BR112019016062A2 - Atuador linear, bem como sistema de abertura/fechamento que inclui tal atuador - Google Patents

Abstract

um atuador linear compreendendo pelo menos um invólucro (10) definindo um eixo (x) e pelo menos uma haste (20) possuindo um cilindro de extremidade (21) firmemente deslizável no pelo menos um invólucro (10) e uma extremidade oposta (22) deslizando entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho. o cilindro de extremidade (21) divide o pelo menos um invólucro (10) em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18") fluidicamente indepententes entre si, um deles (18', 18") sendo isolado fluidicamente e sob vácuo, o outro (18', 18") se comunicando fluidicamente com o ambiente externo. após a passagem da extremidade oposta (22) da posição de repouso para a posição de trabalho um dos compartimentos (18', 18") passa de um volume mínimo para um volume máximo, de modo a aspirar a pelo menos uma haste (20) automaticamente trazendo a extremidade oposta (22) da posição de trabalho para a posição de repouso.

Description

ATUADOR LINEAR, BEM COMO SISTEMA DE ABERTURA/FECHAMENTO QUE INCLUI TAL ATUADOR

Descrição

Campo da invenção [001] A presente invenção é aplicável geralmente ao campo técnico de sistemas de movimentação, se relaciona particularmente a um atuador linear.

[002] A invenção se relaciona adicionalmente a um sistema para a abertura/fechamento de uma abertura incluindo tal atuador.

Estado da Técnica [003] Sabe-se que existem dois tipos principais de atuadores lineares, os hidráulicos e os pneumáticos.

[004] Em ambos os casos, o atuador deve ser conectado a uma linha de suprimento de um fluido de trabalho, seja óleo ou ar comprimido.

[005] Isso implica a desvantagem indiscutível de ter um fluido de trabalho para gerenciar, com todos os problemas relacionados. Como consequência, estes tipos de atuadores são inadequados para várias aplicações não industriais como, por exemplo, o movimento de uma porta deslizante ou de uma folha de porta.

[006] Molas a gás de compressão e tração também são conhecidas. Nesses tipos de molas, um gás, nitrogênio geralmente, é usado para trazer a haste de volta à sua posição de descanso, uma vez que é empurrado ou puxado para a posição de trabalho.

[007] Uma desvantagem conhecida desses tipos de molas é que elas tendem a descarregar com o tempo, forçando-as a serem periodicamente substituídas. Além disso, como a haste trabalha contra um gás à medida que a haste é comprimida ou puxada, a pressão do gás aumenta e, como resultado, a força necessária para mover a haste aumenta.

Sumário da Invenção [008] O objetivo da presente invenção é superar, pelo menos parcialmente, as desvantagens acima mencionadas, provendo um atuador linear com características de elevada funcionalidade, simplicidade de construção e baixo custo.

[009] Outro objetivo da invenção é o de prover um atuador linear que sempre requer a mesma força para mover a haste, independentemente de sua posição.

[0010] Outro objetivo da invenção é o de prover um atuador linear que requer

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2/15 manutenção mínima.

[0011] Outro objetivo da invenção é o de prover um atuador linear de dimensões gerais limitadas.

[0012] Outro objetivo da invenção é o de prover um atuador que garante a abertura/fechamento automáticos de uma porta ou uma folha de porta a partir da posição aberta/fechada.

[0013] Outro objetivo da invenção é o de prover um atuador linear que garante o movimento controlado do elemento de fechamento ao qual está conectado.

[0014] Outro objeto da presente invenção é o de prover um atuador linear que possui um número mínimo de partes constituintes.

[0015] Estes objetivos, bem como outros objetivos que aparecerão mais claramente a seguir, são alcançados através de um atuador linear de acordo com o que é aqui descrito, mostrado e/ou reivindicado.

[0016] O atuador linear pode compreender ao menos um invólucro definindo um eixo e ao menos uma haste possuindo um cilindro de extremidade reciprocamente e firmemente deslizável em relação ao pelo menos um invólucro ao longo do eixo entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho.

[0017] O cilindro de extremidade pode dividir o pelo menos um invólucro em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável fluidicamente independentes entre si, um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável sendo capaz de ser isolado e selado a vácuo, o outro dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável sendo capaz de se comunicar fluidicamente com o ambiente externo.

[0018] Após a passagem do cilindro de extremidade da posição de repouso para a posição de trabalho, um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode se expandir, de modo a aspirar o cilindro de extremidade da posição de trabalho para a posição de repouso por meio do recuo automático da pelo menos uma haste.

[0019] Preferencialmente, no dito atuador linear, o volume mínimo de um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode ser essencialmete zero, bem como sua pressão interna.

[0020] Preferencialmente, no dito atuador linear o pelo menos um invólucro pode incluir

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3/15 uma parede lateral e um par de paredes de extremidade, o cilindro de extremidade na posição de repouso estando essencialmente em contato com uma das paredes de extremidade.

[0021] Preferencialmente, no dito atuador linear o invólucro pode incluir um elemento tubular definindo a parede lateral e uma tampa de extremidade reciprocamente e firmemente acoplada ao elemento tubular, a tampa de extremidade incluindo uma das paredes de extremidade, a pelo menos uma haste e o elemento tubular sendo reciproca mente configurados de modo que no acoplamento mútuo da tampa de extremidade e o elemento tubular uma das paredes de extremidade e o cilindro de extremidade estão em contato mútuo, de modo a garantir que um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável está essencialmente sob vácuo.

