BR0115027B1 - dispositivo de ativação, especialmente para um equipamento de estrangulamento. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVODE ATIVAÇÃO, ESPECIALMENTE PARA UM EQUIPAMENTO DE ES-TRANGULAMENTO".

A invenção refere-se a um dispositivo de ativação, especial-mente para um equipamento de estrangulamento, com um fuso rotativomontado giratoriamente em um alojamento de dispositivo, que está ligadoem acionamento com um equipamento de acionamento para deslocamentode um elemento de ativação ligado com o fuso rotativo através de um equi-pamento de transmissão. '

Um tal dispositivo de ativação é conhecido na prática, por exem-plo, no setor da produção de óleo ou de gás marítimo ou terrestre. O dispo-sitivo de ativação é operado manualmente ou hidraulicamente. Pelo disposi-tivo de ativação é variada a passagem de um estrangulamento, para se re-duzir a pressão de óleo transportado, por exemplo, de uma fonte de petró-leo. Da fonte de petróleo, o óleo sai a uma pressão de várias centenas debar, e pelo correspondente equipamento de estrangulamento essa pressão éreduzida para menos de 100 bar.

Em um dispositivo de ativação conhecido da prática, por umaroda manual é deslocável em direção axial um fuso rotativo montado girato-riamente no alojamento do dispositivo. O fuso rotativo está ligado com umelemento de ativação, pelo qual é influenciado o estrangulamento no equi-pamento de estrangulamento. Via de regra, entre a roda manual e o fusorotativo está disposto um equipamento de transmissão.

Além disso, da prática é conhecido um dispositivo de ativação,em que o fuso rotativo é deslocado por um dispositivo de acionamento hi-draulicamente operado, sendo que nesse caso o fuso rotativo pode ser exe-cutado também como parte de uma unidade de êmbolo-cilindro, em que umêmbolo é deslocável dentro de um alojamento de cilindro por correspondentepressão hidráulica.

Em tais dispositivos de ativação cabe observar que estes estãodispostos em regiões distantes e/ou de difícil acesso, como por exemploabaixo do nível do mar. Uma ativação manual, portanto, está vinculada aconsiderável dispêndio, é custosa e não destituída de perigo para o opera-dor. Ademais, o ajuste manual do dispositivo de ativação é bastante impreci-so e de difícil verificação. Em um dispositivo de ativação hidraulicamentecontrolado, é necessária uma multiplicidade de condutos hidráulicos, corres-pondentes conexões, elementos de vedação, bombas e semelhantes, parase formar todo o sistema hidráulico. O dispêndio se eleva a cada dispositivode ativação adicional, que igualmente é controlado e operado pelo sistemahidráulico.

O dispêndio se eleva ainda quando o dispositivo de ativação estádisposto em regiões com alta pressão, como abaixo do nível do mar. Taisdispositivos de ativação hidraulicamente controlados e operados devem,além disso, freqüentemente ser verificados quanto a vazamentos e seme-lhantes, sendo que todo o sistema hidráulica com todos os condutos de aflu-xo e descarga, conexões, bombas e semelhantes é verificado quanto a va-zamentos.

Uma outra desvantagem em tais dispositivos de ativação hidráu-licos é que o dispêndio para o preciso controle do dispositivo de ativação édemasiado elevado tanto em termos de dispositivo como também de custos.

Finalmente, em dispositivos de ativação ativados tanto manual-mente como também hidraulicamente, cabe observar que estes devemapresentar equipamentos de segurança especiais, para por exemplo impe-dir, em conexão com o equipamento de estrangulamento, uma inadvertidaabertura do estrangulamento, inclusive uma queda de pressão no sistemahidráulico. Senão poderiam ocorrer severos danos quando da saída não es-trangulada do óleo que se encontra sob alta pressão em todo o sistema detransporte.

A invenção tem, por conseguinte, por objetivo aperfeiçoar de talmaneira um dispositivo de ativação do tipo mencionado no início que omesmo seja seguro e de montagem simples e possa ser operado, controladoà distância, sem grandes atividades de manutenção bem como sem perdasna funcionalidade do dispositivo de ativação e com custos reduzidos especi-almente de maneira simples.

Esse objetivo é alcançado, em conexão com as característicasdo preâmbulo da reivindicação 1, pelo fato de que o equipamento de acio-namento apresenta ao menos dois motores elétricos operáveis individual-mente ou em sincronia, e o equipamento de transmissão apresenta ao me-nos uma unidade de transmissão de bloqueio automático, que está ligadaem acionamento com ambos os motores elétricos para rotação do fuso rota-tivo. 1

Graças à configuração elétrica do equipamento de acionamento,são dispensados correspondentes equipamentos hidráulicos, como condutoshidráulicos, bombas ou semelhantes. O dispositivo de ativação, especial-mente os motores elétricos, são supridos e controlados por meio de um caboelétrico. O cabo elétrico é insensível à pressão e temperatura com corres-pondente execução. Uma ativação manual do dispositivo de ativação ou fre-qüentes atividades de manutenção por pessoal de manutenção não sãomais necessárias.

O controle do dispositivo de ativação e sua manutenção podemser efetuados por uma estação bem distante, de modo que não são neces-sários correspondentes equipamentos de controle e comando nas proximi-dades do dispositivo de ativação, como por exemplo em uma plataforma deperfuração ou semelhante. Em lugar disso, os correspondentes equipamen-tos podem ficar dispostos em terra firme e bem distante do dispositivo deativação.

O equipamento de acionamento do dispositivo de ativação deacordo com a invenção é projetado de tal maneira que, de um lado, os moto-res elétricos podem ser alternativamente operados, com o que se tem umadisposição redundante do equipamento de acionamento. Em caso de falhaou atividade insuficiente de um motor elétrico, este pode ser substituído pelooutro.

