BRPI1100958A2

BRPI1100958A2 - vÁlvula de ventilaÇço

Info

Publication number: BRPI1100958A2
Application number: BRPI1100958-6A
Authority: BR
Inventors: Maisenhälder Heiko
Original assignee: Kaco Gmbh + Co. Kg
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-08-07
Also published as: GB2478633A; CN102192346B; US8739833B2; GB2478633B; CN102192346A; BRPI1100958B1; DE102010012018A1; GB201103615D0; FR2957396A1; FR2957396B1; US20110220830A1

Abstract

VÁLVULA DE VENTILAÇçO. A presente invenção refere-se a uma válvula de ventilação tendo uma parte de fixação e um corpo de válvula que é provido com pelo menos uma fenda de ventilação. De modo que a válvula de ventilação seja produzida e montada de uma forma simples e econômica e, ainda, assegure uma ação de vedação confiável e requeira pouco espaço de montagem, na fenda de ventilação está atuando uma tração de fechamento que é causada por uma força gerada na válvula de ventilação após a montagem. Durante a montagem da válvula de ventilação no respectivo aparelho, a força é obrigatoriamente gerada e, por sua vez, exerce sua tração de fechamento sobre a válvula de ventilação. As válvulas de ventilação são adequadas para a vedação de aparelhos, tais como um motor, um eixo ou alojamentos de transmissão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DE VENTILAÇÃO"

A presente invenção refere-se a uma válvula de ventilação de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Essas válvulas de ventilação são usadas para diferentes apare- lhos, por exemplo, um motor, um eixo ou alojamentos de transmissão. As válvulas de ventilação são na forma de tampões de elastômero com uma fenda de ventilação formada integralmente. Estes tampões de elastômero são montados em componentes de suporte que são, por exemplo, tubos de aço ou de plástico, alojamentos de aço ou de plástico e similares. Portanto, vários componentes devem ser fabricados e montados, de modo que despe- sa de montagem é alta. Mais ainda, pelo menos dois componentes diferen- tes são requeridos, isto é, o componente de suporte, bem como o tampão de elastômero. O componente de suporte deve ser selado em relação ao apare- lho, de modo que outros componentes, bem como outras etapas de monta- gem são requeridos. Na prática, foi descoberto que os tampões de elastôme- ro geralmente não formarão um selo apropriadamente, de modo que eles não cumprem a função de vedação até um grau satisfatório. Pelo uso de vários componentes também um grande espaço de montagem é requerido.

A invenção tem o objetivo de configurar a válvula de ventilação do tipo mencionado anteriormente, de modo que possa ser fabricada e mon- tada de uma forma simples e econômica, enquanto assegura uma ação de vedação confiável e requer pouco espaço de montagem.

Este objetivo é resolvido para a válvula de ventilação do tipo mencionado anteriormente, de acordo com a invenção, com os aspectos de caracterização da reivindicação 1.

Na válvula de ventilação de acordo com a invenção, uma tração de fechamento está atuando sobre a fenda de ventilação, que assegura que a válvula de ventilação na área de uso esteja apropriadamente fechada. Esta tração de fechamento é causada por uma força que é gerada na válvula de ventilação após a montagem. Assim, quando a válvula de ventilação de acordo com a invenção é montada no respectivo aparelho, esta força é ge- rada obrigatoriamente e, por sua vez, exerce a tração de fechamento sobre a fenda de ventilação.

A força de geração vantajosamente pode ser uma força radial.

Ela é formada em uma modalidade preferida por uma deforma- ção elástica radial da parte de fixação da válvula de ventilação. Com a parte de fixação, a válvula de ventilação de acordo com a invenção é montada no aparelho. A parte de fixação é projetada neste sentido de modo que, quando a válvula de ventilação estiver montada, ela seja radialmente expandida.

A parte de fixação vantajosamente é cilíndrica, mas também po- de ter, dependendo da localização de uso, um formato de seção transversal diferente.

A parte de fixação é provida em seu lado interno preferencial- mente com um perfil de encaixe com pressão. Com ele, a parte de fixação e, assim, a válvula de ventilação podem ser montadas de uma forma simples no aparelho. O perfil de encaixe com pressão permite encaixar com pressão, simplesmente, a parte de fixação em um conector de aparelho apropriada- mente projetado. Desta forma, uma afixação segura da válvula de ventilação no conector de aparelho é obtida.

A força de geração também pode ser uma força axial que gera a tração de fechamento na fenda de ventilação.

