BR112019022509B1 - ACTUATOR ASSEMBLY FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL, VALVE AND METHOD FOR DRIVING A TOOL FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL - Google Patents

ACTUATOR ASSEMBLY FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL, VALVE AND METHOD FOR DRIVING A TOOL FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL Download PDF

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Abstract

Um conjunto de atuador de poço de petróleo ou gás compreendendo um membro fixo, um membro de atuação sendo móvel axialmente em relação ao membro fixo, com recessos de extremidade aberta contendo molas helicoidais inclinadas por exemplo no membro fixo e um ombro que se estende radialmente no membro de atuação que se adaptou para engatar uma mola helicoidal inclinada dentro de um recesso. Um membro de suporte é adaptado para cobrir as extremidades abertas dos recessos e se move para diferentes posições axiais em relação aos recessos para descobrir as extremidades abertas dos diferentes recessos nas diferentes posições axiais do membro de suporte. A expansão de uma mola helicoidal inclinada a partir de uma extremidade aberta de um recesso engata com o ombro para restringir o movimento do membro atuador em posições indexadas. Quando o membro atuador se move em relação à direção do membro de suporte, ele mantém sua posição em relação à mola helicoidal inclinada.An oil or gas well actuator assembly comprising a fixed member, an actuating member being axially movable relative to the fixed member, with open-end recesses containing inclined helical springs e.g. in the fixed member, and a shoulder extending radially in the actuating member adapted to engage an inclined coil spring within a recess. A support member is adapted to cover the open ends of the recesses and moves to different axial positions relative to the recesses to uncover the open ends of the different recesses in the different axial positions of the support member. Expanding an inclined coil spring from an open end of a recess engages with the shoulder to restrict movement of the actuating member in indexed positions. When the actuating member moves relative to the direction of the supporting member, it maintains its position relative to the inclined coil spring.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de atuador, e a um método de seu uso. Em alguns exemplos, o conjunto do atuador fornece um mecanismo de indexação configurado para adotar um número de posições indexadas separadas e diferentes. Em alguns exemplos, o conjunto de atuador é um conjunto de atuador de fundo de poço e é adaptado para ser incorporado dentro de um conjunto de fundo de poço para acionar uma ferramenta em um poço de petróleo, gás ou água.[001] The present invention relates to an actuator assembly, and a method of using it. In some examples, the actuator assembly provides an indexing mechanism configured to adopt a number of separate and different indexed positions. In some examples, the actuator assembly is a downhole actuator assembly and is adapted to be incorporated within a downhole assembly to drive a tool in an oil, gas, or water well.

[002] As ferramentas de fundo de poço frequentemente precisam alternar entre diferentes configurações no poço, correspondendo a diferentes estados de atuação para controlar operações no poço. Por exemplo, válvulas de luva deslizante frequentemente precisam adotar configurações abertas ou fechadas, ou diferentes posições intermediárias entre 100% abertas e 100% fechadas, para controlar o fluxo de fluido através de uma abertura.[002] Downhole tools often need to switch between different configurations in the well, corresponding to different actuation states to control operations in the well. For example, sliding sleeve valves often need to adopt open or closed configurations, or different intermediate positions between 100% open and 100% closed, to control fluid flow through an opening.

SUMÁRIOSUMMARY

[003] A presente invenção fornece um conjunto de atuador de poço de petróleo ou gás que compreende: um membro fixo tendo um eixo; um membro de atuação sendo móvel axialmente em relação ao membro fixo; uma pluralidade de recessos de extremidade aberta em um dos membros fixos e no membro de atuação em que cada recesso abriga pelo menos parcialmente uma mola helicoidal inclinada; um ombro que se estende radialmente sobre o outro do membro atuação e o membro fixo adaptado para engatar uma mola helicoidal inclinada dentro de um recesso; um membro de suporte adaptado para cobrir as extremidades abertas dos recessos e sendo móvel axialmente em diferentes posições axiais em relação aos recessos para descobrir extremidades abertas de diferentes recessos nas diferentes posições axiais do membro de suporte.[003] The present invention provides an oil or gas well actuator assembly comprising: a fixed member having a shaft; an actuating member being axially movable with respect to the fixed member; a plurality of open-ended recesses in one of the fixed members and the actuating member wherein each recess at least partially houses an inclined coil spring; a shoulder extending radially over the other of the actuating member and the fixed member adapted to engage a helical spring inclined within a recess; a support member adapted to cover the open ends of the recesses and being axially movable in different axial positions relative to the recesses to uncover open ends of different recesses in the different axial positions of the support member.

[004] A expansão de uma mola helicoidal inclinada a partir de uma extremidade aberta de um recesso se encaixa opcionalmente com o ombro para restringir o movimento do membro de atuação em posições indexadas. O movimento do membro de atuação faz com que o ombro se mova em relação às molas nos recessos e faz com que o ombro engate uma mola. O engate do ombro com uma mola em uma primeira configuração no recesso pode resistir ao movimento do ombro além da mola. O engate do ombro com uma mola em uma segunda configuração pode permitir o movimento do ombro além da mola. O movimento do membro de atuação pode inverter as molas entre a primeira e a segunda configurações.[004] Expanding an inclined coil spring from an open end of a recess optionally engages with the shoulder to restrict movement of the actuating member in indexed positions. Movement of the actuating member causes the shoulder to move relative to springs in the recesses and causes the shoulder to engage a spring. Shoulder engagement with a spring in a first recess configuration can resist movement of the shoulder beyond the spring. Engaging the shoulder with a spring in a second configuration may allow movement of the shoulder beyond the spring. Movement of the actuating member can invert the springs between the first and second settings.

[005] A cobertura da extremidade aberta de um recesso resiste opcionalmente a alterações na configuração da mola helicoidal inclinada dentro do recesso. A cobertura opcional da extremidade aberta mantém a compressão da mola no recesso, que resiste a mudanças na orientação da mola dentro do recesso, mantendo-a na mesma orientação enquanto a extremidade aberta do recesso é coberta. A descoberta da extremidade aberta do recesso permite opcionalmente alterações na configuração e/ou orientação da mola helicoidal inclinada dentro do recesso. Em certos exemplos, as extremidades abertas do recesso podem ser cobertas pelo membro de suporte ou pelo membro de atuação. Cobrir a extremidade aberta de um recesso mantém opcionalmente um nível mínimo de compressão da mola dentro do recesso, e descobrir a extremidade aberta de um recesso permite opcionalmente a expansão da mola a partir do recesso.[005] The open end cover of a recess optionally resists changes in the configuration of the inclined coil spring within the recess. The optional open end cover maintains compression of the spring in the recess, which resists changes in the orientation of the spring within the recess, keeping it in the same orientation while the open end of the recess is covered. Uncovering the open end of the recess optionally allows changes in the configuration and/or orientation of the inclined coil spring within the recess. In certain examples, the open ends of the recess may be covered by the supporting member or the actuating member. Covering the open end of a recess optionally maintains a minimum level of spring compression within the recess, and uncovering the open end of a recess optionally allows expansion of the spring from the recess.

[006] A mudança de configuração da mola no recesso quando a extremidade aberta é descoberta ocorre opcionalmente em resposta ao movimento do membro de atuação ou do membro de suporte em relação à extremidade aberta, opcionalmente movimento através da extremidade aberta. Opcionalmente, cada mola helicoidal inclinada é energizada de forma resiliente na compressão dentro do recesso. Uma extremidade da mola helicoidal inclinada energizada é flexionada de forma resiliente para fora do recesso, e pelo menos uma parte da mola helicoidal inclinada se projeta para fora do recesso para engatar no ombro e parar o movimento do membro de atuação quando o ombro e a mola engatam, opcionalmente em uma posição indexada. Opcionalmente o conjunto de atuação possui várias posições indexadas, opcionalmente iguais ao número de recessos, nas quais o movimento axial do membro de atuação é interrompido em posições indexadas sequenciais entre uma posição inicial do membro de atuação e uma posição final do membro de atuação correspondente a uma alteração funcional, por exemplo, a abertura de uma válvula, acionamento de uma ferramenta etc.[006] The change of configuration of the spring in the recess when the open end is uncovered optionally occurs in response to movement of the actuating member or support member relative to the open end, optionally movement through the open end. Optionally, each inclined coil spring is resiliently energized upon compression within the recess. One end of the energized inclined coil spring is resiliently flexed out of the recess, and at least a portion of the inclined coil spring projects out of the recess to engage the shoulder and stop movement of the actuating member when the shoulder and spring engage, optionally in an indexed position. Optionally the actuation assembly has several indexed positions, optionally equal to the number of recesses, in which the axial movement of the actuation member is stopped at sequential indexed positions between a starting position of the actuating member and an end position of the actuating member corresponding to a functional change, for example, opening a valve, activating a tool, etc.

[007] Em diferentes posições do membro de suporte em alguns exemplos, as extremidades abertas de alguns recessos são descobertas, e as extremidades abertas de outros recessos são cobertas.[007] In different positions of the support member in some examples, the open ends of some recesses are uncovered, and the open ends of other recesses are covered.

[008] Opcionalmente o membro de suporte, o membro fixo e o membro de atuação são concêntricos.[008] Optionally the support member, the fixed member and the actuation member are concentric.

[009] Opcionalmente cada recesso é simétrico em torno de um raio do eixo do membro fixo (o raio se estende perpendicular ao eixo do membro fixo). Opcionalmente, cada recesso possui primeira e segunda paredes laterais espaçadas axialmente em ambos os lados axiais da extremidade aberta. Opcionalmente as paredes laterais são mutuamente paralelas e também paralelas ao raio. Opcionalmente cada recesso tem um perfil quadrado com uma parede inferior disposta axialmente entre as paredes laterais na extremidade interna do recesso.[009] Optionally each recess is symmetrical about a radius of the axis of the fixed member (the radius extends perpendicular to the axis of the fixed member). Optionally, each recess has first and second side walls axially spaced on both axial sides of the open end. Optionally the side walls are mutually parallel and also parallel to the radius. Optionally each recess has a square profile with a bottom wall disposed axially between the side walls at the inner end of the recess.

[0010] Opcionalmente, cada mola helicoidal inclinada é energizada, por exemplo, comprimida quando a extremidade aberta (externa) do recesso que contém a mola helicoidal inclinada é coberta, opcionalmente pelo membro de suporte ou pelo membro de atuação. Opcionalmente, cada volta em cada mola adota naturalmente uma configuração elíptica tendo um eixo principal e um eixo menor. Cada volta de cada mola é opcionalmente inclinada em relação à linha central da mola.[0010] Optionally, each inclined coil spring is energized, for example, compressed when the open (outer) end of the recess containing the inclined coil spring is covered, optionally by the supporting member or the actuating member. Optionally, each turn in each spring naturally adopts an elliptical configuration having a major axis and a minor axis. Each turn of each spring is optionally angled relative to the centerline of the spring.

[0011] Na seção transversal através de sua linha central, cada mola helicoidal inclinada possui opcionalmente uma configuração elíptica tendo um eixo principal e um eixo menor. Opcionalmente o movimento do ombro após a mola no recesso é resistido quando a mola é comprimida pelo ombro no recesso ao longo de seu eixo principal.[0011] In cross section through its center line, each inclined helical spring optionally has an elliptical configuration having a major axis and a minor axis. Optionally movement of the shoulder past the spring in the recess is resisted when the spring is compressed by the shoulder in the recess along its major axis.

[0012] Opcionalmente quando energizado por exemplo na compressão dentro do recesso, com a extremidade aberta do recesso coberta, cada mola helicoidal inclinada adota uma configuração elíptica com o eixo principal de cada mola sendo inclinada no eixo longo do furo (isto é, não paralelo com o eixo do membro fixo) quando o recesso é coberto, e quando energizado, a configuração da mola no recesso é opcionalmente não simétrica em relação a um raio perpendicular ao eixo. Opcionalmente, cada mola pode adotar uma configuração elíptica energizada com o eixo principal inclinado em um raio do eixo. Em outras palavras, duas configurações elípticas energizadas alternativas (por exemplo, comprimidas) de cada mola são possíveis em cada recesso, com o eixo principal das molas inclinadas sendo inclinado em uma direção (isto é, /) ou na direção oposta (isto é, \) através do raio do eixo. Opcionalmente, quando na configuração inclinada (opcionalmente comprimida) no recesso, o eixo principal da mola é paralelo ou alinhado com uma diagonal do recesso, entre os cantos opostos do recesso, e o eixo menor da mola é paralelo à(mas não necessariamente alinhado com) diagonal oposta do recesso. Opcionalmente nas duas configurações alternativas comprimidas de cada mola, o eixo principal é paralelo ou alinhado com diferentes diagonais do recesso.[0012] Optionally when energized for example in compression within the recess, with the open end of the recess covered, each inclined helical spring adopts an elliptical configuration with the main axis of each spring being inclined to the long axis of the hole (i.e. not parallel with the axis of the member fixed) when the recess is covered, and when energized, the configuration of the spring in the recess is optionally non-symmetrical about a radius perpendicular to the axis. Optionally, each spring may adopt a energized elliptical configuration with the main axis inclined at one axis radius. In other words, two alternative energized (e.g., compressed) elliptical configurations of each spring are possible in each recess, with the main axis of the inclined springs being tilted in one direction (i.e., /) or in the opposite direction (i.e., \) through the axis radius. Optionally, when in the inclined (optionally compressed) configuration in the recess, the major axis of the spring is parallel to or aligned with a diagonal of the recess, between opposite corners of the recess, and the minor axis of the spring is parallel to (but not necessarily aligned with) ) diagonally opposite the recess. Optionally in the two alternative compressed configurations of each spring, the main axis is parallel or aligned with different diagonals of the recess.

[0013] Opcionalmente, quando a mola está em uma configuração de repouso ou neutra (ou seja, não está em compressão), ela naturalmente adota uma forma elíptica dentro do recesso e é opcionalmente simétrica em torno de um raio. Opcionalmente na configuração neutra, o comprimento da mola ao longo do eixo principal é maior que a distância ao longo de uma diagonal do recesso, ou seja, entre os cantos diagonalmente opostos do recesso, para que na configuração de repouso e descomprimida, a mola não encaixe completamente dentro do recesso, e uma extremidade do eixo principal da mola se projetará normalmente a partir da extremidade aberta do recesso. Em tais exemplos, para caber nos recesso, a mola é opcionalmente comprimida de forma resiliente no recesso, por exemplo quando a extremidade aberta é coberta, que armazena energia na mola, e isso opcionalmente força a mola a adotar uma configuração comprimida inclinada no recesso, com o eixo principal da mola alinhado com a diagonal. Assim a mola pode opcionalmente se expandir de forma resiliente pela extremidade aberta do recesso, por exemplo, uma vez que a força de compressão que atua sobre ele foi removida, por exemplo quando a extremidade aberta do recesso é descoberta.[0013] Optionally, when the spring is in a rest or neutral configuration (i.e., not in compression), it naturally adopts an elliptical shape within the recess and is optionally symmetrical about a radius. Optionally in the neutral configuration, the length of the spring along the main axis is greater than the distance along a diagonal of the recess, i.e. between the diagonally opposite corners of the recess, so that in the rest and uncompressed configuration, the spring does not fits completely within the recess, and one end of the main shaft of the spring will project normally from the open end of the recess. In such examples, to fit into the recesses, the spring is optionally resiliently compressed in the recess, for example when the open end is covered, which stores energy in the spring, and this optionally forces the spring to adopt an inclined compressed configuration in the recess. with the main axis of the spring aligned with the diagonal. Thus the spring may optionally resiliently expand through the open end of the recess, for example once the compressive force acting thereon has been removed, for example when the open end of the recess is uncovered.

[0014] Em alguns exemplos, a mola é mais resistente e permite maior flexibilidade ao longo de seu eixo menor do que ao longo de seu eixo principal.[0014] In some examples, the spring is stronger and allows greater flexibility along its minor axis than along its main axis.