Em uma outra modalidade de operação do equipamento de aci-onamento, os dois motores elétricos são operáveis também simultanea-mente, sendo que são sincronizados em sua atividade de acionamento noque concerne ao fuso rotativo. Dessa maneira, torques maiores são trans-missíveis pelo equipamento de acionamento.Medidas de segurança separadas para se impedir um inadverti-do deslocamento do elemento de ativação ou do fuso rotativo e, com isso,uma inadvertida atuação sobre o equipamento de estrangulamento não maissão necessárias ou possíveis de acordo com a invenção graças ao empregoda unidade de transmissão de bloqueio automático. O bloqueio automáticoda unidade de transmissão faz com que ela não seja móvel mesmo por mo-mentos de acionamento de qualquer magnitude desejada, e o momento deacionamento seja intrinsecamente bloqueado por forças de fricção proporci-onais. O bloqueio automático é soltável mediante ativação do equipamentode acionamento, na medida em que este transmite um correspondente mo-mento de desprendimento à unidade de transmissão. Em um equipamentode estrangulamento, via de regra, é suficiente um bloqueio automático nadireção de uma abertura do equipamento de estrangulamento. Todavia, éigualmente possível executar o equipamento de transmissão com bloqueioautomático em ambas as direções de movimento.

Para poder monitorar mais facilmente, especialmente velocidadee torque dos motores elétricos, e disponibilizar motores de alta confiabilidadee alta eficácia, os motores elétricos podem ser executados como servomoto-res, especialmente servomotores de corrente contínua. Esses servomotoressão, via de regra, destituídos de escovas.

Para se poder operar separadamente ou também em sincroniacada um dos motores elétricos e propagar para fora a redundância do equi-pamento de acionamento, cada motor elétrico pode estar eletricamente liga-do com um equipamento de controle separado. Como já mencionado no iní-cio, esse equipamento de controle pode estar disposto distante do dispositi-vo de acionamento.

Para se poder manter a redundância também no alojamento dodispositivo e para os correspondentes condutos de conexão, para cada mo-tor elétrico pode ser executada uma conexão elétrica no alojamento do dis-positivo.

Uma unidade de transmissão de bloqueio automático pode serestruturada de maneira distinta. São conhecidas por exemplo, transmissõesde rodas planetárias, transmissões de catracas ou semelhantes de bloqueioautomático. Uma unidade de transmissão de estrutura simples, com bloqueioautomático, pode ser vista no fato de que a mesma é uma transmissão heli-coidal consistindo em ao menos parafuso sem-fim e roda helicoidal, sendoque a roda helicoidal está associada ao fuso rotativo e o parafuso sem-fimaos motores elétricos.

Para a simples ligação de acionamento com os motores elétri-cos, o parafuso sem-fim pode estar disposto sobre um eixo helicoidal, queestá ligado em acionamento com os dois motores elétricos.

Com relação a isso, pode ser considerado especialmente van-tajoso que, por exemplo, os motores elétricos sejam ligados em acionamentorespectivamente com extremidades de eixo contrapostas do eixo helicoidal.

É igualmente possível que os dois motores elétricos fiquem dispostos nomesmo lado do eixo helicoidal e sucessivamente em sua direção axial.

Uma simples ligação de acionamento pode ser vista, em umexemplo de execução da invenção, no fato de que cada motor elétrico estáligado à prova de rotação com a respectiva extremidade de eixo através deseu eixo motor.

Alternativamente é igualmente possível que cada extremidadede eixo fique disposta à prova de rotação em um dos motores elétricos comoeixo motor.

Para montagem isenta de manutenção do eixo helicoidal, cadaextremidade de eixo pode estar montada giratoriamente na caixa do disposi-tivo através de mancai de esferas e/ou mancai de rolamento.

Por parafuso sem-fim e roda helicoidal se efetua, além disso, demaneira simples, uma transmissão e é possível uma transmissão de um tor-que elevado. Para se obter uma transmissão ainda maior com alta confiabili-dade, alta capacidade de carga e longa vida útil, o equipamento de trans-missão pode ainda apresentar uma propulsão de rosca esférica consistindoao menos em uma porca esférica e no fuso rotativo como fuso de circulaçãoesférica.

Para se poder transmitir ainda melhor a carga por uma tal pro-pulsão de rosca, o equipamento de transmissão pode apresentar uma pro-pulsão de rosca de rolo consistindo em ao menos uma porca de rolo e nofuso rotativo como fuso de circulação de rolo.

Para se renunciar uma recondução de rolo na propulsão de ros-ca de rolo, a propulsão de rosca de rolo pode ser uma propulsão de rosca derolo planetária.

Para se poder dispor a porca de propulsão de rosca, que sejaporca esférica ou porca de rolo, de maneira simples no alojamento de dispo-sitivo, esta pode estar disposta em uma manga de mancai, que está monta-da no alojamento do dispositivo, mas não deslocável axialmente. Nessamanga de mancai, a porca de propulsão de rosca pode ser retida com tra-vamento devido à força, à forma ou fricção.

Para se transmitir a força de acionamento à porca de propulsãode rosca de maneira simples a partir da transmissão helicoidal, em ao me-nos uma extremidade da porca de propulsão de rosca pode estar dispostauma endentação extrema, que está em engate com uma endentação daroda helicoidal.

Para se poder empregar com relação a isso tão poucos compo-nentes quanto possível e reduzir os custos, a endentação extrema pode serformada pela roda helicoidal, sendo que esta pode ser executada direta-mente na porca de propulsão de rosca.

Para simplificar a fabricação nesse particular, todavia, a rodahelicoidal pode ser executada também separadamente e ser fixada de ma-neira soltável especialmente na porca de propulsão de rosca.

Para roda helicoidal e parafuso sem-fim são viáveis diferentesformas de execução. Por exemplo, a roda helicoidal pode ser uma roda deforma globular, que apresenta em seu lado extremo uma endentação curva-da essencialmente côncava. Igualmente é viável uma roda dentada reta paraa roda helicoidal.

