PT2428485E - Válvula de distribuição - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "VÁLVULA DE DISTRIBUIÇÃO" A invenção refere-se a uma válvula principal para uma válvula de distribuição, bem como uma válvula de distribuição.

Do estado da técnica - por exemplo da patente US 4,331,187 - existem válvulas de distribuição com uma admissão, um tubo de escape, uma válvula principal para controlo do caudal de líquido entre a admissão e o tubo de escape, uma alavanca para acionamento da válvula principal, uma primeira desconexão de segurança automática, que movimenta a válvula principal para a posição de fecho, quando o nível de líquido num depósito a abastecer atinge um medidor do nível de enchimento disposto numa zona do tubo de descarga, uma segunda desconexão de segurança automática, que movimenta a válvula principal para a posição de fecho, quando a pressão do líquido na admissão desce abaixo de um valor mínimo e um dispositivo para pré-tensão da válvula principal na posição de fecho, que provoca um corte transversal de abertura, da válvula principal, que se altera dependendo da pressão do líquido. Válvulas de distribuição em bombas de gasolina, também denominadas de pistolas, são geralmente construídas sob a forma das denominadas pistolas automáticas. Dispõem de uma desconexão automática que impede um enchimento excessivo do depósito a abastecer. Esta desconexão de segurança automática atua em regra sobre a válvula principal da válvula de distribuição. Além disso, é conhecido, equipar-se uma segunda desconexão de segurança automática, que também fecha completamente a válvula principal da válvula de distribuição, quando a pressão na admissão da válvula de distribuição desce abaixo de um determinado valor limite. Desta forma deve garantir-se que ocorre um fecho automático 2 após se desligar a bomba de alimentação do combustível no distribuidor de gasolina e após a queda de pressão daqui decorrente, na admissão da válvula de distribuição.

De acordo com outros regulamentos (EN 13012) as válvulas principais de válvulas de distribuição devem atingir, no estado de fecho, determinadas estanqueidades de pressão. A estanqueidade de pressão depende, em regra, das forças de uma mola de fecho, com a qual a válvula principal é fechada. A mola de fecho garante, especialmente no caso de uma desconexão de segurança automática, o movimento de um corpo de bloqueio da válvula principal para a posição de fecho. No caso de uma grande medida nominal da válvula principal (o corte transversal livre para passagem do líquido com a válvula principal aberta) é necessária uma elevada força da mola de fecho para se garantir a estanqueidade necessária.

Graças à força de mola de fecho necessária para se atingir a estanqueidade de pressão requerida, numa desconexão de segurança automática e no fecho rápido da válvula principal daqui decorrente ocorrem impulsos de pressão em todo o sistema compreendendo a válvula de distribuição e o distribuidor de gasolina. Devido a este impulso de pressão reduz-se significativamente a vida útil e/ou a segurança individual dos componentes individuais do sistema. Os componentes mecânicos da válvula de distribuição devem apresentar uma resistência à rutura suficientemente elevada, para conseguirem suportar os impulsos de pressão das válvulas principais - especialmente das que têm um grande diâmetro nominal. Com o fecho da válvula principal através da mola de fecho transfere-se o impulso de pressão além disso, através do combustível na mangueira do depósito entre a válvula de distribuição e o distribuidor de gasolina até à bomba de abastecimento de combustível no distribuidor de gasolina e provoca aí uma carga mecânica, que reduz a vida útil da bomba de 3 abastecimento de combustível. Uma construção dos componentes individuais da válvula de distribuição e do distribuidor de gasolina, tendo em conta os impulsos de pressão que ocorrem, está nitidamente associada a custos mais elevados.

Partindo do estado da técnica anteriormente referido a invenção apresenta a tarefa de criar uma válvula principal para uma válvula de distribuição, bem como uma válvula de distribuição, nas quais se reduzem ou evitam os impulsos de pressão na altura da desconexão de segurança automática da válvula principal.

Esta tarefa é solucionada através de uma válvula principal, de acordo com a reivindicação principal, bem como de uma válvula de distribuição de acordo com a reivindicação secundária 12.

Além disso, a invenção refere-se a uma válvula principal para uma válvula de distribuição com um corpo de bloqueio para fecho de um circuito de fluído e um espaço de deslocamento que se reduz através do movimento do corpo de bloqueio da posição de abertura para a posição de fecho, em que o espaço de deslocamento está ligado por fluido, a montante e a jusante do corpo de bloqueio, ao circuito de fluído, através de tubagens secundárias, e a tubagem secundária está ligada ao com o circuito de fluído a montante do corpo de bloqueio na posição de fecho do corpo de bloqueio. A invenção refere-se ainda a uma válvula de distribuição com uma admissão, um tubo de descarga, uma válvula principal para controlo do caudal de fluido, entre a admissão e o tubo de descarga, com um corpo de bloqueio e um espaço de deslocamento que diminui com o movimento do corpo de bloqueio da posição de abertura para a posição de fecho, em que o espaço de deslocamento está ligado por fluido à admissão e ao tubo de descarga através de tubagens secundárias, e a tubagem secundária está ligada à admissão 4 na posição de fecho do corpo de bloqueio.

