PT92688B

PT92688B - Mola pneumatica aperfeicoada

Info

Publication number: PT92688B
Application number: PT92688A
Authority: PT
Original assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1995-12-29
Also published as: ES2048266T3; FI895861A0; DE68912925D1; KR0141101B1; EP0379667A1; NO894441D0; CA2002662A1; JP2825573B2; NO894441L; PT92688A; JPH02209640A; AU4542589A; CA2002662C; EP0379667B1; KR900010264A; BR8906346A; AU625279B2; US4899995A; DE68912925T2

Description

BRIDGESTONE/FIRESTONE, INC. norte-americana, industrial, cora se de em 1200 Firestone Parkway, Ak ron, Ohio 44317, Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal, para: MOLA PNEUMÁTICA APERFEIÇOADA presente invento refere-se a meios de aperto e mais particularmente a meios de aperto adaptados a fixarem um elemento de manga flexível elastomérico a um elemento de êmbolo relativamente rígido ou tampa terminal de uma raola pneumática. Especificamente, a mola penumática do invento refere-se a um conjunto de aro de aperto que em prega um anel de aperto que apresenta uma cavidade no seu diâmetro interior, a qual actua em conjunto com uma projecçâo correspondente no diâmetro exterior do elemento de êmbolo ou a tampa terminal, para localizar posicionalmente o aro de aperto sobre o elemento de êmbolo e para vedar eficazmente entre eles a extremidade aberta da manga elastomérica .

As molas pneumáticas, vulgarmente designa das por molas de ar, tem sido utilizadas nos veículos automóveis desde ha'alguns anos para proporcionarem um amorteci mento entre partes móveis do veículo, principalmente para absorver as cargas de choque imprimidas aos eixos do veículo pelas rodas, ao baterem contra um objecto existente na estrada ou ao cairem numa depressão de terreno. A mola .e61.562

Case 55B

pneumática ou mola de ar consiste geralmente numa manga de borracha flexível ou fole, que contem um suprimento de fluído comprimido e tem um ou mais êmbolos localizados no interior da manga flexível. 0 êmbolo provoca a compressão e ex pansâo do fluído dentro da manga à medida que a manga se comprime ou se expande quando o veículo é submetido aos ch<> ques da estrada. A manga da mola é formada de um material elastomérico que permite que o êmbolo se mova axialmente re lativamente a um outro êmbolo ou tampa terminal, seguros en tre as extremidades da manga.

As extremidades da manga encontram-se ligadas de forma estanque ao êmbolo e/ou à tampa terminal oposta e são sempre um dos aspectos importantes e principais para a produção de uma mola de ar eficiente e sem manutenção. Um problema que surge com determinadas moías de ar é que a aresta cortada exposta na extremidade da manga elasto mérica da mola pneumática se prende ao corpo da manga à medida que esta se enrola ao longo do êmbolo ou da tampa terminal em condições de choque excessivo, o que provoca um desgaste excessivo da manga flexível. Outro problema encontrado nas molas pneumáticas existentes e em particular com o respectivo aro de aperto, é que o aro de aperto movimenta -se na sua posição apertada, sob a acção das condições dinéi micas da mola pneumática, que provoca o movimento do material elastomérico apertado por ele, tendendo a afrouxar o encaixe estanque e deteriorando a integridade do aperto, o que finalmente provoca o esvaziamento e a falha da mola pneumática. Este movimento do aro é especialmente importante durante a pancada de solavanco ou de queda.

Outro problema que surge com as molas pneumáticas actualmente existentes e com o aperto das extr£, midades das mangas elastómericas ao elemento de êmbolo e/ou à tampa terminal, é o de assegurar uma vedação suficientemente apertada para poder suportar as elevadas pressões do

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Case 55B

fluído contido na câmara de fluídos sem derrame ou rebentamento prematuros, mesmo ao experimentar movimentos acentuados da mala pneumática e ao ser submetida a ambientes agres tes no rodado do veículo.

Alguns exemplos de moías pneumáticas e de dispositivos vedantes de cinta sâo apresentados nas seguintes patentes abiaxo descritas:

Patente U.S. No. 3·7θθ·628, que descreve um sistema pneumático tipo mola que inclui uma estrutura para prender as extremidades interiores de uma manga flexível que se enrola. A manga encontra-se posicionada entre superfícies caracterizadas por terem uma forma em dente de serra com um sulco circular e uma nervura sobre uma superfície circular interior e duas nervuras sobre uma superfície circular exterior. Os lados opostos dos sulcos convergem em ângulos pré-definidos com rais pré-determinados e concordantes de curvatura, cuja combinação proporciona uma acção de retenção para assegurar a manga flexível, no seu lugar por meio do desenho em dentes de serra, em cooperação com a concavidade correspondente do aro e da flange da manga.

À Patente U.S. No. 3·θ70.286 refere-se a uma mola de fluido em que as extremidades da manga que se enrola são presas por meio de aros de aperto anelares que se encaixam de encontro à superfície interna da manga. 0 aro de aperto segura a manga sue se enrola ao cilindro de trabalho, contendo o aro de aperto uma deformação tipo sulco anelar, pela qual a manga que enrola é retida no seu lugar, em virtude do seu desenho em forma de sulco interactivo, em combinação com a força de aperto exercida pelo aro.