De maneira análoga, o parafuso sem-fim pode ser executadocomo parafuso sem-fim cilíndrico ou como parafuso sem-fim de forma glo-bular.Para se poder dispor porca de propulsão de rosca e correspon-dentemente manga de mancai segura contra solicitações no alojamento dodispositivo, a manga de mancai pode ser montada no alojamento do disposi-tivo por meio de ao menos um mancai axial.

Para se poder ativar o dispositivo de ativação de acordo com ainvenção mesmo sem suprimento elétrico ou quando de sua falha, ao menosem caso de emergência ao menos a um motor elétrico pode estar dispostoum equipamento de ativação especialmente ativável manualmente. Atravésdele se atua de tal maneira sobre o motor elétrico, que seu eixo de motor égirável na direção desejada.

Um exemplo de execução para um tal equipamento de ativaçãode emergência pode apresentar pernos rotativos ativados à mola na direçãoda posição de prontidão, a qual está ligada à prova de rotação com o eixo domotor em sua extremidade apontando para o motor elétrico. Na posição deprontidão, o perno rotativo está em engate como eixo do motor e, só medi-ante ativação manual e compressão do perno rotativo contra a ativação demola, esta é aproximada com sua extremidade do eixo do motor e ligada àprova de rotação com o mesmo. A ligação à prova de rotação pode porexemplo, ser efetuada pelo fato de que a extremidade do eixo do motorapontando para o perno rotativo apresenta uma correspondente seçãotransversal, que é engatável com travamento devido à forma pela extremi-dade correspondente do perno rotativo.

Para se poder ativar manualmente diretamente o equipamentode ativação de emergência, o perno rotativo pode ser guiado, vedado parafora, através de uma perfuração de uma parede externa do alojamento dodispositivo e ali apresentar uma extremidade de ativação. Esta pode serexecutada como roda manual ou semelhante.

Para se poder proteger equipamento de acionamento e equipa-mento de transmissão no alojamento do dispositivo também contra altapressão e outras influências contrárias do meio ambiente, o alojamento dodispositivo pode apresentar um corpo central de metal, especialmente alu-mínio ou uma liga de alumínio correspondente, em cuja perfuração centralestá montada a porca de propulsão de rosca e ao longo da qual se estendeo fuso rotativo. O corpo central pode ser executado com uma parede sufici-entemente espessa, para se poder manter pressões correspondentementealtas.

Para se poder dispor essencialmente também os motores elétri-cos no corpo central, o corpo central pode apresentar duas aberturas demotor abertas radialmente para fora, nas quais está respectivamente fixadosoltável um motor elétrico, sendo que uma abertura de ligação para aloja-mento de eixo helicoidal e parafuso sem-fim se estende entre as aberturasde motor e essencialmente tangencialmente à perfuração central. A aberturade ligação pode também ser formada pelo fato de que a abertura central éalargada na região das aberturas do motor para alojamento de eixo helicoi-dal e parafuso sem-fim. Nesse caso, a abertura de ligação é essencialmenteparte da abertura central.

Para se poder dispor no corpo central os correspondentes equi-pamentos e especialmente o equipamento de transmissão de maneira sim-ples, ele pode ser ligável de maneira soltável em uma extremidade com umaplaca extrema.

Um exemplo de execução simples de um corpo central pode servisto no fato de que o mesmo é executado essencialmente cilíndrico. Parase poder proteger o mesmo e equipamentos eventualmente ademais dis-postos na placa extrema relativamente a influências exteriores, o corpo cen-tral pode ser disposto com sua placa extrema em uma manga de alojamentofechável de maneira soltável em uma extremidade por uma placa de cober-tura.

Para eventualmente se poder transportar o dispositivo de ativa-ção com ou sem equipamento de estrangulamento, de um lado externo daplaca de cobertura pode se projetar um munhão de elevação. Este é engatá-vel em um guindaste, um veículo subaquático ou semelhante, e o dispositivode ativação é então transportável.

Para se poder estabelecer de maneira simples de uma posiçãoafastada, em qual posição de rotação se encontra o fuso rotativo relativa-mente à porca de propulsão de rosca, um sensor de posição pode estar dis-posto essencialmente no centro da placa extrema e associado a uma extre-midade do fuso rotativo. Por esse sensor, especialmente um sensor de posi-ção linear, pode ser determinada a distância entre sensor e extremidade dofuso rotativo e transmitida por correspondentes condutos elétricos.

Estando previsto o dispositivo de ativação de acordo com a in-venção para um equipamento de estrangulamento, pode ser consideradoconveniente que corpo central e/ou manga de alojamento sejam fixáveis demaneira soltável a um alojamento de estrangulamento do equipamento deestrangulamento, sendo que com suas extremidades de fixação não fecha-das por placa extrema ou placa de cobertura podem ser aplicadas por foraao alojamento do estrangulamento.

Para a fixação de corpo central e/ou manga de alojamento aoalojamento do estrangulamento podem ser empregados por exemplo parafu-sos, que são aparafusados diretamente no alojamento de estrangulamentoou no corpo central ou na manga do alojamento. É igualmente possível quea manga do alojamento apresente um ressalto radialmente apontando parafora em sua extremidade de fixação, que é engatável por trás por um res-salto se projetando radialmente para dentro em um anel de fixação. Nessecaso, o anel de fixação é aparafusado diretamente com o alojamento do es-trangulamento.

Para se poder empregar o elemento de fixação do dispositivo defixação de acordo com a invenção essencialmente diretamente em correla-ção com o equipamento de estrangulamento, o elemento de ativação podese salientar pela extremidade de fixação aberta do corpo central e ser deslo-cável ao longo de uma perfuração de elemento de estrangulamento do corpocentral até um compartimento de estrangulamento, sendo que o comparti-mento de estrangulamento liga uma entrada de fluido e uma saída de fluidono alojamento de estrangulamento. Dessa maneira, não são necessáriosprolongamentos para o elemento de ativação no alojamento do estrangula-mento.