[0015] As molas têm opcionalmente uma extremidade interna (mais para dentro do recesso, e normalmente engatada na extremidade interna do recesso) e uma extremidade externa (mais próxima da extremidade aberta do recesso do que a extremidade interna da mola). Opcionalmente as extremidades externas das molas são acionadas na direção e opcionalmente para fora das extremidades abertas dos recessos pela resiliência da mola quando a mola é energizada (isto é, quando a extremidade aberta do recesso é coberta).[0015] The springs optionally have an inner end (further into the recess, and normally engaged with the inner end of the recess) and an outer end (closer to the open end of the recess than the inner end of the spring). Optionally the outer ends of the springs are driven toward and optionally away from the open ends of the recesses by the resilience of the spring when the spring is energized (i.e., when the open end of the recess is covered).

[0016] Opcionalmente em uma primeira configuração inclinada das molas, a extremidade externa de cada mola fica voltada axialmente em direção ao ombro; em outras palavras, a extremidade externa da mola na extremidade aberta do recesso é axialmente mais próxima do ombro do que a extremidade interna da mola na extremidade interna do recesso, quando a distância entre o ombro e a mola está diminuindo. Assim, quando o ombro se aproxima de um recesso (ou vice-versa) contendo uma mola na primeira configuração inclinada, a extremidade externa da mola é axialmente espaçada mais perto do ombro do que a extremidade interna oposta da mola. A extremidade interna da mola é disposta no recesso, enquanto a extremidade externa da mola é adjacente à extremidade aberta do recesso ou sobressai do recesso através da extremidade aberta. Opcionalmente, uma vez que o ombro alcança o recesso que contém a mola na primeira configuração inclinada, o ombro engata inicialmente na extremidade externa da mola flexionada resilientemente para fora do recesso. Como a mola é relativamente resistente a compressão adicional ao longo de seu eixo principal, o engate do ombro com a extremidade externa da mola na primeira configuração pode ser usado para resistir ao movimento axial do ombro em uma primeira direção (por exemplo, na direção de atuação do membro que suporta o ombro). Na primeira configuração inclinada, a extremidade interna do eixo principal da mola é opcionalmente disposta em um canto interno do recesso, opcionalmente entre a parede inferior e a parede lateral à frente do ombro, e a extremidade externa do eixo principal da mola está opcionalmente projetando a partir recesso na frente do ombro que se move em direção a ele na primeira direção em direção a uma posição de acionamento final . Obviamente, não é essencial que o ombro se mova e o recesso permaneça imóvel. Em alguns exemplos, o ombro pode ser estático e os recessos podem ser fornecidos no membro de atuação; assim as referências aqui ao ombro que se move em relação ao recesso ou à mola são entendidas como aplicáveis também a exemplos em que o ombro é estático em relação ao membro fixo e o recesso e a mola se movem em relação ao ombro, e vice-versa.[0016] Optionally in a first inclined configuration of the springs, the outer end of each spring faces axially towards the shoulder; in other words, the outer end of the spring at the open end of the recess is axially closer to the shoulder than the inner end of the spring at the inner end of the recess when the distance between the shoulder and the spring is decreasing. Thus, when the shoulder approaches a recess (or vice versa) containing a spring in the first inclined configuration, the outer end of the spring is axially spaced closer to the shoulder than the opposite inner end of the spring. The inner end of the spring is disposed in the recess, while the outer end of the spring is adjacent to the open end of the recess or protrudes from the recess through the open end. Optionally, once the shoulder reaches the recess containing the spring in the first inclined configuration, the shoulder initially engages the outer end of the spring resiliently flexed out of the recess. Because the spring is relatively resistant to further compression along its major axis, engagement of the shoulder with the outer end of the spring in the first configuration can be used to resist axial movement of the shoulder in a first direction (e.g., in the direction of action of the member that supports the shoulder). In the first inclined configuration, the inner end of the spring main shaft is optionally disposed in an inner corner of the recess, optionally between the bottom wall and the side wall in front of the shoulder, and the outer end of the spring main shaft is optionally projecting the from recess in front of the shoulder that moves toward it in the first direction toward a final drive position. Obviously, it is not essential that the shoulder moves and the recess remains motionless. In some examples, the shoulder may be static and recesses may be provided in the actuating member; thus references here to the shoulder moving relative to the recess or spring are understood to apply also to examples in which the shoulder is static relative to the fixed member and the recess and spring move relative to the shoulder, and vice versa. verse.

[0017] À medida que o ombro e o recesso se aproximam enquanto o membro de atuação está se movendo na direção inicial, o ombro se encaixa com a extremidade externa do eixo principal da mola que se projeta a partir do recesso na frente do ombro. Assim, opcionalmente, na primeira configuração o eixo principal da mola está apontando geralmente para o ombro, e o eixo menor da mola está apontando geralmente para fora do ombro, opcionalmente em uma direção axial. A mola é relativamente resistente à deformação ao longo do eixo principal, que geralmente é paralelo à diagonal do recesso na primeira configuração inclinada, portanto, quando o ombro engata na extremidade externa do eixo principal da mola empurrando para fora do recesso, a mola não se comprime muito mais no recesso e resiste a um movimento adicional do ombro ( e portanto do membro que o carrega) na primeira direção (por exemplo, na direção da posição de acionamento). Como a extremidade interna da mola fica presa no recesso à frente do ombro, por exemplo no canto, a mola permanece na primeira configuração inclinada e não pode se mover facilmente no recesso ou mudar dentro do recesso para permitir maior deformação em uma configuração diferente . A alta resistência à deformação ao longo do eixo principal da mola retida no recesso, portanto, impede ou restringe o movimento do ombro na primeira direção após o ponto em que o ombro engata na extremidade externa da mola. Nesse ponto o membro de atuação pode se retirar na segunda direção oposta no furo, mas não pode avançar de tal forma que o ombro se mova além da ranhura sem interromper a mola dentro da ranhura além dos limites de deformação plástica.[0017] As the shoulder and the recess approach each other while the actuating member is moving in the initial direction, the shoulder engages with the outer end of the main spring shaft protruding from the recess in front of the shoulder. Thus, optionally, in the first configuration the major axis of the spring is pointing generally towards the shoulder, and the minor axis of the spring is pointing generally away from the shoulder, optionally in an axial direction. The spring is relatively resistant to deformation along the main axis, which is generally parallel to the diagonal of the recess in the first inclined configuration, so when the shoulder engages the outer end of the spring's main axis pushing out of the recess, the spring does not deform. it compresses much more in the recess and resists further movement of the shoulder (and therefore the limb carrying it) in the first direction (e.g. towards the trigger position). Because the inner end of the spring is trapped in the recess in front of the shoulder, for example at the corner, the spring remains in the first inclined configuration and cannot easily move in the recess or change within the recess to allow greater deformation in a different configuration. The high resistance to deformation along the main axis of the spring retained in the recess therefore prevents or restricts movement of the shoulder in the first direction after the point at which the shoulder engages the outer end of the spring. At this point the actuating member can withdraw in the second opposite direction in the hole, but cannot advance in such a way that the shoulder moves beyond the groove without interrupting the spring within the groove beyond the limits of plastic deformation.

[0018] Opcionalmente uma segunda configuração alternada energizada da mola permite o movimento axial do membro de atuação após a mola, por exemplo na mesma primeira direção. A primeira e a segunda configurações são semelhantes, exceto que a mola geralmente é paralela às diagonais opostas no recesso. Assim, enquanto que na primeira configuração, a mola é geralmente paralela com ou alinhada com uma diagonal, na segunda configuração, a mola é geralmente paralela com ou alinhada com a outra diagonal do recesso. Assim na segunda configuração, enquanto a extremidade interna do eixo principal da mola ainda está disposta no recesso, está axialmente mais próxima do ombro do que a extremidade externa, e enquanto a extremidade externa do eixo principal da mola está ainda projetando a partir recesso, está axialmente mais distante do ombro do que da extremidade interna. Assim, opcionalmente, na segunda configuração o eixo principal da mola está apontando para fora do ombro, e o eixo menor da mola geralmente está apontando para o ombro. Como o eixo menor da mola é mais compressível do que o eixo principal, o movimento para frente do ombro contra uma face posterior da extremidade externa da mola comprime a mola no recesso aplicando força ao longo do eixo menor mais deformável, deformando a mola mais para dentro do recesso ao longo de seu eixo menor, e permitindo a passagem do ombro além da mola recuada e comprimida.[0018] Optionally a second energized alternating configuration of the spring allows axial movement of the actuation member after the spring, for example in the same first direction. The first and second configurations are similar except that the spring is usually parallel to the opposite diagonals in the recess. Thus, whereas in the first configuration, the spring is generally parallel with or aligned with one diagonal, in the second configuration, the spring is generally parallel with or aligned with the other diagonal of the recess. Thus in the second configuration, while the inner end of the main spring shaft is still disposed in the recess, it is axially closer to the shoulder than the outer end, and while the outer end of the main spring shaft is still projecting from the recess, it is axially further from the shoulder than from the inner end. Thus, optionally, in the second configuration the major axis of the spring is pointing away from the shoulder, and the minor axis of the spring is generally pointing toward the shoulder. Since the minor axis of the spring is more compressible than the major axis, forward movement of the shoulder against a posterior face of the outer end of the spring compresses the spring in the recess applying force along the more deformable minor axis, deforming the spring more toward within the recess along its minor axis, and allowing passage of the shoulder beyond the recessed and compressed spring.

[0019] Opcionalmente, em uma configuração de repouso ou neutra da mola, quando o eixo principal da mola não é substancialmente inclinado através do eixo do furo e a mola é expandida parcialmente no furo e fora do recesso, opcionalmente em uma configuração geralmente simétrica ao redor um raio do furo, a mola pode ser movida, por exemplo girada, no recesso entre as duas configurações inclinadas energizadas diferentes pelo movimento do membro de atuação (ou do membro de suporte ) axialmente dentro do furo em cada direção. Opcionalmente a mola passa pela posição neutra ao se mover entre as duas configurações alternativas comprimida e inclinada.[0019] Optionally, in a rest or neutral configuration of the spring, when the main axis of the spring is not substantially inclined through the axis of the hole and the spring is expanded partially in the hole and out of the recess, optionally in a configuration generally symmetrical to the around a radius of the hole, the spring can be moved, for example rotated, in the recess between the two different energized inclined configurations by moving the actuating member (or the supporting member) axially within the hole in each direction. Optionally the spring passes through the neutral position when moving between the two alternative compressed and inclined configurations.

[0020] Opcionalmente, os recessos são fornecidos na superfície interna do membro fixo. Opcionalmente, os recessos são fornecidos em uma superfície interna de uma luva de alojamento, que é recebida dentro do membro fixo, que pode compreender um alojamento. Opcionalmente, a superfície interna da luva de alojamento forma pelo menos uma parte do furo dentro do alojamento que recebe o membro de atuação. Em outras palavras, o membro de atuação pode ser recebido dentro do furo da luva de alojamento, e pode se mover axialmente no mesmo entre as posições separadas do membro de atuação.[0020] Optionally, recesses are provided on the inner surface of the fixed member. Optionally, recesses are provided in an inner surface of a housing sleeve, which is received within the fixed member, which may comprise a housing. Optionally, the inner surface of the housing sleeve forms at least a portion of the hole within the housing that receives the actuation member. In other words, the actuating member can be received within the bore of the housing sleeve, and can move axially therein between separate positions of the actuating member.

[0021] Opcionalmente as molas permitem o movimento do ombro além dos recessos e molas em uma segunda direção em uma da primeira e segunda configurações. Em outras palavras, o ombro e a mola opcionalmente formam um batente unidirecional, parando o movimento do membro de atuação em apenas uma direção (a primeira direção) quando a mola está na primeira configuração.[0021] Optionally the springs allow movement of the shoulder beyond the recesses and springs in a second direction in one of the first and second configurations. In other words, the shoulder and spring optionally form a unidirectional stop, stopping movement of the actuating member in only one direction (the first direction) when the spring is in the first setting.

[0022] Opcionalmente, a luva de alojamento também recebe o membro de suporte, que é móvel dentro do furo da luva de alojamento entre posições separadas em resposta ao movimento do membro de atuação. A provisão dos recessos na superfície interna da luva de alojamento é útil para a construção e montagem do conjunto de atuador, e permite diferentes tamanhos de furo, e tamanhos diferentes de molas helicoidais inclinadas, para serem usados com um único alojamento, mas é obviamente possível formar os recessos na superfície interna do alojamento sem necessariamente empregar uma luva.[0022] Optionally, the housing sleeve also receives the support member, which is movable within the bore of the housing sleeve between separate positions in response to movement of the actuation member. The provision of recesses in the inner surface of the housing sleeve is useful for construction and assembly of the actuator assembly, and allows different hole sizes, and different sizes of inclined coil springs, to be used with a single housing, but it is obviously possible form the recesses on the inner surface of the housing without necessarily employing a sleeve.

[0023] Opcionalmente, o membro de suporte compreende uma luva, tendo um furo com um eixo que é opcionalmente coaxial e com o eixo do alojamento. O membro de suporte permite opcionalmente a comunicação fluida axialmente de um lado do membro de suporte para o outro, opcionalmente através do furo. Opcionalmente, o membro de atuação pode ser movido entre diferentes posições em resposta a alterações no diferencial de pressão de fluido através do membro de atuação, que podem ser transmitidas através do membro de suporte (opcionalmente através do furo ou de algum outro conduíte de fluido).[0023] Optionally, the support member comprises a sleeve, having a hole with an axis that is optionally coaxial with the axis of the housing. The support member optionally allows fluid communication axially from one side of the support member to the other, optionally through the hole. Optionally, the actuating member may be moved between different positions in response to changes in the fluid pressure differential across the actuating member, which may be transmitted through the supporting member (optionally through the bore or some other fluid conduit). .

[0024] Opcionalmente, o membro de atuação pode compreender um pistão, que pode ser vedado dentro de um furo do alojamento, opcionalmente em um local espaçado dos recessos. Opcionalmente o pistão possui mais de uma vedação, dividindo porções do furo em diferentes zonas entre as vedações. Opcionalmente, as diferentes posições axiais adotadas pelo membro de atuação dentro do furo acionam diferentes configurações de uma ferramenta conectada ao conjunto do atuador e sob seu controle. Opcionalmente, as posições separadas do membro de atuação correspondem a estados separados de atuação da ferramenta de fundo de poço. Por exemplo, em um exemplo, o membro de atuação pode ele próprio compreender uma parte da ferramenta, por exemplo um componente de um sistema de válvula de luva deslizante, que desliza axialmente dentro do alojamento para mover as respectivas aberturas no membro de atuação e no membro fixo dentro e fora de alinhamento, e opcionalmente para variar a extensão da sobreposição de tais aberturas a fim de controlar a área da seção transversal de um conduíte de fluido permitindo o movimento radial do fluido através das paredes do membro de atuação e do membro fixo. Opcionalmente, as diferentes posições axiais podem representar posições intermediárias de indexação que não acionam alterações individuais em função de uma ferramenta, por exemplo, a abertura de uma válvula ou semelhante, mas que individualmente avançam a ferramenta em direção a uma mudança de configuração. Assim, mudanças sequenciais na pressão diferencial aplicada ao conjunto podem mover o conjunto através de posições intermediárias de transição antes de uma etapa final de atuação.[0024] Optionally, the actuating member may comprise a piston, which may be sealed within a bore of the housing, optionally at a location spaced from the recesses. Optionally, the piston has more than one seal, dividing portions of the hole into different zones between the seals. Optionally, different axial positions adopted by the actuating member within the hole actuate different configurations of a tool connected to the actuator assembly and under its control. Optionally, separate positions of the actuation member correspond to separate actuation states of the downhole tool. For example, in one example, the actuating member may itself comprise a tool part, e.g. a component of a sliding sleeve valve system, which slides axially within the housing to move respective openings in the actuating member and the fixed member in and out of alignment, and optionally to vary the extent of overlap of such openings in order to control the cross-sectional area of a fluid conduit allowing radial movement of fluid through the walls of the actuating member and the fixed member . Optionally, the different axial positions may represent intermediate indexing positions that do not trigger individual changes depending on a tool, for example the opening of a valve or the like, but which individually advance the tool towards a configuration change. Thus, sequential changes in the differential pressure applied to the assembly can move the assembly through intermediate transition positions before a final actuation step.