Em seguida explicam-se alguns dos conceitos utilizados no âmbito da invenção.

As exigências quanto ao modo de construção e de funcionamento das válvulas de distribuição automáticas para a utilização em distribuidores de gasolina estão reguladas na EN 13012. Os conceitos aí definidos são também utilizados no presente pedido de patente.

Uma válvula de distribuição é um dispositivo para controlo manual de um caudal de fluido, por exemplo, o caudal de combustível durante um processo de abastecimento. A admissão é a zona da válvula de distribuição, através da qual é alimentado o fluido, por exemplo, proveniente do distribuidor de gasolina. A válvula principal é o dispositivo que controla o caudal do fluido. O conceito válvula principal não implica que haja uma segunda válvula, uma válvula secundária ou semelhante. A alavanca de comutação é o dispositivo, através do qual, o utilizador controla a válvula principal. O tubo de descarga é o dispositivo, através do qual o caudal de fluido é desviado, por exemplo, para um depósito a encher.

De acordo com a invenção está agora previsto que, quando se fecha a válvula principal, ou seja ao movimentar-se o corpo de bloqueio para a posição de fecho, simultaneamente é diminuído o espaço de deslocamento. Uma vez que o espaço de deslocamento está ligado por fluido às tubagens secundárias do circuito de fluido, quando a válvula principal está aberta, fica cheio do fluido, que também flui pelo circuito de fluido. Com a redução do espaço de deslocamento, este fluido é deslocado pelas tubagens secundárias para o circuito de fluido a montante e a jusante do corpo de bloqueio. Através da resistência de caudal que assim ocorre, o movimento do corpo de bloqueio é travado na posição de fecho. Para se evitar ainda mais que, com a válvula principal fechada, provindo do circuito de 5 fluido a montante do corpo de bloqueio, através das tubagens secundárias e do espaço de deslocamento, se consiga chegar à circuito de fluido a jusante do corpo de bloqueio, a tubagem secundária entre o espaço de deslocamento e o circuito de fluido a jusante do corpo de bloqueio também se fecha quando se fecha a válvula principal.

Através do espaço de deslocamento, de acordo com a invenção, que é reduzido através do movimento do corpo de bloqueio da posição de abertura para a posição de fecho, é amortecido o movimento de fecho que, com a desconexão de segurança automática é, em regra, iniciado pela mola de fecho. Os impulsos de pressão são evitados de forma eficaz sem que ocorram desvantagens relativamente à estanqueidade de pressão da válvula principal. Além disso evitam-se ainda desvantagens associadas aos impulsos de pressão como, por exemplo, maior perigo de rutura de componentes da válvula de distribuição, e a vida útil de todo o sistema. É preferencial, quando entre a posição de abertura e a posição de fecho do corpo de bloqueio está prevista uma posição intermédia, e a tubagem secundária para o circuito de fluido está fechada a montante do corpo de bloqueio numa posição do corpo de bloqueio entre a posição intermédia e a posição de fecho. Se o corpo de bloqueio se movimentar da posição de abertura para a posição de fecho, então ambas as tubagens secundárias para o circuito de fluido a montante e a jusante do corpo de bloqueio, estão abertas. Com o movimento de fecho o fluido consegue-se assim fazer fluir fluido, desde o espaço de deslocamento, através de ambas as tubagens secundárias. Depois de se atingir a posição intermédia, a tubagem secundária para o circuito de fluido é fechada a montante do corpo de bloqueio. 0 fluido consegue então fluir, desde o espaço de deslocamento, unicamente através da tubagem secundária para o circuito de fluido a montante do corpo de bloqueio. 6

Depois de se alcançar a posição intermédia e o fecho associado a isto de uma de ambas as tubagens secundárias, aumenta a resistência de caudal para o fluido que sai do espaço de deslocamento, aumentando-se também o efeito de amortecimento descrito. 0 efeito de amortecimento é, assim, dependente da posição do corpo de bloqueio entre a posição de abertura e a posição de fecho, especialmente se o corpo de bloqueio se encontra entre a posição de abertura e a posição intermédia ou entre a posição intermédia e a posição de fecho. Para a zona entre a posição de abertura e a posição intermédia, onde no processo de fecho em regra não se esperam quaisquer impulsos de pressão ou apenas ligeiros, consegue-se através do dimensionamento correto da tubagem secundária, entre o espaço de deslocamento e o circuito de fluido a montante do corpo de bloqueio, manter reduzido o efeito de amortecimento. Através do dimensionamento da tubagem secundária entre o espaço de deslocamento e o circuito de fluido a montante do corpo de bloqueio pode obter-se um elevado efeito de amortecimento para a zona, na qual se encontra o corpo de bloqueio entre a posição intermédia e a posição de fecho. Através do efeito de amortecimento aumentado, consegue travar-se o movimento de fecho do corpo de bloqueio, de tal forma que os impactos de pressão são eficazmente impedidos ou pelo menos visivelmente reduzidos.