Pode ser ainda considerado como vantagem que essencial-mente na extremidade livre do elemento de ativação esteja disposto umelemento de estrangulamento para variação da vazão do fluido. Nesse caso,o dispositivo de ativação abrange, segundo a invenção, diretamente o ele-mento de estrangulamento e forma praticamente um equipamento de ajustede estrangulamento, que dependendo do deslocamento do elemento de es-trangulamento, isto é, dependendo da posição de rotação do fuso rotativo,varia a vazão de fluido entre entrada de fluido e saída de fluido pelo compar-timento de estrangulamento.

Para um tal elemento de estrangulamento são concebíveis di-versos exemplos de execução.

Por exemplo, no compartimento de estrangulamento pode estardisposta uma manga de passagem ou manga de regulagem perfurada oufurada, sobre a qual é deslocável a manga de estrangulamento como ele-mento de estrangulamento. A manga de estrangulamento, dependendo dograu do deslocamento sobre a manga de passagem, fecha sua perfuração,de modo que mais ou menos fluido passe da entrada de fluido através damanga de passagem para a saída de fluido. Estando a manga de estrangu-lamento deslocada ao máximo possível por cima da manga de passagem, aentrada de fluido fica, via de regra, completamente fechada na direção dasaída de fluido.

A perfuração da manga de passagem pode ser concretizada poraberturas radiais formadas em seu invólucro em dimensão distinta e em dis-posição distinta.

Em um outro exemplo de execução para o elemento de estran-gulamento, este pode ser executado como um tampão de fecho fechando demodo variável uma perfuração de passagem da entrada de fluido desembo-cando no compartimento de estrangulamento. O tampão de fecho é entãodeslocável pelo elemento de ativação, dependendo da posição de rotaçãodo fuso rotativo, mais ou menos na direção de saída de fluido e recobre cor-respondentemente mais ou menos a perfuração de passagem da entrada defluido.

Uma associação simples do elemento de ativação e fuso rotativopode ser vista no fato de que ambos estão dispostos coaxialmente e ligadosentre si de maneira soltável em suas extremidades apontando uma para aoutra. Pela ligação soltável, dependendo da necessidade, pode ser empre-gado um elemento de ativação mais longo ou mais curto com elementos deestrangulamento eventualmente distintos em conexão com o dispositivo deativação.

Já se mencionou no início que os motores elétricos são operá-veis individualmente como também em sincronia. A sincronização dos moto-res pode se dar, por exemplo, mecanicamente. Uma tal sincronização me-cânica requer, todavia, tolerâncias de fabricação a serem observadas commuita precisão. Uma sincronização simplificada pode ser vista em que osmotores elétricos são sincronizados por software e através de seus equipa-mentos de controle.

Para nesse particular se simplificar o controle para a sincroniza-ção, um motor elétrico pode estar ligado como mestre e o outro motor elétri-co como escravo. Mas também é possível uma combinação mestre/mestreou um ajuste com apenas um motor em caso de emergência.

Para a ligação elétrica das partes contidas especialmente nocorpo central, na placa extrema podem estar dispostas passagens elétricas.

Para se poder adaptar o interior da manga do alojamento emtermos de pressão relativamente a uma pressão ambiente elevada, o aloja-mento do dispositivo ou especialmente o compartimento entre o corpo cen-tral e a manga do alojamento pode estar cheio com óleo e compensado. Acompensação refere-se, nesse caso, a uma adução adicional ou retirada deóleo do alojamento do dispositivo, dependendo da temperatura.

Exemplos de execução vantajosos da invenção serão mais por-menorizadamente explicados a seguir com auxílio das figuras apenas nodesenho.

Mostram:

Figura 1 - uma vista lateral de um exemplo de execução de umdispositivo de ativação de acordo com a invenção com equipamento de es-trangulamento de lados de uma entrada de fluido;Figura 2 - um corte longitudinal ao longo da linha Il-Il da figura 1;

Figura 3 - um corte ao longo da linha Ill-Ill da figura 1;

Figura 4 - uma vista lateral análoga à figura 1 de um segundoexemplo de execução de um dispositivo de ativação de acordo com a invenção, e

Figura 5 - um corte longitudinal ao longo da linha V-V da figura 4.

Na figura 1 está representada uma vista lateral de um execuçãode execução de acordo com a invenção de um dispositivo de ativação 1 comequipamento de estrangulamento 2 conectado a partir de lados de uma en-trada de fluido 59. O dispositivo de ativação 1 está fixado de maneira soltá-vel com um alojamento de estrangulamento 51 por meio de um anel de fixa-ção 55 e uma multiplicidade de pinos de parafuso 71.

Um correspondente alojamento de dispositivo 3 do dispositivo deativação 1 está fechado estanque e de maneira soltável com uma placa decobertura 45) em seu lado oposto ao alojamento de estrangulamento βΊ. Naplaca de cobertura 45 estão previstas conexões elétricas 13 e T4, que estãoligadas por meio de condutos de conexão elétricos com equipamentos decontrole 11, 12 dispostos distanciados.

De um lado externo 47 da placa de cobertura 45 se salienta ummunhão de elevação 48, pelo qual ao menos o dispositivo de ativação 1 édistanciável do equipamento de estrangulamento 2 ou aproximável do mes-mo por uma correspondente ferramenta de elevação, como um guindaste,um braço de garra ou semelhante.

Na figura 2 está representado um corte ao longo da linha Il-Il dafigura 1.

O equipamento de estrangulamento 2 apresenta, em seu aloja-mento de estrangulamento 6Ί, ao menos uma entrada de fluido 59 e umasaída de fluido 60. Eventualmente, também podem ser dispostas várias saí-das de fluido.