[0025] Opcionalmente os recessos são fornecidos no membro de atuação. Opcionalmente o membro de suporte compreende uma luva que recebe o membro de atuação. Opcionalmente o membro de suporte se move sobre a superfície do membro de atuação. Opcionalmente o movimento do membro de suporte sobre o membro de atuação é limitado pelo membro fixo.[0025] Optionally recesses are provided in the actuation member. Optionally the supporting member comprises a sleeve that receives the actuating member. Optionally the support member moves over the surface of the actuating member. Optionally the movement of the support member over the actuating member is limited by the fixed member.

[0026] Finalmente pelo menos duas molas helicoidais inclinadas cada uma em um respectivo recesso são fornecidas, mas o número de molas e recessos pode variar em exemplos diferentes.[0026] Finally at least two inclined helical springs each in a respective recess are provided, but the number of springs and recesses may vary in different examples.

[0027] Opcionalmente, o membro de atuação pode ser flexionado axialmente em uma direção por um dispositivo de polarização resiliente, como uma mola, por exemplo uma mola helicoidal, que pode opcionalmente ser mantida em compressão. O movimento do membro de atuação entre posições separadas em relação ao membro fixo pode opcionalmente ser acionado através do controle de um diferencial de pressão de fluido que se opõe à força do dispositivo de polarização. Por exemplo, o dispositivo de polarização pode influenciar o membro de atuação axialmente em uma direção, e um diferencial de pressão de fluido pode influenciar o membro de atuação na direção oposta, a fim de resistir ao movimento do membro de atuação equilibrando a força aplicada pelo dispositivo de polarização. A redução da pressão de fluido em um lado do membro de atuação pode resultar no movimento do membro de atuação sob a força aplicada pelo dispositivo de polarização, que supera o diferencial de pressão mais baixo para mover o membro de atuação axialmente. Aumentar a pressão de fluido no membro de atuação pode superar a força da mola e mover o membro de atuação na direção oposta, comprimindo a mola.[0027] Optionally, the actuating member may be axially flexed in one direction by a resilient biasing device, such as a spring, for example a helical spring, which may optionally be held in compression. Movement of the actuating member between separate positions relative to the fixed member may optionally be actuated by controlling a fluid pressure differential that opposes the force of the biasing device. For example, the biasing device may influence the actuating member axially in one direction, and a fluid pressure differential may influence the actuating member in the opposite direction, in order to resist movement of the actuating member by balancing the force applied by the polarization device. Reducing the fluid pressure on one side of the actuation member may result in movement of the actuation member under the force applied by the biasing device, which overcomes the lower pressure differential to move the actuation member axially. Increasing the fluid pressure in the actuating member can overcome the spring force and move the actuating member in the opposite direction, compressing the spring.

[0028] Opcionalmente o membro de suporte se move em relação à mola em resposta ao movimento do membro de atuação. Opcionalmente, o membro de atuação empurra o membro de suporte entre suas posições separadas. Opcionalmente, o membro de suporte é mantido estático em relação ao membro fixo, à medida que o membro de atuação se move em relação ao membro de suporte, resultando em movimento do membro de suporte em relação à mola. Opcionalmente o membro de atuação é conduzido através do membro de suporte. Opcionalmente o membro de suporte se move em apenas uma direção em relação à mola. Opcionalmente quando o membro de atuação se move em relação ao membro de suporte em uma direção, o membro de suporte mantém sua posição em relação à mola. Opcionalmente quando o membro de atuação se move em relação ao membro de suporte na outra direção, o membro de suporte se move em relação à mola.[0028] Optionally the support member moves relative to the spring in response to movement of the actuation member. Optionally, the actuating member pushes the supporting member between their separate positions. Optionally, the support member is held static relative to the fixed member as the actuating member moves relative to the support member, resulting in movement of the support member relative to the spring. Optionally the acting member is led through the support member. Optionally the support member moves in only one direction relative to the spring. Optionally when the actuating member moves relative to the supporting member in one direction, the supporting member maintains its position relative to the spring. Optionally when the actuating member moves relative to the support member in the other direction, the support member moves relative to the spring.

[0029] Opcionalmente, o movimento axial do membro de atuação em uma primeira direção move o membro de suporte na mesma primeira direção, de modo que o membro de suporte se mova com o membro de atuação na primeira direção. No entanto, em certos exemplos, o membro de suporte se move opcionalmente com o membro de atuação apenas na primeira direção, e quando o membro de atuação se move em uma segunda direção, oposta à primeira direção, o membro de atuação e o membro de suporte opcionalmente se separam, com o membro de suporte opcionalmente permanecendo estático e mantendo sua posição, enquanto o membro de atuação se afasta axialmente do membro de suporte na segunda direção.[0029] Optionally, axial movement of the actuation member in a first direction moves the support member in the same first direction, so that the support member moves with the actuation member in the first direction. However, in certain examples, the supporting member optionally moves with the acting member only in the first direction, and when the acting member moves in a second direction, opposite to the first direction, the acting member and the supporting member support member optionally separate, with the support member optionally remaining static and maintaining its position, while the actuating member moves axially away from the support member in the second direction.

[0030] Opcionalmente, o membro de suporte pode ser centralizado dentro do conjunto, por exemplo, por uma seção de centralização do membro de suporte sendo recebida dentro ou por uma porção do conjunto (por exemplo, um furo) com tolerância estreita e com lados paralelos. Opcionalmente, a seção de centralização do membro de suporte é disposta em uma extremidade do membro de suporte, e normalmente não engata ou suporta nenhuma das molas alojadas nos recessos. Opcionalmente a seção de centralização do membro de suporte tem um diâmetro mais largo do que uma seção de suporte de mola do membro de suporte que é afastada axialmente da seção de centralização do membro de suporte ao longo de seu eixo. Opcionalmente as molas se expandem radialmente a partir dos recessos e engatam a seção de suporte de mola pelas extremidades abertas dos recessos. Opcionalmente, a seção de suporte de mola do membro de suporte engata nas molas e as apoia nos recessos, mantendo sua configuração comprimida dentro do recesso.[0030] Optionally, the support member may be centered within the assembly, for example, by a centering section of the support member being received within or by a portion of the assembly (e.g., a hole) with close tolerance and with sides parallels. Optionally, the centering section of the support member is disposed at one end of the support member, and normally does not engage or support any of the springs housed in the recesses. Optionally the centering section of the support member has a wider diameter than a spring support section of the support member that is axially spaced from the centering section of the support member along its axis. Optionally the springs expand radially from the recesses and engage the spring support section through the open ends of the recesses. Optionally, the spring support section of the support member engages the springs and supports them in the recesses, maintaining their compressed configuration within the recess.

[0031] Opcionalmente, o membro que suporta o ombro também é adaptado para engatar as molas helicoidais inclinadas dentro dos recessos e para apoiá-las, e opcionalmente, energizá-las dentro dos recessos. Opcionalmente, o membro que suporta o ombro possui uma seção de suporte de mola, opcionalmente em seu diâmetro externo, adaptada para apoiar e engatar as molas dentro dos recessos.[0031] Optionally, the shoulder supporting member is also adapted to engage the inclined helical springs within the recesses and to support, and optionally, energize them within the recesses. Optionally, the shoulder supporting member has a spring support section, optionally in its outer diameter, adapted to support and engage the springs within the recesses.

[0032] Opcionalmente o membro que suporta o ombro (por exemplo, o membro de atuação) também é adaptado para ser centralizado dentro do conjunto, por exemplo por uma seção de centralização do membro de atuação sendo recebida dentro de uma seção do furo com tolerância próxima e com lados paralelos. Opcionalmente, a seção de centralização é disposta em uma extremidade do membro, e normalmente não engata em nenhum suporte das molas alojadas nos recessos. A seção de centralização pode compreender ombros espaçados.[0032] Optionally the member supporting the shoulder (e.g., the actuating member) is also adapted to be centered within the assembly, for example by a centering section of the actuating member being received within a hole section with tolerance close and with parallel sides. Optionally, the centering section is arranged at one end of the member, and normally does not engage with any spring supports housed in the recesses. The centering section may comprise spaced shoulders.

[0033] Opcionalmente o membro que suporta o ombro tem várias seções diferentes dispostas sequencialmente ao longo de seu comprimento com diferentes diâmetros. A seção de centralização é opcionalmente disposta em uma extremidade e pode incorporar uma vedação entre os ombros. O diâmetro do membro transita opcionalmente através de uma rampa que coincide com um espaço de expansão radial entre o membro fixo e o membro de atuação no ombro que se encaixa opcionalmente com uma tolerância estreita contra a parte rebaixada do conjunto, opcionalmente a superfície interna da luva de alojamento. O ombro opcionalmente se estende radialmente em relação ao eixo do corpo do conjunto, engatando a parte recuada em um ajuste apertado. O ombro opcionalmente divide a rampa coincidindo com a área de expansão e uma seção de suporte de mola do membro que é opcionalmente disposto em uma extremidade do elemento que suporta o ombro. Opcionalmente a seção de suporte de mola tem um diâmetro diferente de modo que sua superfície é radialmente separada por uma pequena distância da parte rebaixada, de modo que as molas possam se expandir radialmente para fora dos recessos através da pequena distância radial, e engatar a seção de suporte de mola. Opcionalmente, a seção de suporte de mola do membro que suporta o ombro engata nas molas e as apoia dentro dos recessos e permite uma leve expansão limitada das molas para fora dos limites do recesso, ainda mantém uma pequena quantidade de compressão nas molas, de modo que existe opcionalmente uma folga entre a parte rebaixada e a seção de suporte de mola do membro de atuação.[0033] Optionally the member supporting the shoulder has several different sections arranged sequentially along its length with different diameters. The centering section is optionally disposed at one end and may incorporate a seal between the shoulders. The diameter of the member optionally passes through a ramp that coincides with a radial expansion space between the fixed member and the shoulder actuating member that optionally fits with a close tolerance against the recessed part of the assembly, optionally the inner surface of the sleeve. of accommodation. The shoulder optionally extends radially relative to the assembly body axis, engaging the recessed portion in a tight fit. The shoulder optionally divides the ramp coinciding with the expansion area and a spring support section of the member which is optionally disposed at one end of the member supporting the shoulder. Optionally the spring support section has a different diameter so that its surface is radially separated by a small distance from the recessed part, so that the springs can expand radially out of the recesses through the small radial distance, and engage the section spring support. Optionally, the spring support section of the shoulder supporting member engages the springs and supports them within the recesses and allows slight limited expansion of the springs outside the confines of the recess, yet maintains a small amount of compression on the springs so that there is optionally a gap between the recessed portion and the spring support section of the actuating member.

[0034] Mover o membro que suporta o ombro através das extremidades livres dos recessos pode opcionalmente deslocar as molas entre a primeira e a segunda posição inclinada nos recessos, opcionalmente quando o membro que suporta o ombro é movido pelas extremidades livres dos recessos primeiro em uma direção e depois na direção oposta. Mudar as molas entre as diferentes primeira e segunda posições inclinadas, opcionalmente a partir de uma primeira posição na qual a mola engata com o membro que suporta o ombro e resiste à passagem do ombro após o recesso, para uma segunda configuração na qual a mola engata com o acionamento membro e permite a passagem do ombro além do recesso que segura a mola, pode ser usado para interromper o movimento do membro de atuação em posições definidas, por exemplo, quando o ombro atinge um limite de um recesso, e controlar mais precisamente os locais de parada do membro de atuação em relação ao membro fixo.[0034] Moving the shoulder-supporting member through the free ends of the recesses may optionally displace the springs between the first and second inclined positions in the recesses, optionally when the shoulder-supporting member is moved through the free ends of the recesses first in a direction and then in the opposite direction. Changing the springs between different first and second inclined positions, optionally from a first position in which the spring engages with the member supporting the shoulder and resists passage of the shoulder past the recess, to a second configuration in which the spring engages with the actuating member and allows the shoulder to pass beyond the recess holding the spring, can be used to stop the movement of the actuating member at defined positions, for example when the shoulder reaches a limit of a recess, and control more precisely the stopping locations of the acting member in relation to the fixed member.

[0035] Opcionalmente uma mola na segunda configuração pode resistir à passagem do ombro na segunda direção. Opcionalmente o ombro tem primeira e segunda faces, opcionalmente voltadas para direções opostas. Opcionalmente cada uma da primeira e segunda faces é adaptada para engatar com uma mola em uma da primeira e segunda configurações para travar o movimento do membro de atuação em uma primeira ou uma segunda direção. Opcionalmente a primeira face do ombro é adaptada para engatar com uma mola em uma primeira configuração para travar o movimento do membro de atuação em uma primeira direção. Opcionalmente a segunda face do ombro é adaptada para engatar com uma mola em uma segunda configuração para travar o movimento do membro de atuação em uma segunda direção.[0035] Optionally a spring in the second configuration can resist the passage of the shoulder in the second direction. Optionally, the shoulder has a first and second face, optionally facing opposite directions. Optionally each of the first and second faces is adapted to engage with a spring in one of the first and second configurations to lock movement of the actuating member in a first or a second direction. Optionally the first face of the shoulder is adapted to engage with a spring in a first configuration to lock movement of the actuating member in a first direction. Optionally the second face of the shoulder is adapted to engage with a spring in a second configuration to lock movement of the actuating member in a second direction.

[0036] Opcionalmente o ombro mantém uma segunda configuração da mola enquanto a mola está em contato com o ombro. Opcionalmente o ombro tem uma região perfilada que engata na mola e a mantém na segunda configuração. Opcionalmente a mola mantida na segunda configuração pelo ombro resiste à passagem do ombro (por exemplo, a segunda face do ombro) após a referida mola na segunda configuração quando o ombro está se movendo na segunda direção.[0036] Optionally the shoulder maintains a second spring configuration while the spring is in contact with the shoulder. Optionally, the shoulder has a profiled region that engages the spring and maintains it in the second configuration. Optionally the spring maintained in the second configuration by the shoulder resists the passage of the shoulder (e.g., the second face of the shoulder) past said spring in the second configuration when the shoulder is moving in the second direction.

[0037] Opcionalmente, o conjunto compreende um percurso de fluxo de fluido axial através do alojamento. Isso opcionalmente conecta um percurso de fluxo no primeiro lado do conjunto a um percurso de fluxo no segundo lado do conjunto. Assim o conjunto pode opcionalmente conectar-se em linha com um conduíte de fluido em uma coluna de tubulação, por exemplo. Opcionalmente, o conjunto pode ser usado para obstruir o fluxo de fluido do percurso de fluxo de fluido para uma superfície externa do conjunto, por exemplo, para um anel entre o conjunto e uma superfície interna do poço. Este exemplo é útil para ferramentas de circulação por exemplo.[0037] Optionally, the assembly comprises an axial fluid flow path through the housing. This optionally connects a flow path on the first side of the assembly to a flow path on the second side of the assembly. Thus the assembly can optionally connect in-line with a fluid conduit in a piping string, for example. Optionally, the assembly may be used to obstruct fluid flow from the fluid flow path to an external surface of the assembly, for example, to a ring between the assembly and an internal surface of the wellbore. This example is useful for circulation tools for example.