A patente U.S. No. 4.489.274 refere-se a meios para ligar um elemento tubular flexível a um embolo, os quais incluem uma concavidade situada perto da extremidade do êmbolo, à qual se encontra fixado um elemento fle61.562

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/ /

xível. O elemente flexível encontra-se enrolado sobre e em volta de um acessório em forma de aro que segura o elemento flexível ao êmbolo. 0 êmbolo compreende uma cavidade que se prolonga circularmente, adjacente à sua extremidade, com o elemento flexível a ser preciso e a encher praticamente a concavidade do êmbolo. 0 acessório em forma de anel é um aro estampado convencional e a porção terminal do elemento flexível é recortada da porção que se prolonga a partir do anel do embolo, com o elemento flexível a encher praticamente a cavidade do ressanto do êmbolo. 0 êmbolo emprega uma aresta serrilhada para prender o elemento flexível.

A Patente U.S. No. 4.573.692 descreve um conjunto para vedar dois elementos, um dos quais tem uma superfície cilindrica que suporta o vedante, na qual um lábio de vedação se encontra proporcionado, para apertar de encontro ao segundo elemento. Uma superfície cilindrica suporta a vedação, a qual compreende um corpo cilindrico oco que tem um lábio que se estende para o exterior a partir do corpo, com uma banda elastomérica circundando o corpo para o manter firmemente no seu lugar. A superfície cilíndrica contem uma concavidade que se prolonga circularmen te á volta da superfície e recebe um elemento que se projecta correspondentemente do vedante que se prolonga a partir do diâmetro interno do corpo cilindrico.

A Patente No. 4.629.17θ refere-se a uma mola pneumática com um par de câmaras formadas por pare s de mebranas que se encontram ligadas de forma estanque a um retentor e um êmbolo exialmente separados, em que a extremidade axial da membrana é comprimida entre uma superfície serrilhada de um elemento sólido e um anel retentor, que pode ser moldado, introduzido a pressão ou apertado de qual^ quer outra forma para produzir uma compressão radial de encontro 'as extremidades axiais das membranas flexíveis.

A Patente Inglesa No. 199-789 descreve

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Case 55 Β

uma banda de fixação em metal que aperta um diafragma e o força contra uma porção terminal afilada de um elemento tubular .

A patente No. 4.718.650 paresneta uma mola pneumática em que as extremidades de mangas flexíveis se encontram ligadas a superfícies vedantes de um par de êmbolos axialmente separados por meio de aros de aperto moldados ou ondulados. As superfícies de aperto dos êmbolos são formadas com serrilhados para ajudarem à retenção do material elastomérico, quando forçadas a isso pelos anéis de aperto.

Outros tipos de vedações de êmbolo e tampa terminal criados para molas de ar, são apresentados nas patentes U.S. Nos. 4.784.376; 4.7θ7.6θ7 θ 4.7θ7·6θ6, todas elas atribuídas ao Cedente do presente invento.

Uma outra construção conhecida de molas de ar da técnica anterior inclui uma saliência, que se prolonga radicalmente, no elemento de êmbolo e sobre a qual assenta o aro de aperto, apertando de forma estanque a extremidade cortada da manga flexível de encontro a uma plura lidade de nervuras uniformemente levantadas, formadas na superfície vedante que se projecta axialmente do elemento de êmbolo, adjacente â saliência anelar. No entanto, tal tipo de construção tem problemas que lhe advém do facto de o aro de aperto não ser positivamente posicionado sobre a saliência anelar e estar livre para se mover na direcção axial superior, quando a mola pneumática experimenta acentuados solavancos ou estiramentos.

Os objectos do presente invento incluem o proporcionar-se um conjunto aperfeiçoado de aro de aperto para molas pneumáticas, principalmente para veículos motorizados, que possui um êmbolo numa extremidade e uma tampa terminal, numa extremidade oposta separada axialmente, com uma manga elastomérica flexível estendida entre eles e aper

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Case 55 Β oo —7 poo ·-·. . l/u

tada contra a respectiva tampa terminal ou elemento de êmbolo por um aro de aperto, para formar entre eles uma vedação hermética aos fluídos e proporcionar uma câmara pressurizada situada entre eles.

Outro objecto do presente invento é proporcionar um desses conjuntos aperfeiçoados de aro de aperto, em que a aresta cortada da manga elastomérica, que se prolonga para além do aro de aperto, não é exposta, eliminando assim o desgaste excessivo da manga elastomérica, que até aqui se roçava na aresta exposta durante o movimento da mola pneumática.

Ainda outro objectivo do invento é propor cionar um conjunto de aro de aperto, em que o movimento do aro de aperto é reduzido, quando funciona sob condições dinâmicas, por meio do posicionamento do aro directamente sobre uma saliência do elemento de êmbolo ou flange anelar da tampa terminal, mantendo assim um efeito de vedação positiva com a manga elastomérica apertada entre o aro e o elemen to terminal adjacente.

Ainda outro objectivo do presente invento é proporcionar um conjunto de aro de aperto aperfeiçoado em que as superfícies de aperto do elemento de êmbolo ou da tampa terminal incluem uma injecção macho elevada que actua em cooperação com um sulco côncaVo ou fêmea correspondente, existente no aro de aperto, para facilitar uma prisão efici^ ente do material elastomérico, entre eles, e para alterar a direcção dos cordões de reforço contidos no interior da manga elastomérica, para aumentar ainda mais o efeito de aperto do aro, e que localiza posicionalmente o aro de aperto contra a superfície de vedação do elemento de êmbolo ou tampa terminal.