Entre entrada de fluido 59 e saída de fluido 60 está disposto umcompartimento de estrangulamento 58, em que está disposta uma manga depassagem 63 com um número de aberturas de passagem 85. Defronte àsaída de fluido 60 se estende no alojamento de estrangulamento 51 umaperfuração de elemento de estrangulamento 57, em que está montado umelemento de estrangulamento 62 deslocável em direção axial.

Na figura 2 estão representadas duas posições extremas do e-lemento de estrangulamento 62 executado como manga de estrangulamento64. Na posição da manga de estrangulamento 64 representada na figura 2na metade inferior, esta está ao máximo possível puxada pela manga depassagem 63, de modo que todas as aberturas de passagem 85 relativa-mente ao compartimento de estrangulamento 58 estejam abertas. Na posi-ção da manga de estrangulamento 64 representada na metade superior dafigura 2, esta está ao máximo possível enfiada por cima da manga de pas-sagem 63, sendo que nessa posição todas as aberturas de passagem 85estão cobertas e está interrompida uma ligação entre entrada de fluido 59 esaída de fluido 60.

O elemento de estrangulamento 62 está fixado de maneira sol-tável à extremidade 61 livre de um elemento de ativação 6. O elemento deativação 6 se estende ao longo da perfuração de elemento de estrangula-mento 57 até um fuso rotativo 4. Extremidades 67, 68, voltadas uma para aoutra, de fuso rotativo 4 e de elemento de ativação 6 estão ligadas entre side maneira soltável por meio de um parafuso 79, ver também figura 5. Naregião da perfuração de elemento de estrangulamento 57 está disposta umamanga intermediária 86, pela qual é atravessado de maneira justa o elemen-to de ativação 6 e em que o mesmo é guiado deslocável em direção axial.Em seu lado da manga intermediária 86 apontando para o compartimentode estrangulamento 58, esta apresenta uma abertura de alojamento para oelemento de estrangulamento 62.

O dispositivo de ativação 1 está ligado, de maneira soltável,através de seu alojamento de dispositivo 3 no alojamento de estrangulamen-to 51 em lados da perfuração de elemento de estrangulamento 57 desembo-cando para fora. O alojamento de dispositivo 3 está formado de um corpocentral 37 e de uma manga de alojamento 46 envolvendo o mesmo. A man-ga de alojamento 46 é essencialmente um cilindro oco. que está fechadoestanque em uma de suas extremidades 44 pela placa de cobertura 45. Aligação entre placa de cobertura e manga de alojamento é efetuada por cor-respondentes pinos de parafuso. Em sua extremidade de fixação 53 voltadapara o alojamento de estrangulamento 51 apresenta a manga de alojamento46 um ressalto 54 se projetando radialmente para fora. Este é engatado portrás por um ressalto 56 saliente radialmente para dentro do anel de fixação55 na posição de fixação do dispositivo de ativação 1 representada na figura2. O anel de fixação 55 está fixado de maneira soltável por uma multiplicida-de de pinos de parafuso 71 ao alojamento de estrangulamento 51, ver tam-bém figurai.

Para correta orientação do alojamento de dispositivo 3 relativa-mente ao alojamento de estrangulamento 51, está previsto um número depinos posicionadores 83, que se salientam da extremidade de fixação 53 aomenos da manga de alojamento 46 na direção do alojamento de estrangu-lamento 51.

Dentro da manga de alojamento 46 está disposto um corpo cen-tral 37 executado igualmente essencialmente cilíndrico, que apresenta apro-ximadamente no meio uma perfuração central 38. Esta se encontra em liga-ção com a perfuração de elemento de estrangulamento 57 no estado de fi-xação do dispositivo de ativação 1 representado na figura 2, e ao longo daperfuração central 38, coaxialmente ao elemento de ativação 6, é deslocávelo fuso rotativo 4. O deslocamento do fuso rotativo 4 é efetuado medianterotação de uma porca de propulsão de rosca 25, em que está montado gira-toriamente o fuso rotativo como fuso de circulação esférica ou de rolo. Fusorotativo 4 e porca de propulsão de rosca (porca esférica ou porca de rosca)constituem uma parte de um equipamento de transmissão 7, através do qualo elemento de ativação 6 está ligado em acionamento com um equipamentode acionamento 5, ver figura 3, para deslocamento ao longo da perfuraçãode elemento de estrangulamento 57.

A porca de propulsão de rosca 25 é retida à prova de rotação emuma manga de mancai 26. A manga de mancai 26 é giratória pelo mancaiaxial 29, mas retida não deslocável em direção axial da perfuração central38. A fixação axial da manga de mancai 26 é efetuada por meio de um anelde parafuso 80, ver também figura 5.

Em uma extremidade 27 da porca de propulsão de rosca 25 vol-tada para o elemento de ativação 6 está disposta uma endentação externa28, que é formada por uma roda helicoidal 17 fixada de maneira soltável coma porca de propulsão de rosca 25 por meio de pino de parafuso 82. A rodahelicoidal 17 constitui uma parte de uma transmissão helicoidal 15 e está emengate com uma endentação 28 com uma correspondente endentação ex-terna de um parafuso sem-fim 16 como outra parte da transmissão helicoidal15, ver também figura 3.

A uma extremidade 50 do fuso rotativo 4 em prolongamento doelemento de ativação 6 está associado um sensor de posição 49. Este estádisposto aproximadamente no centro em uma placa extrema 43. Esta estáfixada de maneira soltável à extremidade 42 do corpo central 37 por meio deum número de parafusos. A placa extrema 43 fecha a perfuração central 38na direção da placa de cobertura 45. O sensor de posição 49 está encerradopor uma capa 87, que está fixada de maneira soltável sobre um lado externoda placa extrema 43 e se projeta para dentro de uma correspondente reen-trância no lado interno da placa de cobertura 45. Na região da capa 87 e i-gualmente encerrada pela mesma está disposta uma passagem 69 elétricana placa extrema 43.