[0038] A invenção também fornece um método de acionar uma ferramenta para um poço de petróleo, gás ou água, a ferramenta tendo um conjunto de atuador compreendendo: um membro fixo tendo um eixo; um membro de atuação móvel axialmente em relação ao membro fixo; uma pluralidade de recessos de extremidade aberta em um dos membros fixos e no membro de atuação em que cada recesso abriga pelo menos parcialmente uma mola helicoidal inclinada; um ombro que se estende radialmente no outro dentre o membro de atuação e o membro fixo adaptado para engatar uma mola helicoidal inclinada dentro de um recesso; um membro de suporte adaptado para cobrir as extremidades abertas dos recessos e ser móvel axialmente em diferentes posições axiais em relação aos recessos; em que o método inclui: mover o membro de atuação axialmente em relação ao membro fixo; mover o membro de suporte além de pelo menos uma parte de uma extremidade aberta de um recesso que abriga uma mola helicoidal inclinada; e restringir o movimento axial do membro de atuação engatando o ombro com pelo menos uma parte da mola helicoidal inclinada que se estende a partir da extremidade aberta do recesso.[0038] The invention also provides a method of actuating a tool for an oil, gas or water well, the tool having an actuator assembly comprising: a fixed member having an axis; an actuating member axially movable with respect to the fixed member; a plurality of open-ended recesses in one of the fixed members and the actuating member wherein each recess at least partially houses an inclined coil spring; a shoulder extending radially the other of the actuating member and the fixed member adapted to engage a helical spring inclined within a recess; a support member adapted to cover the open ends of the recesses and to be axially movable in different axial positions relative to the recesses; wherein the method includes: moving the actuating member axially relative to the fixed member; moving the support member beyond at least a portion of an open end of a recess housing an inclined coil spring; and restricting axial movement of the actuating member by engaging the shoulder with at least a portion of the inclined coil spring extending from the open end of the recess.

[0039] A invenção também fornece uma válvula compreendendo um conjunto de atuador como aqui definido. Certas válvulas de acordo com a presente divulgação podem ser redefinidas para uma posição fechada a partir de qualquer posição de índice da luva, sem necessariamente precisar percorrer todas as posições indexadas, o que pode economizar tempo ao fechar a luva, o que é especialmente significativo em caso de fechamento para restringir uma liberação descontrolada de hidrocarbonetos. Certas válvulas também permitem uma assinatura confirmada de que a luva está totalmente fechada em comparação com uma luva cíclica que depende da posição conhecida da luva pelo operador.[0039] The invention also provides a valve comprising an actuator assembly as defined herein. Certain valves in accordance with the present disclosure can be reset to a closed position from any index position of the sleeve, without necessarily having to cycle through all indexed positions, which can save time when closing the sleeve, which is especially significant in closure case to restrict an uncontrolled release of hydrocarbons. Certain valves also allow a confirmed signature that the sleeve is fully closed compared to a cyclic sleeve which depends on the operator's known position of the sleeve.

[0040] Os vários aspectos da presente invenção podem ser praticados sozinhos ou em combinação com um ou mais dos outros aspectos, como será apreciado pelos técnicos no assunto . Os vários aspectos da invenção podem opcionalmente ser fornecidos em combinação com uma ou mais das características opcionais dos outros aspectos da invenção. Além disso, características opcionais descritas em relação a um aspecto podem tipicamente ser combinadas sozinhas ou juntas com outras características em diferentes aspectos da invenção. Qualquer matéria descrita neste relatório descritivo pode ser combinada com qualquer outra matéria no relatório descritivo para formar uma nova combinação.[0040] The various aspects of the present invention can be practiced alone or in combination with one or more of the other aspects, as will be appreciated by those skilled in the art. The various aspects of the invention may optionally be provided in combination with one or more of the optional features of the other aspects of the invention. Furthermore, optional features described in relation to one aspect may typically be combined alone or together with other features in different aspects of the invention. Any matter described in this specification may be combined with any other matter in the specification to form a new combination.

[0041] Vários aspectos da invenção serão agora descritos em detalhes com referência às figuras anexas. Ainda outros aspectos, características e vantagens da presente invenção são facilmente aparentes a partir de toda a sua descrição, incluindo as figuras, que ilustram vários aspectos e implementações exemplares. A invenção também é capaz de outros e diferentes exemplos e aspectos, e seus vários detalhes podem ser modificados em vários aspectos, tudo sem se afastar do escopo da presente invenção. Por conseguinte, cada exemplo aqui deve ser entendido como tendo ampla aplicação e deve ilustrar uma maneira possível de realizar a invenção, sem pretender sugerir que o escopo desta divulgação, incluindo as reivindicações, seja limitado a esse exemplo. Além disso, a terminologia e a fraseologia aqui utilizadas são usadas apenas para fins descritivos e não devem ser interpretadas como limitativas no escopo. Em particular, salvo indicação em contrário, as dimensões e os valores numéricos aqui incluídos são apresentados como exemplos que ilustram um aspecto possível do objeto reivindicado, sem limitar a divulgação às dimensões ou valores particulares recitados. Todos os valores numéricos nesta divulgação são entendidos como sendo modificados por "cerca de". Todas as formas singulares de elementos, ou quaisquer outros componentes aqui descritos, são entendidas como formas plurais dos mesmos e vice-versa.[0041] Various aspects of the invention will now be described in detail with reference to the attached figures. Still other aspects, features and advantages of the present invention are readily apparent from the entire description thereof, including the figures, which illustrate various aspects and exemplary implementations. The invention is also capable of other and different examples and aspects, and its various details can be modified in various aspects, all without departing from the scope of the present invention. Accordingly, each example herein should be understood as having broad application and should illustrate a possible way of carrying out the invention, without intending to suggest that the scope of this disclosure, including the claims, is limited to that example. Furthermore, the terminology and phraseology used herein are used for descriptive purposes only and should not be construed as limiting in scope. In particular, unless otherwise indicated, the dimensions and numerical values included herein are presented as examples illustrating a possible aspect of the claimed object, without limiting the disclosure to the particular dimensions or values recited. All numerical values in this disclosure are understood to be modified by "about". All singular forms of elements, or any other components described here, are understood as plural forms thereof and vice versa.

[0042] Linguagem como "incluindo", "compreendendo", "tendo", "contendo", ou "envolvendo" e variações das mesmas, devem ser amplas e abranger a matéria listada posteriormente, equivalentes e matéria adicional não recitada, e não se destina a excluir outros aditivos, componentes, números inteiros ou etapas. Da mesma forma, o termo "compreendendo" é considerado sinônimo dos termos "incluindo" ou "contendo" para fins legais aplicáveis. Assim, em todo o Relatório Descritivo e Reivindicações, a menos que o contexto exija de outra forma, a palavra "compreender" ou variações das mesmas como "compreende" ou "compreendendo" serão entendidas como implicando a inclusão de um número inteiro ou grupo de números inteiros, mas não a exclusão de qualquer outro número inteiro ou grupo de números inteiros.[0042] Language such as "including", "comprising", "having", "containing", or "involving" and variations thereof, must be broad and encompass the material listed later, equivalents and additional non-recited material, and not be intended to exclude other additives, components, integers, or steps. Likewise, the term "comprising" is considered synonymous with the terms "including" or "containing" for applicable legal purposes. Accordingly, throughout the Descriptive Report and Claims, unless the context otherwise requires, the word "comprise" or variations thereof such as "comprises" or "comprising" will be understood to imply the inclusion of an integer or group of whole numbers, but not to the exclusion of any other whole number or group of whole numbers.

[0043] Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispositivos, artigos e similares é incluída no relatório descritivo apenas com o objetivo de fornecer um contexto para a presente invenção. Não é sugerido ou representado que algum ou todos esses assuntos fizessem parte da base do estado da técnica ou fossem conhecimento geral comum no campo relevante para a presente invenção.[0043] Any discussion of documents, acts, materials, devices, articles and the like is included in the specification solely for the purpose of providing a context for the present invention. It is not suggested or represented that any or all of these matters formed part of the basis of the prior art or were common general knowledge in the field relevant to the present invention.

[0044] Nesta divulgação, sempre que uma composição, um elemento ou um grupo de elementos é precedido pela frase transitória "compreendendo", entende-se que também contemplamos a mesma composição, elemento ou grupo de elementos com frases transitórias "consistindo essencialmente em", "consistindo", "selecionado do grupo que consiste em", "incluindo", ou "está" precedendo a recitação da composição, elemento ou grupo de elementos e vice-versa. Na presente divulgação, as palavras "tipicamente" ou "opcionalmente" devem ser entendidas como sendo destinadas para indicar características opcionais ou não-essenciais da invenção que estão presentes em certos exemplos, mas que pode ser omitida nos outros sem nos afastarmos do escopo da invenção.[0044] In this disclosure, whenever a composition, an element or a group of elements is preceded by the transitional phrase "comprising", it is understood that we also contemplate the same composition, element or group of elements with transitional phrases "consisting essentially of" , "consisting of", "selected from the group consisting of", "including", or "is" preceding the recitation of the composition, element or group of elements and vice versa. In the present disclosure, the words "typically" or "optionally" are to be understood as being intended to indicate optional or non-essential features of the invention which are present in certain examples, but which may be omitted in others without departing from the scope of the invention. .

[0045] As referências a descrições direcionais e posicionais, como superior e inferior e direções, por exemplo "para cima", "para baixo",”esquerda”, “direita” etc. devem ser interpretadas por um técnico no assunto no contexto dos exemplos descritos para se referir à orientação dos recursos mostrados nos desenhos, e não devem ser interpretados como limitativos da invenção à interpretação literal do termo, mas devem ser entendidos pelo técnico no assunto . Em particular, referências posicionais em relação ao poço como “para cima” e termos similares serão interpretadas para se referir a uma direção em direção ao ponto de entrada do poço no solo ou no fundo do mar, e termos “abaixo” e similares serão ser interpretado para se referir a uma direção distante do ponto de entrada, se o poço referido é um poço vertical convencional ou um poço desviado.[0045] References to directional and positional descriptions, such as top and bottom and directions, for example "up", "down", "left", "right" etc. should be interpreted by one skilled in the art in the context of the examples described to refer to the orientation of the features shown in the drawings, and should not be interpreted as limiting the invention to the literal interpretation of the term, but should be understood by the person skilled in the art. In particular, positional references in relation to the well such as “up” and similar terms will be interpreted to refer to a direction toward the well's entry point into the ground or seabed, and terms “down” and similar terms will be interpreted to refer to a direction away from the entry point, whether the well referred to is a conventional vertical well or a deviated well.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0046] Nos desenhos anexos: a Figura 1 mostra uma vista em corte através de um conjunto de atuador; as Figuras 2-11 mostram vistas ampliadas do arranjo da Fig. 1 em posições sequenciais de atuação; a Figura 12 mostra uma vista em corte através do conjunto de atuação da Fig. 1 na posição da Figura 11; a Figura 13 mostra uma vista em corte ampliada através de um recesso com uma mola helicoidal inclinada; a Figura 14 mostra uma vista em corte ampliada de uma cabeça de pistão no conjunto da figura 1; as Figuras 15-18 mostram um segundo exemplo de um conjunto de atuador em posições sequenciais de atuação; as Figuras 19-22 mostram vistas ampliadas da interação do ombro e molas no segundo exemplo; as Figuras 23-26 mostram um terceiro exemplo de um conjunto de atuador em posições sequenciais de atuação; as Figuras 27-30 mostram vistas ampliadas da interação do ombro e molas no terceiro exemplo; as Figuras 31-37 mostram um quarto exemplo de um conjunto de atuador em posições sequenciais de atuação; as Figuras 38-44 mostram vistas ampliadas das Figuras 31 37; as figuras 45 e 46 mostram vistas ampliadas da interação do ombro e molas nas figuras 32 e 36, respectivamente; As Figuras 47-50 mostram vistas ampliadas de um quinto exemplo de um conjunto de atuador em posições sequenciais de atuação; a Figura 51 mostra o quinto exemplo das Figuras 47-50; e a Figura 52 mostra uma vista de perto da interação do ombro e molas na Fig 49.[0046] In the accompanying drawings: Figure 1 shows a sectional view through an actuator assembly; Figures 2-11 show enlarged views of the arrangement of Fig. 1 in sequential actuation positions; Figure 12 shows a cross-sectional view through the actuation assembly of Figure 1 in the position of Figure 11; Figure 13 shows an enlarged sectional view through a recess with an inclined helical spring; Figure 14 shows an enlarged sectional view of a piston head in the assembly of Figure 1; Figures 15-18 show a second example of an actuator assembly in sequential actuation positions; Figures 19-22 show enlarged views of the interaction of the shoulder and springs in the second example; Figures 23-26 show a third example of an actuator assembly in sequential actuation positions; Figures 27-30 show enlarged views of the interaction of the shoulder and springs in the third example; Figures 31-37 show a fourth example of an actuator assembly in sequential actuation positions; Figures 38-44 show enlarged views of Figures 31-37; Figures 45 and 46 show enlarged views of the interaction of the shoulder and springs in Figures 32 and 36, respectively; Figures 47-50 show enlarged views of a fifth example of an actuator assembly in sequential actuation positions; Figure 51 shows the fifth example of Figures 47-50; and Figure 52 shows a close-up view of the interaction of the shoulder and springs in Fig 49.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0047] Com referência agora aos desenhos, um conjunto de atuador na forma de uma válvula 1 é mostrado nas figuras em seção transversal. A válvula 1 tem um membro fixo na forma de um alojamento 10, com um furo tubular 10b que recebe um membro de atuação neste exemplo assumindo a forma de um pistão 30 compreendendo uma haste sólida que é centralizada dentro do furo 10b. O pistão 30 é vedado no furo 10b por meio de vedações a fim de isolar seletivamente as seções respectivas do furo. O furo 10b tem uma extremidade interna (mostrada no lado direito da figura 1 e figura 12), tendo um diâmetro interno estreito (ID), uma seção central 10c, tendo uma ID ligeiramente maior que a seção interna e uma externa seção, que é perfurada com uma etapa adicional em ID na extremidade externa da válvula 1 (mostrada no lado esquerdo da figura 1 e da figura 12). O aumento gradual no ID do furo entre as seções interna e central, e entre as seções central e externa do furo 10b assume a forma de ombros voltados para a extremidade externa do furo 10b. Na seção central, o pistão 30 é vedado à superfície interna do furo 10b por meio de vedações 34a, 34b, 34c, que podem opcionalmente compreender vedações Oring elastoméricas ou similares.[0047] Referring now to the drawings, an actuator assembly in the form of a valve 1 is shown in the figures in cross section. The valve 1 has a fixed member in the form of a housing 10, with a tubular bore 10b which receives an actuating member in this example taking the form of a piston 30 comprising a solid rod which is centered within the bore 10b. The piston 30 is sealed in the bore 10b by means of seals in order to selectively isolate the respective sections of the bore. Hole 10b has an inner end (shown on the right side of figure 1 and figure 12), having a narrow inner diameter (ID), a center section 10c, having an ID slightly larger than the inner section, and an outer section, which is drilled with an additional ID step on the outer end of valve 1 (shown on the left side of figure 1 and figure 12). The gradual increase in hole ID between the inner and center sections, and between the center and outer sections of hole 10b takes the form of shoulders facing the outer end of hole 10b. In the central section, the piston 30 is sealed to the inner surface of the bore 10b by means of seals 34a, 34b, 34c, which may optionally comprise elastomeric Oring seals or the like.

