BR102019022209A2

BR102019022209A2 - sensor de pressão para um cilindro cheio de gás

Info

Publication number: BR102019022209A2
Application number: BR102019022209-3A
Authority: BR
Inventors: Francesco BORDIN; Daniel Fantinato; Massimo Fiorese
Original assignee: Special Springs S.R.L.
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-11-17
Also published as: KR20200047383A; US20200124491A1; CN111089679A; IT201800009688A1; US11209331B2; EP3644034A1; JP2020067450A

Abstract

Sensor de pressão (10, 110) para um cilindro cheio de gás que compreende um corpo (11) a partir do qual um conector (12) se projeta para acoplar a uma abertura para encher um cilindro cheio de gás (14) com gás, um primeiro furo direto (15) que passa através do conector (12) e o corpo (11) e um segundo furo (16) que conecta o primeiro furo direto a um elemento sensor (17) que é conectado eletricamente a pelo menos um painel eletrônico (19) para processar um sinal que pode ser detectado pelo elemento sensor (17).

Description

SENSOR DE PRESSÃO PARA UM CILINDRO CHEIO DE GÁS

[0001] A presente invenção refere-se a um sensor de pressão para um cilindro cheio de gás.

[0002] A invenção refere-se a um sensor de pressão para um cilindro cheio de gás que pode ser aplicado no setor de pressionar metal em folha. Em particular, é útil para medir a pressão interna dos cilindros cheios de gás frequentemente usados em prensas de formação.

[0003] Cilindros cheios de gás são definidos em geral por uma camisa de contenção de gás tubular, que é fechada hermeticamente em uma extremidade por uma primeira cabeça, com um furo para a passagem de uma haste com pistão e configurado para definir um guia para a translação dessa haste no interior da camisa, e na outra extremidade por uma segunda cabeça, dotada de uma válvula de carregar gás; a camisa e as duas cabeças definem o espaço de deslocamento para o pistão, enquanto o pistão, com a camisa e a segunda cabeça, define a câmara para o gás pressurizado.

[0004] Quando tais cilindros são instalados em prensas de formação, as pressões da câmara para o gás estão tipicamente compreendidas entre 100 bar e 200 bar.

[0005] Devido aos níveis de pressão altos, as condições operacionais dos cilindros são difíceis de controlar e podem levar a dano e emperramento dos cilindros e consequente dano ao equipamento e aos produtos sendo usinados.

[0006] A necessidade é, portanto, sentida amplamente de monitorar o nível de pressão da câmara de pressão de cilindros durante usinagem mecânica, isto é, em tempo real, ou durante a manutenção das prensas.

[0007] Durante manutenção, os cilindros são normalmente removidos das prensas e sua força inicial é medida (medição indireta da pressão). Isso abrange tempos longos para verificar os cilindros durante operações de manutenção normal nas prensas.

[0008] Para medir a pressão, parece ser possível associar temporariamente um sensor de pressão a cada cilindro, com exibição instantânea do nível de pressão, com LED e/ou leitura digital.

[0009] Essa solução não é isenta de drawbacks.

[0010] O mais proeminente desses é o fato de que os sensores atualmente em uso não são projetados exclusivamente para funcionar com cilindros, e quando são conectados aos mesmos evitam que o cilindro seja cheio de gás, ou não permitem medição da pressão com o cilindro já cheio.

[0011] O objetivo da presente invenção é fornecer um sensor de pressão que é capaz de melhorar a técnica conhecida em um ou mais dos aspectos acima mencionados.

[0012] Compreendido nessa finalidade, um objetivo da invenção é fornecer um sensor de pressão que torna possível monitorar o nível de pressão em um cilindro cheio de gás, em um modo simples, rápido e imediato, diretamente no cilindro.

[0013] Outro objetivo da invenção é permitir a medição da pressão no cilindro mesmo quando esse está cheio.

[0014] Outro objetivo da invenção é fornecer um sensor de pressão que é altamente seguro, fácil de implementar e de baixo custo.