[0022] Preferencialmente, no dito atuador linear a pelo menos uma haste pode incluir adicionalmente uma extremidade oposta ao cilindro de extremidade externamente deslizável em relação ao pelo menos um invólucro ao longo do eixo entre uma posição proximal ao pelo menos um invólucro, correspondendo a uma das posições de descanso e trabalho do cilindro de extremidade, e uma posição distal do pelo menos um invólucro, correspondente à outra das posições de repouso e trabalho do cilindro de extremidade.

[0023] Preferencialmente, no atuador linear mencionado acima, uma das paredes de extremidade pode ser uma parede inferior, a outra das paredes de extremidade pode ser uma parede oposta possuindo uma abertura para a passagem da pelo menos uma haste, um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável sendo capaz de incluir a parede inferior, a posição proximal da extremidade oposta da pelo menos uma haste correspondendo com a posição de repouso do cilindro de extremidade.

[0024] Preferencialmente, no dito atuador linear indo/voltando do dito outro do dito pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável um fluxo de ar indo/voltando do ambiente externo pode fluir.

[0025] Preferencialmente, no dito atuador linear após a passagem do dito cilindro de extremidade da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho o dito outro do dito pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode se retrair expulsando ar para o ambiente externo, após a aspiração do dito cilindro de extremidade da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso, o outro do dito pelo menos um primeiro e segundo volumes variáveis se expandindo por meio da

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4/15 aspiração de ar do ambiente externo.

[0026] Preferencialmente, o dito atuador linear pode compreender adicionalmente meios para controlar o fluxo de ar fluindo para dentro/fora do outro do dito pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável para controlar a força necessária para a passagem do dito cilindro de extremidade da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e/ou para controlar a velocidade de aspiração deste da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso.

[0027] Preferencial mente, no dito atuador linear os meios de controle podem incluir:

- uma primeria e uma segunda linhas para a conexão fluídica com o ambiente externo do dito outro do dito pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável;

- meios de válvula agindo seletivamente em uma das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido para abri-la após a passagem do dito cilindro de extremidade da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e para fechá-la após a passagem reversa, de modo a forçar o ar a fluir no dito outro do dito pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável através da outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido.

[0028] Preferencialmente, no atuador linear citado acima, os meios de controle podem também incluir meios de ajuste agindo na dita outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido de modo a ajustar a seção de passagem de fluxo.

[0029] Preferencialmente, no dito atuador linear a outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido pode incluir pelo menos um duto, ditos meios de ajuste incluindo um parafuso de ajuste possuindo uma extremidade de operação acessível pelo lado de fora por um operador e uma extremidade de trabalho agindo no dito pelo menos um duto.

[0030] Em um aspecto adicional, independentemente da configuração do atuador linear mencionado acima, uma unidade de controle de fluxo para um fluido de trabalho pode ser provida de acordo com o que é aqui descrito, mostrado e/ou reivindicado.

[0031] A unidade de controle para controlar o fluxo de um fluido de trabalho pode ser acoplável a um atuador linear, que pode incluir pelo menos um invólucro definindo um eixo e pelo menos uma haste possuindo um cilindro de extremidade reciproca mente e firmemente deslizável em relação ao pelo menos um invólucro ao longo do eixo entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho.

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5/15 [0032] Na unidade de controle de fluxo mencionada acima, o cilindro de extremidade pode dividir o pelo menos um invólucro em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos fluidicamente independetes de volume variável. Um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode se comunicar fluidicamente com o ambiente externo.

[0033] A unidade de controle pode incluir uma primeira e segunda linhas para a conexão fluídica de um dos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável com o ambiente externo e meios de válvula seletivamente agindo em uma das primeira e segunda linhas conectoras de fluido para abri-la após a passagem do cilindro de extremidade da posição de repouso para a posição de trabalho e para fechá-la após a passagem reversa.

[0034] Desta forma, pode ser possível forçar o ar a fluir para o outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável através da outra das primeira e segunda linhas conectoras de fluido.

[0035] Preferencialmente, a unidade de controle de fluxo mencionada acima pode compreender adicionalmente meios de ajuste agindo na dita outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido de modo a ajustar a seção de passagem de fluxo.

[0036] Preferencialmente, na dita unidade de controle de fluxo a outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido pode incluir pelo menos um duto, ditos meios de ajuste incluindo um parafuso de ajuste possuindo uma extremidade de operação acessível pelo lado de fora por um operador e uma extremidade de trabalho agindo no dito pelo menos um duto.

[0037] Um atuador linear pode também ser provido, incluindo a unidade de controle para controlar o fluxo de um fluido de trabalho mencionado acima.