Outro objectivo do invento é proporcionar um conjunto de aro de aperto aperfeiçoado em que a superfície de aperto do elemento do êmbolo e tampa terminal está

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tf ! tftf:·/ ι munida de um par de injecções, de preferência tendo superfícies planas em lados opostos da projecção macho situada entre elas, as quais proporcionam, em cooperação com a projecçâo macho, uma série de pontos de aperto axialmente separados, para prenderem com segurança, entre eles, o material da manga elastomérica; em que as superfícies de aperto planas das projecções separadas proporcionam áreas de fixação maiores, com o material elastomérico situado entre elas; e em que a projecção situada mais perto da extremidade cortada da manga tem um diâmetro maior do que a outra projecção, para proporcionar uma vedação maior, com a manga flexível numa posição mais afastada da passagem de escoamento da câmara de fluído.

Ainda outro objectivo é proporcionar um conjunto de aro de aperto aperfeiçoado em que sulcos de expansão anelares são formados entre as projecções existentes nas superfícies de vedação do elemento de êmbolo e do elemento de tampa terminal, para permitir que o material elastomérico flua por aí; e em que se proporciona outro % sulco anelar, adjacente a extremidade cortada da manga elastomérica, para prender a extremidade cortada a fim de evitar a sua exposição e subsequente contacto com a manga elastomérica móvel durante condições dinâmicas.

Outro objectivo é proporcionar um conjunto aperfeiçoado de anel de aperto em que a superfície exterior do anel de aperto alinhado geralmente com a superfície exterior adjacente do êmbolo ou tampa terminal, para proporcionar uma superfície geralmente contínua entre o anel de aperto e o elemento de êmbolo ou tampa terminal sobre os quais a manga elastomérica enrola, para proporcionar uma face lisa comum, de forma a reduzir o desgaste exercido sobre a manga elastomérica à medida que se move ao longo das superfícies do elemento de êmbolo ou tampa terminal e do aro de aperto, durante o funcionamento dinâ61.562

Case 55 B mola penumática, para redução-do respectivo desgas mico da te.

Mod. 71-10000 ex. 89/07

Estes objectivos e vantagens são obtidos por meio do conjunto aperfeiçoado do aro de aperto de ccordo com o invento, cuja natureza geral pode ser considerada como incluindo um elemento de êmbolo para a montagem da mola pneumática nuam estrutura de suporte, tendo o referido elemento de êmbolo um corpo de êmbolo formado com uma superfície anelar que se projecta axialmente e que termina num ressalto que se projecta radialmente para fora, sendo a referida superfície de vedação formada por uma projecçâo anelar intermédia que se estende radialmente para fora e um par de projecções anelares que se prolongam radialmente para dentro e para fora, uma manga flexível formada por um material elastomérico que contem cordões de reforço e que tem extremidades abertas encaixadas de forma estanque no elemento de êmbolo e um elemento terminal axialmente separa do do elemento de êmbolo e que formam entre eles uma câmara de fluído pressurizada; e um aro de aperto anelar contínuo localizado concentricamente em volta da superfície vedante anelar do elemento de êmbolo e que apertam uma extremidade da manga flexível entre eles, tendo o referido aro de aperto uma superfície de aperto interior que se projecta axialmente , formada com uma concavidade que alinha radialmente com a projecçâo intermédia do elemento de êmbolo e um par de superfícies adjacentes, cada uma das quais alinha, respectivamente, com uma das projecções interna e externa do elemento de êmbolo, para localizar posicionalmente a cinta de aperto relativamente ao elemento de êmbolo e para formar entre eles uma vedação geralmente hermética.

Uma forma de realização preferida do invento, que ilustra da melhor maneira o que completou para aplicação dos princípios, é apresentada na seguinte descrição e está representada nos desenhos e particularmente a61.562

Case 55 Β o ^rr7-1/ -ζ“,.· ί '·> ·· pontada e separadamente estabelecida nas reivindicações anexas.

A figura 1 é uma vista em alçado de um conjunto de aro de aperto aperfeiçoado, incorporado numa mola pneumática, com porções em corte e desmontadas, sendo a mola pneumática mostrada numa posição estática de repouso;

A figura 2 é uma vista em corte, fragmentária, muito ampliada, que apresenta o conjunto de aro de aperto que segura uma extremidade da manga elastomérica de encontro à superfídie vedante do elemento de êmbolo.

A figura 3 é uma vista em plano superior do aro de aperto do conjunto aperfeiçoado do aro de aperto de acordo com o invento..

A figura 4 é uma vista em corte do aro de aperto, tomada pela linha 4-4, da Fig. 3; θ

A figura 5 é uma vista em corte fragmentário ampliado de um arranjo de vedação de aro de aperto para mola pneumática da técnica anterior.