[0015] Essa finalidade e esses e outros objetivos que se tornarão mais evidentes a seguir são obtidos por um sensor de pressão para um cilindro cheio de gás, que compreende um corpo do qual um conector se projeta para acoplar a um abertura para encher um cilindro cheio de gás com gás, um primeiro furo direto que passa através do conector e o corpo e um segundo furo que conecta o mesmo a um elemento de sensor que é conectado eletricamente a um painel eletrônico para processar o sinal que pode ser detectado pelo elemento sensor.

[0016] Características e vantagens adicionais da invenção tornar-se-ão mais bem evidentes a partir da descrição de duas modalidades preferidas, porém não exclusivas, do sensor de pressão de acordo com a invenção, ilustrada por meio de exemplo não limitador, nos desenhos em anexo nos quais:

[0017] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um sensor de acordo com a invenção, aplicado a um cilindro cheio de gás;

[0018] A figura 2 é uma vista lateral parcialmente em seção transversal do sensor de acordo com a invenção, em uma primeira modalidade da mesma, novamente aplicada a um cilindro cheio de gás;

[0019] A figura 3 é outra vista em seção transversal do sensor de acordo com a invenção, novamente em sua primeira modalidade;

[0020] A figura 4 é uma vista em seção transversal do sensor de acordo com a invenção, em uma segunda modalidade da mesma e em uma primeira configuração de uso;

[0021] A figura 5 é a mesma vista em seção transversal da figura 4 do mesmo sensor, em uma segunda configuração de uso.

[0022] Com referência às figuras, o sensor de pressão de acordo com a invenção, em geral designado pelo numeral de referência 10, compreende um corpo 11 perto da parte inferior do qual um conector 12 se projeta lateralmente, com uma porção de acoplamento 13, para acoplamento em uma abertura para encher um cilindro cheio de gás 14 com gás. No sensor 10 há também um primeiro furo direto 15, que passa através do conector 12 e o corpo 11, e um segundo furo 16 conecta o primeiro furo direto 15 a um elemento sensor 17 de um corpo de sensor 18, que é conectado com pelo menos um painel eletrônico 19 para processar um sinal que pode ser detectado pelo elemento sensor 17.

[0023] O conector 12 é rosqueado de modo complementar na abertura para encher o cilindro cheio de gás 14. Em particular, o rosqueamento complementar está presente na porção de acoplamento 13.

[0024] O sensor de pressão 10 também compreende convenientemente um tampão de segurança 20 que é adaptado para fechar o primeiro furo 15 no lado oposto com relação ao conector 12.

[0025] O primeiro furo 15 e o segundo furo 16 são fornecidos em um elemento de parafuso perfurado 21 a ser inserido de modo transversal no corpo 11.

[0026] Tal elemento de parafuso 21 é dotado de dois entalhes circulares em lados opostos com relação ao segundo furo 16 e em cada um dos quais vedações 22 são convenientemente montadas (mostradas na figura 3) para evitar que vazamentos de gás passem do elemento de parafuso 21 para o corpo de sensor 18.

[0027] O elemento de parafuso 21 é dotado de uma cabeça hexagonal 23 com a qual se projeta o corpo 11 na outra extremidade com relação ao conector 12, e o tampão de segurança 20 é inserido na cabeça 23 e é convenientemente dotado de uma porção de guiar que é contornada por uma extremidade de uma chave Allen com a qual atarraxar o mesmo na cabeça 23.

[0028] O sensor 10 e 110, respectivamente na primeira e na segunda modalidade, é adaptado para interagir com uma válvula de segurança 24, 124, que é adaptada para evitar a passagem de gás na saída do cilindro 14.