Neste caso, a fenda de ventilação vantajosamente tem uma par- te de inserção que é inserida em um orifício do aparelho. A parte de inserção é deformada elasticamente no orifício, de modo que a força axial que serve para a geração da ação de fechamento seja gerada.

A parte de inserção vantajosamente tem uma seção de extremi- dade espessa que assegura um assentamento seguro da válvula de ventila- ção no orifício.

A parte de fixação pode ser conectada a um membro de extre- midade provido com o corpo de válvula. Desta forma, a função de manuten- ção e a de vedação são distribuídas em áreas diferentes da válvula de venti- lação, de modo que estas duas partes possam ser combinadas de forma ótima para sua tarefa funcional. Vantajosamente, a parte de fixação é conectada por um membro cônico ao membro de extremidade.

A fenda de ventilação pode ser provida já durante a fabricação da fenda de ventilação. Contudo, também é possível provê-la subsequente- mente. Uma fabricação simples resulta quando neste sentido a fenda de ventilação se estende reta.

Uma fabricação econômica resulta quando a válvula de ventila- ção é compreendida por um material elastomérico unitário.

Outros recursos da invenção resultam das reivindicações adicio- nais, da descrição e dos desenhos.

A invenção será explicada em maiores detalhes com o auxílio de duas modalidades ilustradas nos desenhos. É mostrada na:

figura 1 em uma ilustração em perspectiva uma variante de primeira modali- dade de uma válvula de ventilação de acordo com a invenção;

figura 2 uma seção axial da válvula de ventilação de acordo com a figura 1;

figura 3 uma vista plana de uma segunda variante da válvula de ventilação;

figura 4 uma vista lateral da válvula de ventilação de acordo com a figura 3;

figura 5 em uma ilustração em perspectiva uma segunda modalidade de uma válvula de ventilação de acordo com a invenção;

figura 6 uma seção axial da válvula de ventilação de acordo com a figura 5.

As válvulas de ventilação mostradas a seguir são compreendi- das por um material elastomérico e são concretizadas em um formato de tampão. Com as válvulas de ventilação, diferentes aparelhos, por exemplo, um motor, um eixo ou alojamentos de transmissão, são selados. Na modali- dade, as válvulas de ventilação são projetadas de modo que uma função de vedação abaixo de 0,1 bar (10 kPa) de sobrepressão no aparelho seja reali- zada por elas, acima de 0,1 bar (10 kPa), contudo, freqüentemente elas se abrirão. Estas válvulas de pressão devem ser entendidas como apenas de exemplo. A pressão diferencial também pode ser mais alta ou mais baixa, dependendo da configuração de fenda, por exemplo.

A válvula de ventilação de acordo com as figuras 1 e 2 tem uma seção transversal circular e é provida com uma parte de fixação cilíndrica 1 com a qual a válvula de ventilação é afixada a um conector apropriado do aparelho. A parte de fixação 1 tem uma parede externa cilíndrica 2 que pas- sa para uma face de extremidade plana 3. Ela passa em um ângulo obtuso em uma superfície cônica 4 que se afunila para dentro. A superfície cônica 4 passa em um espaçamento a partir da face de extremidade 3 em uma super- fície cônica 6 por uma superfície intermediária 5 que em uma seção axial é de um formato parcialmente circular. Seu diâmetro aumenta para dentro. A superfície intermediária 5 é posicionada aproximadamente na metade do comprimento axial da parede externa 2.

Como resultado da configuração descrita do lado interno da par- te de fixação 1, a válvula de ventilação pode ser encaixada com pressão em um conector apropriadamente projetado do aparelho. O respectivo aro do conector de aparelho se encaixa atrás da superfície intermediária 5, de mo- do que a válvula de ventilação seja assentada com segurança no conector de aparelho.

A parte de fixação 1 passa para um membro cônico 7 que se afunila, começando na parte de fixação 1, e se une a um membro de extre- midade cilíndrico 8. O membro cônico 7 tem uma parede cônica 9 que vanta- josamente tem uma espessura constante. O lado externo 10 da parede côni- ca 9 se estende até um ponto próximo da parede externa 2 do elemento de fixação 1. O lado externo cônico 10 se une por meio de uma superfície côni- ca curta 11 da parede externa cilíndrica da parte de fixação 1. A superfície cônica 11 tem um ângulo cônico maior do que o lado externo cônico 10 do membro cônico 7.