Ao longo dos desenhos, numeros iguais referem—se a elementos semelhantes.

conjunto aperfeiçoado de aro de aperto do invento é apresentado montado numa mola penumática geralmente indicada em 1, a qual está representada numa posição de descanso na Fig. 1. A mola pneumática inclui elementos terminais axialmente separados constituídos por uma tam pa terminal e um elemento de êmbolo, indicados geralmente em 2 e 3, respectivamente. 0 elemento de êmbolo 3 é um elemento em forma de taça com uma parede exterior de forma geralmente cónica 4 que forma um interior aberto 5 numa base 6 que é formada com uma porção central côncava 7. Uma manga S de material elastomérico contendo cordões internos de reforço 9, prolonga-se entre a tampa terminal 2 e o elemento de êmbolo 3 que se encontram encaixado^apertadaraente

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dentro das extremidades abertas da manga, por meio do conjunto de aro de aperto do invento e formam entre eles uma câmara de pressão de fluídos 18.

De acordo com o invento, uma superfície de aperto aperfeiçoada que se projecta axialmente, geralmente indicada por 10, encontra-se formada numa extremidade superior de diâmetro reduzido 11 do elemento de êmbolo 3, particularmente representado em pormenor na Figura 2. A superfície de aperto 10 está ligada à parede exterior cónica 4 do elemento de êmbolo por um ressalto que se projecta radialmente 12 e um canto curvo 13· A extremidade exterior aberta da porção terminal do êmbolo 11 tem uma superfície plana que se projecta radialmente 14 e um canto arredondado 15 que comunica com um lábio anelar l6 por meio de uma superfície geralmente cónica 17.

A figura 5 ilustra o arranjo de superfície vedante e aro de aperto da técnica anterior que mais se aproxima dos do presente invento. Um aro de aperto 55 está montado concentricamente em volta de uma superfície anelar de vedação 56 que é formada com uma pluralidade de pequenas nervuras anelares uniformes 57· θ aro 55 está localizado adjacente a uma saliência anelar que se projecta radialmente 58 formada no elemento de êmbolo 59. No entanto, com esta construção de mola penumática da técnica anterior, não há meios para posicionar e manter com precisão o aro de aperto de encontro à saliência 58, uma vez que as nervuras anelares 57 apenas comprimem o material elastomêrico da extremidade da manga 60 para proporcionarem entre elas uma vedação estanque. 0 aro 55 tem de confiar no seu encaixe de aperto radial contra a superfície vedante que se projecta axialmente 56, para a reter em posição de encontro a saliência 58 e depende da capacidade do instalador no momento da colocação, para garantir que se encontra adequada mente posicionado contra o ressalto 58.

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Ainda de acordo com o invento, a superfície de aperto 10 inclui um par de projecções anelares de aperto que se prolongam radialmente 19 θ 20 e uma projecçâo anelar intermédia que se prolonga radialmente para o exterior 21. As projecções anelares 19 e 20 têm, de preferência, superfícies exteriores planas que se projectam axialmente 19A e 20A, com a projecção intermédJia 21 a terminar numa superfície exterior curva convexa 21A. A projecção intermédia 21 está separada das projecções adjacentes 19 e 20 por um par de sulcos anelares de expansão de material 23 e 24, que divergem para o interior e afastando-se da extremidade da projecção 21A, para proporcionarem áreas ou zonas de expansão para o movimento do material elastomérico da manga flexível 8.

Outro sulco sue se prolonga radialmente para o interior 26 encontra-se formado entre a projecção interior 20 e a saliência anelar 12 e forma um reservatório que sefve para receber e reter a extremidade cortada comprimida 27 da manga elastomérica 8 e para proporcionar alguma expansão do material elastomérico nesse ponto. Esta retensão da extremidade comprimida da manga 27, evita que esta seja exposta e entre em contacto com a restante porção da manga, à medida que essa manga se move sob condi ções dinâmicas que, até aqui, teriam causado uma abrasão indesejada à manga.

Um outro sulco 29, de preferência de menor largura axial e menor extensão radial interna do que a do sulco 26, está formado na superfície de aperto 10, entre a projecção de aperto exterior 19 e o lábio anelar l6, o que proporciona um efeito de vedação, semelhante ao de um aro 0, sobre a manga, quando retém aí o material elastomérico .

Ainda de acordo com o invento, o conjunto de aro de aperto inclui um aro de aperto, geralmente indicado por 32, feito preferencialmente de alumínio qúe é mol11

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ϊ ;

/ dado ou reduzido em diâmetro ou formado de um plástico de elevada resistência que é apertado ao calor para se conseguir a compressão da manga 8. Pode igualmente ser utilizado um aro de aperto do tipo de mola. 0 aro 32 é formado com uma concavidade central 33 numa superfície de diâmetro interior que se prolonga axialmente 34, a qual se encontra geralmente centrada entre as superfícies terminais circulares 35 e 36. A superfície interna 34 é, de preferência, paralela às superfícies de diâmetro exterior e interior 34 e 37, estando ligada a superfícies

36, por cantos arredondados 3θ.

terminais circulares 35 e

Referindo-nos de novo à figura 2, a concavidade 33 do aro de aperto 32, alinha e coopera com a projecçâo convexa 21 da superfície de aperto do êmbolo 10 para alinhar posicionalmente o aro de aperto na superfície do êmbolo, para receberem a extremidade de aperto da manga flexível entre eles. Nesta posição, a superfície circular 35 do aro de aperto assenta na saliência anelar 12, que evita o movimento do aro de aperto 32 na direcção axial para baixo com referência à Figura 1. Isto é especialmente impor tante durante a posição de solavanco ou de colapso da mola pneumática em que o elemento terminal 2 se move axialmente em direcção ao elemento de êmbolo 3. Até ao presente, este movimento axial da mola pneumática, especialmente durante os solavancos, poderia provocar o movimento do aro de aperto, o que resultava num afrouxamento do encaixe de aperto com a manga e na folha ou esvaziamento prematuros da câmara de fluído.