[0029] Em particular, na primeira modalidade, que é mostrada em seção transversal nas figuras 2 e 3, a válvula 24 é instalada dentro do primeiro furo 15, entre o tampão de segurança 20 e o segundo furo 16. Nesse caso, a vedação ocorre dentro do furo 15, porque a válvula oclui o mesmo, desse modo evitando a passagem de gás na saída. Essa configuração é bem adaptada para cilindros cheios de gás 14 nos quais não há válvula na entrada de um canal de enchimento de gás 25 que leva à câmara de pressão 26 contendo o gás.

[0030] A segunda modalidade é designada em geral com o numeral de referência 110 e tem muitas partes em comum com a primeira, com a qual compartilha os mesmos numerais de referência, diferindo da mesma exclusivamente na ausência da válvula no primeiro furo 15 e na presença de um elemento de agulha.

[0031] Em particular, de acordo com tal modalidade, mostrada na figura 4 e na figura 5, o sensor de pressão 110 compreende um elemento de agulha 127 que é acomodado no primeiro furo 15 e é adaptado para ser empurrado contra a válvula 124 que está presente substancialmente na entrada de um canal 25 para encher o cilindro cheio de gás 14 com gás. Com o empurrão, a válvula 124 é adaptada para abrir, desse modo conectando a câmara de pressão 26 com o corpo de sensor 18.

[0032] Nesse caso a vedação ocorre fora do primeiro furo 15, na frente da extremidade da cabeça 23 uma vez que a válvula 124 faz parte do cilindro cheio de gás 14 e não do sensor de pressão 110.

[0033] De acordo com as modalidades, o elemento sensor 17 é convenientemente conectado, por exemplo, por meio de um pino 28, à parte eletrônica, para levar o sinal de pressão ao painel eletrônico 19, que é projetado para converter o sinal, ao fazer isso quantificando o mesmo.

[0034] O sensor, como mostrado na figura 1, onde é designado com o numeral de referência 10 da primeira modalidade, porém positivamente também para a segunda modalidade 110, compreende uma tela 29 que é conectada eletricamente ao painel eletrônico 19, e é adaptada para mostrar pelo menos o nível de pressão processado pelo cartão, e também compreende um par de LEDs 30 que são conectados eletricamente ao painel eletrônico 19. Os LEDs 30 e a tela 29 são instalados embaixo de uma tampa de proteção transparente 31. Convenientemente, há também uma bateria 32, mostrada na figura 3.

[0035] A operação do sensor de pressão de acordo com a invenção é a seguinte.

[0036] Em sua primeira modalidade, o sensor 10 é conectado ao cilindro cheio de gás 14 por inserir o conector 12 na abertura para encher o cilindro.

[0037] O tampão de segurança 20 é removido e o cilindro 14 é cheio através da cabeça 23, uma vez que o primeiro furo 15 é um furo direto. A introdução de gás, preferivelmente nitrogênio, causa a abertura da válvula 24, que permite que o gás passe através do primeiro furo 15 em direção ao cilindro 14. O enchimento pode ocorrer usando equipamento que já é usado atualmente.

[0038] Uma vez que o furo 15 é conectado ao segundo furo 16, o gás também se eleva em direção ao corpo sensor 18.

[0039] A pressão é detectada pelo elemento sensor 17 e processada pelo painel eletrônico 19, que retorna seu valor através da tela 29 ou, por liar um dos dois LEDs 30, indica se é mais alto que o valor limiar (por exemplo, por ligar um LED verde) ou mais baixo (por exemplo, um LED vermelho).

[0040] O sensor de pressão 10 pode ser conectado permanentemente ao cilindro que pode ser cheio através do elemento de parafuso 21, e, portanto torna possível saber o nível de pressão a qualquer momento, desse modo reduzindo os tempos para a manutenção e verificação das prensas.

[0041] Na segunda modalidade, o cilindro 14 já está cheio e a válvula 124 evita a saída do gás.