Através de uma seleção direcionada da posição intermédia e do respetivo efeito de amortecimento nas zonas descritas consegue obter-se um fecho rápido da válvula principal (devido ao reduzido efeito de amortecimento entre a posição de abertura e a posição intermédia) evitando impactos de pressão (devido ao elevado efeito de amortecimento entre a posição intermédia e a posição de fecho). Pesquisas mostraram, que a zona entre a posição de abertura e a posição intermédia pode ter preferencialmente um tamanho duas vezes maior, mais preferencialmente quatro 7 vezes maior do que a zona entre a posição intermédia e a posição de fecho. É preferencial, se o corpo de bloqueio for construído como esfera de válvula. Um corpo de bloqueio correspondente pode fechar uma sede de válvula de forma conhecida. Além disso, é preferencial se o espaço de deslocamento for uma cavidade formada por uma caixa e um êmbolo nela inserido, em que o êmbolo está preferencialmente ligado por um eixo de válvula ao corpo de bloqueio.

Especialmente, quando a caixa está disposta com o êmbolo nela inserido no circuito de fluido, uma de ambas as tubagens secundárias pode ser formada por uma folga entre o êmbolo e a caixa. A outra tubagem secundária pode preferencialmente ser formada por um canal de borboleta no eixo de válvula e/ou corpo de bloqueio. 0 canal de borboleta é preferencialmente concebido para um caudal máximo de 0,1 a 0,2 1 de combustível por minuto. É preferencial, se na extremidade do êmbolo, oposta ao espaço de deslocamento, a pressão do fluido ocorrer a montante do corpo de bloqueio. No estado de fecho da válvula principal, na qual também está ligada a tubagem secundária para o circuito de fluido a montante do corpo de bloqueio, ocorre uma diferença de pressão sobre os pistões. Através desta diferença de pressão, devido à pressão que ocorre no circuito de fluído a montante do corpo de bloqueio, reduz-se a força que sobre este no sentido de abertura. Os elementos que devem segurar o corpo de bloqueio na posição de fecho podem assim ter dimensões mais reduzidas.

No caso de uma válvula de distribuição pode ocorrer um denominado funcionamento de mangueira total. No funcionamento de mangueira total, a mangueira de ligação entre o distribuidor de gasolina e a válvula de distribuição está cheia de fluido e a bomba de alimentação não alimenta qualquer combustível. Para se evitar, que 8 nesse caso, a mangueira de ligação se esvazie, pode prever-se uma proteção de mangueira total, gue exerça sobre o corpo de blogueio uma força na direção da posição de fecho. A proteção de mangueira total pode ser concebida como elemento de puxar magnético com dois componentes que se deslocam em relação um ao outro e que se atraem magneticamente. Através de um elemento de puxar magnético desse tipo o corpo de bloqueio consegue ser mantido na posição de fecho. Para se abrir a válvula principal, a força de retenção do elemento de puxar magnético é superada para que o corpo de bloqueio se deixe mover para a posição de abertura. Na posição de fecho, através de um elemento de puxar magnético, consegue garantir-se que a válvula principal não seja aberta inadvertidamente, especialmente não no funcionamento de mangueira total. 0 elemento de puxar magnético pode ser construído de tal forma que na posição de abertura da válvula principal não exerça qualquer força, ou apenas pouca, na direção de fecho sobre o corpo de bloqueio e/ou a válvula principal. Em alternativa ou adicionalmente, pode equipar-se no elemento de puxar magnético ainda uma mola de pressão que exerça força permanente na direção da posição de fecho sobre o corpo de bloqueio. Esta mola de pressão pode ser construída como mola de mangueira total que aplica força suficiente para o funcionamento de mangueira total. Pode contudo tratar-se de uma mola de apoio que exerça força suficiente para movimentar o corpo de bloqueio para a área de atuação do elemento de puxar magnético. A fixação para o funcionamento de mangueira total é então essencialmente aplicada a partir do elemento de puxar magnético. A fixação de mangueira total pode ser preferencialmente disposta no espaço de deslocamento. Se o espaço de deslocamento, tal como descrito, for construído por uma caixa com um êmbolo nela inserido, pode por exemplo, uma parte do elemento de puxar magnético estar 9 fixa no êmbolo e a outra parte na caixa. Através da ligação mecânica entre o êmbolo e o corpo de bloqueio, este é protegido no funcionamento de mangueira total. A invenção refere-se ainda a uma válvula de distribuição com uma válvula principal de acordo com a invenção. Para descrição da válvula principal faz-se referência às seguintes execuções.