[0048] O pistão 30 tem uma seção interna, uma seção central e uma cabeça, dispostos sequencialmente ao longo do pistão 30 e com diâmetros diferentes. A seção interna do pistão compreende um eixo estreito que é recebido dentro da seção interna estreita do furo 10b. O eixo estreito da seção interna do pistão 30 é retido por uma tampa de extremidade 36, e um dispositivo de polarização na forma de uma mola de acionamento de pistão resiliente 35 é mantido em compressão entre um ombro 30s no pistão 30, e a parte externa oposta face da tampa de extremidade 36. A tampa de extremidade 36 encosta contra um ombro voltado para fora no furo 10b, no degrau entre as seções interna e central do furo. A mola 35 é assim mantida em compressão em torno da extremidade estreita do eixo do pistão 30 e inclina o pistão para fora do furo 10b, em direção à sua seção externa. O movimento axial do pistão 30 dentro do furo é acionado pela pressão de fluido gerada por uma bomba (não mostrada) fora do furo 10b que aumenta a pressão dentro do furo 10b na parte externa das vedações 34, para superar a força da mola 35 e fazer com que o pistão 30 se retire para dentro do furo 10b, comprimindo a mola 35 ao fazê-lo. O movimento do pistão na direção reversa é controlado equilibrando a pressão que atua nas vedações 34. Quando a pressão é equilibrada contra a força da mola 35, o pistão permanece estático. Quando a força da pressão de fluido é maior que a força da mola 35, o pistão 30 se retira para o furo 10b sob a força da pressão de fluido. Quando a força da pressão de fluido é menor que a força da mola 35, o pistão é expulso do furo pela força da mola.[0048] The piston 30 has an inner section, a central section and a head, arranged sequentially along the piston 30 and with different diameters. The inner section of the piston comprises a narrow shaft which is received within the narrow inner section of bore 10b. The narrow shaft of the inner section of the piston 30 is retained by an end cap 36, and a biasing device in the form of a resilient piston drive spring 35 is held in compression between a shoulder 30s on the piston 30, and the outer opposite face of end cap 36. End cap 36 abuts against an outwardly facing shoulder in hole 10b, in the step between the inner and central sections of the hole. The spring 35 is thus held in compression around the narrow end of the piston shaft 30 and tilts the piston out of the bore 10b towards its outer section. The axial movement of the piston 30 within the bore is driven by fluid pressure generated by a pump (not shown) outside the bore 10b which increases the pressure within the bore 10b on the outside of the seals 34, to overcome the force of the spring 35 and cause the piston 30 to withdraw into the hole 10b, compressing the spring 35 as it does so. The movement of the piston in the reverse direction is controlled by balancing the pressure acting on the seals 34. When the pressure is balanced against the force of the spring 35, the piston remains static. When the fluid pressure force is greater than the spring force 35, the piston 30 withdraws into the hole 10b under the fluid pressure force. When the fluid pressure force is less than the spring force 35, the piston is expelled from the hole by the spring force.

[0049] As vedações 34 são retidas nos ombros no pistão 30 estendendo-se radialmente para fora em direção à superfície interna do furo 10b. Quando as vedações 34 são comprimidas entre as duas superfícies, isso veda as zonas entre as vedações adjacentes 34. O alojamento tem uma entrada 12 e uma saída 13 passando radialmente a partir da superfície externa do alojamento 10 e abrindo para a superfície interna do furo 10b na seção central. Nas aberturas da entrada 12 e saída 13 no furo 10b, a parede interna do furo 10b tem uma respectiva ranhura anular 12g, 13g usinada circunferencialmente em torno da superfície interna do furo 10b, de modo que nessas seções do furo da seção central, o diâmetro interno do furo é maior que nas seções adjacentes, e portanto não é constante. Nas ranhuras 12g, 13g, a parede interna do furo 10b afunila gradualmente radialmente para fora em um ângulo em direção à abertura da entrada 12 e saída 13 no furo 10b.[0049] Seals 34 are retained in the shoulders on piston 30 extending radially outward toward the inner surface of bore 10b. When the seals 34 are compressed between the two surfaces, this seals the zones between the adjacent seals 34. The housing has an inlet 12 and an outlet 13 passing radially from the outer surface of the housing 10 and opening to the inner surface of the bore 10b in the central section. In the inlet 12 and outlet 13 openings in hole 10b, the inner wall of hole 10b has a respective annular groove 12g, 13g machined circumferentially around the inner surface of hole 10b, so that in these sections of the center section hole, the diameter inside the hole is larger than in the adjacent sections, and therefore is not constant. In grooves 12g, 13g, the inner wall of hole 10b gradually tapers radially outward at an angle towards the opening of inlet 12 and outlet 13 in hole 10b.

[0050] Quando as vedações 34 transportadas no pistão 30 são comprimidas entre a superfície interna do furo 10b e a superfície externa do pistão 30 em posições afastadas axialmente das ranhuras anulares 12g, 13g ao redor da entrada 12 e saída 13, as vedações 34 são comprimidos radialmente e resistem ao fluxo de fluido após as vedações 34 no anel. Isso isola as várias zonas entre as vedações, e essa configuração é mostrada na Fig 1. No entanto, quando o pistão 30 desliza axialmente dentro do furo 10b para uma posição em que uma vedação, por exemplo vedação 34b, se move axialmente na ranhura anular 12g ao redor da entrada 12, a vedação 34b não é mais comprimida entre a superfície interna de maior diâmetro do furo 10b e da superfície externa do pistão 30, e não apresenta mais uma barreira ao fluxo de fluido após a vedação. Portanto, o fluido que flui através da entrada 12 pode fluir além da vedação não carregada 34b no anel em cada direção. Assim, o movimento axial do pistão 30 dentro do furo 10b pode abrir e fechar a comunicação de fluido entre a entrada 12 e a saída 13 movendo as vedações 34 para dentro e para fora das ranhuras 12g, 13g. A Figura 1 mostra uma configuração em que a entrada 12 é vedada pelas vedações 34a e 34b em ambos os lados, e a saída 13 é vedada pelas vedações 34b e 34c em ambos os lados; enquanto que na configuração da figura 12, as vedações 34a e 34c são engatadas e resistem ao fluxo de fluido passando por essas vedações nos lados externo e interno da entrada e saída 12, 13, mas a vedação 34b é alinhada axialmente à ranhura 12g, e é espaçada radialmente da superfície interna do furo 10b, e portanto não é comprimida contra a parede do furo, e não apresenta barreira à passagem de fluido, permitindo que o fluido da entrada 12 flua através da abertura na ranhura 12g, e através do anel entre o pistão 30 e a superfície interna do furo 10b, para a saída 13 como mostrado pelas setas na figura 12. Observe que as vedações 34a e 34c nas extremidades opostas do pistão 30 ainda mantêm a integridade da pressão dentro da seção central do furo 10b quando a vedação 34b é descarregada.[0050] When the seals 34 carried on the piston 30 are compressed between the inner surface of the bore 10b and the outer surface of the piston 30 at positions axially apart from the annular grooves 12g, 13g around the inlet 12 and outlet 13, the seals 34 are radially compressed and resist fluid flow past the seals 34 in the ring. This isolates the various zones between the seals, and this configuration is shown in Fig 1. However, when the piston 30 slides axially within the bore 10b to a position where a seal, for example seal 34b, moves axially in the annular groove 12g around inlet 12, seal 34b is no longer compressed between the larger diameter inner surface of hole 10b and the outer surface of piston 30, and no longer presents a barrier to fluid flow after sealing. Therefore, fluid flowing through inlet 12 can flow past the unloaded seal 34b in the ring in each direction. Thus, the axial movement of the piston 30 within the hole 10b can open and close the fluid communication between the inlet 12 and outlet 13 by moving the seals 34 in and out of the grooves 12g, 13g. Figure 1 shows a configuration in which the inlet 12 is sealed by seals 34a and 34b on both sides, and the outlet 13 is sealed by seals 34b and 34c on both sides; whereas in the configuration of figure 12, seals 34a and 34c are engaged and resist the flow of fluid passing through these seals on the outer and inner sides of inlet and outlet 12, 13, but seal 34b is axially aligned with groove 12g, and is spaced radially from the inner surface of the hole 10b, and is therefore not compressed against the wall of the hole, and presents no barrier to the passage of fluid, allowing fluid from the inlet 12 to flow through the opening in the groove 12g, and through the ring between the piston 30 and the inner surface of the bore 10b, to the outlet 13 as shown by the arrows in figure 12. Note that the seals 34a and 34c at opposite ends of the piston 30 still maintain pressure integrity within the center section of the bore 10b when seal 34b is discharged.

[0051] Como será descrito abaixo, este exemplo fornece um mecanismo de indexação para controlar e indexar o movimento entre a configuração fechada da figura 1 onde a entrada 12 é isolada da saída 13, para a configuração aberta da figura 12, onde a entrada 12 está conectada para a saída 13 permitindo o fluxo de fluido entre os dois.[0051] As will be described below, this example provides an indexing mechanism to control and index movement between the closed configuration of Figure 1 where input 12 is isolated from output 13, to the open configuration of Figure 12, where input 12 is connected to outlet 13 allowing fluid flow between the two.

[0052] Como melhor mostrado na figura 14, a extremidade externa do pistão 30 tem uma cabeça 30h com um diâmetro externo maior que a seção central do pistão 30. O diâmetro externo do pistão 30 transita da seção central para a cabeça através de uma rampa 33, que é inclinada em um ângulo em relação à extremidade externa 30o do pistão 30. A cabeça 30h tem uma seção de platô com um diâmetro externo relativamente consistente antes de afunilar radialmente para dentro em um ângulo íngreme no ombro 31 até um nariz cilíndrico 32, que tem um diâmetro externo menor, intermediário entre o platô externo da cabeça 30h e a seção central do pistão 30. O ângulo no ombro externo 31 entre a seção plana do platô e a face frontal angular que leva ao nariz 32 é íngreme, e em alguns exemplos, pode ser substancialmente perpendicular ao eixo do pistão. Neste exemplo, a face angular entre o nariz 32 e o platô é de pelo menos (neste exemplo) 50-55° em relação ao eixo do pistão, e a face em rampa 33 do outro lado da seção do platô entre a seção do platô e a seção central do pistão são no máximo (neste exemplo) aproximadamente 45-50°, apresentando um ângulo mais raso na face interna do platô do que na face externa por razões que serão descritas abaixo. Será entendido que as dimensões e ângulos podem variar em outros exemplos.[0052] As best shown in figure 14, the outer end of the piston 30 has a head 30h with an outer diameter larger than the central section of the piston 30. The outer diameter of the piston 30 transitions from the central section to the head through a ramp 33, which is inclined at an angle to the 30° outer end of the piston 30. The head 30h has a plateau section with a relatively consistent outer diameter before tapering radially inward at a steep angle at the shoulder 31 to a cylindrical nose 32 , which has a smaller outer diameter, intermediate between the outer head plate 30h and the piston center section 30. The angle at the outer shoulder 31 between the flat section of the plateau and the angled front face leading to the nose 32 is steep, and in some examples, it may be substantially perpendicular to the axis of the piston. In this example, the angled face between the nose 32 and the plateau is at least (in this example) 50-55° relative to the piston axis, and the ramped face 33 on the other side of the plateau section between the plateau section and the center section of the piston are at most (in this example) approximately 45-50°, presenting a shallower angle on the inner face of the plateau than on the outer face for reasons that will be described below. It will be understood that dimensions and angles may vary in other examples.

[0053] O alojamento 10 em sua extremidade externa recebe dentro da seção de diâmetro largo com contra-furo uma luva de alojamento 11, com um furo central 11b, melhor visto na figura 8 e na figura 10, que é recebida com uma tolerância estreita dentro da seção externa contra-furo do furo 10b, e que é mantido no lugar por uma luva de travamento com uma rosca externa em sua superfície externa que engata com uma rosca interna na seção de diâmetro grande com contra-furo na extremidade externa do furo 10b, mantendo assim o luva de alojamento 11 comprimida entre a extremidade interna da luva de travamento e um ombro voltado para fora no alojamento 10. Nesta configuração, a luva de alojamento 11 continua essencialmente a superfície interna do furo 10b do alojamento 10 que pode ser substituído conforme necessário desaparafusando a luva de bloqueio. A luva de bloqueio tem um furo central coaxial com o furo 11b da luva de alojamento 11, de modo que o furo 10b continue através da luva de bloqueio e da luva de alojamento 11.[0053] Housing 10 at its outer end receives within the wide diameter section with counter-hole a housing sleeve 11, with a central hole 11b, best seen in figure 8 and figure 10, which is received with a close tolerance within the outer counterbore section of hole 10b, and which is held in place by a locking sleeve with an external thread on its outer surface that engages with an internal thread in the large diameter counterbore section at the outer end of the hole 10b, thereby keeping the housing sleeve 11 compressed between the inner end of the locking sleeve and an outwardly facing shoulder on the housing 10. In this configuration, the housing sleeve 11 essentially continues the inner surface of the bore 10b of the housing 10 which can be Replaced as necessary by unscrewing the locking sleeve. The locking sleeve has a central hole coaxial with the hole 11b of the housing sleeve 11, so that the hole 10b continues through the locking sleeve and the housing sleeve 11.

[0054] A superfície interna da luva de alojamento 11 tem uma pluralidade de recessos na forma de ranhuras anulares circunferenciais 20, melhor vistas na figura 13, que são paralelas entre si e que se estendem circunferencialmente em torno de toda a superfície interna do furo 11b. Cada ranhura 20 tem uma parede inferior 21 que se estende axialmente entre as paredes laterais interna e externa dispostas radialmente e paralelas 22, 23, para formar um arranjo geralmente quadrado, opcionalmente com cantos arredondados entre a parede inferior 21 e as paredes laterais 22, 23. Cada ranhura 20 está aberta no furo 11b da luva de alojamento 11 em uma extremidade interna aberta da ranhura 20. Neste exemplo, as paredes laterais 22, 23 são paralelas e são perpendiculares à parede inferior 21, que é paralela ao eixo do furo, mas em outros exemplos essa geometria pode ser variada. Neste exemplo, os cantos entre as paredes laterais 22, 23 e a parede inferior 21 são arredondados, mas novamente, esse detalhe pode variar em outros exemplos. Cada ranhura é simétrica em torno de um raio do furo (o raio se estende perpendicularmente ao eixo do furo). Cada ranhura possui duas diagonais alternativas entre cantos opostos. Neste exemplo, todas as ranhuras têm a mesma geometria.[0054] The inner surface of the housing sleeve 11 has a plurality of recesses in the form of circumferential annular grooves 20, best seen in figure 13, which are parallel to each other and which extend circumferentially around the entire inner surface of the hole 11b . Each groove 20 has a bottom wall 21 that extends axially between the radially and parallel arranged inner and outer side walls 22, 23, to form a generally square arrangement, optionally with rounded corners between the bottom wall 21 and the side walls 22, 23 Each slot 20 is open in the hole 11b of the housing sleeve 11 at an open inner end of the slot 20. In this example, the side walls 22, 23 are parallel and are perpendicular to the bottom wall 21, which is parallel to the axis of the hole. but in other examples this geometry can be varied. In this example, the corners between the side walls 22, 23 and the bottom wall 21 are rounded, but again, this detail may vary in other examples. Each groove is symmetrical about a radius of the hole (the radius extends perpendicular to the axis of the hole). Each groove has two alternative diagonals between opposite corners. In this example, all slots have the same geometry.

[0055] Cada ranhura 20 retém uma mola helicoidal do tipo liga na forma de uma mola helicoidal inclinada 40, melhor vista na figura 13. As molas helicoidais inclinadas 40 são conhecidas pelo técnico no assunto, e estão disponíveis em, entre outros, Bal Seal Engineering Inc. Exemplos adequados de molas helicoidais são divulgados nos documentos US4655462, US4826144, US4876781 e US4964204, cujas divulgações são aqui incorporadas por referência.[0055] Each groove 20 retains an alloy-type helical spring in the form of an inclined helical spring 40, best seen in figure 13. Inclined helical springs 40 are known to those skilled in the art, and are available from, among others, Bal Seal Engineering Inc. Suitable examples of coil springs are disclosed in US4655462, US4826144, US4876781 and US4964204, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

[0056] Cada mola 40 neste exemplo é enrolada naturalmente em uma configuração elíptica com uma seção transversal através da mola tendo um eixo principal 40x e um eixo menor que é perpendicular ao eixo principal 40x, como melhor mostrado na Fig 13, que mostra a mola 40 em sua configuração de repouso, expandindo-se ligeiramente para fora da extremidade aberta do recesso 20 uma vez que o eixo principal 40x da mola 40 na configuração de repouso é mais longo que as paredes laterais 22, 23 e as diagonais entre os cantos opostos do recesso 20. Na configuração de repouso mostrada na Fig 13, a mola 40 é geralmente simétrica em relação ao eixo do furo, embora adote naturalmente a configuração elíptica com o eixo principal 40x e o eixo menor perpendicular a ele. A mola 40 é mais resiliente e permite maior flexão ao longo do seu eixo menor do que ao longo do seu eixo principal 40x. A fim de caber dentro da ranhura 20, a mola 40 é comprimida de forma resiliente, que armazena energia na mola de 40, e faz com que a mola 40 expanda elasticamente através da extremidade aberta da ranhura 20, por exemplo uma vez que a força de compressão agindo sobre ela foi removida.[0056] Each spring 40 in this example is naturally wound in an elliptical configuration with a cross section through the spring having a 40x major axis and a minor axis that is perpendicular to the 40x major axis, as best shown in Fig 13, which shows the spring 40 in its resting configuration, expanding slightly outward from the open end of the recess 20 since the main axis 40x of the spring 40 in the resting configuration is longer than the side walls 22, 23 and the diagonals between the opposing corners of the recess 20. In the rest configuration shown in Fig 13, the spring 40 is generally symmetrical about the hole axis, although it naturally adopts the elliptical configuration with the major axis 40x and the minor axis perpendicular thereto. Spring 40 is more resilient and allows greater flexion along its minor axis than along its 40x major axis. In order to fit within the groove 20, the spring 40 is resiliently compressed, which stores energy in the spring 40, and causes the spring 40 to expand elastically through the open end of the groove 20, e.g. since the force compression acting on it has been removed.