O lado interno cônico 12 da parede cônica 9 se estende em uma direção axial mais distante na direção para a parte de fixação 1 do que o lado externo 10. O lado interno 12 passa por uma transição em formato de arco para a superfície cônica 6 do lado interno da parte de fixação 1. Esta transição 13 tem em relação à face de extremidade 3 da parte de fixação 1 um espaçamento menor do que a transição, formada pela superfície cônica 11, a partir do lado externo 10 do membro cônico 7 para a parede externa cilíndrica 2 da parte de fixação 1. A espessura de parede da parede cônica 9 é menor do que a espessura de parede da parte de fixação 1. Ela tem através de seu compri- mento axial uma espessura de parede que varia. No nível da superfície in- termediária em formato de arco 5, a parte de fixação 1 tem sua maior espes- sura de parede. Na área da transição 13 a parte de fixação 1 tem sua menor espessura de parede e esta espessura é menor do que a espessura de pa- rede da parte de fixação 1 na área da face de extremidade 3. Por meio desta configuração, é obtido que a válvula de ventilação com sua parte de fixação 1 pode ser colocada sem problemas no conector de aparelho. A espessura de parede mínima da parede cônica 9 provê uma elasticidade que é vantajo- sa para a função de fechamento da válvula de ventilação.

O membro de extremidade cilíndrico 8 tem uma parede externa cilíndrica 14 que tem um diâmetro menor do que a parede externa cilíndrica 2 e a superfície intermediária 5 da parte de fixação 1. A parede externa 14 vantajosamente passa com uma curvatura contínua no lado externo cônico 10 da parede cônica 9. A parede externa 14 passa, mais ainda, com uma curvatura contínua para uma face de extremidade plana 15 do membro de extremidade 8.

O lado interno cilíndrico 16 do membro de extremidade 8 passa em uma extremidade com uma curvatura contínua no lado interno 12 da pa- rede cônica 9 e na outra extremidade com uma curvatura contínua para o lado interno plano 17 de um corpo de válvula 18. O lado interno 17 é posi- cionado vantajosamente paralelo à face de extremidade 15 do corpo de vál- vula 18. O corpo de válvula 18 tem um contorno circular (figura 1) e, nesta modalidade, é provida com uma fenda de ventilação que se estende de for- ma diametral 19. Esta fenda de ventilação 19 pode ser provida já durante a fabricação da válvula de ventilação. Contudo, também é possível prover a fenda de ventilação 19 subseqüentemente no corpo de válvula em formato de disco 18. A válvula de ventilação concretizada puramente como uma par- te elastomérica pode ser produzida de qualquer forma adequada.

A configuração de seção transversal da válvula de ventilação mostrada em relação à figura 2 não é para ser entendida como sendo limi- tante. Dependendo da situação individual e/ou do material, a espessura de parede da válvula de ventilação pode variar em todas as áreas.

A válvula de ventilação de elastômero é encaixada com pressão com a parte de fixação 1 no conector de aparelho que é, por exemplo, um tubo provido no aparelho. A parte de fixação 1 é projetada de modo que seja fixada por meio de uma pré-tração radial no conector de aparelho. Uma vez que a parte de fixação 1 em comparação com o membro cônico 7 tem uma espessura de parede maior, a válvula de ventilação pode ser montada com a pré-tração radial no conector de aparelho, sem problemas. Com esta pré- tração radial, uma tração de fechamento está atuando na área da fenda de ventilação 19, de modo que a fenda de ventilação 19 seja fechada de forma confiável. A válvula de ventilação é projetada de modo que abaixo de uma pressão diferencial predeterminada, na modalidade de aproximadamente 0,1 bar (10 kPa), esta força de fechamento seja mais alta do que a força atuan- do sobre o lado interno 17 do corpo de válvula 18. O aparelho assim é sela- do de forma confiável. Quando a pressão atuando sobre o corpo de válvula 18 ultrapassa a tração de fechamento atuando sobre a fenda de ventilação 19, a fenda de ventilação 19 se abre. Desta forma, uma ação de vedação apropriada do aparelho é assegurada.

A válvula de ventilação de acordo com as figuras 3 e 4 basica- mente é da mesma configuração que a modalidade descrita anteriormente. A diferença reside apenas no fato de que o membro de extremidade 8a tem um contorno quadrangular, na modalidade um contorno quadrado. A parte de fixação 1 e o membro cônico 7 são da mesma configuração que na mo- dalidade das figuras 1 e 2. O membro de extremidade 8a também pode ser cilíndrico.

