BR112019010301A2

BR112019010301A2 - sistema atuador de vedação líquida de não-contato

Info

Publication number: BR112019010301A2
Application number: BR112019010301A
Authority: BR
Inventors: James Trevis Aaron; Roy Sidwell Christopher
Original assignee: Surf Lakes Holdings Ltd
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-09-03
Also published as: JP2020515778A; EP3544702A4; KR102420502B1; KR20190086695A; PT3544702T; EP3544702B1; WO2018094459A1; AU2017363824B2; SA519401746B1; CY1124754T1; ES2892301T3; HRP20211799T1; CN110099726B; IL270981B2; CA3041363A1; CL2019001311A1; US10584506B2; IL270981B1; DK3544702T3; PL3544702T3

Abstract

refere-se a patente de invenção a sistema de atuador de vedação líquida permite uso sem contato ou de baixo atrito. o sistema inclui: um eixo interno tendo uma primeira extremidade; um eixo externo oco tendo uma primeira extremidade que recebe a primeira extremidade do eixo interno; pelo menos um anel de vedação posicionado adjacente a uma superfície interna do eixo externo oco, em que pelo menos um anel de vedação tem um diâmetro externo menor do que um diâmetro interno do eixo externo, definindo assim uma folga anular de vedação; uma massa fixada a uma extremidade distal do eixo interno ou do eixo externo; e uma fonte de pressão que injeta um fluido pressurizado no eixo externo oco, aplicando assim uma pressão contra a primeira extremidade do eixo interno e pelo menos um anel de vedação que ajuda a levantar a massa; em que o sistema é pelo menos parcialmente imerso em um líquido externo tal que pelo menos um anel de vedação é submerso no líquido externo e uma carga hidráulica (altura piezométrica) do líquido externo acima de pelo menos um anel de vedação define uma contrapressão no vão anular de vedação que se opõe à pressão aplicada pela fonte de pressão.

Description

“SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LÍQUIDA DE NÃO-CONTATO” [01] Como descrito na publicação de pedido de patente internacional no. WO 2015/188219, intitulada de “Geração de Ondas para o Surfe”, vários métodos e sistemas têm sido propostos para a criação de piscinas de ondas e instalações de ondas artificiais para o surfe. Entretanto, as forças extremamente grandes exigidas para gerar ondas grandes de uma maneira consistente e confiável, apresentam desafios técnicos significativos referentes às arquiteturas dos sistemas de geração de ondas, eficiência energética e desgaste mecânico.

[02] Soluções que superam os desafios técnicos acima também podem ser úteis para outras aplicações que empregam ondas e/ou a transferência eficaz de grandes quantidades de líquido.

[03] Existe, portanto, a necessidade de um sistema atuador de vedação líquida de não-contato aperfeiçoado.

[04] De acordo com um aspecto, a invenção é um sistema atuador de vedação líquida, compreendendo:

[05] Um eixo interno que tem uma primeira extremidade;

[06] Um eixo externo oco que tem uma primeira extremidade que aloja a primeira extremidade do eixo interno;

[07] Pelo menos um anel de vedação posicionado adjacente a uma superfície interna do eixo externo oco, onde pelo menos um anel de vedação tem um diâmetro externo menor do que um diâmetro interno do eixo externo, definindo assim uma folga anular de vedação;

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2/16 [08] Uma massa fixada a uma extremidade distal do eixo interno ou do eixo externo; e [09] Uma fonte de pressão que injeta um fluido pressurizado no eixo externo oco, aplicando assim uma pressão contra a primeira extremidade do eixo interno e contra o pelo menos um anel de vedação que auxilia a levantar a massa;

[010] Caracterizado pelo fato de que o sistema é parcialmente imerso em um líquido externo de modo que o pelo menos um anel de vedação esteja submerso no líquido externo e que a carga hidráulica (altura piezométrica) externa acima do pelo menos um anel de vedação define uma contrapressão na folga anular de vedação que se opõe à pressão aplicada pela fonte de pressão.

[011] Preferencialmente, a massa define um dispositivo de onda central que oscila verticalmente no líquido externo.

[012] Preferencialmente, o dispositivo de onda central gera ondas no líquido externo.