[0057] Cada mola helicoidal inclinada 40 pode, portanto, ser energizada em compressão dentro de sua ranhura 20 (como mostrado na Fig 1). Quando a mola 40 é comprimida no recesso e é energizada, ou seja quando a extremidade aberta do recesso é coberta, ela pode adotar uma das duas configurações elípticas alternativas com o eixo principal 40x da mola 40 inclinado no eixo longo do furo (isto é, não paralelo ao eixo do furo) em um ângulo entre 0 e 90 graus em relação ao furo quando o recesso é coberto, portanto em cada uma das duas configurações energizadas alternativas, o eixo principal 40x da mola 40 é geralmente alinhado com uma das duas diagonais do recesso conectando os cantos interno e externo opostos do recesso. Veja por exemplo, o arranjo das molas 40a e 40b na Figura 4, que estão adotando configurações comprimidas alternativas e diferentes dentro de suas ranhuras 20, em geral (mas não necessariamente exato) alinhamento com as duas diagonais alternativas das ranhuras 20. O movimento do membro de atuação pode deslocar as molas 40 entre diferentes configurações como será descrito abaixo.[0057] Each inclined helical spring 40 can therefore be energized in compression within its groove 20 (as shown in Fig 1). When the spring 40 is compressed in the recess and is energized, i.e. when the open end of the recess is covered, it may adopt one of two alternative elliptical configurations with the main axis 40x of the spring 40 inclined on the long axis of the hole (i.e. not parallel to the axis of the hole) at an angle between 0 and 90 degrees relative to the hole when the recess is covered, therefore in each of the two alternative energized configurations, the main axis 40x of the spring 40 is generally aligned with one of the two diagonals of the recess connecting the opposite inner and outer corners of the recess. See for example the arrangement of springs 40a and 40b in Figure 4, which are adopting alternative and different compressed configurations within their grooves 20, in general (but not necessarily exact) alignment with the two alternative diagonals of the grooves 20. The movement of the actuation member can displace the springs 40 between different configurations as will be described below.

[0058] O furo interno 11b da luva de alojamento 11 é muito ligeiramente menor em ID do que o furo interno da luva de bloqueio imediatamente adjacente a ele em sua extremidade externa e mantendo a luva de alojamento 11 no lugar dentro da seção externa do furo 10b. O furo da luva de alojamento 11b e o furo da luva de travamento acomodam um membro de suporte que é opcionalmente separado do membro de atuação e neste exemplo é opcionalmente na forma de uma luva de suporte 50 que é cilíndrica e é móvel axialmente dentro do furo 10b entre posições separadas. A luva de suporte 50 tem um furo central 50b permitindo a passagem de fluido através da luva de suporte 50. A luva de suporte 50 é dividida em duas seções com um diâmetro interno comum mas com diâmetros externos diferentes: ou seja uma seção interna que tem um OD relativamente estreito que pode encaixar no furo 11b da luva de alojamento 11; e uma seção externa, que tem um OD maior que não pode se encaixar no furo 11b da luva de alojamento, mas pode ser recebido dentro e pode transladar axialmente através do furo ligeiramente maior da luva de travamento. A seção externa da luva de suporte 50 se encaixa com uma tolerância próxima no furo da luva de travamento, e isso centraliza a luva de suporte 50 dentro do furo 11b da luva de alojamento, de modo que as luvas 50, 11 e a luva de travamento sejam todas coaxial com o eixo 10x do furo 10b. Quando a seção interna da luva de suporte 50 está localizada no furo 11b da luva de alojamento 11, as molas 40 se expandem radialmente dentro das ranhuras 20 e engatam na superfície externa da seção interna da luva de suporte 50, que suporta as molas 40 dentro das ranhuras 20 e mantém suas configurações comprimidas dentro das ranhuras 20. À medida que a seção interna da luva de suporte 50 se move axialmente dentro do furo 11b da luva de alojamento em direção à extremidade externa do furo 10b, a luva de suporte se move através das extremidades opostas de cada uma das ranhuras 20, descobrindo-as em sequência à medida que translada axialmente através do furo 11b na primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos. O OD da seção interna da luva de suporte 50 e o ID da luva de alojamento 11 são muito próximos, com uma tolerância próxima. A passagem da luva de suporte 50 para o furo 11b da esquerda para a direita nos desenhos cobre as extremidades internas abertas das ranhuras 20 em sequência à medida que se move para o furo 11b, e as descobre na sequência inversa à medida que se retira do furo 11b da direita para esquerda. Assim, em diferentes posições da luva de suporte 50, as extremidades abertas de algumas ranhuras 20 são cobertas, e as extremidades abertas de outras ranhuras 20 são descobertas.[0058] The inner hole 11b of the housing sleeve 11 is very slightly smaller in ID than the inner hole of the locking sleeve immediately adjacent to it at its outer end and holding the housing sleeve 11 in place within the outer section of the hole 10b. The housing sleeve hole 11b and the locking sleeve hole accommodate a support member which is optionally separate from the actuation member and in this example is optionally in the form of a support sleeve 50 which is cylindrical and is axially movable within the hole. 10b between separate positions. The support sleeve 50 has a central hole 50b allowing the passage of fluid through the support sleeve 50. The support sleeve 50 is divided into two sections with a common internal diameter but different external diameters: i.e. an internal section that has a relatively narrow OD that can fit into the hole 11b of the housing sleeve 11; and an outer section, which has a larger OD that cannot fit into hole 11b of the housing sleeve, but can be received inside and can translate axially through the slightly larger hole of the locking sleeve. The outer section of the support sleeve 50 fits with close tolerance into the hole of the locking sleeve, and this centers the support sleeve 50 within the hole 11b of the housing sleeve, so that the sleeves 50, 11 and the locking sleeve locking are all coaxial with axis 10x of hole 10b. When the inner section of the support sleeve 50 is located in the hole 11b of the housing sleeve 11, the springs 40 expand radially within the grooves 20 and engage the outer surface of the inner section of the support sleeve 50, which supports the springs 40 in of the grooves 20 and maintains its compressed configurations within the grooves 20. As the inner section of the support sleeve 50 moves axially within the hole 11b of the housing sleeve toward the outer end of the hole 10b, the support sleeve moves through opposite ends of each of the slots 20, uncovering them in sequence as it translates axially through hole 11b in the first right-to-left direction in the drawings. The OD of the inner section of the support sleeve 50 and the ID of the housing sleeve 11 are very close, with close tolerance. Passage of support sleeve 50 into hole 11b from left to right in the drawings covers the open inner ends of slots 20 in sequence as it moves into hole 11b, and uncovers them in reverse sequence as it withdraws from the hole 11b from right to left. Thus, at different positions of the support sleeve 50, the open ends of some grooves 20 are covered, and the open ends of other grooves 20 are uncovered.

[0059] Descobrir a extremidade aberta de uma ranhura 20 acomodando uma mola 40 permite a expansão de uma extremidade externa da mola helicoidal inclinada 40 para fora da ranhura 20 à medida que a ranhura 20 é descoberta, o que neste exemplo pode permitir uma alteração na configuração da mola 40 na ranhura 20. A mudança na configuração da mola pode ocorrer em resposta ao movimento do pistão 30 ou da luva de suporte 50. Cada mola helicoidal inclinada 40 é mantida de forma resiliente em compressão dentro da ranhura 20, e ao descobrir a extremidade aberta de uma ranhura 20 a mola helicoidal inclinada 40 se expande e pelo menos uma parte da extremidade externa da mola helicoidal inclinada 40 se projeta para fora da ranhura 20.[0059] Uncovering the open end of a groove 20 accommodating a spring 40 allows expansion of an outer end of the inclined helical spring 40 out of the groove 20 as the groove 20 is uncovered, which in this example may allow a change in configuration of spring 40 in groove 20. The change in spring configuration may occur in response to movement of piston 30 or support sleeve 50. Each inclined helical spring 40 is resiliently held in compression within groove 20, and upon discovery the open end of a groove 20 the inclined coil spring 40 expands and at least a portion of the outer end of the inclined coil spring 40 projects out of the groove 20.

[0060] A luva de suporte 50 neste exemplo é móvel em cada direção axial dentro do furo 10b, e a posição axial da luva de suporte 50 dentro do furo 10b é opcionalmente mantida por atrito. Opcionalmente, parte do atrito que retém a luva de suporte 50 no lugar dentro do furo surge por arraste entre a superfície interna da luva de bloqueio encostada à superfície externa da seção externa de diâmetro maior da luva de suporte 50, mas opcionalmente o atrito surge principalmente pelas extremidades das molas que se estendem para fora das ranhuras 20 na luva de alojamento 11 encostadas à superfície externa da seção interna da luva de suporte 50 e retardando ou resistindo ao seu movimento axial em relação às molas. Portanto, a força axial aplicada à luva de suporte 50 que supera o atrito pode fazer com que a luva de suporte 50 translade axialmente em relação às ranhuras 20. Opcionalmente, o atrito gerado entre as molas e a luva de suporte pode ser aumentado de várias maneiras, por exemplo, enrugando a superfície da luva de suporte, ou faceando-as com revestimentos de alto atrito, ou criando formações na superfície da luva de suporte como ranhuras anulares para engatar nas extremidades das molas que se expandem para fora dos recessos. Mover as molas para fora do engate com as ranhuras anulares requer força axial adicional a ser aplicada à luva de suporte. O retardamento de atrito do movimento da luva de suporte em relação às molas pode ser útil na resistência ao movimento resultante da vibração normal em uso.[0060] The support sleeve 50 in this example is movable in each axial direction within the hole 10b, and the axial position of the support sleeve 50 within the hole 10b is optionally maintained by friction. Optionally, some of the friction holding the support sleeve 50 in place within the hole arises by drag between the inner surface of the locking sleeve abutting the outer surface of the larger diameter outer section of the support sleeve 50, but optionally the friction arises primarily by the ends of the springs extending outward from the grooves 20 in the housing sleeve 11 abutting the outer surface of the inner section of the support sleeve 50 and retarding or resisting its axial movement relative to the springs. Therefore, the axial force applied to the support sleeve 50 that overcomes friction may cause the support sleeve 50 to translate axially relative to the grooves 20. Optionally, the friction generated between the springs and the support sleeve may be increased by several ways, for example, by roughening the surface of the support sleeve, or facing them with high friction coatings, or creating formations on the surface of the support sleeve such as annular grooves for engaging the ends of springs expanding out of the recesses. Moving the springs out of engagement with the annular grooves requires additional axial force to be applied to the support sleeve. Frictional retardation of the movement of the support sleeve relative to the springs can be helpful in resisting movement resulting from normal vibration in use.

[0061] Para configurar o conjunto para atuação, a luva de suporte 50 é inicialmente pressionada no furo 10b na segunda direção, da esquerda para a direita nos desenhos, de modo que a seção interna da luva de suporte 50 se mova através do furo 11b a partir do exterior do furo (lado esquerdo nos desenhos) até o interior do furo (lado direito nos desenhos) até que a extremidade interna da seção interna da luva de suporte 50 encoste na face externa 30o do pistão 30 como mostrado em Fig 1 e Fig 2. Ao atingir essa configuração, o OD da luva de suporte 50 se moveu da esquerda para a direita em todas as extremidades abertas das ranhuras 20 alojando molas 40d, 40c e 40b. Isso moveu as extremidades externas salientes das molas 40d, 40c e 40d em direção à extremidade interna do furo, de modo que ao comprimirem dentro de suas respectivas ranhuras 20, adotam as primeiras configurações inclinadas comprimidas mostradas na Fig. 1 geralmente alinhadas com uma diagonal , com suas extremidades externas empurrando para fora da ranhura 20 mais afastada da extremidade externa do furo 10b e mais perto do ombro 31 (e voltadas para ele em uma direção axial), enquanto as extremidades internas ficam presas em um canto da extremidade interna da ranhura, mais próxima da extremidade externa do furo 10b e mais afastada do ombro 31 do que as extremidades externas das molas. Uma vez que o movimento da luva de suporte 50 da esquerda para a direita (a segunda direção) está pressionando as molas ao longo de seus eixos menores em vez de seus eixos principais, elas se comprimem nas ranhuras 20 com substancialmente pouca resistência, ou pelo menos com resistência insuficiente para parar o progresso do membro de suporte 50 através do furo na segunda direção. Inicialmente a luva de suporte 50 é movida para dentro além da posição mostrada na Fig 1, para varrer além da primeira mola 40a também, e movê-la para a primeira configuração inclinada mostrada na Fig 1 em uniformidade com as outras molas 40b, c, e d. Enquanto se move para dentro, a extremidade interna da luva de suporte 50 é eventualmente pressionada contra a extremidade externa 30o da cabeça de pistão 30h, de modo que o nariz 32 no pistão seja contíguo com a luva de suporte 50 à medida que passa pela ranhura mais interna que segura a mola 40a ao completar o curso. Quando a mola 40a adotou a primeira configuração comprimida e inclinada mostrada na Fig 1, a força que empurra a luva de suporte 50 é reduzida, permitindo que o pistão 30 empurre a luva de suporte 50 à frente na primeira direção, da direita para a esquerda nos desenhos, fora do furo 10b para a posição da Fig. 1.[0061] To configure the assembly for actuation, the support sleeve 50 is initially pressed into the hole 10b in the second direction, from left to right in the drawings, so that the inner section of the support sleeve 50 moves through the hole 11b from the outside of the hole (left side in the drawings) to the inside of the hole (right side in the drawings) until the inner end of the inner section of the support sleeve 50 abuts the outer 30° face of the piston 30 as shown in Fig 1 and Fig 2. Upon reaching this configuration, the OD of support sleeve 50 has moved from left to right across all open ends of grooves 20 housing springs 40d, 40c and 40b. This has moved the protruding outer ends of springs 40d, 40c and 40d towards the inner end of the hole so that as they compress within their respective grooves 20 they adopt the first compressed inclined configurations shown in Fig. 1 generally aligned with a diagonal, with its outer ends pushing outward from the groove 20 furthest from the outer end of the hole 10b and closest to the shoulder 31 (and facing it in an axial direction), while the inner ends are secured in a corner of the inner end of the groove, closer to the outer end of the hole 10b and further away from the shoulder 31 than the outer ends of the springs. Since the movement of the support sleeve 50 from left to right (the second direction) is pressing the springs along their minor axes rather than their major axes, they compress in the grooves 20 with substantially little resistance, or at least least with insufficient resistance to stop the progress of the support member 50 through the hole in the second direction. Initially the support sleeve 50 is moved inwards beyond the position shown in Fig 1, to sweep past the first spring 40a as well, and move it to the first inclined configuration shown in Fig 1 in uniformity with the other springs 40b, c, and d. While moving inward, the inner end of the support sleeve 50 is eventually pressed against the outer end 30° of the piston head 30h, so that the nose 32 on the piston is contiguous with the support sleeve 50 as it passes through the groove. innermost part that holds spring 40a when completing the stroke. When the spring 40a has adopted the first compressed and inclined configuration shown in Fig 1, the force pushing the support sleeve 50 is reduced, allowing the piston 30 to push the support sleeve 50 forward in the first direction, from right to left. in the drawings, out of hole 10b to the position of Fig. 1.

