Válvula de membrana, en particular para una válvula de ABS o válvula antiderrape.

Válvula de membrana con una membrana de elastómero (5) para la activación de un miembro de cierre (6) de unasiento de válvula,

que está dispuesta sobre un cordón de obturación radial exterior (7) entre una carcasa de válvula(1) y una tapa de carcasa (3) y que puede ser impulsada a través de una cámara de presión de control (2)configurada en el lado de la tapa de la carcasa (3), que está provista con un contorno de apoyo arqueado (8), en elque se apoya superficialmente la superficie superior (9) de la membrana de elastómero (5) en el estado abierto delmiembro de cierre (6), en la que el contorno de apoyo arqueado (8`) de la tapa de la carcasa (3') comienzadirectamente en la transición entre el cordón de obturación (7) y la superficie de la membrana (9) y se extiende en lasección longitudinal hacia el interior radial libre de cantos hasta el borde de una escotadura de conexión central (10)para la presión de control, caracterizada porque en el lado de la superficie inferior de la membrana (12) de lamembrana de elastómero (5) está previsto un contorno de apoyo (13) en forma de anillo, que está formado por unanillo de apoyo (14) insertado en unión positiva en el lado de la carcasa de la válvula (1).

Valvula de membrana, en particular para una valvula de ABS o valvula antiderrape La presente invencion se refiere a una valvula de membrana con una membrana de elastomero para la activacion de un miembro de cierre de un asiento de valvula, que esta dispuesta sobre un cordon de obturacion radial exterior

entre una carcasa de valvula y una tapa de carcasa y que puede ser impulsada a traves de una camara de presion de control configurada en el lado de la tapa de la carcasa, que esta provista con un contorno de apoyo arqueado, en el que se apoya superficialmente la superficie superior de la membrana de elastomero en el estado abierto del miembro de cierre.

El campo de aplicacion de la presente invencion se extiende presumiblemente a valvulas de ABS y valvulas antiderrape, que se emplean en instalaciones de freno activadas reumaticamente de vehiculos, para realizar una funcion de ABS o bien funcion antiderrape. Tales instalaciones de freno accionadas con aire comprimido se emplean principalmente en vehiculos comerciales o en vehiculos ferroviarios, para frenar de una manera eficiente y segura las masas movidas relativamente altas.

Se conoce a partir del documento DE 33 45 080 A1 una valvula de membrana del tipo indicado anteriormente, que se emple4a para vehiculos frenados con aire comprimido como valvula antiderrape. La valvula antiderrape esta constituida esencialmente por una valvula de bloqueo dispuesta en una conexion de linea entre una fuente de presion y un cilindro de freno, que se puede conmutar precontrolada por medio de una membrana de elastomero. En la direccion de cierre de la valvula actua una valvula de control previo asi como adicionalmente la fuerza de un muelle de cierre. En la direccion de apertura de la valvula, la membrana de elastomero es impulsada constantemente por la presion de la fuente de presion, de manera que se realiza una funcion de valvula normalmente abierta. La valvula antiderrape esta realizada aqui como valvula de doble membrana y comprende a este respecto dos membranas de elastomero, respectivamente, para la aireacion y ventilacion de la conexion de trabajo que conduce hacia el cilindro de freno.

Cada membrana de elastomero esta dispuesta entre una carcasa de valvula y una tapa de carcasa, de manera que un cordon de obturacion radial exterior fija la membrana de elastomero en la posicion de montaje. En el estado abierto del asiento de valvula, la membrana de elastomero se apoya en un contorno de apoyo arqueado en el lado de la tapa de la tapa de la carcasa. El contorno de apoyo forma en este caso un tope extremo del miembro de cierre para el asiento de la valvula en el estado abierto. El contorno de apoyo arqueado debe asegurar un apoyo lo mas plano posible de la superficie superior de la membrana en la tapa de la carcasa, para que tenga lugar un apoyo uniforme. Un apoyo uniforme es condicion previa para que la membrana de elastomero este en condiciones de realizar el mayor numero posible de procesos de conmutacion que estan sometidos a solicitaciones alternas, hasta que, condicionado por el desgaste, se inicia una formacion progresiva de grietas, que requiere finalmente una sustitucion de la membrana de elastomero.