Da mesma maneira, conforme apresentado na figura 2, a superfície exterior do aro de aperto 37, alinha geralmente com a junção do canto arredondado 13 e da parede cónica 4 do elemento de êmbolo 3 para proporcionar uma transição contínua lisa entre as superfícies adjacentes. Esta transição evita qualquer mudança abrupta de direcção,

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ί ou cantos afiados ou outras projecções que possam danificar a manga flexível à medida que se move ao longo e entre superfícies adjacentes durante a actuaçao dinâmica da mola pneumática e proporcionar uma superfície geralmente contínua, sobre a qual o material da manga se move, para assim reduzir o desgaste excessivo exercido sobre ela.

De acordo com outras características do invento, o lábio anelar 16 encontra-se separado do canto do aro de aperto 38a por uma distância inferior à da espessura nSo comprimida da manga 8, representada pela seta A na

Fig. 2, para proporcionar uma primeira área de aperto sobre o material elastomérico da manga. A projecção anelar do exterior 19 encontra-se separada por uma distância radial 40 de superfície interior 34 do aro de aperto 32, por uma distância inferior à espessura da manga flexível 8, para proporcionar uma segunda área de aperto. Da mesma forma a superfície exterior 21A da projecção intermédia 21 está localizada a uma distância radial 4l da superfície do fundo 33A da concavidade 33, que é também inferior à espessura da manga flexível 8, para formar outra área de aperto. Similarmente, a superfície 20A da projecção 20 está localizada a uma distância radial 42 da superfície do aro adjacente 34 para formar mais uma outra área de aperto, para apertarem entre elas o material elastomérico.

A projecção interior 20 tem, de preferência um diâmetro maior do que o da projecção exterior 19 , de maneira a formar um aperto ou compressão mais justo contra a superfície adjacente do aro de aperto 32. A projecção inter média 21 tem um diâmetro maior do que o das projecções 19 e 20, de modo a projectarem-se a uma maior distância para o interior da concavidade do aro de aperto 33. A área de aperto mais justo proporcionada pela projecção 20, encontra-se localizada a uma distância maior ao longo do caminho potencial de rotura e localiza-se junto da extremidade

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/.

cortada 27 da mola pneumática. Também os sulcos 23 e 24 proporcionam algum movimento ou expansão do material elastomérico comprimido, adjacente a cada uma das áreas de compressão, já que o material é forçado para fora pelo aperto ou compressão do material elastomérico nessas áreas, para garantir um encaixe de aperto justo nas áreas de aperto.

De acordo com outra caracteristica do invento, conforme mostrado especialmente na Figura 2, faz-se com que os cordões de reforço 9 mudem de direcção devido à extensão radial para o exterior das projecções intermédias 21 para o interior da concavidade alinhada do aro de aperto 33. Isto proporciona um encaixe de aperto mais justo e mais estável com a extremidade retida da manga, uma vez que será necessária uma força muito maior para arrancar a extremidade da manga de entre o aro de aperto e a superfície de aperto do elemento de êmbolo, do que aquela que seria necessária se o material elastomérico retido e os cordões de reforço se encontrassem em alinhamento geralmente rectilíneo.

Na forma de realização preferida, a manga elastomérica 8 terá uma espessura, conforme representado pela seta A na figura 2, de aproximadamente 0,120 polegadas (cerca de 0,301 cm). A distância de aperto 40 será de aproximadamente θ,θ6θ polegadas (cerca de 0,152 cm), a distância de aperto 4l será de aproximadamente 0,080 polegadas (cerca de 0,203 cm) e a distância de aperto 42 será de aproximadamente 0,048 polegadas (cerca de 0,121 cm). Verificou-se que estas dimensões proporcionavam uma relação de aperto muito adequada entre o aro de aperto aperfeiçoado 32 e a superfície de aperto do êmbolo 10, proporcionando uma vedação capaz de suportar pressões internas de fluído relativamente elevadas na câmara 18.

Referindo-nos à figura 1, a tampa terminal pode ser formada com um corpo anelar que se prolonga axi14

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-9?

almente 44, que apresenta uma superfície vedante anelar que se projecta axialmente geraimente indicada por 45. A super fície vedante 45 é formada com uma série de sulcos axialmen te separados e projecções semelhantes à formada na superfície de aperto 10 do elemento de êmbolo 3 ® por isso não é descrita com maior detalhe. Além disso, o aro de aperto da tampa terminal 46 pode ser semelhante ao aro de aperto 32 do elemento de êmbolo e por isso não é descrito mais pormenorizadamente. A tampa termina 2 pode estar munida de uma flange anelar exterior 48, cuja aresta interior 49 evita o movimento axial do aro de aperto 46, de forma semelhante à do ressalto 12 do elemento de êmbolo 3 durante a actuaçâo dinâmica experimentada pela mola pneumática.