[0062] Na Fig 1, a ranhura mais interna (primeira) na extremidade interna da mola do alojamento 11b do furo 40a é mostrada axialmente alinhada com o nariz 32 da extremidade externa do pistão 30, que tem um OD muito ligeiramente mais estreito do que a seção interna adjacente da luva de suporte 50.[0062] In Fig 1, the innermost (first) groove on the inner spring end of housing 11b of hole 40a is shown axially aligned with nose 32 of the outer end of piston 30, which has a very slightly narrower OD than the adjacent inner section of the support sleeve 50.

[0063] O diâmetro mais estreito do nariz 32 do pistão 30 significa que a superfície externa do nariz 32 está espaçada radialmente por uma pequena distância da parede interna da luva de alojamento 11, como melhor visto nas Figs. 3, 6 e 8 de modo que o as extremidades externas das molas 40 podem expandir-se radialmente para fora das ranhuras 20 através da pequena distância radial entre a luva de alojamento 11 e o nariz 32, e suportar contra o nariz 32. Além disso, porque o nariz é mais estreito do que a luva de suporte, as molas 40 podem rastrear a transição da luva de suporte 50 para o nariz 32 sem prender o movimento axial do pistão 30 no furo, pois as molas 40 apenas expandem um pouco mais longe das ranhuras 20 ao fazer a transição do degrau entre a luva de suporte 50 e o nariz 32, mantendo as configurações comprimidas e inclinadas nas ranhuras. O nariz 32 suporta as molas dentro das ranhuras 20, mantendo as configurações comprimidas das molas 40 dentro das ranhuras 20 e mantendo-as energizadas de forma resiliente, mas permitindo uma ligeira expansão das extremidades externas das molas 40 fora dos limites da extremidade aberta da ranhura 20 quando engatada com o nariz 32 do pistão 30.[0063] The narrower diameter of the nose 32 of the piston 30 means that the outer surface of the nose 32 is spaced radially a small distance from the inner wall of the housing sleeve 11, as best seen in Figs. 3, 6 and 8 so that the outer ends of the springs 40 can expand radially out of the grooves 20 through the small radial distance between the housing sleeve 11 and the nose 32, and bear against the nose 32. Furthermore , because the nose is narrower than the support sleeve, the springs 40 can track the transition from the support sleeve 50 to the nose 32 without trapping the axial movement of the piston 30 in the bore, as the springs 40 just expand a little more away from the grooves 20 when transitioning the step between the support sleeve 50 and the nose 32, keeping the configurations compressed and inclined in the grooves. The nose 32 supports the springs within the slots 20, maintaining the compressed configurations of the springs 40 within the slots 20 and keeping them resiliently energized, but allowing slight expansion of the outer ends of the springs 40 outside the confines of the open end of the slot. 20 when engaged with nose 32 of piston 30.

[0064] Quando a luva de suporte 50 é empurrada de volta para fora do furo na primeira direção 10b pelo pistão 30 no ciclo inicial, a mola 40a experimenta uma ligeira "colisão" quando a extremidade externa da mola 40a faz a transição entre o OD da luva de suporte 50 no OD menor do nariz ligeiramente mais estreito 32. Isso é suficiente para permitir que a mola se expanda levemente para fora da ranhura e pressione contra o nariz 32, mas a expansão não é suficiente para permitir que a mola 40a mude sua configuração na ranhura 20, portanto, ela permanece na mesma primeira configuração de compressão inclinada mas levemente expandida como mostrado na Fig 2 (um close da Fig 1).[0064] When the support sleeve 50 is pushed back out of the hole in the first direction 10b by the piston 30 in the initial cycle, the spring 40a experiences a slight "bump" as the outer end of the spring 40a transitions between the O.D. of the support sleeve 50 into the smaller OD of the slightly narrower nose 32. This is enough to allow the spring to expand slightly out of the groove and press against the nose 32, but the expansion is not enough to allow the spring 40a to shift its configuration in groove 20, therefore, it remains in the same first inclined but slightly expanded compression configuration as shown in Fig 2 (a close-up of Fig 1).

[0065] Como pode ser visto na Fig. 1 e Fig. 2, na configuração inicial pronta para atuação, cada mola 40 é energizada em sua ranhura 20 e adota uma configuração elíptica energizada com o eixo principal 40x da mola inclinado em um raio do eixo 10x do furo 10b. Duas configurações elípticas energizadas (comprimidas) alternativas diferentes de cada mola 40 são possíveis em cada ranhura 20, com a extremidade externa do eixo principal 40x da mola inclinada 40 sendo inclinada em uma direção através do raio em direção ao ombro 31 ou em na direção oposta afastando-se do ombro 31 e com o eixo principal 40x da mola 40 geralmente (mas não necessariamente exatamente) paralelo ou alinhado com uma das duas diagonais da ranhura 20, entre os cantos opostos da ranhura 20, e o eixo menor da mola 40 sendo paralelo ou alinhado (geralmente e não necessariamente exatamente) com a diagonal oposta da ranhura 20.[0065] As can be seen in Fig. 1 and Fig. 2, in the initial ready-to-actuation configuration, each spring 40 is energized in its groove 20 and adopts an energized elliptical configuration with the spring's main axis 40x inclined at a radius of axis 10x from hole 10b. Two different alternative energized (compressed) elliptical configurations of each spring 40 are possible in each groove 20, with the outer end of the main axis 40x of the inclined spring 40 being inclined in one direction through the radius toward the shoulder 31 or in the opposite direction. away from the shoulder 31 and with the major axis 40x of the spring 40 generally (but not necessarily exactly) parallel or aligned with one of the two diagonals of the groove 20, between opposite corners of the groove 20, and the minor axis of the spring 40 being parallel or aligned (generally and not necessarily exactly) with the opposite diagonal of groove 20.

[0066] O presente exemplo será explicado com referência às duas extremidades do eixo principal 40x da mola. Estes são melhor entendidos como as extremidades interna e externa da mola 40. A extremidade interna da mola 40 está normalmente contida na extremidade interna da ranhura 20. A extremidade externa da mola 40 está geralmente sendo empurrada para fora da extremidade aberta da ranhura 20.[0066] The present example will be explained with reference to the two ends of the 40x main axis of the spring. These are best understood as the inner and outer ends of the spring 40. The inner end of the spring 40 is normally contained within the inner end of the groove 20. The outer end of the spring 40 is generally being pushed out of the open end of the groove 20.

[0067] Neste exemplo, a direção de um movimento contínuo do pistão 30 na primeira direção está fora do furo 10b da direita para a esquerda. Neste exemplo, o pistão 30 suporta o ombro 31 (em outros exemplos, o ombro pode ser estático no alojamento) e, portanto, a direção do movimento do ombro de pistão 31 neste exemplo também é da direita para a esquerda na primeira direção como mostrada na transição entre as posições nas Figs. 1 e 13, nas quais a Fig. 1 é fechada com o pistão 30 totalmente retirado no furo 10b, e a Fig 13 é aberta com o pistão 30 totalmente estendido para fora do furo 10b.[0067] In this example, the direction of continuous movement of the piston 30 in the first direction is outside the hole 10b from right to left. In this example, the piston 30 supports the shoulder 31 (in other examples, the shoulder may be static in the housing) and therefore the direction of movement of the piston shoulder 31 in this example is also from right to left in the first direction as shown in the transition between the positions in Figs. 1 and 13, in which Fig. 1 is closed with the piston 30 fully withdrawn in hole 10b, and Fig 13 is opened with the piston 30 fully extended out of hole 10b.

[0068] Assim quando o pistão está se movendo na primeira direção, para fora do furo da direita para a esquerda nos desenhos, a extremidade interna do eixo principal 40x da mola 40 é a extremidade mais próxima da parte externa do furo e mais afastada do ombro 31 (e voltado axialmente para longe dele), e a extremidade externa da mola é a extremidade mais afastada do furo e mais próxima do ombro 31 (e voltada axialmente em direção a ele), de modo que a extremidade externa geralmente faceia o ombro 31. Obviamente, a direção real do movimento do elemento atuador em diferentes exemplos pode ser modificada, e os detalhes aqui recitados sobre direções e orientações como esquerda e direita etc. são meramente ilustrativos deste exemplo particular , e não devem ser considerado como uma restrição no escopo da presente divulgação uma vez que se aplica a outros exemplos.[0068] Thus when the piston is moving in the first direction, out of the hole from right to left in the drawings, the inner end of the main shaft 40x of the spring 40 is the end closest to the outside of the hole and furthest from the shoulder 31 (and facing axially away from it), and the outer end of the spring is the end furthest from the hole and closest to shoulder 31 (and facing axially towards it), so that the outer end generally faces the shoulder 31. Obviously, the actual direction of movement of the actuating element in different examples can be modified, and the details recited here about directions and orientations such as left and right etc. are merely illustrative of this particular example, and should not be considered as a restriction on the scope of the present disclosure as it applies to other examples.

[0069] Antes de adotar a configuração das Fig. 1 e 2, um curso de redefinição da luva de suporte 50 da esquerda para a direita varreu as extremidades externas salientes das molas 40 ao longo na mesma direção, de modo que o eixo principal 40x de cada mola 40 na Fig. 1 e 2 tem uma extremidade interna disposta na ranhura 20 de frente para a extremidade externa do furo e espaçada radialmente mais longe do eixo do furo na extremidade externa da mola que se projeta a partir da ranhura 20 através da extremidade aberta da ranhura 20, voltada para a extremidade interna do furo e do ombro 31. A extremidade interna da mola 40 está mais distante do ombro 31 do que a extremidade externa da mola 40. Nesta primeira configuração, cada mola 40 resiste à compressão adicional ao longo do seu eixo principal 40x. Isso pode ser usado para resistir ao movimento axial do pistão 30 em uma primeira direção (por exemplo, fora do furo, da direita para a esquerda no presente exemplo).[0069] Before adopting the configuration of Figs 1 and 2, a reset stroke of the support sleeve 50 from left to right swept the protruding outer ends of the springs 40 along in the same direction, so that the main axis 40x of each spring 40 in Fig. 1 and 2 has an inner end disposed in the groove 20 facing the outer end of the hole and spaced radially further away from the axis of the hole in the outer end of the spring projecting from the groove 20 through the open end of groove 20, facing the inner end of the hole and shoulder 31. The inner end of spring 40 is further from shoulder 31 than the outer end of spring 40. In this first configuration, each spring 40 resists additional compression along its main axis 40x. This can be used to resist axial movement of the piston 30 in a first direction (e.g., out of the bore, right to left in the present example).

[0070] Na primeira configuração comprimida inclinada mostrada na Fig 2, a extremidade interna do eixo principal 40x da mola 40a fica voltada axialmente para longe do ombro de pistão 31 e em direção à extremidade externa do furo 10b e é disposta em um canto interno da ranhura 20, entre a parede inferior e a parede lateral à frente do ombro de pistão 31. A extremidade externa do eixo principal 40x da mola 40a está se estendendo a partir da ranhura 20 na frente do ombro de pistão 31, voltada em uma direção axial em direção ao ombro de pistão 31 e mais perto do que a extremidade interna da mola 40a. A mola 40a é mantida nesta primeira configuração, em compressão ao longo de seu eixo principal pelo nariz 32 do pistão, que tem um OD menor do que a seção do platô da cabeça de pistão 30h, que é separado do nariz 32 pelo ombro angular agudo 31. À medida que o pistão 30 se move no furo em uma primeira direção da direita para a esquerda, o ombro 31, que está espaçado da extremidade anterior do pistão 30, se move em direção à extremidade externa do furo 10b, e eventualmente se engata com a parte externa extremidade do eixo principal 40x da mola 40a que se estende a partir da ranhura 20 em frente ao ombro 31. À medida que o ombro 31 se move axialmente na primeira direção, a extremidade externa da mola 40a se desloca sobre o nariz 32 até atingir a transição entre o nariz 32 e o ombro 31. O passo angular relativamente íngreme entre o nariz 32 e o ombro 31 impede que a mola suba no ombro 31 e comprima, porque a mola 40a é altamente resistente à deformação ao longo do eixo principal 40x. Assim, o pistão pode transladar axialmente enquanto a extremidade externa da mola 40a estiver comprimida contra o nariz 32 liso e paralelo ao eixo; no entanto, quando o ombro 31 no pistão engata na extremidade externa do eixo principal 40x da mola 40 sobressaindo da ranhura 20 na primeira configuração, a mola 40a não pode se comprimir ainda mais na ranhura 20 ao longo de seu eixo principal 40x e resiste ao movimento adicional do ombro 31 (e, portanto, o pistão 30) na primeira direção (por exemplo, fora do furo da direita para a esquerda neste exemplo). Uma vez que a extremidade interna da mola 40a está presa no canto da ranhura 20 à frente do ombro 31, a mola 40 não pode se mover ao longo de seu eixo na ranhura 20, nem se deslocar dentro da ranhura 20 para permitir maior deformação em uma configuração diferente. A alta resistência à deformação ao longo do eixo principal 40x da mola 40a presa entre o canto interno da ranhura 20 e o ombro 31 restringe portanto o movimento do pistão 30 na primeira direção após o ponto em que o nariz 32 na extremidade principal do pistão 30 cobre a ranhura 20 e o ombro 31 no pistão 30 engata na extremidade externa da mola 40a sobressaindo da ranhura 20. Neste ponto o pistão 30 pode se retirar na segunda direção oposta no furo (veja a seta na Fig. 3) mas não pode avançar além do ponto da Fig. 2 sem interromper (ou seja, quebrar) a mola 40a, por exemplo, comprimindo-a além limite de deformação plástica e deformando irreversivelmente.[0070] In the first inclined compressed configuration shown in Fig 2, the inner end of the main axis 40x of the spring 40a faces axially away from the piston shoulder 31 and towards the outer end of the hole 10b and is disposed at an inner corner of the groove 20, between the bottom wall and the side wall in front of the piston shoulder 31. The outer end of the main axis 40x of the spring 40a is extending from the groove 20 in front of the piston shoulder 31, facing in an axial direction towards the piston shoulder 31 and closer than the inner end of the spring 40a. The spring 40a is held in this first configuration, in compression along its main axis by the piston nose 32, which has a smaller OD than the piston head plateau section 30h, which is separated from the nose 32 by the acute angular shoulder. 31. As the piston 30 moves in the bore in a first right-to-left direction, the shoulder 31, which is spaced from the front end of the piston 30, moves toward the outer end of the bore 10b, and eventually becomes engages with the outer end of the main shaft 40x of the spring 40a extending from the groove 20 in front of the shoulder 31. As the shoulder 31 moves axially in the first direction, the outer end of the spring 40a moves about the nose 32 until reaching the transition between nose 32 and shoulder 31. The relatively steep angular pitch between nose 32 and shoulder 31 prevents the spring from rising on shoulder 31 and compressing, because spring 40a is highly resistant to deformation along of the main axis 40x. Thus, the piston can translate axially while the outer end of the spring 40a is compressed against the smooth nose 32 and parallel to the axis; however, when the shoulder 31 on the piston engages the outer end of the main axis 40x of the spring 40 protruding from the groove 20 in the first configuration, the spring 40a cannot compress further in the groove 20 along its main axis 40x and resists the further movement of the shoulder 31 (and therefore the piston 30) in the first direction (e.g., out of the hole from right to left in this example). Since the inner end of the spring 40a is secured in the corner of the groove 20 in front of the shoulder 31, the spring 40 cannot move along its axis in the groove 20, nor shift within the groove 20 to allow further deformation in a different configuration. The high resistance to deformation along the main axis 40x of the spring 40a secured between the inner corner of the groove 20 and the shoulder 31 therefore restricts the movement of the piston 30 in the first direction after the point at which the nose 32 at the main end of the piston 30 covers the groove 20 and the shoulder 31 on the piston 30 engages the outer end of the spring 40a protruding from the groove 20. At this point the piston 30 can withdraw in the second opposite direction in the bore (see arrow in Fig. 3) but cannot advance beyond the point of Fig. 2 without interrupting (i.e. breaking) the spring 40a, for example, compressing it beyond the plastic deformation limit and deforming it irreversibly.