En tales valvulas de membrana son problematicas las condiciones extremas de empleo, que aceleran la fatiga del

material. Especialmente temperaturas muy bajas de hasta -50C conducen a un desgaste precoz de la membrana de elastomero.

Se conocen a partir del documento DE 1 911 380 valvulas de membrana de este tipo.

Por lo tanto, el cometido de la presente invencion es crear una valvula de membrana que se puede emplear como valvula antiderrape, que resiste con medios tecnicos sencillos solicitaciones de temperaturas extremas.

El cometido se soluciona partiendo de una valvula de membrana de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, en conexion con sus rasgos caracteristicos. Las reivindicaciones dependientes siguientes reproducen desarrollos ventajosos de la invencion.

La invencion incluye la ensefanza de que el contorno de apoyo arqueado de la tapa de la carcasa comienza directamente en la transicion del cordon de obturacion y la superficie de la membrana y se extiende en la seccion 45 longitudinal radialmente hacia dentro libre de cantos hasta el borde de una escotadura de conexion central para la presion de control.

Con otras palabras, esto significa que el contorno de apoyo arqueado para la membrana de elastomero esta formado de tal manera que la membrana de elastomero se curva durante la apertura del asiento de la valvula en la transicion del cordon de obturacion a la superficie de la membrana y en el desarrollo siguiente de radios que estan 50 presentes radialmente hacia dentro, para conseguir la carrera de la posicion abierta. En esta posicion de capas finales, la membrana de elastomero se apoya finalmente de manera uniforme en todo el contorno de apoyo de la tapa de la carcasa, sin que se dilate en este caso en una medida significativa en la direccion longitudinal.

Esto conduce a la ventaja de que la membrana de elastomero esta expuesta durante la operacion de conmutacion a una carga mucho mas reducida, lo que conduce especialmente a bajas temperaturas a una duracion de vida util mas prolongada. Puesto que el contorno de apoyo para la superficie de membrana comienza ya en el cordon de obturacion, esta disponible en comparacion con el estado de la tecnica una superficie activa mayor para la impulsion de presion de control, de manera que el tamafo de construccion de la membrana de elastomero se puede reducir en general o con el mismo tamafo de construccion en comparacion con membranas de elastomero convencionales es necesaria una modificacion mas reducidas de la presion de control. Como consecuencia de ello, son necesarias fuerzas de activacion mas reducidas para la conmutacion y se amplia el campo de aplicacion a temperaturas mas bajas. Los ensayos han mostrado que se puede conseguir una duracion de vida suficiente hasta una temperatura de -55DC.

Con preferencia, el contorno de apoyo arqueado deberia presentar, partiendo de una escotadura en forma de anillo, que recibe el cordon de obturacion de la membrana, en la tapa de la carcasa unos radios que corresponden en la posicion y las medidas con los radios correspondientes de la membrana, para conseguir una adaptacion uniforme de la membrana de elastomero en la posicion abierta con una solicitacion a flexion lo mas reducida posible.

De acuerdo con una medida que mejora la invencion, se propone equipar al menos la superficie superior de la membrana de elastomero con varias conformaciones en forma de motas dispuestas a distancia unas de las otras. Las conformaciones en forma de motas impiden una adhesion y dafos de la membrana de elastomero solicitada a cambios alternos y sirven como amortiguacion de tope final adicional. Tales conformaciones en forma de motas se pueden disponer en caso necesario tambien en la superficie inferior de la membrana de elastomero.