[0042] Após conectar o sensor 110 ao cilindro cheio de gás 14, por inserir o conector 12 na abertura para encher o cilindro com gás, o operador pode atuar sobre a cabeça do elemento de agulha 127 por meio de uma chave Allen. Para atarraxar o mesmo, o elemento de agulha 127 é movido em direção ao cilindro e empurra a válvula 124 abrindo a mesma e, portanto permitindo a passagem do gás. O gás passa a partir da câmara de pressão 26 para o corpo sensor 18, atingindo o primeiro furo 15 e o segundo furo 16 e, como no caso anterior, seu nível de pressão é detectado. A transição do elemento de agulha 127 a partir de uma posição para a outra pode ser detectado por comparar as duas configurações mostradas nas figuras 4 e 5. Como mostrado na figura 5, após abrir a passagem de gás, o elemento de agulha 127 pode ser deixado na posição empurrada da válvula 124 e o tampão de segurança 20 é aplicado.

[0043] O sensor 110 pode ser também removido após detectar a pressão, por exemplo, se sua presença não for permitida por motivos de construção, após puxar de volta o elemento de agulha 127 para fechar a válvula 124.

[0044] Nessa modalidade, o sensor 110 pode ser também encaixado nos cilindros cheios de gás 14 que são cheios, desse modo permitindo que os mesmos sejam verificados com variações insignificantes de carga devido à passagem do gás a partir da câmara de pressão para o sensor, enquanto sai do cilindro montado na prensa.

[0045] Na prática, verificou-se que a invenção obtém totalmente a finalidade pretendida e objetivos por fornecer um sensor de pressão para um cilindro cheio de gás com o qual é possível monitorar em um modo contínuo, simples e imediato o nível de pressão diretamente no cilindro e que, adicionalmente, não necessita ser removido do cilindro para encher o último com gás.

[0046] A invenção desse modo concebida é suscetível de inúmeras modificações e variações, todas as quais estão compreendidas no escopo das reivindicações apensas. Além disso, todos os detalhes podem ser substituídos por outros elementos tecnicamente equivalentes.

[0047] Na prática os materiais empregados, com a condição de que sejam compatíveis com o uso específico, e as dimensões e formatos contingentes, podem ser qualquer de acordo com exigências e com o estado da técnica.

Claims

Sensor de pressão para um cilindro cheio de gás, caracterizado pelo fato de compreender um corpo (11) do qual um conector (12) se projeta para acoplar a uma abertura para encher um cilindro cheio de gás (14) com gás, um primeiro furo direto (15) que passa através do conector (12) e dito corpo (11) e um segundo furo (16) que conecta o primeiro furo direto (15) a um elemento sensor (17) que é conectado eletricamente pelo menos a um painel eletrônico (19) para processar um sinal que pode ser detectado pelo elemento sensor (17).
Sensor de pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conector (12) é rosqueado complementarmente à abertura para encher o cilindro cheio de gás (14).
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender um tampão de segurança (20) que é adaptado para fechar o primeiro furo direto (15) em um lado oposto com relação ao conector (12).
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro furo direto (15) e o segundo furo direto (16) são fornecidos em um elemento de parafuso perfurado (21) a ser inserido transversalmente no corpo (11).
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tampão de segurança (20) é inserido em uma cabeça (23) do elemento de parafuso (21) com o qual o elemento de parafuso se projeta a partir do corpo (11).
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é adaptado para interagir com uma válvula (24, 124) que é adaptada para evitar uma passagem de gás na saída do cilindro cheio de gás.
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a válvula (24) é instalada dentro do primeiro furo direto (15) entre o tampão de segurança (20) e o segundo furo (16).
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender um elemento de agulha (127) que é acomodado no primeiro furo direto (15) e é adaptado para ser empurrado contra a válvula (124) que está presente substancialmente em uma entrada de um canal (25) para encher o cilindro cheio de gás (14) com gás.
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender uma tela (29) que é conectada eletricamente a pelo menos um painel eletrônico (19) e que é adaptada para mostrar pelo menos um valor de pressão processado pelo painel.
Sensor de pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um LED (30) que é conectado eletricamente a pelo menos um painel eletrônico (19).