Na válvula de distribuição encontra-se disposta a válvula principal entre a admissão e o tubo de descarga, que em conjunto formam o circuito de fluido. A tubagem secundária da válvula principal que liga o espaço de deslocamento ao circuito de fluido, a montante da válvula de bloqueio, termina com a válvula de distribuição de acordo com a invenção na admissão. A outra tubagem secundária, que liga o espaço de deslocamento ao circuito de fluido a jusante da válvula de bloqueio, termina no tubo de descarga. A válvula de distribuição pode ainda abranger uma primeira desconexão de segurança automática, que movimenta o corpo de bloqueio da válvula principal para a posição de fecho, quando o nível do fluido, num depósito a abastecer, atingiu um sensor de nível de enchimento situado na zona do tubo de descarga Além disso, pode estar prevista uma segunda desconexão de segurança automática que movimenta o corpo de bloqueio da válvula principal para a posição de fecho, quando a pressão do líquido na admissão desceu abaixo de um valor mínimo.

Além disso é preferencial quando os componentes individuais da válvula de distribuição e/ou da válvula principal estão alinhados uns em relação aos outros, de forma que, ao fechar a válvula principal através de uma desconexão de segurança automática, o tempo de fecho seja menos de 1 s, ou ainda mais preferencialmente de 0,2 a 0,5 s. O tempo de fecho é, entre outras coisas, dependente do dimensionamento das tubagens secundárias, da relação entre 10 a zona entre a posição de abertura e a posição intermédia e a zona entre a posição intermédia e a posição de fecho, a força de mola da mola de fecho para movimentar o corpo de bloqueio para a posição de fecho e a forma do êmbolo e caixa, na qual o êmbolo está inserido. A invenção é agora descrita com a ajuda de uma forma de execução preferencial consultando os desenhos em anexo a titulo de exemplo. As figuras mostram:

Fig 1: Fig 2 : Fig 3: Fig 4a,b,c: uma vista lateral de uma válvula de distribuição de acordo com a invenção; um corte longitudinal através da válvula de distribuição da Fig. 1 com a válvula principal fechada; um corte longitudinal através da válvula de distribuição da Fig. 1 com a válvula principal aberta; e apresentações detalhadas da válvula principal das figuras 2 e 3 em diversas posições. A válvula de distribuição 1, de acordo com a invenção, apresentada nas figuras (chamada de forma coloquial também como pistola) tem uma construção modular, de tal forma que se podem combinar, umas com as outras, diversas formas de execução dos componentes individuais de acordo com o principio de kits de construção. Apresenta uma caixa de válvula 2, um tubo de descarga 4 com a admissão 3 para combustível e uma alavanca de comutação 5. A válvula de distribuição 1 está ligada através de uma mangueira de ligação 90 a um distribuidor de gasolina que engloba uma bomba de abastecimento de combustível (não ilustrada).

No interior da caixa da válvula 1 está disposto um cartucho de sede de válvula que forma a válvula principal 10 da válvula de distribuição 1. Com a válvula principal 10 pode controlar-se o caudal de fluido entre a admissão 3 e o tubo de descarga 4. A admissão 3 e o tubo de descarga 4 formam em conjunto com a válvula principal 10 um circuito 11 de fluido 6. A válvula principal 10 apresenta uma sede da válvula cónica 11 e um corpo de bloqueio 12 construído sob a forma de esfera de válvula. Através do corpo de bloqueio 12 pode fechar-se o circuito de fluido 6 que passa pela sede da válvula 11. O corpo de bloqueio 12 está dividido em dois corpos 12a e 12b, deslocáveis axialmente em relação um ao outro, essencialmente de rotação simétrica, que são pressionados na direção afastada um do outro através de uma mola 13, de forma que entre os mesmos se forma uma folga axial. O corpo parcial 12a maior disposto na direção do caudal desde a admissão 3 ao tubo de descarga 4, a montante da válvula principal 10 pode ser fechado de forma fixa na sede da válvula 11. As vantagens, que decorrem de um corpo de bloqueio 12 dividido, estão descritas no registo de patente europeia 10005085.5.

No corpo parcial grande 12a do corpo de bloqueio 12 está previsto um eixo de válvula 14 coaxial preso a este de forma fixa. A extremidade afastada do corpo de bloqueio 12, do eixo de válvula 14, está concebida sob a forma de êmbolo 15, inserido numa caixa 16 fixa oposta à sede da válvula 12. A caixa 16 está disposta no circuito de fluido 6.

Os pistões 15 e a caixa 16 formam uma cavidade, que serve como espaço de deslocamento 20. O espaço de deslocamento 20 está ligado por fluido, através de um canal de borboleta 21 denominado tubagem secundária 22', que passa através do eixo de válvula 14 e do corpo de bloqueio 12, ao circuito de fluido 6 a jusante do corpo de bloqueio 12 e do tubo de descarga 4. O canal de borboleta 21 foi concebido para um fluxo de combustível de 0,1 a 0,2 litros por minuto. Através da folga 17 entre o êmbolo 15 e a caixa 16 o espaço de deslocamento 20 está ainda ligado por fluido à zona a montante do corpo de bloqueio 12 ou da admissão 3.