De acuerdo con la invencion, la superficie inferior de la membrana de elastomero esta delimitada por un contorno de apoyo en forma de anillo en el tope extremo. El contorno de apoyo en forma de anillo se forma en este caso por un anillo de apoyo insertado en union positiva en el lado de la carcasa de la valvula. El anillo de apoyo se inserta antes del montaje de la membrana de elastomero en un apendice marginal correspondiente en el lado de la carcasa de la valvula, y se tensa durante el enroscamiento de la tapa de la carcasa en comun con la membrana de elastomero, de manera que se consigue una fijacion fiable en el estado montado. Durante el desmontaje de la tapa de la valvula se puede extraer facilmente el anillo de apoyo y la mecanica de la valvula que se encuentra debajo es facilmente accesible.

El miembro de cierre que actua sobre el asiento de la valvula, que esta asociado a la membrana de elastomero, esta configurado con preferencia en forma de barra. En lugar de un miembro de cierre en forma de barra es posible tambien que la membrana de elastomero propiamente dicha, que actua a traves de una zona media espesada directamente como miembro de cierre, corresponda con el asiento de la valvula. Sin embargo, si se utiliza un miembro de cierre separado, con preferencia en forma de barra, entonces de acuerdo con una medida que mejora la invencion, se propone que abotonarlo en el lado extremo en la zona media de la membrana de elastomero sobre una seccion de plato formada integralmente alli.

De acuerdo con otra medida que mejora la invencion, se propone que la membrana de elastomero forme con el cordon de obturacion radial exterior una junta de obturacion estatica de la carcasa entre la carcasa de la valvula y la tapa de la carcasa. De esta manera se puede prescindir de una junta de obturacion separada de la carcasa. El cordon... [Seguir leyendo]

1. Valvula de membrana con una membrana de elastomero (5) para la activacion de un miembro de cierre (6) de un asiento de valvula, que esta dispuesta sobre un cordon de obturacion radial exterior (º) entre una carcasa de valvula 5 (1) y una tapa de carcasa (3) y que puede ser impulsada a traves de una camara de presion de control (2) configurada en el lado de la tapa de la carcasa (3) , que esta provista con un contorno de apoyo arqueado (8) , en el que se apoya superficialmente la superficie superior (9) de la membrana de elastomero (5) en el estado abierto del miembro de cierre (6) , en la que el contorno de apoyo arqueado (8') de la tapa de la carcasa (3') comienza directamente en la transicion entre el cordon de obturacion (º) y la superficie de la membrana (9) y se extiende en la seccion longitudinal hacia el interior radial libre de cantos hasta el borde de una escotadura de conexion central (10) para la presion de control, caracterizada porque en el lado de la superficie inferior de la membrana (12) de la membrana de elastomero (5) esta previsto un contorno de apoyo (13) en forma de anillo, que esta formado por un anillo de apoyo (14) insertado en union positiva en el lado de la carcasa de la valvula (1) .

2. Valvula de membrana de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el contorno de apoyo arqueado 15 (8') en latapadelatapa de lacarcasa (3') presenta radios, quecorrespondenenlaposicionyenlasmedidascon los radios correspondientes de la membrana de elastomero (5) .

3. Valvula de membrana de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque al menos la superficie superior de la membrana (9) de la membrana de elastomero (5) presenta varias conformaciones (11) en forma de motas, dispuestas a distancia unas de las otras.

4. Valvula de membrana de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el miembro de cierre (6) esta configurado en forma de barra.

5. Valvula de membrana de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el miembro de cierre (6) presenta una seccion de plato (15) abotonada en el extremo en la zona central de la membrana de elastomero (5) .

6. Valvula de membrana de cuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la membrana 25 de elastomero (5) forma con el cordon de obturacion radial exterior (º) una junta de obturacion estatica de la carcasa entre la carcasa de la valvula (1) y la tapa de la carcasa (3) .

º. Valvula de membrana de cuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tapa de la carcasa (3) esta fijada por medio de varios tornillos (4) de forma desprendible en la carcasa de la valvula (1) .

8. Valvula antiderrape de una instalacion de freno activada por aire comprimido de un vehiculo comercial o vehiculo 30 ferroviario, que esta realizado como una valvula de membrana de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

Estado de la tecnica