[013] Preferencialmente, o sistema ainda compreende:

[014] Um subsistema de vedação ao qual um pelo menos um anel de vedação é fixado; e [015] Uma pluralidade de dispositivos de espaçamento de parede conectados ao subsistema de vedação, onde alguns dos dispositivos de espaçamento de parede são posicionados acima do pelo menos um anel de vedação e alguns dos dispositivos de espaçamento de parede são posicionados abaixo do pelo menos um anel de vedação.

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3/16 [016] Preferencialmente, o dispositivo de onda central tem uma massa maior do que 500 toneladas.

[017] Preferencialmente, o dispositivo de onda central tem uma massa inferior a 100 toneladas.

[018] Preferencialmente, o fluido pressurizado e o líquido externo são ambos água.

[019] Preferencialmente, o fluido pressurizado ser ar e o líquido externo ser água.

[020]

Preferencialmente, pelo menos um anel de vedação compreende uma pluralidade de anéis de vedação que são posicionados concentricamente ao longo de um eixo longitudinal do eixo interno.

[021] Preferencialmente, a pluralidade de anéis de vedação é espaçada por núcleos espaçadores posicionados concentricamente ao longo do eixo longitudinal do eixo interno.

[022] Preferencialmente, a pluralidade de anéis de vedação compreende de 2 a 30 anéis de vedação.

[023] Preferencialmente, cada anel de vedação na pluralidade de anéis de vedação compreende uma pluralidade de segmentos idênticos interconectados.

[024] Preferencialmente, a pluralidade de anéis de vedação é fixada de forma ajustável ao eixo interno.

[025] Preferencialmente, a pluralidade de anéis de vedação é aparafusada de forma ajustável a um anel de pistão que é fixado ao eixo interno.

[026] Preferencialmente, uma extensão operacional vertical da extremidade distal do eixo externo se estende acima do nível do

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4/16 líquido externo, e a extremidade distal do eixo interno é conectada a um suporte de solo.

[027] Preferencialmente, uma extensão operacional vertical da extremidade distal do eixo interno se estende acima do nível do líquido externo, e a extremidade distal do eixo externo é conectada a um suporte de solo.

[028] Preferencialmente, o eixo interno e o eixo externo são cilíndricos.

[029] Preferencialmente, durante o uso, o eixo interno oscila para dentro e para fora do eixo externo sem contato entre eles, onde pelo menos um anel de vedação não entra em contato com a superfície interna do eixo externo.

[030] Preferencialmente, o eixo interno e o eixo externo podem girar independentemente em tomo de seu eixo longitudinal.

[031] Preferencialmente, a relação da folga de vedação anular dividida pelo diâmetro externo do pelo menos um anel de vedação é inferior a 0,01 (ou 1%), onde o fluido pressurizado e o líquido externo são ambos água.

[032] Preferencialmente, a relação da folga de vedação anular dividida pelo diâmetro externo do pelo menos um anel de vedação é inferior a 0,0005 (ou 0,05%), onde o fluido pressurizado e o líquido externo são ambos água.

[033] Preferencialmente, a relação da folga de vedação anular dividida pelo diâmetro externo do pelo menos um anel de vedação é inferior a 0,01 (ou 1%), onde o fluido pressurizado é ar e o líquido externo é água.

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5/16 [034] Preferencialmente, o eixo interno é posicionado centralmente abaixo da massa.

[035] Preferencialmente, uma pluralidade de sistemas de eixos interno e externo suportam a massa.

[036] Para auxiliar na compreensão da invenção e para permitir que uma pessoa técnica na área coloque a invenção em prática, as modalidades preferidas da invenção são descritas abaixo a título de exemplo apenas com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[037] FIGURA 1„ que mostra uma vista em perspectiva lateral de um sistema atuador de vedação líquida de não-contato, de acordo com uma configuração da presente invenção;

[038] FIGURA 2., que mostra uma vista lateral em perspectiva ampliada de um subsistema de vedação do sistema atuador da FIGURA 1;

[039] FIGURA 3., que mostra uma vista lateral de um sistema atuador de vedação líquida de não-contato, que é similar ao sistema da FIGURA 1, mas onde para maior clareza, uma massa conectada ao sistema não é mostrada;

[040] FIGURA 4., que mostra uma vista lateral detalhada do subsistema de vedação do sistema atuador da FIGURA 3.

[041] FIGURA 5., que mostra uma vista lateral de um sistema atuador de vedação líquida de não-contato, de acordo com uma configuração alternativa da presente invenção; e [042] FIGURA 6., que mostra uma vista em perspectiva superior do sistema atuador da FIGURA 5.