No êmbolo 15 está previsto um vedante 18, com o qual 12 se fecha a tubagem secundária 22 formada pela folga 17 pelo menos na posição de fecho do corpo de blogueio 12. Assim se impede que o combustível, com a válvula principal 10 fechada, desde a admissão 3 através da tubagem secundária 22, possa chegar ao espaço de deslocamento 20 e ao canal de borboleta 21 até ao tubo de descarga 4.

Está previsto um elemento de puxar magnético 30 como fixação de mangueira total que, por esteja disposto por um lado na extremidade axial do êmbolo 15 colocada no caudal e por outro lado na caixa 16. Tem a função de puxar a válvula principal 10 para a posição de fecho, na qual o corpo parcial 12a, do corpo de bloqueio 12, contata de forma vedada na sede da esfera de válvula 11. Para apoiar o efeito de fecho do elemento de puxar magnético 30 está ainda prevista uma mola de pressão 31, que empurra o corpo parcial 12a do corpo de bloqueio 12 igualmente na direção da posição de fecho. O elemento de puxar magnético 30 e a mola de pressão 31 prendem o corpo de bloqueio 12 na posição de fecho, de forma que a válvula principal 10 permanece fechada no funcionamento de mangueira total e assim se evita um funcionamento em vazio da válvula de distribuição, como, entre outros, se reivindica na EN 13012. Funcionamento de mangueira total significa que a bomba de abastecimento de combustível deixa de alimentar o distribuidor de gasolina, a mangueira de ligação 90 entre o distribuidor de gasolina e a válvula de distribuição 1 permanece, todavia, cheia de combustível. O elemento de puxar magnético 30 está disposto de tal forma que, a força exercida pelo mesmo sobre o corpo de bloqueio 12, na direção da posição de fecho para a posição de abertura do corpo de bloqueio 12 não está disponível ou apenas está disponível de forma muito reduzida. A mola de pressão 31 continua a atuar na posição de abertura do corpo de bloqueio 12 sobre este. Oposto a uma válvula principal 13 10, na qual a fixação para o funcionamento de mangueira total ocorre exclusivamente através de uma mola de mangueira total, a força que atua, na direção da posição de fecho, na posição de abertura do corpo de bloqueio 12 é contudo significativamente reduzida, evitando-se também assim a queda de pressão através da válvula principal 10. O corpo de bloqueio 12 da válvula principal 10 pode ainda ser pressionado, para a posição de fecho, por uma mola de fecho 40 disposta a jusante do corpo de bloqueio 12. A mola de fecho 40 compreende um êmbolo exterior 41 construído de forma oca que consegue empurrar, contra o corpo de bloqueio 12, nomeadamente o segundo corpo parcial 12b, com uma força de fecho na direção da posição de fecho. A força de fecho é tão grande que, ambos os corpos parciais 12a e 12b do corpo de bloqueio 12 são pressionados um contra o outro, contra o efeito da mola 13 e a válvula principal fica fechada de forma completamente estanque com qualquer pressão de funcionamento que ocorra na admissão, especialmente quando a bomba de abastecimento de combustível no distribuidor de gasolina continua ainda a abastecer. A força de fecho da mola de fecho 40 é significativamente maior do que a força exercida pelo elemento de puxar magnético 30 e pela mola de compressão 31, na direção de fecho, sobre a válvula principal. A mola de fecho 40 e o êmbolo exterior 41, utilizado para distribuição de força, pressionam o corpo de bloqueio 12 para a respetiva sede da válvula 11.

No êmbolo exterior 41 está disposto um êmbolo interior 42 deslocável axialmente. O êmbolo interior 42 é pré-tensionado por uma mola de retorno oca 43 na direção da posição de fecho. O êmbolo interior 42 pode ser movimentado para trás acionando-se a alavanca de comutação 5 na direção axial desde o corpo de bloqueio 12. Se o utilizador puxar a alavanca de comutação 5, o êmbolo da alavanca de comutação 14 44 ligado à alavanca de comutação 5, que encaixa num orifício ou ranhura 45 do êmbolo interior 42, empurra este êmbolo interior 24 na direção referida.

Tal como já referido, o êmbolo interior 42 está disposto de forma axialmente deslocável no êmbolo exterior 41, contudo o êmbolo interior 41 e o êmbolo exterior 42 podem estar ligados um ao outro de forma cinemática através de um dispositivo de bloqueio de tal forma que, quando o êmbolo interior 42 se movimenta, o êmbolo exterior 41 também se movimenta. Esta ligação ou bloqueio do êmbolo exterior 41 e do êmbolo interior 42 através de elementos de bloqueio designados como rolos de bloqueio 46 é conhecida do estado da técnica e encontra-se por exemplo descrita nas patentes US 4,331,187 ou DE 10 2008 010 988 B3. Na posição apresentada nas figuras 2 e 3 estão dispostos os rolos de bloqueio 46 em entalhes do êmbolo exterior 41 e do êmbolo interior 42 alinhados um com o outro, de forma que o êmbolo exterior 41 e o êmbolo interior 42 ficam bloqueados um no outro e são deslocados em conjunto através de um acionamento da alavanca de comutação 5.