A relação dos vários sulcos e a projecção da superfície vedante do elemento terminal 45 em cooperação com o aro de aperto 46 é semelhante à descrita pormenorizadamente acima. Iguaimente, a superfície do diâmetro exterior 52 do aro de aperto 46, alinha axialmente com a superfície anelar exterior 53 da flange da tampa terminal 48 para proporcionar uma superfície geraimente contínua sobre a qual a manga flexível 8 se movimentará, quando a mola pneumática estiver na posição de solavanco, para evitar quaisquer cantos ou projecçães afiados e para proporcionar uma transição contínua entre as superfícies alinhadas, de uma forma semelhante â proporcionada pela superfície de aperto do aro 37 e a parede exterior 4 do elemento de êmbolo descritas acima.

Outra característica que se verificou relativamente ao conjunto aperfeiçoado de aro de aperto acima descrito, é a sua capacidade para aumentar a eficácia da acção de aperto de molas pneumáticas de maiores tamanhos. Por exemplo, uma mola penumática que tinha um diâmetro exterior nominal, no elemento de êmbolo, de aproximadamente l40 mm, verificou-se que era capaz de suportar uma pressão

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/ interna superior à que seria possível com o conjunto de aro de aperto da técnica anterior usado até aqui. Estes tipos de aro de aperto da'técnica anterior apresentam uma superfície interior lisa que se prolonga axialmente e, quando utilizada em tais molas pneumáticas de maior tamanho e estilo, tem um poder de suporte inferior devido à relativamente grande área de superficie lisa proporcionada pela superfície interna do aro de aperto em contraste com o poder de suporte ou os resultados inesperados, conseguidos pelo conjunto aperfeiçoado do aro de aperto do presente invento. Crê-se que as originais proporções de aperto do presente invento, formadas nas superfícies de aperto do elemento de êmbolo, em combinação com a concavidade na superfície interior do aro de aperto, proporcionam tal capacidade de retenção aumentada, que não se julga possível com os conjuntos de aros de aperto existentes.

Consequentemente, o conjunto aperfeiçoado de aro de aperto é simplificado, proporciona um conjunto eficaz, seguro, barato e que preenche todos os objectivos enumerados, eliminando dificuldades encontradas nos aros de aperto da técnica anterior e resolve problemas e obtém novos resultados na técnica.

Na descrição anterior foram utilizados determinados termos por razões de brevidade, clareza e compreensão não devem retirar-se daí quaisquer limitações des necessárias para além dos preceitos da técnica anterior, porque tais termos são utilizados para fins descritivos e destinam-se a ser construídos de forma lata.

Além disso, a vento é a título de exemplo e mitado aos pormenores exactos descrição e ilustração do in o âmbito do invento não é liapresentados ou descritos.

Tendo acabado de descrever as características, verificações e princípios do invento, a maneira como o conjunto de aperto aperfeiçoado para molas penumá16

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ticas é construído e usado, as características do conjunto aperfeiçoado e os resultados, vantajosos, novos e úteis obtidos; as novas e úteis estruturas, dispositivos, elementos, arranjos, peças e combinações s3o propostas nas reivindicações anexas.

Claims

- REIVINDICAÇÕES 15 - Mola pneumática aperfeiçoada caracterizada pelo facto de incluir:

a) Um elemento de êmbolo para montagem da mola pneumática numa estrutura de suporte, tendo o referido elemento de êmbolo um corpo de êmbolo com uma superfície vedante que se prolonga axialmente e que termina num ressanto interior radial que se projecta para fora, tendo a referida superfície vedante uma projecç3o anelar intermédia projectada radialmente para o exterior, e um par de projecções anelares interior e exterior radialmente salientes;

b)

Uma manga flexível formada por um material elastomérico que contem cordões de reforço e extremidades abertas encaixadas de forma estanque no elemento de êmbolo, e uma tampa terminal axialmente separada do elje mento de êmbolo e formando uma câmara de líquido pressurizada situada entre eles; e

c) Um aro de aperto anelar contínuo loca17

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Case 55 Β lizado concentricamente em volta da superfície vedante ane lar do elemento de êmbolo e que aperta uma extremidade da manga flexível situada entre eles, tendo o referido aro de aperto uma superfície de aperto interior que se projecta axialmente, formada por uma concavidade que alinha radialmente com a projecção intermédia do elemento de êmbolo e um par de superfícies adjacentes, cada uma das quais alinhe com uma das respectivas projecções interior e exterior do referido elemento de êmbolo, de modo a localizar posicionalmente o aro de aperto relativamente aquele , e para formar entre eles uma vedação geralmente impenetrável ao ar.
2? - Mola penumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a projecção interior da superfície vedante do elemento de êmbolo ter um diâmetro maior do que o diâmetro da projecção exterior.
3? - Mola pneumática aperfeiçoada de acorde com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de as projecções interior e exterior da superfície vedante do elemento de êmbolo terminarem, em geral, em superfícies termi nais planas que se estendem axialmente.
4? - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 3» caracterizada pelo facto de as superfícies terminais das projecções interior e exterior se prolongarem em geral paralelamente â superfície interior que se estende axialmente cio aro de aperto.
5^? - Mola pneumática aperfeiçoada de acorde com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto da superfície terminal plana da projecção interior da superfície vedante do elemento do êmbolo se encontrar radialmente separada da superfície interior que se prolonga axialmente do aro de aperto, numa distância inferior a metade e superior a um terço da espessura da manga flexível.