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6/16 [043] FIGURA 7., que mostra uma vista lateral em seção transversal de um sistema atuador de vedação líquida de não-contato, de acordo com uma outra configuração da presente invenção.

[044] FIGURA 8., que mostra uma vista em perspectiva do subsistema de vedação da configuração demonstrada na FIGURA 7.

[045] FIGURA 9., que mostra uma vista parcial lateral em corte do subsistema de vedação da configuração demonstrada na FIGURA 7.

[046] FIGURA 10., que mostra uma vista aproximada do detalhe B da FIGURA 9.

[047] FIGURA 11., que mostra uma vista em corte transversal da seção transversal A da FIGURA 9.

[048] FIGURA 12., que mostra uma vista aproximada do detalhe C da FIGURA 11.

[049] A presente invenção refere-se a um sistema atuador de vedação líquida de não-contato. Os elementos da invenção são ilustrados em forma de contorno/ esboço conciso nos desenhos, mostrando apenas aqueles detalhes específicos que são necessários para a compreensão das configurações da presente invenção, mas de modo a sobrecarregar a descrição com detalhes excessivos que serão óbvios para um técnico na área à luz da presente descrição.

[050] Neste relatório descritivo de patente, adjetivos tais como primeiro e segundo, esquerdo e direito, acima e abaixo, superior e inferior, traseiro, frontal e lateral, etc. são usados unicamente para definir um elemento ou etapa de método a partir de um outro elemento ou etapa de método

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7/16 sem necessariamente requerer uma posição ou sequência relativa específica que é descrita pelos adjetivos. Palavras tais como caracterizado ou inclui não são usadas para definir um conjunto exclusivo de elementos ou etapas de método. Em vez disso, tais palavras meramente definem um conjunto mínimo de elementos ou etapas de método incluídos em um exemplo de realização particular da presente invenção.

[051] De um aspecto, a presente invenção é definida como um sistema atuador de vedação líquida, caracterizado por: um eixo interno que tem uma primeira extremidade; um eixo externo oco que tem uma primeira extremidade que recebe telescopicamente a primeira extremidade do eixo interno; pelo menos um anel de vedação posicionado adjacente a uma superfície externa do eixo interno, em que pelo menos um anel de vedação tem um diâmetro externo menor do que um diâmetro interno do eixo externo, definindo assim uma folga anular de vedação ; uma massa fixada a uma extremidade distal do eixo interno ou do eixo externo; e uma fonte de pressão que injeta um fluido pressurizado no eixo externo oco, aplicando assim uma pressão para fora contra a primeira extremidade do eixo interno e o pelo menos um anel de vedação que ajuda a levantar a massa em que o sistema é pelo menos parcialmente imerso em um líquido externo tal que o pelo menos um anel de vedação é submerso no líquido externo e a carga hidráulica (altura piezométrica) externa acima de pelo menos um anel de vedação define uma contrapressão no vão anular de vedação que se opõe à pressão externa aplicada pela fonte de pressão.

[052] Vantagens de algumas configurações da presente invenção incluem um sistema atuador de vedação líquido robusto e eficiente que pode ser usado de modo sem contato ou de baixo atrito.

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8/16

Configurações diferentes da invenção podem ser usadas em várias escalas para várias aplicações, incluindo, por exemplo: geração de ondas para surfe e/ou parque aquático; geração de ondas para uma rápida irrigação e/ou inundação de planícies ou canais; testes marinhos para cenários de tsunami; geração de ondas para produção cinematográfica; geração de ondas para grandes aquários para imitar um ambiente marinho natural; e acionamento de grandes estacas/ estacas parafuso em solo macio e/ou ambientes marinhos em baixos níveis de ruído. [053] FIGURA 1 é uma vista lateral em perspectiva ampliada de um sistema atuador de vedação de líquido sem contato (100), de acordo com um exemplo da presente invenção. O sistema (100) inclui um eixo interno (105) que é parcialmente recebido em um eixo externo oco (110). O eixo externo oco (110) atravessa e é fixado a uma massa na forma de um dispositivo de onda central (115). Um subsistema de vedação (120) é conectado ao eixo interno (105) e proporciona uma vedação sem contato entre uma parede externa do eixo interno (105) e uma parede interna do eixo externo. A base (125) do eixo interno (105) é fixada a um suporte terrestre, tal como no fundo de uma piscina de ondas.