[0038] Em particular, este atuador linear pode incluir:

- pelo menos um invólucro definindo um eixo;

- pelo menos uma haste possuindo um cilindro de extremidade reciprocamente e firmemente deslizável em relação ao dito pelo menos um invólucro ao longo do dito eixo entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho;

- meios para controlar o fluxo de ar fluindo para dentro/fora do dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável para controlar a força necessária para a passagem do dito cilindro de extremidade da dita posição de repouso

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6/15 para a dita posição de trabalho e/ou para controlar a velocidade de aspiração deste da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso;

sendo que o dito cilindro de extremidade divide o dito pelo menos um invólucro em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável fluidicamente independentes entre si, um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável se comunicando fluidicamente com o ambiente externo;

sendo que os ditos meios de controle incluem ou consistem na unidade de controle mencionada acima.

[0039] Preferencialmente, no atuador incluindo a unidade de controle mencionada acima, o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável um fluxo de ar pode fluir do/para o ambiente externo.

[0040] Preferencialmente, no atuador incluindo a unidade de controle mencionada acima após o dito cilindro de extremidade passar da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode se retrair expulsando ar para o ambiente externo, após a passagem do dito cilindro de extremidade da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável pode se expandir aspirando ar do ambiente externo.

[0041] Preferencialmente, no atuador incluindo a unidade de controle mencionada acima, o atuador linear pode possuir uma ou mais das características mencionadas.

Breve Descrição das Figuras [0042] Caracterísiticas e detalhes adicionais da invenção serão mais evidentes levando em consideração a descrição detalhada de algumas configurações preferidas, mas não exclusivas, de um atuador linear 1, apresentado por meio de um exemplo não limitante com o auxílio das figuras anexas, onde:

- Figuras la e 2a são vistas esquemáticas de uma configuração do sistema 100 para fechar uma abertura P por meio de uma porta deslizante D movida por uma configuração preferida não exclusiva do atuador linear 1, respectivamente na posição de porta fechada D e na posição de porta aberta D;

- Figuras 1b e 2b são vistas esquemáticas da configuração do atuador linear 1 das figuras la e 2a respectiva mente na posição de porta fechada D e na posição de porta aberta D;

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7/15

- Figura 3 é uma vista explodida da configuração do atuador linear 1 das figuras la e 2a;

- Figura 4a e 4b são respectivamente vistas em seção das extremidades 13 e 13' do elemento tubular 11 da configuração do atuador linear 1 das figuras la e 1b na posição de porta fechada D;

- Figura 5 é uma vista em corte da extremidade 13 do elemento tubular 11 da configuração do atuador linear 1 das figuras 2a e 2b na posição de porta aberta D;

- Figura 6 é uma vista em corte da extremidade 13 do elemento tubular 11 de uma configuração adicional do atuador linear 1, compreendendo a extremidade 22 em uma posição distai;

- Figura 7 é uma vista em corte da extremidade 13' do elemento tubular 11 de uma outra configuração do atuador linear 1 da figura 6 compreendendo uma extremidade 22 na posição proximal;

- Figuras 8a e 8b são vistas esquemáticas ampliadas da configuração do sistema 100 das figuras la e 2a, mostrando o atuador linear 1 na posição de porta fechada D e a posição de porta aberta D; e

- Figuras 9a e 9b são vistas em corte da configuração do atuador linear 1 mostrado nas figuras 8a e 8b, respectivamente na posição de porta fechada D e na posição de porta aberta D.

Descrição Detalhada de Algumas Configurações Preferidas [0043] Com referência às figuras mencionadas, um atuador linear 1 é descrito, adaptado a mover linearmente qualquer objeto, mecanismo ou sistema. O atuador linear pode agir direta ou indiretamente, por meio de polias ou mecanismos de referência.

[0044] Em uma configuração preferida, mas não exclusiva da invenção, o atuador linear 1 pode ser utilizado em um sistema 100 para abrir/fechar uma abertura P por meio de um elemento de fechamento D móvel entre uma posição aberta e uma posição fechada.

[0045] Em geral, a abertura P pode ser qualquer abertura feita em qualquer estrutura estacionária adequada, e o elemento de fechamento D pode ser qualquer um destes, por exemplo uma porta, uma folha de porta, uma escotilha, um alçapão ou similares. Da mesma forma, o elemento de fechamento D pode se mover com qualquer movimento, retilíneo ao longo de um plano de deslize ou rotativo ao redor de um eixo de rotação.

[0046] Por exemplo, como ilustrado nas figuras la e 2a, a abertura P pode ser uma

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8/15 passagem feita em uma parede W, e o elemento de fechamento D pode ser uma porta deslizante em um plano definido pela própria porta entre uma posição fechada, mostrada na figura la, e uma posição aberta, ilustrada na figura 2a. As figuras 1b e 2b apresentam respectivamente o atuador linear 1 nas posições correspondentes às das figuras la e 2a.

[0047] Em geral, o atuador linear 1 pode compreender um invólucro 10 definindo um eixo X e uma haste 20, móvel a partir deste entre uma posição retraída, ilustrada por exemplo na figura 1b, e uma posição extendida, ilustrada por exemplo na figura 2b.

[0048] Mesmo se, no que segue, o invólucro 10 for descrito como um elemento móvel em relação à haste 20 estacionária, é entendido que o oposto também pode acontecer, isto é, a haste pode se mover em relação ao invólucro estacionário, sem exceder o escopo de proteção das reivindicações anexas.