O membro de extremidade 8a tem paredes laterais 20 a 23 que são posicionadas em um ângulo reto com cada outra e que passam em for- mato de arco em cada outra. O membro de extremidade 8a tem o corpo de válvula em formato de disco 18a que vantajosamente tem uma espessura constante e é formado de forma monolítica com as paredes laterais 20 a 23.

O corpo de válvula 18a é provido com a fenda de ventilação 19a, a qual se estende entre as paredes laterais posicionadas de forma oposta 20 e 22. A fenda de ventilação 19a se estende reta e na metade da largura do membro de extremidade 8a.

A válvula de ventilação de acordo com as figuras 3 e 4 é forma- da vantajosamente de forma monolítica como uma parte elastomérica. Desta forma, a válvula de ventilação pode ser fabricada de uma forma simples e econômica.

Esta válvula de ventilação é adequada vantajosamente para ser montada em um tubo. A parte de fixação 1 da válvula de ventilação permite uma manutenção segura e estanque a fluido no tubo. Como na modalidade precedente, a parte de fixação 1 está se apoiando com uma pré-tração radial sobre o tubo, de modo que uma ação de vedação estática apropriada do tubo seja obtida. A pré-tração radial tem o resultado de uma tração de fe- chamento ser produzida sobre a fenda de ventilação 19a. Por meio disto, a fenda de ventilação 19a é fechada de forma segura. Quando a pressão in- terna do aparelho ultrapassa um valor de pressão predeterminado, na moda- lidade, 0,1 bar (10 kPa), então, a pressão atuando sobre o lado interno do corpo de válvula 18a é maior do que a tração de fechamento, de modo que a fenda de ventilação 19a seja aberta. Quando a pressão interna cai abaixo deste valor predeterminado, a tração de fechamento assegura que a fenda de ventilação 19a seja fechada.

A válvula de ventilação de acordo com as figuras 5 e 6 é concre- tizada como uma válvula completa que, em contraste com as modalidades precedentes não é colocada em um conector, mas é inserida em um orifício de um aparelho. A válvula de ventilação tem o membro de extremidade 8b que é cilíndrico, mas também pode ter um contorno inclinado. O corpo de válvula 18b tem a fenda de ventilação 19b, a qual é concretizada como uma fenda diametral e se estende para cima até a parede externa 14b do mem- bro de extremidade 8b.

A válvula de ventilação tem uma abertura passante axial 24 que através de seu comprimento tem uma seção transversal constante. A parede externa 14b passa no membro cônico 7b, que, em contraste com a modali- dade precedente, é sólida. Ela compreende a parede cônica 9b que passa na parede externa cilíndrica 2b. A face de extremidade 3b que se volta para longe do corpo de válvula 18b se estende de forma ligeiramente cônica e se une à superfície de parede cilíndrica 25 que forma o lado externo de uma parte de inserção 26 da válvula de ventilação que se une ao membro cônico 7b. A parte de inserção 26 tem externamente uma seção de extremidade espessa 27. Ela é provida com uma superfície de parede cilíndrica 28 que, na direção da extremidade livre da parte de inserção 26, passa em uma su- perfície cônica 29. A superfície cônica 29 que se afunila na direção da face de extremidade plana 30 da parte de inserção 26 facilita a inserção da válvu- la de ventilação no orifício do aparelho.

A seção de extremidade 27 passa por uma seção 31 para uma seção intermediária 32 que se estende até a parte cônica 7b. A seção inter- mediária 32 tem uma seção transversal circular como o tem a seção de ex- tremidade 27. A seção intermediária 32 tem através de seu comprimento substancialmente uma espessura de parede constante. Apenas na metade do comprimento é provida em seu lado externo com uma porção espessa que se estende circunferencialmente 33 que, na seção axial, é concretizada para ser de um formato parcialmente circular. O diâmetro máximo da porção espessa 33 é menor do que o diâmetro da espessura de parede 28, cujo diâmetro é menor do que o diâmetro da parede externa 2b.

A válvula de ventilação é compreendida de forma unitária por um material elastomérico. A parte de inserção 26 é inserida no orifício do apare- lho com uma deformação elástica até uma extensão em que o membro côni- co 7b se apoia com sua face de extremidade ou seu lado de fundo 3b no lado externo do aparelho e a seção de extremidade 27 com o degrau 31 en- caixar-se-á atrás do aro interno do orifício que está posicionado no aparelho. Desta forma, a válvula de ventilação na área entre a face de extremidade/o lado de fundo 3b e o degrau 31 é axialmente expandido de forma elástica. A porção espessa que se estende circunferencialmente 33 pode atuar como um selo que está se apoiando contra a parede do furo. No estado montado na área da fenda de ventilação 19b, uma força axial assim é gerada, que tem o resultado de a fenda de ventilação 19b ser fechada. Esta força de fe- chamento, por exemplo, é selecionada de modo que a fenda de ventilação 19b permaneça fechada, desde que a pressão diferencial atuando sobre o corpo de válvula 18b a partir do interior seja menor do que, por exemplo, aproximadamente 0,1 bar (10 kPa). Quando a pressão interna ultrapassa este valor, a fenda de ventilação 19b se abre.