[054] Similar aos êmbolos (12), (22) descritos na publicação WO 2015/188219 do pedido de Patente internacional no. PCT/AU2015/000344, depositado em 9 de Junho de 2015 e incorporado aqui por referência em sua totalidade, em uso de acordo com uma configuração, o dispositivo de onda central (115) oscila verticalmente para dentro de um corpo de fluido, gerando ondas concêntricas no fluido que irradiam para fora a partir do dispositivo de onda central (115). Por pressurização sequencial da cavidade oca dentro do eixo externo (110), uma força ascendente é aplicada à extremidade distal do eixo externo (110) e eleva o dispositivo de onda central

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9/16 (115). Quando a pressão é liberada, o dispositivo de onda central (115) cai sob a força de gravidade no corpo de fluido e gera ondas concêntricas no fluido.

[055] FIGURA 2 é uma vista lateral em perspectiva ampliada do subsistema de vedação (120). O subsistema de vedação (120) inclui uma pluralidade de anéis de vedação (200) que são ajustavelmente conectados ao eixo interno (105). Conforme mostrado, cada anel de vedação (200) compreende seis segmentos interconectados idênticos, onde cada segmento define um arco de 60° graus Os segmentos de cada anel de vedação (200) são aparafusados juntos e aparafusados aos anéis de vedação adjacentes (200) utilizando parafusos (205) que se estendem longitudinalmente ao longo da superfície externa do eixo interno (105). Os parafusos (205) permitem fácil ajuste, manutenção e/ou substituição dos anéis de vedação (200).

[056] Um diâmetro externo de cada anel de vedação (200) é menor do que um diâmetro interno do eixo externo (110), definindo assim uma folga anular de vedação. Equilibrando o dispositivo de onda central (115) acima do eixo interno (105), o dispositivo de onda central (115) é capaz de oscilar para cima e para baixo sem que os anéis de vedação (200) entrem em contato com a superfície interna do eixo externo (110), permitindo que o movimento oscilatório e telescópico do eixo interno (105) para dentro e para fora do eixo externo (110) seja realizado sem contato e, assim, sem desgaste.

[057] Por exemplo, em um grande parque de onda de surfe, o dispositivo de onda central (115) pode ser uma grande massa entre 500 a 1500 toneladas. Assim, uma operação suave e relativamente sem atrito do sistema atuador (100) pode aumentar dramaticamente a eficiência, reduzir custos operacionais, reduzir ruído indesejável e aumentar o diversão dos usuários do parque.

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10/16 [058] A pressão dentro do cilindro externo oco (110) pode ser originada, por exemplo, a partir de um tubo de abastecimento que se estende para cima, passando através da base do eixo interno (105) e que injeta ar ou um líquido no cilindro externo (110). Em algumas configurações, a água na qual o sistema atuador (100) é parcialmente imerso também é usada como o líquido que pressurize o cilindro externo (110). Por exemplo, pressões típicas empregadas em um atuador usado em um parque de surfe pode estar na faixa de 100 kPa a 1000 kPa de pressão manométrica. Tais pressões podem ser originadas, por exemplo, a partir de uma carga hidráulica (altura piezométrica) em uma torre e/ou uma outra fonte de água pressurizada.

[059] FIGURA 3 é uma vista lateral de um sistema atuador de vedação de líquido não-contacto (300), que é similar ao sistema (100), mas onde para maior clareza, uma massa conectada ao sistema (300) não é mostrada. O sistema (300) é mostrado parcialmente imerso em um líquido externo (305) tal como água. A carga hidráulica (altura piezométrica) (310) do líquido externo (305) entre uma extremidade inferior do sub sistema de vedação (120) e um nível (315) do atuador de vedação de líquido não-contacto (300) define uma contrapressão na folga anular de vedação que se opõe à pressão para fora aplicada pela fonte de pressão. Isto aperfeiçoa a eficácia da vedação e permite que a folga anular de vedação seja maior, o que ajuda a prover movimento relativo não-contato entre o eixo interno (105) e o eixo externo (110).

[060] Como mostrado pela seta (320), o eixo externo (110), e uma massa tal como o dispositivo de onda central (115) (não mostrado na FIG. 3) pode girar independentemente do eixo interno (105). Tal capacidade de rotação pode ser usada, por exemplo, em conjunto com um formato

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11/16 personalizado de um dispositivo de onda central para fornecer variações no formato e natureza das ondas resultantes geradas pelo dispositivo de onda central.