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Case 55 Β
6? - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto de a superfície terminal plana da projecção exterior da superfície vedante do elemento de êmbolo se encontrar afastada radialmente da superfície interior que se prolonga axialmente do aro de aperto, numa distância, de aproximadamente, metade da espessura da manga flexível.

Ί- - Mola penumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a projecção intermédia da superfície vedante do elemento de êmbolo, ter uma configuração em corte geralmente convexa e terminar numa extremidade, exterior curva; e por a proje£ ção intermédia estar separada das projecções interior e exterior por sulcos anelares côncavos.
8* - Mola pneumática aperfeiçoada de acorde com a reivindicação 7, caracterizada pelo facto de a extremidade curva da projecção intermédia se encontrar, de um modo geral, separada radialmente da superfície do baixo relevo côncavo, numa distância de aproximadamente, três-quartos de espessura da manga flexível.
9- - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a su perfície vedante do elemento de êmbolo terminar num lábio anelar exterior prolongado radialmente.
10? - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de uma superfície de aresta circular do aro de aperto fixar, geralmente, o ressalto que se prolonga radialmente do elemen to de êmbolo, para reduzir o movimento axial do aro de aperto durante o funcionamento da mola pneumática.
11? - Mola pneumática de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo facto de o ressalto ane19

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Case 55 Β lar do elemento de êmbolo terminar dentro do corpo de êmbolo por um canto curvo; e por o aro de aperto ter uma superfície anelar exterior que se prolonga axialmente, a qual alinha, geralmente com o canto curvo do corpo de êmbolo para proporcionar uma superfície praticamente constante, em que a manga flexível pode rolar durante o funcionamento da mola pneumática.
12? - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de o corpo de êmbolo ter uma configuração geralmente cónica, adjacente ao canto curvo em que a manga flexível enrola duran te o funcionamento da mola pneumática.
13? - Mola penumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a pro jecção interior da superfície vedante do elemento do êmbolo estar separada do ressalto anelar, por um sulco reservatório que se prolonga radialmente para o interior de modo a receber o material elastomérico em excesso na extremidade aberta da manga flexível.
14? - Mola penumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de a projecçâo intermédia estar separada das projecções interior e exterior por sulcos de expansão, que se prolongam radialmente para o interior numa extensão maior do que a sua.
15? - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de o elemento de êmbolo terminar noutro lábio anelar; e um sulco de vedação se encontrar formado na superfície de vedação, entre o referido lábio exterior e o sulco de expansão adjacente, de modo a proporcionar um efeito de aro sobre a manga flexível.
16? - Mola pneumática aperfeiçoada de acor20

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Case 55 Β do com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de o anel de aperto ter cantos arredondados; e por o lábio anelar exterior do elemento de êmbolo se encontrar separado de um dos referidos cantos arredondados do aro de aperto, numa distância inferior à espessura da manga flexível de modo a proporcionar um ponto de junção entre eles.
17* - Mola penumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o aro de aperto incluir uma superfície exterior que se prolonga geralmente em paralelo com a superfície de aperto e um par de superfícies terminais circulares paralelas que se fundem nas referidas superfícies interior e exterior por intermédio de cantos curvos.
18? - Mola penumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de inclu ir igualmente:

a) um par de elementos terminais, adaptados a serem montados em localizações geralmente separadas no sentido axial;

b) uma manga flexível formada de um material elastomérico que contem cordões de reforço e que tem extremidades abertas encaixadas de forma estanque, formando, entre eles, uma câmara pressurizada para líquidos;

c) uma superfície vedante anelar que se prolonga axialmente, formada, em pelo menos um dos referidos telementos terminais, tendo a referida superfície vedante um par de superfícies de aperto anelares axialmente separadas e uma projecção anelar intermédia que se projecta radialmente para o exterior, para além das referidas superfícies;

d) um aro de aperto contínuo localizado concentricamente em relação a superfície vedante anelar pare

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Case 55 Β vedar entre eles, por aperto, uma extremidade de manga flexível, tendo o referido aro de aperto uma superfície interior de aperto que se prolonga axialmente, formada com uma concavidade que coopera com a projecção intermédia para localizar posicionalmente o referido aro relativamente ao referido elemento terminal e com a referida projecção e superfícies de aperto separadas do aro de aperto, de modo a proporcionarem uma série de áreas de aperto, para apertarem a manga flexível entre elas e para modificarem a direcção do deslocamento dos cordões de reforço na extremidade apertada da manga; e

e) meios de sulco que se estendem numa direcç3o geralmente radial, e que estão formados no referido elemento terminal para prenderem uma extremidade comprimida da manga flexível.
19* - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 18, caracterizada pelo facto de uma das superfícies de aperto axialmente separadas do referido elemento terminal se encontrar radialmente afastada numa distância superior da superfície axial interior do aro de aperto menor do que a outra das referidas superfícies de a— perto.
20* - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 18, caracterizada pelo facto de as superfícies de aperto estarem separadas da projecção intermédia por sulcos anelares que proporcionam áreas de expansão para determinadas porções da manga flexível, apertada pelas referidas superfícies de aperto.
21“ - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 18, caracterizada pelo facto de uma superfície que se prolonga de uma forma geralmente radial se encontrar formada no referido elemento terminal que en22