Quando a alavanca de comutação 5 apenas for ligeiramente acionada e correspondentemente apenas ocorrer um ligeiro deslocamento axial de ambos os êmbolos 41, 42, descarrega-se seguidamente o segundo corpo parcial 12b do corpo de bloqueio 12, e a mola 13 pode afastar o primeiro corpo parcial 12a e o segundo corpo parcial 12b na direção axial, de forma que se forma uma folga entre ambos. A estanqueidade da válvula principal 10 é agora reduzida e com a pressão da bomba que ocorre na admissão 3 é possível a passagem de pequenas quantidades de combustível para o tubo de descarga 4.

Se se continuar a puxar a alavanca de comutação 5, o êmbolo exterior 41 afasta-se mais da válvula principal 10, de forma que o corpo de bloqueio 12 apenas é puxado pelo elemento de puxar magnético 30 e pela mola de compressão 31 15 para a posição de fecho. Com a válvula principal 10 fechada e logo com a tubagem secundária 22 fechada ocorre, no espaço de deslocamento 20 devido à ligação através do canal de borboleta 21, a pressão ambiente. Devido à pressão do liquido da admissão 3 que ocorre na extremidade do êmbolo 15 oposta ao circuito de fluido 6, ocorre uma diferença de pressão que puxa o corpo de bloqueio 12 para a posição de fecho. Esta diferença de pressão através do êmbolo 15 é menor do que a diferença de pressão que atua em sentido inverso através do corpo de bloqueio 12. A pressão da bomba que ocorre na admissão 2, com um processo de abastecimento regular, é significativamente maior do que a pressão estanque sob o efeito do elemento de puxar magnético 30, da mola de compressão 31 e da pressão diferencial através do êmbolo 15, de forma que o liquido ou combustível pode agora fluir com uma taxa de fluxo maior através da válvula principal 10. O processo de abastecimento pode terminar, quando a alavanca de comutação 5 é solta pelo utilizador ou quando se solta o engate da alavanca de comutação 5. A mola de fecho 40 e a mola de retorno oca 43 pressionam em seguida o êmbolo interior 42 e o êmbolo exterior 41, e logo também o corpo de bloqueio 12 de volta para a posição de fecho e fecham a válvula principal 10.

Frequentemente contudo, um processo de abastecimento não termina manualmente desta forma, mas sim através da ativação de uma das duas desconexões de segurança automáticas, que em conjunto são designadas com a referência 50, quer com o depósito cheio quer quando se desliga a bomba ao se atingir uma quantidade de combustível pré-selecionada.

Tanto a primeira como a segunda desconexão de segurança automática 50 partem do princípio que os rolos de bloqueio 4 6 saem para fora das ranhuras ou entalhes do êmbolo interior 42 e êmbolo exterior 41 e desta forma 16 soltam o respetivo bloqueio. 0 êmbolo exterior 41 pode então, sob o efeito da mola de fecho 40 regressar á posição de fecho e o corpo de bloqueio 12 da válvula principal 10 pode atuar novamente com a elevada força de fecho descrita.

Depois de uma ativação desse tipo de uma das desconexões de segurança 50 encontra-se o êmbolo interior 42, graças à alavanca de comutação 5 anteriormente puxada primeiramente ainda na posição desviada. Os entalhes para os rolos de bloqueio 46 no êmbolo interior 42 por um lado e o êmbolo exterior 41 por outro lado deixam de estar alinhados. Só quando a alavanca de comutação 5 é solta e a mola de retorno oca 43 consegue movimentar o êmbolo interior 42 de volta para a sua posição inicial, os entalhes voltam a ficar alinhados e os rolos de bloqueio 46 podem novamente bloquear os êmbolos interior e exterior 41, 42 um no outro. Desta forma garante-se que depois de se ativar as desconexões automáticas 50, só se pode iniciar um novo processo de abastecimento quando primeiramente se solta a alavanca de comutação 5 e é novamente movimentada para a sua posição de descanso. A primeira desconexão de segurança fecha a válvula principal 10 puxando os rolos de bloqueio 46, desde que se determine que o depósito a encher está cheio através de um sensor 52 ou semelhante. Os detalhes deste mecanismo conhecido do estado da técnica encontram-se por exemplo descritos na patente DE 10 2008 010 988 B3 e não carecem de mais explicação. A segunda desconexão de segurança 50 conhecida do estado atual da técnica faz com que, quando se desce abaixo de uma pressão minima na admissão 3, a válvula principal 10 seja automaticamente fechada. Pode descer-se abaixo da pressão minima, por exemplo, quando se desliga a bomba de abastecimento de combustível.