Na figura 3 está representado um corte ao longo da linha Ill-Illda figura 2 ou também Ill-Ill da figura 5.

Partes iguais na figura 3 como também nas demais figuras sãoprovidas sempre de iguais números de referência e são descritas parcial-mente apenas em correlação com essa figura.

Anel de fixação 55, manga de alojamento 46 e corpo central 37estão dispostos concentricamente, sendo que na perfuração central 38 docorpo central 37 estão dispostos igualmente concentricamente manga demancai 26, porca de propulsão de rosca 25 e fuso rotativo 4.

A roda helicoidal 17 é executada, nesse exemplo de execuçãoda invenção, como roda em forma globular, em cuja endentação externa en-gata um parafuso sem-fim cilíndrico 16 com sua correspondente endentaçãoexterna. O parafuso sem-fim 16 está disposto como outra parte da transmis-são helicoidal 15 sobre um eixo helicoidal 18. Parafuso sem-fim 16 e rodahelicoidal 17 constituem uma unidade de transmissão 10 como parte do e-quipamento de transmissão 7, ver também fuso rotativo 4 e porca de propul-são de rosca 25, sendo que essa unidade de transmissão 10 forma uma uni-dade de transmissão de bloqueio automático.

O eixo helicoidal 18 está ligado de maneira soltável com suasduas extremidades de eixo 19, 20 com motores elétricos 8, 9, que formamum equipamento de acionamento 5 do dispositivo de ativação 1. Os motoreselétricos 8, 9 são servomotores, especialmente servomotores de correntecontínua. As extremidades de eixo 19, 20 formam, em um exemplo de exe-cução, os correspondentes eixos de motor 21, 22. As extremidades livresdos eixos de motor 21, 22, se projetando para dentro dos motores elétricos8, 9, são retidas por porcas.

Os motores elétricos 8, 9 estão dispostos em aberturas de motor39, 40, que são executadas externamente abertas no corpo central 37. Asaberturas de motor 39, 40 estão dispostas essencialmente em ambos oslados deslocadas para fora com relação à perfuração central 38 e em dire-ção radial. Entre as aberturas de motor 39, 40 está prevista uma abertura deligação 41, que se estende aproximadamente tangencialmente à perfuraçãocentral 38.

Como identificável na figura 2, a abertura de ligação 41 é forma-da radialmente para fora por um alargamento da perfuração central 38.

O eixo helicoidal 18 está montado giratório na região de suasextremidades de eixo 19, 20 em lados do motor 9 elétrico por um mancai deesferas 23 e em lados do motor elétrico 8 por um mancai de rolos 24. Osmotores 8, 9 elétricos estão fixados, de maneira soltável, nas aberturas demotor 39, 40 por parafusos ou semelhantes.

No corpo central 37 são identificáveis pinos de parafuso 72 emcorte segundo a figura 3, que se estendem segundo a figura 2 da placa ex-trema 43 até o alojamento de estrangulamento 51 para a fixação, de maneirasoltável, do corpo central 37 no equipamento de estrangulamento 2.

Em lados do motor elétrico 9 pode ser disposto opcionalmenteum equipamento de ativação de emergência 30. Este é formado essencial-mente por um pino rotativo 32, que é pressionado por um elemento de molapara a posição de prontidão 31 representada na figura 3. Na posição deprontidão 31, o pino rotativo 32 se encontra fora de engate com o eixo demotor 20 do motor elétrico 9. O pino rotativo 32 é guiado, vedado, em umaperfuração 34 através de uma parede externa 35 da manga de alojamento46. Nessa perfuração está disposta uma manga de encaixe 88 para aloja-mento deslocável e giratório do pino rotativo 32. Para fora está encaixadosobre a manga de encaixe 88 um alojamento 74, que envolve o pino rotativo32 em sua extremidade de ativação 36 saliente para fora. No alojamento 74está prevista uma perfuração 75 para compensação da pressão.Uma extremidade 33 do pino rotativo 32 apontando para o eixo do motorestá provida de pinos de encaixe 77 ou outros equipamentos, que alojamcom travamento devido à forma uma extremidade correspondentementeformada do eixo de motor 22 ou entram em engate com um disco de encaixe46 fixado à prova de rotação nessa extremidade.

Na figura 4 está representado um segundo exemplo de execu-ção do dispositivo de ativação 1 de acordo com a invenção. Este se distin-gue essencialmente do exemplo de execução anteriormente descrito poruma placa de conexão 84 fixada por meio do anel de fixação 55 ao aloja-mento de dispositivo 3 e por um outro elemento de estrangulamento 62, verespecialmente figura 5, na extremidade 61 livre do elemento de ativação 6.

Um equipamento de estrangulamento 2 com correspondentealojamento de estrangulamento 51 não está representado na figura 4.

A figura 5 corresponde a um corte ao longo da linha V-V da figu-ra 4.

Para a precisa descrição do dispositivo de ativação 1 segundo afigura 5 se remete especialmente às figuras 2 e 3, sendo que a figura 3 cor-responde igualmente a um corte ao longo da linha Ill-Ill da figura 5.

A seguir serão explicadas apenas diferenças do primeiro exem-pio de execução.

A placa de conexão 84 serve à conexão de um alojamento deestrangulamento não representado. Este apresenta na região da entrada defluido 59 uma perfuração de passagem 65, ver a representação tracejada nafigura 2. A perfuração de passagem 65 substitui, nesse caso, a manga depassagem 63. Em lugar de uma manga de estrangulamento 64 correspon-dente, no exemplo de execução segundo a figura 5, na extremidade 61 livredo elemento de ativação 6 está disposto um tampão de fecho 66 como ele-mento de estrangulamento 62. Para a disposição desse tampão de fecho 66está disposto na extremidade livre do elemento de ativação 6 um alojamentode elemento de estrangulamento 78. Nele, o tampão de fecho 66 está retidode maneira soltável.