[0049] Também é entendido que, mesmo se nas configurações ilustradas uma única haste 20 e um único invólucro 10 serem providos, o atuador linear 1 pode incluir uma pluralidade de invólucros e/ou uma pluralidade de hastes, já que este pode ser acoplado a outros atuadores, por exemplo molas a gás de um tipo conhecido, sem exceder o escopo de proteção das reivindicações anexas.

[0050] De qualquer forma, o elemento móvel do atuador linear 1, o invólucro 10 na configuração ilustrada nas figuras anexas, pode ser conectado à porta deslizante D, enquanto o elemento estacionário, a haste 20 na configuração ilustrada nas figuras anexas, pode ser fixado à parede W.

[0051] Portanto, o invólucro 10 deslizará unitariamente com a porta entre as posições aberta e fechada desta.

[0052] Para este propósito, meios de deslizamento podem ser providenciados, por exemplo dois ou mais slides 110, 111, operativa mente engatados em um ou mais trilhos guia 120 definindo uma direção de deslizamento d essencialmente paralela ao eixo X definido pelo invólucro.

[0053] Vantajosa mente, os slides 110, 111 podem ser acopláveis ao elemento tubular 11 do atuador linear 10, por exemplo, inserido de forma deslizante no mesmo.

[0054] Desta forma, é obtido um atuador linear compacto, funcional e simples de realizar.

[0055] Estas características permitem que este seja retrátil em uma abertura tubular 130

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9/15 inferiormente aberta e extendida ou em forma de C, que pode ser inserida na soleira da porta ou em um teto falso, ou ser uma parte integral destes.

[0056] Preferencialmente, o perfil 130 com o atuador linear 1 pode ser posicionado acima de uma porta deslizante D. Em contrapartida, este também pode ser posicionado lateralmente em relação à porta D ou até mesmo abaixo desta, utilizando meios de retorno adequados, como por exemplo polias e cordas.

[0057] O atuador linear 1 utilizável no sistema 100 pode ser de qualquer tipo. Preferencialmente, este seria de um tipo pneumático, por exemplo uma mola a gás de um tipo conhecido.

[0058] Em uma configuração preferida, mas não exclusiva do sistema 100, o atuador 1 pode possuir as características descritas abaixo.

[0059] Mesmo se o resto da descrição do atuador linear 1 seja descrita para a movimentação de uma porta deslizante D, é entendido que o atuador linear 1 pode possuir qualquer uso sem exceder o escopo de proteção das reivindicações anexas.

[0060] Como mencionado acima, na presente descrição a noção de deslizamento entre a haste 20 e o invólucro 10 e as partes relativas deve ser entendida de maneira relativa e de forma não absoluta. Portanto, mesmo se a título de simplicidade o deslizamento da haste 20 em relação ao invólucro 10 for citada, deve ser entendido que o deslizamento entre estas partes é recíproco e relativo uma à outra.

[0061] Na configuração ilustrada nas figuras 1 a 5 a posição retraída da figura 1b, correspondente à posição de porta fechada D, corresponde à posição de repouso do atuador linear 1, isto é, aquela na qual o atuador linear 1 em si não é estressado por forças externas.

[0062] Em contrapartida, a posição extendida da figura 2b, correspondente à posição de porta aberta D, corresponde com a posição de trabalho do atuador linear 1, isto é, aquela na qual o atuador linear 1 em si é estressado pela força que o usuário imprime na porta de modo a abri-la. A partir desta posição o atuador linear 1 fecha automaticamente a porta D, ou, o que é o mesmo, o atuador linear 1 automaticamente retorna à sua posição de repouso.

[0063] Nesta configuração, portanto, o atuador linear 1 trabalha com tração.

[0064] Vantajosa mente, a haste 20 pode incluir um cilindro de extremidade 21 e uma extremidade oposta 22, ambas naturalmente firmemente deslizáveis uma com a outra ao

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10/15 longo do eixo X pela haste 20. O cilindro de extremidade 21, portanto, desliza entre as posições de repouso e trabalho.

[0065] O cilindro de extremidade 21 pode deslizar firmemente para dentro do invólucro por meio de uma gaxeta 23, de um tipo conhecido. A extremidade oposta 22 pode deslizar para fora do invólucro 10 entre uma posição proximal a este, correspondendo à posição de repouso apresentada na figura 1b, e uma posição distai deste, correspondendo à posição de trabalho mostrada na figura 2b.

[0066] O invólucro 10 pode incluir um elemento tubular 11 definindo a parede lateral deste, e uma tampa de extremidade 12 firmemente aparafusada na extremidade 13' do elemento tubular 11 e um elemento de fechamento 14 firmemente parafusado na outra extremidade 13 do elemento tubular 11.

[0067] A haste 20 pode ser inserida através de uma abertura 15 passando através de uma parede 14' do elemento de fechamento 14.

[0068] Vantajosa mente, a haste 20 e o elemento tubular 11 podem ser mutuamente configurados de modo que, quando a extremidade 22 está na posição proximal de repouso, ilustrada, por exemplo, na figura 1b, a parede inferior 16 da tampa de extremidade 12 contata o cilindro de extremidade 21, como ilustrado em particular na figura 4b.

[0069] O cilindro de extremidade 21 pode dividir o invólucro 10 em um primeiro e segundo compartimentos de volume variável 18', 18 fluidicamente independentes entre si, isto é, compartimentos que não são fluidicamente conectados uma ao outro e não trocam nenhum fluido.

