18) criado de um único elemento homogêneo de um material magneticamente afetado, o membro/armadura de válvula (18) disposto de modo deslizante no corpo de válvula (12) e móvel de uma posição fechada de válvula dentro do corpo de válvula (12) que provê uma força de solicitação para continuamente solicitar o membro/armadura de válvula (18) para uma direção de fechamento de válvula, em que uma primeira extremidade do membro de solicitação (28) é posicionada dentro de uma cavidade de membro (32) criada a uma extremidade (34) de membro/armadura de válvula (18), e em que uma segunda extremidade de membro de solicitação (28) está retida dentro de uma cavidade de peça de polo (36) criada em uma extremidade de peça de polo (38) de peça de polo ajustável (24); e caracterizada pelo fato de compreender:

um retentor ajustável (80) axialmente conectado através de rosca ao corpo de válvula (12) e adaptado para receber de modo deslizante o membro/armadura de válvula (18), uma porção do retentor (80) definindo um segundo assento de válvula (96), em que um ajuste axial do retentor (80) é operável para reposicionar axialmente o segundo assento de válvula (96).

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2. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

um orifício de entrada (50) e um assento de válvula (64) criado no corpo de válvula (12); e o pistão (58) do membro/armadura de válvula (18) definindo uma primeira área de superfície em comunicação fluida com um fluido pressurizado provido ao orifício de entrada (50).
3. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

um elemento de válvula (62) tendo um primeiro lado definindo uma segunda área de superfície em comunicação fluida com o fluido pressurizado na posição fechada de válvula que possui o elemento de válvula (62) em contato com o assento de válvula (64);

em que a primeira área de superfície é substancialmente igual à segunda área de superfície com o fluido pressurizado atuando em ambas as primeira e segunda áreas de superfície definindo uma condição balanceada em pressão na posição fechada de válvula.
4. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o corpo de válvula (12) compreende adicionalmente:

um orifício de cilindro (66); e uma passagem de orifício de cilindro (68) provendo comunicação fluida entre o orifício de entrada (50) e o orifício de cilindro (66) na posição aberta de válvula.
5. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

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3 / 6 um orifício de descarga (72) criado no corpo de válvula (12); e uma câmara de orifício de descarga (74) definida por uma cavidade no membro/armadura de válvula (18), a câmara de orifício de descarga (74) provendo comunicação fluida entre o orifício de descarga (72) e o orifício de cilindro (66) na posição fechada de válvula.
6. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente primeiro e segundo aneis-O (84, 86) posicionados entre o retentor (80) e o corpo de válvula (12), os primeiro e segundo aneis-O (84, 86) posicionados contrariamente sobre o orifício de descarga (72) e operáveis para definirem uma vedação de fluido impedindo uma transferência de fluido pelo orifício de descarga (72) na posição aberta de válvula.
7. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

um segundo lado contrário do elemento de válvula definindo uma terceira área de superfície em comunicação fluida com o fluido pressurizado na posição aberta de válvula que possui o segundo lado do elemento de válvula em contato com o segundo assento de válvula (96);

em que a segunda área de superfície é substancialmente igual à terceira área de superfície com o fluido pressurizado atuando em ambas as segunda e terceira áreas de superfície definindo uma condição balanceada em pressão de válvula aberta na posição aberta de válvula.
8. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma conexão rosqueada (16) operável para conectar ajustavelmente a peça de polo (24) ao recipiente de solenoide (14) e permitir um deslocamento axial da peça de polo (24); e

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4 / 6 uma bobina (22) disposta dentro do recipiente de solenoide (14) operável quando energizada para criar o fluxo magnético pela peça de polo (24) para puxar o membro/armadura de válvula (18) para a peça de polo (24) em uma direção de abertura de válvula; e um curso axial total do membro/armadura de válvula (18) definido por um intervalo de folga ajustável criado entre a peça de polo (24) e o membro/armadura de válvula (18) na posição aberta de válvula, em que a peça de polo (24) é ajustável axialmente usando a conexão rosqueada (16) para variar o intervalo de folga.
9. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma passagem de equalização de pressão (46) estendendo-se ao longo de um comprimento inteiro do membro/armadura de válvula (18); e uma passagem de fluido estendendo-se ao longo da peça de polo (24) e alinhada axialmente com a passagem de equalização de pressão.
10. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (62) do membro/armadura de válvula (18) compreende um material resiliente.
11. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que uma face do elemento de válvula define um ângulo com respeito a um eixo orientado substancialmente perpendicular a um eixo longitudinal da unidade de válvula, o ângulo variando de aproximadamente 20 graus até aproximadamente 60 graus; e em que o elemento de válvula (62) está disposto em uma fenda criada circunferencialmente sobre o membro/armadura de válvula (18).
12. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo

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5 / 6 com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o membro/armadura de válvula (18) inclui ainda um elemento de válvula estendendo-se radialmente para fora, o elemento de válvula na posição fechada de válvula em contato com o primeiro assento de válvula, e na posição aberta de válvula em contato com o segundo assento de válvula (96).
13. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente:

uma bucha de solenoide (40) adaptada para receber de modo deslizante o membro/armadura de válvula (18) definindo uma passagem entre o membro/armadura de válvula (18) e a bucha de solenoide (40); e uma conexão rosqueada (26) operável para conectar ajustavelmente a peça de polo (24) ao recipiente de solenoide (14), a conexão rosqueada (26) definindo um trajeto de descarga de fluido para o fluido pressurizado descarregar da unidade de válvula à atmosfera;

em que um membro de vedação (108) é operável para impedir o fluido pressurizado de fluir por meio de ambos a passagem e pelo trajeto de fluido.
14. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente:

uma pluralidade de roscas de corpo externas (192) que se estendem radialmente de um recipiente de solenoide (193), em que as roscas de corpo externas (192) permitem a unidade de válvula (190) ser engatada positivamente com roscas internas de um coletor (196).
15. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o recipiente de solenoide (14) inclui um par contrário de planos de chave (194) para ajudar na rotação da unidade de válvula durante o engate de rosca da pluralidade de roscas de corpo externas com as roscas internas de um coletor (196).

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16. Unidade de válvula operada por solenoide (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente uma extremidade ranhurada provida na peça de polo (24) ajustável para o engate por uma ferramenta de instalação.