[061] Uma extremidade distai (325) do eixo externo (110) pode incluir uma tampa ou portal para acesso de manutenção ao interior do eixo externo (110).

[062] FIGURA 4 é uma vista lateral detalhada do subsistema de vedação (120) do sistema atuador (300). Um anel de pistão (400) pode ser soldado permanentemente ou de outro modo fixado ao eixo interno (105). Os segmentos que definem os Anéis de vedação (200) são então parafusados ao anel de pistão (400) utilizando os parafusos (205). O anel de pistão (400) assim também funciona como uma vedação adicional.

[063] A vedação flexível adicional (405), tal como uma vedação polimérica, é mostrado conectado ao anel de pistão (400) em uma extremidade inferior do subsistema de vedação (120). Tal vedação flexível adicional (405) pode melhorar ainda mais a eficácia do subsistema de vedação (120) e pode ser projetada para ser facilmente substituída.

[064] Será apreciado que, em algumas aplicações, tais como piscina de ondas e parques de surfe, o som que emana de um sistema atuador (100), (300) pode adicionar substancialmente emoção ao ambiente. Assim, os sistemas (100), (300) podem ser sintonizados, particularmente através da modificação do subsistema de vedação (120) e da largura relativa da folga de vedação anular, para criar sons empolgantes de água e/ou ar, quando o dispositivo de onda central (115) oscilar para cima e para baixo.

[065] FIGURA 5 é uma vista lateral de um sistema atuador de vedação de líquido não-contacto (500), de acordo com uma

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12/16 configuração alternativa da presente invenção. O sistema (500) inclui uma massa na forma de um dispositivo de onda central (505) que é suportado por uma pluralidade de sistemas de eixo interno e externo (510). Cada sistema (510) inclui um eixo interno telescópico (515) e um eixo externo (520) que são vedados de acordo com os métodos de não-contato aqui descritos. Um conjunto de suportes horizontais (525) se estende entre o dispositivo de onda central (505) e cada um dos sistemas de eixo (510).

[066] FIGURA 6 é uma vista superior do sistema atuador (500). A carga do dispositivo de onda central (505) é dividida entre os seis sistemas de eixo (510), e todos os sistemas de eixo (510) são sincronizados e trabalham juntos para levantar e liberar o dispositivo de onda central (505), possibilitando uma suave oscilação vertical do dispositivo de onda central (505) para cima e para baixo em um meio líquido, tal como a água de uma piscina de ondas.

[067] FIGURA 7 é uma vista lateral em seção transversal de um sistema atuador de vedação de líquido não-contacto (700), de acordo com uma outra configuração da presente invenção. O sistema (700) inclui um eixo interno (705) que é parcialmente recebido em um eixo externo oco (710). O eixo externo oco (710) se estende pelo orifício central de uma massa na forma de um dispositivo de onda central anular (715).

[068] Os técnicos na area perceberão que o dispositivo de onda central anular (715) pode ser de várias formas e compreendem vários materiais de modo a gerar mais eficazmente ondas concêntricas, dependendo da aplicação.

[069] Uma extremidade superior do eixo interno (705) é conectada a uma tampa (720) que tem uma parede cilíndrica (725) que

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13/16 recebe o eixo externo oco (710). Um subsistema de vedação (735) incluindo um anel de pistão (737) é conectado a uma extremidade distai inferior do eixo interno (705) no ponto pivô (738) e proporciona uma vedação não-contato entre uma cavidade cilíndrica (739) e uma parede interna do eixo externo (710). O dispositivo de onda central anular (715), tampa (720), o eixo interno (705) e o subsistema de vedação (735), assim, oscilam todos juntos para cima e para baixo em relação ao eixo externo oco (710). Uma base (740) do eixo externo oco (710) é fixada a um suporte de solo, tal como o fundo de uma piscina de ondas.

[070] A tubulação (745) direciona o líquido de alta pressão para a cavidade do cilindro (739). A pressão resultante na cavidade do cilindro (739) exerce uma força ascendente sobre o anel do pistão (737), que então eleva o subsistema de vedação (735), o eixo interno (705), a tampa (720) e o dispositivo de onda central (715) para cima.