[0070] Quando a extremidade 22 está na posição de repouso, como ilustrado, por exemplo, na figura 1b, o compartimento de volume variável 18' possui um volume mínimo enquanto o compartimento de volume variável 18 possui o volume máximo, enquanto o oposto ocorre quando a extremidade 22 está na posição de trabalho, como ilustrado, por exemplo, na figura 2b.

[0071] Já que a tampa de extremidade 12 é firmemente aparafusada no elemento tubular e o cilindro de extremidade 21 é firmemente inserido neste, o compartimento 18' é fluidicamente isolado, isto é, nenhum fluido pode entrar/sair deste.

[0072] Em contrapartida, quando a extremidade 22 está na posição de repouso, ilustrada, por exemplo, na figura 1b, a parede inferior 16 da tampa de extremidade 12

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11/15 contata o cilindro de extremidade 21, como ilustrado em particular na figura 4b, o compartimento 18' está sob vácuo. Nesta posição, portanto, o volume do compartimento 18', correspondente ao seu volume mínimo, é essencialmete zero, bem como a pressão em seu interior.

[0073] Para esta finalidade, o parafusamento da tampa de extremidade 12 pode occorrer quando o cilindro de extremidade 21 já está na extremidade 13' do elemento tubular 11. Isto ocorre quando a extremidade 22 está na posição proximal de repouso, ilustrado, por exemplo, na figura 1b. Ao inserir o cilindro de extremidade 21 através da extremidade 13, de fato, é possível expelir essencialmente todo o ar do compartimento 18', que é então tapado com a tampa de extremidade 12.

[0074] Desta forma, é garantido que o compartimento 18' permaneça sob vácuo sem o auxílio de bombas ou outros meios de vácuo externos.

[0075] Deve ser entendido, no entanto, que pode ser possível colocar o compartimento 18' sob vácuo de qualquer maneira, por exemplo conectando-o a bombas ou meios de vácuo externos, sem exceder o escopo de proteção das reivindicações anexas.

[0076] Vantajosa mente, o compartimento 18 pode se comunicar fluidicamente com o ambiente externo. Deste modo, o compartimento 18 pode permanecer em pressão atmosférica, que é a pressão do ambiente externo.

[0077] Para o que foi descrito acima, na posição de porta fechada apresentada na figura la o cilindro de extremidade 21 permanece pressionado contra a parede inferior 16 da tampa de extremidade 12, e, portanto, da extremidade 22 permanece na posição de repouso proximal ao invólucro 10.

[0078] Quando um usuário abre a porta deslizante D, isto é, após a passagem da extremidade 22 da posição de repouso proximal ao invólucro 10 para a posição de trabalho distai deste, o compartimento 18' se expande aumentando em volume até um volume máximo, enquanto o compartimento 18 se contrai diminuindo em volume até um volume mínimo.

[0079] Ao fazê-lo, o usuário trabalha contra o vácuo presente no compartimento 18', o que garante que sempre será necessária a mesma força para abrir a porta deslizante D independentemente de sua posição. Ao mesmo tempo, o compartimento 18 descarrega o ar presente em si para o ambiente externo.

[0080] Quando o usuário deixa a porta D na posição aberta, o vácuo presente no

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12/15 compartimento 18' aspira a haste 20 automaticamente trazendo a extremidade 22 em direção à posição de repouso proximal ao invólucro 10, retornando o cilindro de extremidade 21 contra a tampa de extremidade 12 e automaticamente fechando a porta deslizante D. Como consequência, o compartimento 18 é carregado com ar vindo do ambiente externo.

[0081] Devido ao fato de que o compartimento 18' é considerado vazio, o atuador linear 1 garante a constância da força necessária para abrir/fechar a porta D a partir de sua posição.

[0082] Também é evidente que o atuador linear 1 é extremamente funcional e que é simples econômico de se produzir e montar.

[0083] De fato, a montagem funciona como descrito acima por meio da insersão da haste 20 através do elemento tubular 11, parafusando a tampa de extremidade 12 na extremidade 13' deste como mencionado acima para obter um compartimento 18' sob vácuo, e parafusar o elemento de fechamento 14 em correspondência da extremidade oposta 13 após a inserção da mesma na extremidade 22 da haste 20 através da abertura 15.

[0084] A montagem é então completa com a colocação da membrana elastométrica 24 na haste 20 e a inserção desta na sede 26, bloqueando o movimento axial da mesma por meio de um anel de paragem 25, que pode ser, por exemplo, um anel Seeger.

[0085] Como as partes da construção são mínimas, como as que estão em movimento recíproco, o atuador linear requer uma manutenção mínima e garante uma vida útil longa.

[0086] Como as partes da construção são mínimas, como as que estão em movimento recíproco, o atuador linear requer uma manutenção mínima e garante uma vida útil longa. [0087] A simplicidade do atuador linear 1 garantirá sempre o fechamento/abertura automáticos da porta ou folha a partir da posição aberta/fechada.

[0088] Numa configuração preferida, mas não exclusiva, o elemento de fechamento 14 pode incluir meios para controlar o fluxo de ar que entra/sai do compartimento de volume variável 18, de modo a controlar a força necessária para abrir a porta deslizante D e a velocidade de fechamento da mesma.