Com relação às figuras 1 e 4, chama-se ainda atenção para ofato de que na figura 4 está representado o equipamento de ativação deemergência 30, ver com relação a isso a representação segundo a figura 3,ao passo que o mesmo não está presente no exemplo de execução segundoa figura 1. Cabe assinalar mais uma vez que um tal equipamento de ativaçãode emergência 30 é uma característica opcional.

O modo de operação do dispositivo de ativação de acordo com ainvenção será explicado a seguir de modo breve com auxílio das figuras emapenso.

O dispositivo de ativação 1 apresenta um dispositivo de aciona-mento elétrico consistindo em dois servomotores 8, 9. Estes são telecontro-láveis de um local distante pelas correspondentes conduções de conexão eseus equipamentos de controle 11, 12. Quando da ativação de um ou deambos os motores na operação sincronizada, os mesmos acionam o eixohelicoidal 18 e, assim, o parafuso sem-fim 16. Este se encontra em engatecom a correspondente roda helicoidal 17. Por parafuso sem-fim e roda heli-coidal é formada uma transmissão helicoidal de bloqueio automático, que ébloqueada ao menos contrariamente à direção de avanço do fuso rotativo 4na direção do equipamento de estrangulamento. Só mediante aplicação deum momento de desprendimento pelos servomotores 8, 9, pode ser solto obloqueio automático da transmissão helicoidal.

Pela transmissão helicoidal resulta, de maneira simples e espe-cialmente em cooperação com a propulsão de rosca de rolo, como outraparte do equipamento de transmissão 7, uma elevada transmissão e a pos-sibilidade da transmissão de um elevado torque. A transmissão pode serselecionada à vontade mediante correspondente seleção de parafuso sem-fim, roda helicoidal, porca de propulsão de rosca e fuso rotativo.

Quando da rotação da porca de propulsão de rosca 25 ligada àprova de rotação diretamente com a roda helicoidal, correspondentemente ofuso rotativo 4 é removido na direção do equipamento de estrangulamentoou introduzido em direção contraposta. Com o fuso rotativo 4 está ligado oelemento de ativação 6, em cuja extremidade livre está disposto um corres-pondente elemento de estrangulamento. Elemento de ativação com ele-mento de estrangulamento engata no alojamento de estrangulamento vizi-nho ao equipamento de ativação 1 e serve ali para variação da passagem defluido entre entrada de fluido e saída de fluido.

Um equipamento de ativação de emergência pode estar associ-ado opcionalmente ao menos a um dos servomotores, ver figuras 3 e 4.

Claims (40)

1. Dispositivo de ativação (1), especialmente para o uso em umequipamento de estrangulamento (2), compreendendo um fuso rotativo (4)montado giratoriamente em um alojamento de dispositivo (3) e funcional-mente conectado através de um equipamento de transmissão (7) com umequipamento de acionamento (5) para deslocar um elemento de ativação (6)conectado com o fuso rotativo (4), caracterizado pelo fato de que o equipa-mento de acionamento (5) compreende pelo menos dois motores (8, 9) elé-tricos operáveis alternativamente e redundantemente ou sincronizadamente,para movimentar o elemento de ativação (6) e o equipamento de transmis-são (7) apresenta pelo menos uma unidade de transmissão (10) de bloqueioautomático, a dita transmissão (10) estando funcionalmente ligada com doismotores elétricos (8, 9) para rotação do fuso rotativo (4) e compreendendoum par de transmissões helicoidais (15) consistindo pelo menos de parafu-sos sem-fim (16) e um roda helicoidal (17), a roda helicoidal (17) estandoassociada com o fuso rotativo (4) e o parafuso sem-fim (16) estando associ-ado com os motores elétricos (8, 9), e o dito equipamento de transmissão (7)compreendendo um acionamento roscado formado por pelo menos umaporca roscada (25) e o fuso rotativo (4).

2. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que o motor elétrico é um servomotor, especialmen-te servomotor de corrente contínua.

3. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que cada motor elétrico (8, 9) está eletricamenteligado com um equipamento de controle (11, 12) separado.

4. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 3, caracterizado pelo fato de que para cada motor elétrico (8, 9)está executada uma conexão (13, 14) elétrica no alojamento de dispositivo(3).

5. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de transmissão (10)é uma transmissão helicoidal (15) consistindo em ao menos um parafusosem-fim (16) e uma roda helicoidal (17), sendo que a roda helicoidal (17)está associada ao fuso rotativo (4) e o parafuso sem-fim (16) aos motoreselétricos (8, 9).

6. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo fato de que o parafuso sem-fim (16) está disposto sobre umeixo helicoidal (18), que está ligado em acionamento com ambos os motoreselétricos (8, 9).

7. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 6, ca-racterizado pelo fato de que os motores elétricos (8, 9) estão ligados em a-cionamento com extremidades de eixo (19, 20) contrapostas do eixo helicoi-dal (8).

8. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 7, ca-racterizado pelo fato de que cada motor (8, 9) elétrico está ligado à prova derotação por meio de seu eixo de motor (21, 22) com a respectiva extremida-de de eixo (19, 20).

9. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 7 ou 8,caracterizado pelo fato de que cada extremidade de eixo (19, 20) está dis-posta à prova de rotação em um motor elétrico (8, 9) como eixo de motor(21, 22).

10. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 7 a 9, caracterizado pelo fato de que cada extremidade de eixo (19, 20)está montada giratoriamente por mancai de esferas (23) e/ou mancai de ro-lamento (24) no alojamento de dispositivo (3).

11. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o equipamento de transmissão(7) apresenta uma propulsão de rosca esférica consistindo ao menos emuma porca esférica (25) e no fuso rotativo (4) como fuso de circulação esfé-rica.

12. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o equipamento de transmissão(7) apresenta uma propulsão de rosca de rolo consistindo em ao menos umaporca de rolo (25) e no fuso rotativo (4) como fuso de circulação de rolo.

13. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que a propulsão de rosca de rolo é uma propulsãode rosca de rolo planetária.

14. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a porca de propulsão de rosca(25) está disposto em uma manga de mancai (26), que está montada girato-riamente no alojamento de dispositivo (3), mas axialmente não deslocável.

15. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 11 a 14, caracterizado pelo fato de que em ao menos uma extremidade(27) da porca de propulsão de rosca (25) está disposta uma endentação ex-trema (28), que se encontra em engate com uma endentação da roda heli-coidal (17).

16. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a endentação extrema (28) é formada pelaroda helicoidal (17).

17. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 11 a 16, caracterizado pelo fato de que a roda helicoidal (17) está fixa-da de maneira soltável especialmente na porca de propulsão de rosca (25).

18. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 5 a 17, caracterizado pelo fato de que a roda helicoidal (17) é uma rodade forma globular.

19. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 5 a 17, caracterizado pelo fato de que o parafuso sem-fim (16) é umparafuso sem-fim cilíndrico.

20. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 14 a 19, caracterizado pelo fato de que a manga de mancai (26) estámontada por meio de ao menos um mancai axial (29) no alojamento de dis-positivo (3).

21. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 20, caracterizado pelo fato de que ao menos a um motor elétrico (8,-9) está associado um equipamento de ativação de emergência (30) especi-almente ativável manualmente.

22. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 7 a 21, caracterizado pelo fato de que o equipamento de ativação deemergência (30) apresenta um pino rotativo (32) ativado à mola na direçãoda posição de prontidão (31), que é ligável à prova de rotação com o eixo demotor (21, 22) em sua extremidade (33) voltada para o motor (8, 9) elétrico.

23. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 22,caracterizado pelo fato de que o pino rotativo (32) está guiado para fora, ve-dado, por uma perfuração (34) de uma parede externa (35) do alojamento dedispositivo (3) e apresenta ali uma extremidade de ativação (36).

24. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 11 a 23, caracterizado pelo fato de que o alojamento de dispositivo (3)apresenta um corpo central (37) de metal, especialmente alumínio, em cujaperfuração central (38) está montada a porca de propulsão de rosca (25) eao longo da qual se estende o fuso rotativo (4).

25. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 24, caracterizado pelo fato de que o corpo central (37) apresenta duasaberturas de motor (39, 40) radialmente aberta para fora, em que está res-pectivamente fixado de maneira soltável um motor elétrico (8, 9), sendo queentre as aberturas de motor (39, 40) e essencialmente tangencial à perfura-ção central (38) se estende uma abertura de ligação (41) para a disposiçãode eixo helicoidal (18) e parafuso sem-fim (16).

26. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que o corpo central (37) está fechado de ma-neira soltável com uma placa extrema (43) em uma de suas extremidades(42).

27. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 24 a 26, caracterizado pelo fato de que o corpo central (37) é executa-do essencialmente cilíndrico e está disposto em uma manga de alojamento(46) fechável de maneira soltável em uma extremidade por uma placa decobertura (45).

28. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de que um lado externo (47) da placa de cobertura(45) se salienta um munhão de levantamento (48).

29. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato de que um sensor de posição (49) está disposto naplaca extrema (43) e está associado a uma extremidade (50) do fuso rotativo(4).

30. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 26 a 29, caracterizado pelo fato de que o corpo central (37) e/ou amanga de alojamento (46) são fixáveis de maneira soltável a um alojamentode estrangulamento (51), sendo que com suas extremidades de fixação (52,-53) não fechadas por placa extrema (43) ou placa de cobertura (45) são a-plicáveis de fora ao alojamento de estrangulamento (51).

31. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 27 a 30, caracterizado pelo fato de que a manga de alojamento (46)apresenta um ressalto (54) apontando radialmente para fora em sua extre-midade de fixação (53), que é engatável por trás através de um ressalto (56)saliente radialmente para dentro em um anel de fixação (55).

32. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 30 ou-31, caracterizado pelo fato de que o elemento de ativação (6) se salientapela extremidade de fixação (52) aberta do corpo central (37) e é deslocávelao longo de uma perfuração de elemento de estrangulamento (57) no aloja-mento de estrangulamento (51) até um compartimento de estrangulamento(58), sendo que o compartimento de estrangulamento (58) liga uma entradade fluido (59) e uma saída de fluido (60) no alojamento de estrangulamento(51).

33. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 32,caracterizado pelo fato de que essencialmente na extremidade livre (61) doelemento de ativação (6) está disposto um elemento de estrangulamento(62) para variação da passagem de fluido no compartimento de estrangula-mento (58).

34. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 33,caracterizado pelo fato de que o elemento de estrangulamento (62) é execu-tado como uma manga de estrangulamento (64) deslocável por cima damanga de passagem (63) perfurada.

35. Dispositivo de ativação de acordo com a reivindicação 33 ou-34, caracterizado pelo fato de que o elemento de estrangulamento (62) éexecutado como um tampão de fecho (66) fechando de modo variável umaperfuração de passagem (65) da entrada de fluido (59) desembocando nocompartimento de estrangulamento (58).

36. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 35, caracterizado pelo fato de que o fuso rotativo (4) e o elementode ativação (6) estão dispostos coaxialmente e ligados entre si de maneirasoltável em suas extremidades (67, 68) voltadas uma para outra.

37. Dispositivo de ativação de acordo corri uma das reivindica-ções 1 a 36, caracterizado pelo fato de que os motores elétricos (8, 9) sãosincronizados por software.

38. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 37, caracterizado pelo fato de que um motor elétrico (8, 9) está li-gado como mestre e o outro motor elétrico (9, 8) como escravo ou ambos osmotores estão ligados como mestre.

39. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 26 a 38, caracterizado pelo fato de que na placa extrema (43) estãodispostas passagens elétricas (69).

40. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 39, caracterizado pelo fato de que o alojamento de dispositivo (3) écheio de óleo e compensado.