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Case 55 Β costa a um terminal circular do aro de aperto de modo a res tringir o movimento axial do 'referido aro durante o funcionamento da mola pneumática.
22? - Mola penumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 21, caracterizada pelo facto de o re ferido elemento ser uma tampa terminal cuja superfície de aperto axial se prolonga para o interior da extremidade aberta da manga flexível; e por a superfície que se prolonga radialmente do referido elemento terminal ser uma flange de retenção anelar, que se prolonga numa direcção geralmente paralela a e afastada de uma porção de superfície vedante do referido elemento terminal.
23- - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de incluir igualmente:

a) um par de elementos terminais adaptados para serem montados em localizações axialmente separadas, sendo pelo menos um dos referidos elementos terminais formado por um ressalto anelar que se prolonga radialmente para fora;

b) uma manga flexível formada de um material elastomêrico, que tem extremidades abertas que se encaixam hermeticamente nos elementos terminaos, formando entre eles uma câmara de líquido pressurizada;

c) uma superfície vedante anelar que se prolonga axialmente, formada no referido elemento terminal, tendo uma projecção anelar e prolongando-se radialmente para o exterior, numa distância inferior ao do referido res salto anelar;

d) um aro de aperto contínuo localizado concentricamente em relação à superfície vedante anelar, de modo a apertar de forma hermética, entre eles, uma ex23

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Case 55 Β ( '2 t

tremidade da manga flexível, terminando o referido aro de aperto de encontro ao ressalto anelar para restringir a movimentação do referido aro, numa direcção axial, durante a actuação da mola pneumática, tendo o referido aro de aperto uma superfície de aperto que se prolonga interiormente na direcção axial, com uma concavidade que coopera com a projecção anelar existente na superfície vedante para localizar posicionalmente o referido aro em relação ao ressalto anelar e à superfície vedante do referido elemento terminal
24* - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 23, caracterizado pelo facto de os meios de sulco que se prolongam numa direcção geralmente radial, serem formados na superfície vedante do referido elemento terminal de modo a reterem e envolverem uma extremidade comprimida da manga flexível.
25* - Mola pneumática aperfeiçoada de acor do com a reivindicação 23, caracterizado pelo facto de a superfície vedante do referido elemento terminal ter um par de superfícies de aperto anelares axialmente separadas em volta da projecção anelar; as referidas superfícies de aperto estarem separadas da projecção anelar por sulcos anelares; e uma das referidas superfícies de aperto ter um diâmetro maior do que a outra das referidas superfícies de aperto anelares.
26* - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo facto de o aro de aperto ter uma superfície exterior anelar que se prolonga axialmente, a qual alinha axialmente com uma superfície anelar exterior do referido elemento terminal, de modo a proporcionar uma superfície exterior praticamente contínua, sobre a qual enrola a manga flexível durante o funcionamento da mola pneumática.
27* - Mola pneumática aperfeiçoada de acor

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do com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de conter igualmente elementos terminais separados entre si e uma manga flexível interveniente de material elastomérico que possui extremidades abertas que estão apertadas de forma hermética contra superfícies de vedação formadas em cada um dos referidos elementos terminais, proporcionando entre elas uma câmara de pressão de líquidos; um ressalto anelar que se prolonga radialmente, formado em pelo menos um dos referidos elementos terminais, adjacente a sua superfície vedan te, e que termina numa superfície exterior que se prolonga axialmente numa direcção do referido elemento terminal; um aro de aperto anelar que veda por aperto uma das extremidades da manga flexível de encontro à superfície vedante do referido elemento terminal e que termina contra o ressalto anelar para restringir o movimento axial do referido aro, nuam direcção, durante o funcionamento do dispositivo; e meios de projecçâo anelar formados num dos aros de aperto e superfície vedante do referido elemento terminal, para cooperação com meios de sulco anelar formados no outro dos referidos aros de aperto e superfície de vedação, para localizar posicionalmente o aro de aperto sobre o ressalto anelar do referido elemento terminal.
28? - Mola pneumática aperfeiçoada, de acordo com as reivindicações 1 e 27, caracterizado pelo facto de os mencionados elementos terminais pertencentes ao referido dispositivo de pressão de líquido serem uma tampa terminal e um elemento de êmbolo de uma mola pneumática; os meios de projecçâo serem uma projecçâo convexa anelar que se projecta radialmente para o exterior, formada na superfície vedante do elemento de êmbolo; o aro de aperto ter uma superfície de aperto interior que se prolonga axialmente e os meios de sulco serem uma concavidade formada na referida superfície de aperto interior que se prolonga radialmente, a qual coopera com a projecçâo anelar convexa da superfície vedante, para localizar posicionalmente o refe25

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Case 55 Β * f rido aro relativamente ao ressalto anelar e a superfície axial exterior do referido elemento terminal.
29- - Mola pneumática aperfeiçoada de acordo com as reivindicações 1 e 27, caracterizada pelo facto de a superfície vedante do elemento de êmbolo pertencente ao dispositivo de pressão de líquido incluir um par de projecções anelares geralmente planas e axialmente separadas desta por sulcos anelares de expansão e material.