[0089] Entende-se que os meios de controle também podem ser configurados apenas para uma das funções acima mencionadas e, em particular, para controlar a força necessária para o movimento do elemento cilíndrico 21 da posição de descanso para

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13/15 posição de trabalho ou para controlar a velocidade de aspiração do mesmo para a posição fechada, sem exceder o âmbito de proteção das reivindicações anexas.

[0090] Para este propósito, em geral, uma primeira e segunda linha para conexão fluídica do compartimento de volume variável 18 com o meio externo e meios de válvula atuando sobre as mesmas podem ser providenciados.

[0091] Na configuração mostrada nas figuras 1 a 5, uma primeira linha de conexão fluídica pode ser definida por uma porção da abertura de passagem 15 e pelo duto 19.

[0092] Nesta linha de conexão fluídica sobre o movimento do cilindro de extremidade 21 a partir da posição de descanso para a posição de trabalho, o ar presente no compartimento 18 passará através da abertura de passagem 15, entrando no duto 19 através da abertura 19 e saindo através da saída 19'. É evidente que, após a aspiração do cilindro terminal 21 a partir da posição de trabalho para a posição de repouso, o ar fará o movimento inverso, entrando através da abertura 19' para alcançar o compartimento em expansão 18.

[0093] Por outro lado, a segunda linha de conexão fluídica pode ser definida pela abertura 15, pela sede 26 e pelo vão anelar 27 entre o anel de retenção 25 e a haste

20.

[0094] Nesta linha de conexão fluídica sobre o movimento do cilindro final 21 a partir da posição de descanso para a posição de trabalho, o ar presente no compartimento 18 alcançará a saída 27 sobre o movimento através da passagem 15 e da sede 26, enquanto na aspiração do cilindro final 21 a partir da posição de trabalho para a posição de descanso, o ar faça o movimento inverso, entrando pela abertura anelar 27 para alcançar o compartimento 18 em expansão.

[0095] Os meios de válvula podem ser definidos pela sede 26 que atuará como uma sede de válvula para o movimento axial da membrana elastomérica 24, a qual atuará como um tampão para a passagem 15 após a aspiração do cilindro terminal 21 a partir da posição de trabalho para a posição de descanso e vai encostar-se ao anel de retenção 25 no movimento do cilindro terminal 21 a partir da posição de descanso para a posição de trabalho, em qualquer caso permitindo o fluxo do ar.

[0096] Em outras palavras, durante a abertura da porta deslizante D, o ar presente no compartimento de contração 18 estará livre para passar através do duto 19 e através da abertura anelar 27, enquanto durante o fechamento da porta deslizante D o ar passará

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14/15 exclusivamente através do duto 19 para alcançar o compartimento em expansão 18. [0097] Ao dimensionar adequadamente as partes acima, será possível controlar tanto a força necessária para abrir a porta deslizante D como a velocidade de fechamento da mesma. Em particular, a força necessária para abrir a porta deslizante D pode ser determinada pelo diâmetro do cilindro de extremidade 21.

[0098] De modo a ajustar o último, podem ser providenciados meios de ajuste adequados como, por exemplo, um parafuso de ajuste 30 para ajustar a seção de fluxo. Deste modo, será possível ajustar o influxo de ar que entra no duto 19 através da abertura 19' após a aspiração do cilindro de extremidade 21 a partir da posição de trabalho para a posição de descanso, assim regulando a velocidade de retorno para a posição fechada da porta de correr D.

[0099] Para este propósito, o parafuso de ajuste 30 pode conter uma extremidade de controle 31' acessível a partir do exterior por um operador e uma extremidade de trabalho 31 atuando no duto 19.

[00100] Entende-se que os meios de controle descritos acima podem ser aplicados a qualquer atuador linear, de um modo preferido, do tipo pneumático, desse modo sem sair do âmbito de proteção das reivindicações anexas.

[00101] Por exemplo, os meios de controle referidos acima podem ser aplicados a uma mola a gás de um tipo conhecido, ou uma mola a gás de um tipo conhecido pode incluir estes meios de controle.

[00102] Numa outra configuração do atuador linear 1, mostrada por exemplo nas figuras 6 e 7, aposição de repouso da extremidade 22 pode corresponder à posição distal do revestimento 10, como mostrado por exemplo na figura 6, enquanto que a posição de trabalho da extremidade 22 pode corresponder à posição proximal do revestimento 10, como mostrado por exemplo na figura 7.

[00103] Nesta configuração, o compartimento 18 pode ser isolado fluidicamente e estar à vácuo, enquanto o compartimento 18' pode estar em conexão fluidica com o ambiente exterior para permanecer à pressão atmosférica.

[00104] Para este fim, quando a extremidade 22 está na posição de repouso, o cilindro final 21 da haste 20 pode estar encostado ao elemento de fechamento 14 e, em particular, contra um batente 14' do mesmo, enquanto que quando a extremidade 22 está na posição de trabalho, o cilindro terminal 21 da haste 20 pode permanecer

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15/15 espaçado da parede inferior 16 da tampa 12 para libertar a abertura 19 do duto 19. [00105] Deste modo, quando a extremidade 22 está na posição de descanso, o volume e a pressão do compartimento 18 são sensivelmente zero.