[071] FIGURA 8 é uma vista em perspectiva do subsistema de vedação (735). Vários dispositivos de espaçamento de parede na forma de rolos (800) são conectados ao subsistema de vedação (735) e rolam contra a parede interna do eixo externo oco (710), desse modo guiando o movimento vertical do subsistema de vedação (735) para cima e para baixo do eixo externo oco (710).

[072] Os técnicos na area perceberão que, de acordo com vários exemplos da presente invenção, os rolos (800) podem ser de vários tamanhos e configurações, ou podem ser substituídos por pastilhas deslizantes ou outros tipos de dispositivos de espaçamento de parede para impedir que outros componentes do subsistema de vedação (735) impactam a parede interna do eixo externo oco (710).

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14/16 [073] FIGURA 9 é uma vista parcial lateral recortada do subsistema de vedação (720), incluindo uma linha de seção transversal A e um círculo definindo uma vista de Detalhe B.

[074] FIGURA 10 é uma vista em perspectiva aproximada da vista de Detalhe B da FIG. 9. Conforme mostrado, o subsistema de vedação (735) compreende uma pluralidade de conjuntos de anel de vedação (1025). Cada conjunto de anel de vedação (1025) compreende um anel de vedação flexível (1030) que é fixado contra um flange lateral superior (1035) de um hub de espaçamento (1040). Os conjuntos de anel de vedação (1025) são conectados juntos por hastes verticais (1045).

[075] FIGURA 11 é uma vista em corte transversal do subsistema de vedação (735), mostrando a seção transversal A da FIG. 9, incluindo um círculo que define uma vista de Detalhe C. Um núcleo cilíndrico (1100) se estende através do centro do subsistema de vedação (735) e funciona como parte deste e como uma extensão do eixo interno (705). O anel de pistão (737) é conectado às paredes externas do núcleo cilíndrico (1100), e suporta as hastes verticais (1045) que se estendem através dos conjuntos de anel de vedação (1025).

[076] A FIGURA 12 é uma vista em perspectiva aproximada da Vista de Detalhe C da FIG. 11. Como mostrado, em cada conjunto de anel de vedação (1025), o anel de vedação flexível (1030) é preso entre um anel de aperto (1205) e uma porca (1210). As porcas (1210) são rosqueadas no parafusos (1215) que são fixados ao anel de aperto (1205). O flange lateral superior (1035) de cada hub de espaçamento (1040) é assim preso contra um flange lateral inferior (1220) de um hub de espaçamento adjacente (1040).

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15/16 [077] A linha tracejada (1225) designa uma posição da parede interna do eixo externo oco (710). Uma folga de vedação anular (1230) (mostrada maior do que o tamanho real para propósitos de ilustração) existe entre uma borda externa de cada anel de vedação flexível (1030) e a parede interna do eixo externo oco (710). Quando o sistema atuador de vedação de líquido de não-contato (700) é pelo menos parcialmente imerso em um líquido externo tal que pelo menos um anel de vedação flexível (1030) é submerso no líquido externo, a carga hidráulica (altura piezométrica) do líquido externo acima de pelo menos um anel de vedação flexível (1030) define uma contrapressão na folga anular de vedação (1230) que se opõe à pressão aplicada pela fonte de pressão à cavidade do cilindro (739).

[078] Os conhecedores da arte da técnica perceberão que vários exemplos da presente invenção podem ser feitos de vários materiais, ou uma combinação de vários materiais, incluindo aço, ligas metálicas ou plásticos ou compósitos de alta resistência.

[079] A descrição acima de vários exemplos da presente invenção é fornecida para propósitos de descrição para alguém conhecedor da arte da técnica relacionada. Não se pretende que ser exaustivo ou limitar a invenção a uma única configuração descrita. Numerosas alternativas e variações da presente invenção tomar-se-ão evidentes para aqueles conhecedores da arte da técnica do ensinamento acima. Consequentemente, embora algumas configurações alternativas tenham sido discutidas especificamente, outras configurações serão evidentes ou com relativa facilidade desenvolvidas por aqueles conhecedores da técnica. Consequentemente, esta especificação de patente destina-se a abranger todas as alternativas, modificações e variações da presente invenção que foram

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16/16 discutidas aqui, e outras configurações que caiam dentro do objetivo e escopo da invenção descrita acima.