Logo que uma de ambas as desconexões de segurança 50 tenha de fechar a válvula principal 10, os rolos de bloqueio 46 são retirados do êmbolo interior 42 e o êmbolo 17 exterior 41 é pressionado através do efeito da mola de fecho 40 sobre o corpo de bloqueio 12, para movimentar este para a posição de fecho. Uma vez que, tal como referido, a força de mola da mola de fecho 40 para se atingir a estanqueidade necessária na posição de fecho é elevada, a aceleração do êmbolo exterior 41 e do corpo de bloqueio 12 é elevada. No estado da técnica o corpo de bloqueio 12 contata, de forma não travada, com a sede da válvula 11, o que provoca impulsos de pressão na válvula de distribuição e - através do liquido na mangueira de ligação 90 - também no distribuidor de gasolina, especialmente na bomba de combustível.

Na válvula de distribuição 1, de acordo com a invenção, o espaço de deslocamento 20 na posição de abertura da válvula principal 10 está cheio com combustível. 0 combustível pode, através da tubagem secundária 22 formada pela folga 18 entre o êmbolo 15 e a caixa 16 e/ou pelo canal de borboleta 21, desde o circuito de fluido 6, chegar ao espaço de deslocamento 20. Se a válvula principal 10 tiver agora de ser fechada pela mola de fecho 40 (ou de outra forma), então o fluido no espaço de deslocamento 20 deve sair do mesmo para respetiva redução. Uma vez que, para este feito, apenas estão disponíveis a tubagem secundária 22 e o canal de borboleta 21, ocorrem resistências de caudal significativas que contrariam amortecendo o movimento do corpo de bloqueio 12 travando-o. O curso do êmbolo 15 e logo também do corpo de bloqueio 12 é, no exemplo de execução apresentado, de 5 mm entre a posição de abertura (ver Fig. 4b) e a posição de fecho (ver Fig. 4a) . Partindo da posição de abertura está previsto, 4 mm ao longo deste curso, uma posição intermédia representada na figura 4c.

Se a válvula principal 10 for fechada através da mola de fecho 40, o corpo de bloqueio 12 e logo também o êmbolo 18 são primeiramente deslocados desde a posição de abertura até à posição intermédia. Nesta área, o liquido do espaço de deslocamento 20 pode fluir através da tubagem secundária 22 e do canal de borboleta 21, sendo que o caudal é uniformemente distribuído pela tubagem secundária 22 e o canal de borboleta 21. Ocorre um efeito de amortecimento, o qual limita a aceleração ou velocidade, com a qual o corpo de bloqueio se movimenta para a posição de fecho.

Logo que a posição intermédia é atingida, fecha a vedação 18, a tubagem secundária 21, de forma que o combustível pode sair para fora do espaço de deslocamento 20 apenas através do canal de borboleta 20. A resistência de caudal para uma posição do êmbolo 15 ou do corpo de bloqueio 12 entre a posição intermédia e a posição de fecho aumenta em relação a uma entre a posição de abertura e a posição intermédia, em que também aumenta o efeito de amortecimento. 0 corpo de bloqueio 12 é então ainda mais travado, e logo, de forma que quando contatar a sede da válvula 11 não provoca qualquer impulso de pressão ou apenas muito reduzido. Assim a estanqueidade de pressão da válvula principal 10 não fica limitada.

Ao contrário do assentamento fixo do corpo de bloqueio 12, na sede da válvula 11 (ou seja o efeito de vedação é exclusivamente atingido na posição de fecho) a vedação 18 continua a ser estanque para fechar a folga 17 e logo a tubagem secundária 22. Veda a folga 17 não apenas numa determinada posição do êmbolo 15 ou do corpo de bloqueio 12, mas também em todas as posições dentro de uma área, nomeadamente na área entre a posição intermédia e a posição de fecho.

Além da posição da posição intermédia e do caudal máximo através do canal de borboleta 21 podem por exemplo, estar alinhados em relação uns aos outros a dimensão do espaço de deslocamento, o fluxo máximo através da tubagem secundária 22, a força de mola da mola de fecho 40, de tal 19 forma que um fecho da válvula principal 10 ocorre através de uma de ambas as desconexões de seguranças 50, 51 num tempo de fecho inferior ais, preferencialmente num tempo de fecho de 0,2 a 0,5 s.

No estado fechado a pressão que corre na admissão 3 atua sobre a superfície do corpo de bloqueio 12, com o qual a sede da válvula 11 é fechada. Uma vez que o tubo de descarga 4 ocorre a pressão ambiente no estado fechado, a pressão que ocorre na admissão 3 ou a diferença de pressão daí resultante, atua igualmente sobre a válvula principal 10 no sentido de abertura. Uma vez que, contudo, no espaço de deslocamento 20 devido ao canal de borboleta 21 prevalece igualmente a pressão ambiente, a pressão da bomba que atua no lado oposto ao corpo de bloqueio 12 do êmbolo 15 ou a diferença de pressão daí resultante atua de forma a fechar o êmbolo 15 e o corpo de bloqueio 12. Mesmo quando a diferença de pressão no êmbolo 15 é mais reduzida do que no corpo de bloqueio 12, é reduzida a força que, devido à pressão na admissão 3 atua sobre o corpo de bloqueio 12 no sentido de abertura. A fixação de mangueira total e/ou a mola de fecho 4 0 podem ser desta forma adaptadas a esta força reduzida. Assim é possível que a mola de fecho 40 atinja unicamente a, estanqueidade base exigida na norma EN 13012 de 3,5 bar, uma vez que cada segurança adicional se garante através da diferença de pressão no êmbolo 15. Através de uma mola de fecho mais fraca, que é possibilitada através da diferença de pressão descrita no êmbolo 15, aumenta-se a facilidade de utilização da válvula de distribuição 1. Especialmente é necessária menos força para operar a alavanca de comutação 5. Além disso reduz-se as forças transferidas através dos rolos de bloqueio 46 entre o êmbolo interior e exterior 42, 41, o que possibilita rolos de bloqueio 46 de dimensões mais pequenas e/ou mais resistentes e logo mais económicos. Devido à mola de fecho 40 mais fraca o êmbolo exterior apresenta ainda a 20 vantagem de poder ser também fabricado em plástico. 21