[00106] Esta configuração funcionará em oposição ao mostrado nas figuras 1b a 5 e vai, portanto, funcionar em compressão ao invés de tração.

[00107] Uma vez que um utilizador comprime a haste 20 a partir da posição de repouso estendida para a posição de trabalho retraída, de fato, o compartimento 18 irá sugar a mesma haste, trazendo-a novamente para a posição de descanso.

[00108] A partir do que foi descrito acima, fica claro de que a invenção alcança os objetivos pretendidos.

[00109] A invenção é suscetível a numerosas modificações e variações, todas elas estão dentro do conceito inventivo expresso nas reivindicações anexas. Todos os detalhes podem ser substituídos por outros elementos tecnicamente equivalentes e os materiais podem ser diferentes de acordo com os requisitos, sem se afastar do âmbito da invenção.

[00110] Embora a invenção tenha sido descrita com referência particular às figuras acompanhantes, os números de referência usados na descrição e nas reivindicações são usados para melhorar a inteligência da invenção e não constituem qualquer limitação para o âmbito da proteção.

Claims (26)

1. Reivindicações

   1. Atuador linear, caracterizado por compreender:

   - pelo menos um invólucro (10) definindo um eixo (X);

   - pelo menos uma haste (20) possuindo um cilindro de extremidade (21) firmemente deslizável de maneira recíproca em relação ao dito pelo menos um invólucro (10) ao longo do dito eixo (X) entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho;

   sendo que o dito cilindro de extremidade (21) divide o dito pelo menos um invólucro (10) em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) fluidicamente independentes entre si, um dos ditos pelo menos um primeiro e um segundo compartimento de volume variáveis (18', 18) sendo fluidicamente isolado e sob vácuo, o outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se comunicando fluidicamente com o ambiente externo;

   sendo que após a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se expande, de tal modo a aspirar a dita pelo menos uma haste (20) para retornar o dito cilindro de extremidade (21) da posição de trabalho para a posição de repouso.
2. 2. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o volume mínimo do dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) ser sensivelmente zero.
3. 3. Atuador, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a pressão no interior do dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) ser essencialmete zero.
4. 4. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por o dito pelo menos um invólucro (10) incluir uma parede lateral (11) e um par de paredes de extremidade (14', 16), o dito cilindro de extremidade (21) na dita posição de repouso estar sensivelmente em contato com uma das ditas paredes de extremidade (14', 16).
5. 5. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o dito invólucro incluir um elemento tubular (11) definindo a dita parede lateral e uma tampa de extremidade (12) reciprocamente acoplada firmemente com o dito elemento tubular (11), a dita tampa de extremidade (12) incluindo a dita uma das ditas paredes de extremidade (14', 16), a dita pelo menos uma haste (20) e o dito elemento tubular (11) sendo

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   2/6 reciproca mente configurados de forma que após o acoplamento recíproco da dita tampa de extremidade (12) ao dito elemento tubular (11) a dita uma das ditas paredes de extremidade (14', 16) e o dito cilindro de extremidade (21) estão em um engate recíproco de contato, de modo a garantir que o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) esteja sensivelmente sob vácuo.
6. 6. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita pelo menos uma haste (20) inluir adicionalmente uma extremidade (22) oposta ao dito cilindro de extremidade (21) externamente deslizável em relação ao dito pelo menos um invólucro (10) ao longo do dito eixo (X) entre uma posição proximal ao dito pelo menos um invólucro (10), correspondendo a uma das posições de repouso e trabalho do dito cilindro de extremidade (21), e uma posição distai deste, correspondendo à outra das posições de descanso e trabalho do dito cilindro de extremidade (21).
7. 7. Atuador, de acordo com as reivindicações 4 e 6 ou 5 e 6, caracterizado por uma das ditas paredes de extremidade (16) ser uma parede inferior, a outra das ditas paredes de extremidade (14') sendo uma parede oposta possuindo uma abertura de passagem (15) para a passagem da dita pelo menos uma haste (20), dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18') incluindo a dita parede inferior (16), a posição proximal da extremidade oposta (22) da dita pelo menos uma haste (20) correspondendo com a posição de repouso do dito cilindro de extremidade (21).
8. 8. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por um fluxo de ar fluir para dentro/fora do dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) do/ao ambiente externo.
9. 9. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por após a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho o dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se retrair expelindo ar para o ambiente externo, após aspirar o dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso o outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se expande aspirando o ar do ambiente

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   3/6 externo.
10. 10. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender adicionalmente meios de controle para controlar o fluxo de ar fluindo para dentro/fora do dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) para controlar a força necessária para a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e/ou a velocidade de aspiração deste da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso.
11. 11. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por os ditos meios de controle incluírem:

    - uma primeira e uma segunda linha (15, 26, 27; 15, 19) para a conexão fluidica do dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) com o ambiente externo;