Claims

1. “SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, caracterizado por:

Um eixo interno (105) tendo uma primeira extremidade;

Um eixo externo oco (110) tendo uma primeira extremidade que recebe a primeira extremidade do eixo interno;

Pelo menos um anel de vedação (200) posicionado adjacente a uma superfície interna do eixo externo oco (110), em que pelo menos um anel de vedação (200) tem um diâmetro externo menor do que um diâmetro interno do eixo externo (110), definindo assim uma folga anular de vedação (1230);

Uma massa fixada a uma extremidade distai (325) do eixo interno (105) ou do eixo externo (110); e

Uma fonte de pressão que injeta um fluido pressurizado no eixo externo oco (110), aplicando assim uma pressão contra tanto na primeira extremidade do eixo interno (105) quanto em pelo menos um anel de vedação (200) que ajuda a levantar a massa (115);

Em que o sistema (100) é pelo menos parcialmente imerso em um líquido externo (305) de modo que pelo menos um anel de vedação (200) seja submerso no líquido externo (305) e uma carga hidráulica (altura piezométrica) (310) do líquido externo (305) acima de pelo menos um anel de vedação (200) define uma contrapressão na folga anular de vedação que se opõe à pressão aplicada pela fonte de pressão.

2. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a

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2/5 massa (115) define um dispositivo de onda central que oscila verticalmente no líquido externo (305).

3. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de onda central (115) gera ondas no líquido externo (305).

4. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

Um subsistema de vedação ao qual o pelo menos um anel de vedação é fixado; e

Uma pluralidade de dispositivos de espaçamento de parede conectados ao subsistema de vedação (735), onde alguns dos dispositivos de espaçamento de parede (800) são posicionados acima do pelo menos um anel de vedação (1025) e alguns dos dispositivos de espaçamento de parede (800) são posicionados abaixo do pelo menos um anel de vedação (1025).

5. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LÍQUIDA”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de onda central (115) tem uma massa maior do que 500 toneladas.

6. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de onda central (115) tem uma massa inferior a 100 toneladas.

7. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LÍQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folga de vedação anular é mantida por dispositivos de espaçamento de parede

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3/5 (800) conectados a, e posicionados tanto acima como abaixo, de pelo menos um anel de vedação (1025).

8. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um anel de vedação (200) compreende uma pluralidade de anéis de vedação (1025) posicionados concentricamente ao longo do eixo longitudinal do eixo interno.

9. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 8, em que a pluralidade de anéis (1025) de vedação é espaçada por hubs espaçadores (1040) posicionados concentricamente ao longo do eixo longitudinal do eixo interno (1045).

10. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de anéis de vedação (1025) compreendem 2 a 30 anéis de vedação (200).

11. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 8, em que cada anel de vedação (200) na pluralidade de anéis de vedação (1025) compreende uma pluralidade de segmentos interconectados idênticos.

12. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de anéis de vedação (1025) é fixada ajustavelmente ao eixo interno (705).

13. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 8, em que a pluralidade de anéis de

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4/5 vedação (1025) é parafusado ajustavelmente a um anel de pistão (737) que é fixado ao eixo interno (705).

14. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, em que uma faixa operacional vertical da extremidade distai (325) do eixo externo (110) se estende acima de um nível do líquido externo (305), e a extremidade distai (325) do eixo interno (110) é conectada a um suporte de solo.

15. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, em que uma faixa operacional vertical da extremidade distai (325) do eixo interno (110) se estende acima de um nível do líquido externo (305), e a extremidade distai (325) do eixo externo (110) é conectada a um suporte de solo.

16. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo interno (105) e o eixo externo (110) são cilindros.

17. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, em que durante o uso, o eixo interno (105) oscila para dentro e para fora do eixo externo (110) de uma maneira sem contato, onde o pelo menos um anel de vedação (200) não entra em contato com a superfície interna do eixo externo (110).

18. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 16, em que o eixo interno (105) e o eixo externo (110) podem girar independentemente em tomo de seu eixo longitudinal.

19. “0 SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que

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5/5 uma relação da folga anular de vedação dividida pelo diâmetro externo do pelo menos um anel de vedação (200) é inferior a 0,0005 (ou 0,05%) e em que o fluido pressurizado e o líquido externo (305) devem ser ambos água.

20. “O SISTEMA ATUADOR DE VEDAÇÃO

LIQUIDA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de sistemas de eixo interno e externo (510) suportam a massa (115).