A fenda de ventilação 19, 19a, 19b nas válvulas de ventilação descritas também pode ter uma extensão diferente, por exemplo, pode ser em formato de Τ. O material elastomérico da válvula de ventilação é selecio- nado com respeito a sua aplicação. O material elastomérico pode ser sele- cionado, por exemplo, de acordo com as temperaturas em uso, com respeito à resistência a ácido, com respeito à pressão ou por considerações simila- res. Os valores de limite de pressão de exemplo mencionados de 0,1 bar (10 kPa) são apenas para serem entendidos como um exemplo. A pressão in- terna do aparelho a ser selado também pode ter valores de pressão mais baixos ou mais altos. A válvula de ventilação é concretizada de modo con- forme. Por exemplo, pela seleção da espessura de parede e/ou da altura do membro cônico 7, 7b e/ou da espessura de parede do corpo de válvula 18, 18a, 18b e/ou do material elastomérico selecionado, uma adaptação apro- priada à respectiva pressão pode ser obtida.

Dependendo da situação individual e/ou da temperatura e/ou dos meios, NBR, HNBR, AEM, ACM, FPM e similares podem ser considera- dos como um material elastomérico para as válvulas de ventilação mostra- das, por exemplo.

Basicamente, também é possível que a válvula de ventilação não seja compreendida por um material elastomérico unitário, mas seja compreendida, por exemplo, por dois materiais elastoméricos. Por exemplo, é possível selecionar para o corpo de válvula 18, 18a, 18b um material elas- tomérico diferente do que, por exemplo, para a parte de fixação 1 e/ou o membro cônico 7, 7b. Vantajosamente, as válvulas de ventilação mostradas são usadas quando temperaturas diferentes e um carregamento de pressão mínima ocorrerão no aparelho. Quando o membro cônico 7, como na modalidade das figuras 3 e 4, tem um contorno retangular ou quadrado, a força de fechamento atuan- do sobre a fenda de ventilação é ligeiramente mais alta do que no caso de uma configuração cilíndrica do membro cônico.

Claims

1. Válvula de ventilação com uma parte de fixação e um corpo de válvula que é provido com pelo menos uma fenda de ventilação, caracte- rizada pelo fato de uma tração de fechamento atuar sobre a fenda de venti- lação (19, 19a, 19b) que é causada por uma força gerada na válvula de ven- tilação após a montagem.

2. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizada pelo fato de a força de geração ser uma força radial.

3. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 2, carac- terizada pelo fato de a força radial ser gerada por uma deformação elástica radial da parte de fixação (1).

4. Válvula de ventilação, de acordo com uma das reivindicações - 1 a 3, caracterizada pelo fato de a parte de fixação (1) ser cilíndrica.

5. Válvula de ventilação, de acordo com uma das reivindicações - 1 a 4, caracterizada pelo fato de a parte de fixação (1) ter em seu lado inter- no um perfil de encaixe com pressão (4 a 6).

6. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizada pelo fato de a força de geração ser uma força axial.

7. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 6, carac- terizada pelo fato de a parte de fixação (26) ser uma parte de inserção.

8. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizada pelo fato de a parte de fixação (26) ter uma seção de extremidade espessa (27).

9. Válvula de ventilação, de acordo com uma das reivindicações - 1 a 8, caracterizada pelo fato de a parte de fixação (1, 26) ser conectada a um membro de extremidade (8, 8a, 8b) que é provido com o corpo de válvula (18, 18a, 18b).

10. Válvula de ventilação, de acordo com a reivindicação 9, ca- racterizada pelo fato de a parte de fixação (1, 26) ser conectada por meio de um membro cônico (7, 7b) ao membro de extremidade (8, 8a, 8b).

11. Válvula de ventilação, de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 10, caracterizada pelo fato de a fenda de ventilação (19, 19a, 19b) se estender reta.

12. Válvula de ventilação, de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 11, caracterizada pelo fato de a válvula de ventilação ser compre- endida por um material elastomérico unitário.