    - meios de válvula (24, 26) agindo seletivamente em uma das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) para abri-la durante a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e para fecha-la durante a passagem reversa, de modo a forçar o ar a fluir no dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) através da outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19).
12. 12. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por os ditos meios de controle incluírem adicionalmente meios de ajuste (30) agindo na dita outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) para ajustar a seção de passagem de fluxo.
13. 13. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por as ditas outras das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) incluírem pelo menos um duto (19), os ditos meios de ajuste incluindo um parafuso de ajuste (30) possuindo uma extremidade de operação (3Γ) acessível exteriormente por um operador e uma extremidade de trabalho (31) agindo no dito pelo menos um duto (19).
14. 14. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita pelo menos uma haste (20) compreender uma extremidade (22) oposta ao dito cilindro de extremidade (21) externa ao dito pelo menos um invólucro

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    4/6 (10) e reciprocamente e firmemente deslizável com o dito cilindro de extremidade (21) entre uma posição proximal ao dito pelo menos um invólucro (10), correspondente à dita posição de repouso, e uma posição distai deste, correspondente à dita posição de trabalho, a sucção do dito cilindro de extremidade (21) trazendo a dita extremidade oposta (22) da posição distal para a posição proximal.
15. 15. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se comunicar fluidicamente com o ambiente externo de modo a aspirar/expelir ar ambiente do/para o ambiente externo.
16. 16. Sistema para automaticamente fechar/abrir uma abertura (P), caracterizado por compreender:

    - pelo menos um elemento de fechamento (D) móvel entre uma posição fechada onde a dita abertura (P) é fechada e uma posição aberta onde a dita abertura (P) é aberta;

    - meios para mover o dito pelo menos um elemento de fechamento (D);

    sendo que os ditos meios de movimento incluem ou consistem em um atuador linear (1) conforme definido em uma ou mais das reivindicações anteriores.
17. 17. Unidade de controle para controlar o fluxo de um fluido de trabalho para ser acoplada a um atuador linear, este sendo caracterizado por incluir:

    - pelo menos um invólucro (10) definindo um eixo (X);

    - pelo menos uma haste (20) possuindo um cilindro de extremidade (21) firmemente deslizável de maneira recíproca em relação ao dito pelo menos um invólucro (10) ao longo do dito eixo (X) entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho;

    sendo eu o dito cilindro de extremidade (21) divide o dito pelo menos um invólucro (10) em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) fluidicamente independentes um do outro, um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se comunicando fluidicamente com o ambiente externo;

    sendo que a unidade de controle inclui:

    - uma primeira e segunda linhas (15, 26, 27; 15, 19) para a conexão fluidica com o ambiente externo do dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18); e

    - meios de válvula (24, 26) agindo seletivamente em uma das ditas primeira e segunda

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    5/6 linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) para abri-la após a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e para fechá-la durante a passagem reversa, de modo a forçar o ar a fluir no dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) através da outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19).
18. 18. Unidade, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por compreender adicionalmente meios de ajuste (30) agindo na dita outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) para ajustar a seção de passagem de fluxo.
19. 19. Unidade, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por a dita outra das ditas primeira e segunda linhas conectoras de fluido (15, 26, 27; 15, 19) incluir pelo menos um duto (19), ditos meios de ajuste incluindo um parafuso de ajuste (30) possuindo uma extremidade de operação (3Γ) acessível pelo exterior por um operador e uma extremidade de trabalho (31) agindo no dito pelo menos um duto (19).
20. 20. Atuador linear caracterizado por compreender:

    - pelo menos um invólucro (10) definindo um eixo (X);

    - pelo menos uma haste (20) possuindo um cilindro de extremidade (21) firmemente deslizável de maneira recíproca em relação ao dito pelo menos um invólucro (10) ao longo do dito eixo (X) entre uma posição de repouso e uma posição de trabalho;

    - meios de controle para controlar o fluxo de ar fluindo de/para o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) para controlar a força necessária para a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho e/ou a velocidade de sucção deste da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso;

    sendo que o dito cilindro de extremidade (21) divide o dito pelo menos um invólucro (10) em pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) fluidicamente independentes entre si, um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se comunicando fluidicamente com o ambiente externo;

    sendo que os ditos meios de controle incluem ou consistem em uma unidade de controle conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 17 a 19.

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21. 21. Atuador, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por para/de dito um entre os ditos pelo menos um primeiro e um segundo compartimentos de volume variável (18', 18) um fluxo de ar fluir de/para o ambiente externo.
22. 22. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por durante a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de repouso para a dita posição de trabalho o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se retrair expelindo ar para o ambiente externo, durante a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso o dito um dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) se expande aspirando ar do ambiente externo.
23. 23. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20, 21 ou 22, caracterizado por o outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) ser isolado fluidicamente e sob vácuo, de modo que a passagem do dito cilindro de extremidade (21) da dita posição de trabalho para a dita posição de repouso ocorre por meio da aspiração deste.
24. 24. Atuador, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o volume mínimo do dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) ser essencialmente zero.
25. 25. Atuador, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado por a pressão no interior do dito outro dos ditos pelo menos um primeiro e segundo compartimentos de volume variável (18', 18) ser essencialmente zero.
26. 26. Atuador, de acordo com as reivindicações 23, 24 ou 25, caracterizado por o dito pelo menos um invólucro (10) incluir uma parede lateral (11) e um par de paredes de extremidade (14', 16), o dito cilindro de extremidade (21) na dita posição de repouso estando essencialmente em contato com uma das ditas paredes de extremidade (14', 16).