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • US 4331187 A [0002] [0042] • EP 10005085 A [0032] • DE 102008010988 B3 [0042] [0049]

Claims (14)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Válvula principal (10) para uma válvula de distribuição (1) com um corpo de bloqueio (12) para fecho de um circuito de fluido (6) e um espaço de deslocamento (20) que se reduz através do movimento do corpo de bloqueio (12) da posição de abertura para a posição de fecho, em que o espaço de deslocamento (20) está liqado por fluido a montante e a jusante do corpo de bloqueio (12) com o circuito de fluido (6), através de tubagens secundárias (22, 22'), e a tubagem secundária (22) para o circuito de fluido (6) é fechada a montante do corpo de bloqueio (12) na posição de fecho do corpo de bloqueio (12).

2. Válvula principal de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de entre a posição de abertura e a posição de fecho do corpo de bloqueio (12) estar prevista uma posição intermédia, e a tubagem secundária (22) para o circuito de fluido (6) estar fechada a montante do corpo de bloqueio (12) numa posição do corpo de bloqueio entre a posição intermédia e a posição de fecho.

3. Válvula principal de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo facto de a zona entre a posição de abertura e a posição intermédia ter preferencialmente um tamanho duas vezes maior, mais preferencialmente quatro vezes maior do que a zona entre a posição intermédia e a posição de fecho.

4. Válvula principal de acordo com uma das reivindicações anteriores, caraterizada pelo facto de o espaço de deslocamento (20) ser uma cavidade (15) formada por uma caixa (16) e um êmbolo (15) nela inserido, em que o êmbolo (15) está preferencialmente ligado por um eixo de 2 válvula (14) ao corpo de bloqueio (12).

5. Válvula principal de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo facto de o espaço de deslocamento 20 (20) estar ligado por fluido ao circuito de fluido (6) a montante do corpo de bloqueio (12) através de uma folga (17) entre o êmbolo (15) e a caixa (16) .

6. Válvula principal de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo facto de o espaço de deslocamento (20) estar ligado por fluido, ao circuito de fluído (6) a jusante do corpo de bloqueio (12) através de um canal de borboleta (21) em que preferencialmente o canal de borboleta (21) está formado no eixo de válvula (17) e/ou corpo de bloqueio (12).

7. Válvula principal de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de 0 canal de borboleta ser concebido para um caudal máximo de 0,1 a 0,2 litros de combustível por minuto.

8. Válvula principal de acordo com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizada pelo facto de na extremidade do êmbolo (15), oposta ao espaço de deslocamento (20), a pressão do fluido ocorrer a montante do corpo de bloqueio (12).

9. Válvula principal de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o corpo de bloqueio 12 ser concebido como esfera de válvula.

10. Válvula principal de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de 3 estar previsto um elemento de puxar magnético (30) como fixação de mangueira total.

11. Válvula principal de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo facto de o elemento de puxar (30) magnético estar disposto no espaço de deslocamento (20).

12. Válvula de distribuição (1), com uma admissão (3), um tubo de descarga (4) e uma válvula principal (10) de acordo com uma das reivindicações anteriores para controlo do caudal de fluido entre a admissão (3) e o tubo de descarga (4) .

13. Válvula de distribuição de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo facto de a válvula de distribuição (1) apresentar uma primeira desconexão de segurança automática (50), que fecha a válvula principal (10), quando o nivel do fluido num depósito a encher atingiu um sensor de nivel de enchimento (52) disposto na zona do tubo de descarga (4) e/ou uma segunda desconexão de segurança (51), que fecha a válvula principal (10), quando a pressão do liquido na admissão (3) desceu abaixo de um valor mínimo.

14. Válvula distribuição de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo facto de os componentes individuais da válvula de distribuição (1) e/ou da válvula principal (10) estarem alinhados em relação uns aos outros, de forma que, ao fechar a válvula principal (10) através de uma desconexão de segurança automática (50, 51), o tempo de fecho seja menos de 1 s, ou ainda mais preferencialmente de 0,2 a 0,5 s.