[0071] A retirada do pistão 30 de volta ao furo na segunda direção, como é mostrado na transição da Fig 2 para a Fig 3, conduz o pistão para trás da esquerda para a direita no furo 10b para descobrir a extremidade aberta da primeira ranhura que abriga a primeira mola 40a e aciona a rampa 33 para trás contra um ombro voltado para fora no furo 10b que limita o deslocamento axial na segunda direção (na direção da seta mostrada na Fig. 3). Nesta posição , as vedações 34a, b e c ainda isolam a entrada e a saída 12, 13, e impedem qualquer fluxo de fluido através dela. O movimento axial do pistão 30 é acionado neste exemplo, aplicando diferenciais de pressão de fluido através do furo 10b através do pistão 30, que são transmitidos de fora do furo através de uma bomba (não mostrada) em comunicação fluida com a extremidade externa do furo 10b. A pressão de fluido é transmitida através do furo 50b da luva de suporte 50, que não reage às mudanças de pressão e permanece na posição (devido ao atrito principalmente entre a luva de suporte 50 e as molas 40) quando o pistão 30 se retrai para dentro da furo na segunda direção. À medida que o pistão 30 recua na segunda direção e a luva de suporte 50 permanece estática , a extremidade aberta da mola do alojamento de ranhura 40a é descoberta de modo que a mola 40a não é suportada em seu ID e portanto se expande para o furo 11b em uma configuração de repouso ou neutra . Na configuração de repouso ou neutra da mola 40a, o eixo principal 40x da mola 40a não é substancialmente inclinada através do eixo do furo e a mola 40a é expandida parcialmente no furo e fora da ranhura 20, em geral configuração simétrica em torno de um raio do furo como mostrado nas Fig. 3 e Fig. 13. A mola 40a não é mais forçada a adotar a primeira configuração energizada inclinada mostrada na Fig 1, e adota a configuração neutra das Fig. 3 e 13. Na configuração neutra, a mola 40c agora pode ser deslocada, por exemplo girada, na ranhura 20. Isso permite que a mola 40a gire para uma segunda configuração inclinada energizada como será agora descrito, acionado neste caso pelo movimento de retorno do pistão 30 axialmente dentro do furo 11b na primeira direção.[0071] Withdrawing the piston 30 back into the hole in the second direction, as shown in the transition from Fig 2 to Fig 3, drives the piston back from left to right in hole 10b to uncover the open end of the first groove which houses the first spring 40a and drives the ramp 33 backwards against an outwardly facing shoulder in hole 10b that limits axial displacement in the second direction (in the direction of the arrow shown in Fig. 3). In this position, seals 34a, b and c still isolate the inlet and outlet 12, 13, and prevent any fluid flow therethrough. The axial movement of piston 30 is driven in this example by applying fluid pressure differentials across bore 10b via piston 30, which are transmitted from outside the bore via a pump (not shown) in fluid communication with the outer end of the bore. 10b. Fluid pressure is transmitted through hole 50b of support sleeve 50, which does not react to pressure changes and remains in position (due to friction mainly between support sleeve 50 and springs 40) when piston 30 retracts to inside the hole in the second direction. As the piston 30 retreats in the second direction and the support sleeve 50 remains static, the open end of the groove housing spring 40a is uncovered so that the spring 40a is not supported at its ID and therefore expands into the bore. 11b in a rest or neutral configuration. In the rest or neutral configuration of the spring 40a, the main axis 40x of the spring 40a is not substantially inclined through the axis of the hole and the spring 40a is partially expanded in the hole and out of the groove 20, generally symmetrical configuration about a radius of the hole as shown in Fig. 3 and Fig. 13. Spring 40a is no longer forced to adopt the first inclined energized configuration shown in Fig. 1, and adopts the neutral configuration of Fig. 3 and 13. In the neutral configuration, the spring 40c can now be moved, for example rotated, in the groove 20. This allows the spring 40a to rotate to a second energized inclined configuration as will now be described, driven in this case by the return movement of the piston 30 axially within the hole 11b in the first direction .

[0072] Quando a pressão de fluido que atua no pistão 30 para mantê-lo na posição da Fig. 3 é reduzida de modo que a força da pressão de fluido esteja abaixo da força da mola 35, o pistão 30 é empurrado para fora do furo 10b pela mola 35 , movendo-se mais uma vez na primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos (veja a seta na Fig 4). Quando o nariz 32 do pistão 30 passa pela extremidade interna aberta da ranhura que abriga a primeira mola 40a, o pistão 30 empurra a extremidade externa não suportada e saliente da mola 40a na primeira direção, para uma segunda configuração alternativa inclinada energizada da mola 40a com a extremidade interna do eixo principal 40x da mola 40a disposta na ranhura 20 axialmente mais próxima do ombro 31 se aproximando a partir da direita nos desenhos, e a extremidade externa do eixo principal 40x da mola 40a saliente da ranhura 20 (radialmente mais próxima do furo do que a extremidade interna) apontando para fora do ombro 31 em direção à extremidade externa do furo e axialmente mais afastada do ombro 31 do que a extremidade interna da mola 40a, alcançando a configuração mostrada na Fig. 4, na qual o eixo principal 40x da mola 40a está agora alinhado com a diagonal oposta na ranhura 20 em comparação com a configuração mostrada na Fig. 2.[0072] When the fluid pressure acting on the piston 30 to maintain it in the position of Fig. 3 is reduced so that the fluid pressure force is below the force of the spring 35, the piston 30 is pushed out of the hole 10b by spring 35, moving once again in the first right-to-left direction in the drawings (see arrow in Fig 4). When the nose 32 of the piston 30 passes the open inner end of the groove housing the first spring 40a, the piston 30 pushes the unsupported, protruding outer end of the spring 40a in the first direction, toward a second energized inclined alternative configuration of the spring 40a with the inner end of the main shaft 40x of the spring 40a disposed in the groove 20 axially closer to the shoulder 31 approaching from the right in the drawings, and the outer end of the main shaft 40x of the spring 40a protruding from the groove 20 (radially closer to the hole than the inner end) pointing away from the shoulder 31 toward the outer end of the hole and axially further away from the shoulder 31 than the inner end of the spring 40a, achieving the configuration shown in Fig. 4, in which the main axis 40x of spring 40a is now aligned with the opposite diagonal in groove 20 compared to the configuration shown in Fig. 2.

[0073] O ombro 31 engata novamente com a extremidade externa da mola 40a, projetando-se a partir da ranhura 20, mas como a mola 40a mudou a orientação da primeira para a segunda configuração na ranhura 20, o ombro 31 comprime o eixo menor ao invés do eixo principal 40x. Uma vez que o eixo menor da mola 40 é mais compressível do que o eixo principal 40x, o movimento contínuo para a frente do ombro 31 na primeira direção da seta mostrada na Fig. 4 após a posição da Fig. 4 pressiona o ombro 31 contra a face posterior da extremidade externa da mola 40 que se projeta a partir da extremidade aberta da ranhura 20 e comprime a mola 40 na ranhura 20 aplicando força ao longo do eixo menor da mola 40, pressionando a mola 40 ainda mais na ranhura 20 e permitindo a passagem do ombro 31 do pistão 30 passando pela ranhura 20 e a mola comprimida 40a. A mola 40a permanece na segunda configuração comprimida inclinada como mostrada na Fig. 4 à medida que a cabeça de pistão 35 translada axialmente na primeira direção (na direção da seta na Fig 4). Quase ao mesmo tempo que a cabeça de pistão 30h comprime a extremidade externa da mola 40a, a extremidade externa 30o do pistão engata novamente a extremidade interna da luva de suporte estático 50, ainda na mesma posição do ciclo anterior, e mais a translação axial do pistão 30 na primeira direção (na direção da seta na Fig. 40) empurra a luva de suporte 50 ainda mais para fora no furo 10b para a posição da Fig. 5. A mola 40b experimenta a mesma "colisão" ao fazer a transição para o passo ligeiramente para dentro na OD entre a luva de suporte 50 e o nariz 32, mas permanece na mesma primeira configuração inclinada comprimida, como mostrado na Fig 5, com uma expansão ligeiramente mais acentuada fora da ranhura 20 do que as molas 40c e 40d.[0073] Shoulder 31 again engages with the outer end of spring 40a, projecting from groove 20, but as spring 40a has changed orientation from the first to the second configuration in groove 20, shoulder 31 compresses the minor axis instead of the 40x main axis. Since the minor axis of the spring 40 is more compressible than the major axis 40x, continued forward movement of the shoulder 31 in the first direction of the arrow shown in Fig. 4 after the position of Fig. 4 presses the shoulder 31 against the rear face of the outer end of the spring 40 which projects from the open end of the groove 20 and compresses the spring 40 in the groove 20 by applying force along the minor axis of the spring 40, pressing the spring 40 further into the groove 20 and allowing the passage of the shoulder 31 of the piston 30 passing through the groove 20 and the compressed spring 40a. The spring 40a remains in the second inclined compressed configuration as shown in Fig. 4 as the piston head 35 translates axially in the first direction (in the direction of the arrow in Fig. 4). At about the same time as the piston head 30h compresses the outer end of the spring 40a, the outer end 30o of the piston again engages the inner end of the static support sleeve 50, still in the same position as in the previous cycle, plus the axial translation of the piston 30 in the first direction (in the direction of the arrow in Fig. 40) pushes the support sleeve 50 further out in hole 10b to the position of Fig. 5. Spring 40b experiences the same "bump" when transitioning to the step slightly inward at OD between support sleeve 50 and nose 32, but remains in the same first compressed inclined configuration as shown in Fig 5, with a slightly steeper expansion out of groove 20 than springs 40c and 40d .

[0074] Assim, pode-se ver que mover o pistão 30 através da extremidade livre de uma ranhura 20 primeiro em uma direção e depois na direção oposta pode mudar a mola 40a dentro da ranhura de uma posição inclinada comprimida para uma posição neutra, e depois para uma posição inclinada comprimida oposta . Mudar a mola 40a entre diferentes configurações inclinadas, de uma primeira configuração na qual a mola 40a se encaixa com o pistão 30 e resiste à passagem do pistão 30 após a ranhura 20, para uma segunda configuração na qual a mola 40a se encaixa com o pistão 30 e permite a passagem do pistão 30 através da ranhura 20 que segura a mola 40a pode ser usada para parar o movimento do pistão 30 em posições definidas no furo, por exemplo, nos limites das ranhuras, e controlar locais de parada indexados mais precisamente diferentes do pistão 30 no furo que define as posições intermediárias entre configurações abertas e fechadas.[0074] Thus, it can be seen that moving the piston 30 through the free end of a groove 20 first in one direction and then in the opposite direction can change the spring 40a within the groove from a compressed inclined position to a neutral position, and then to an opposite compressed inclined position. Changing the spring 40a between different inclined configurations, from a first configuration in which the spring 40a engages with the piston 30 and resists the passage of the piston 30 past the groove 20, to a second configuration in which the spring 40a engages with the piston 30 and allows the passage of the piston 30 through the groove 20 which holds the spring 40a can be used to stop the movement of the piston 30 at defined positions in the bore, for example at the boundaries of the grooves, and control different more precisely indexed stop locations of piston 30 in the hole that defines the intermediate positions between open and closed configurations.

[0075] Após comprimir a extremidade externa da mola 40a em sua ranhura, o pistão 30 passa pela posição da Fig 4 sob a força da mola de expansão 35, empurrando a luva de suporte 50 à frente no furo 10b na primeira direção mostrada em Fig 5, para a posição mostrada na Fig 5. Aqui a configuração é essencialmente a mesma que na Fig 2, mas movida ao longo de uma ranhura 20 em direção à extremidade externa do furo 10b. Como na configuração da Fig 2, a mola 40b adota a primeira configuração comprimida inclinada mostrada na Fig 5, com uma extremidade interna do eixo principal 40x da mola 40b voltada em uma direção axial para longe do ombro de pistão 31 e disposta em uma parte interna canto da ranhura 20, entre a parede inferior e a parede lateral à frente do ombro de pistão 31 e mais distante do ombro de pistão 31 do que a extremidade externa da mola 40b, e a extremidade externa do eixo principal 40x da mola 40b se projeta a partir da ranhura 20 na frente do ombro de pistão 31, voltada para uma direção axial em direção ao ombro de pistão 31 e mais próxima (na direção axial) do que a extremidade interna. A mola 40b é mantida de forma resiliente em compressão pelo nariz 32 do pistão, e à medida que o pistão 30 se move no furo em uma primeira direção da direita para a esquerda, o ombro 31 engata com a extremidade externa do eixo principal 40x da mola 40b que se estende a partir da ranhura 20 na frente do ombro 31. O ângulo íngreme no ombro 31 atua como um batente, e a alta resistência à deformação ao longo do eixo principal 40x impede ou resiste a movimentos adicionais do pistão 30 na primeira direção após o ponto da Fig 5 no nariz 32 na extremidade principal do pistão 30 cobrir a ranhura 20 e o ombro 31 no pistão 30 engata na extremidade externa da mola 40 se projetando a partir da ranhura 20, geralmente da mesma maneira que explicada para a configuração da Fig. 2, mas movida ao longo de uma mola 40 . Neste ponto, o pistão 30 pode se retirar na segunda direção oposta no furo (ver a seta na Fig 6), mas não pode avançar para fora do furo além do ponto na Fig 5. Observe que no ponto da Fig 5, a mola 40a não é compactada, porque está alinhada axialmente com um espaço livre 30f no anel entre o furo 10b e o pistão 30 atrás da rampa 33 na cabeça de pistão 30h, e portanto a mola 40a adota uma posição neutra não comprimida em sua ranhura. Isto não apresenta resistência substancial à passagem do pistão 30 em qualquer direção após a mola 40a.[0075] After compressing the outer end of the spring 40a in its groove, the piston 30 passes through the position of Fig 4 under the force of the expansion spring 35, pushing the support sleeve 50 forward in the hole 10b in the first direction shown in Fig 5, to the position shown in Fig 5. Here the configuration is essentially the same as in Fig 2, but moved along a groove 20 towards the outer end of the hole 10b. As in the configuration of Fig. corner of the groove 20, between the bottom wall and the side wall in front of the piston shoulder 31 and further from the piston shoulder 31 than the outer end of the spring 40b, and the outer end of the main shaft 40x of the spring 40b projects from the groove 20 in front of the piston shoulder 31, facing in an axial direction towards the piston shoulder 31 and closer (in the axial direction) than the inner end. The spring 40b is resiliently held in compression by the nose 32 of the piston, and as the piston 30 moves in the bore in a first right-to-left direction, the shoulder 31 engages with the outer end of the main shaft 40x of the piston. spring 40b extending from groove 20 in front of shoulder 31. The steep angle in shoulder 31 acts as a stop, and the high resistance to deformation along the main axis 40x prevents or resists further movement of piston 30 in the first direction after the point of Fig 5 on the nose 32 on the leading end of the piston 30 covers the groove 20 and the shoulder 31 on the piston 30 engages the outer end of the spring 40 projecting from the groove 20, generally in the same manner as explained for the configuration of Fig. 2, but moved along a spring 40. At this point, the piston 30 can withdraw in the second opposite direction into the hole (see arrow in Fig 6), but cannot advance out of the hole beyond the point in Fig 5. Note that at the point in Fig 5, spring 40a is not compressed, because it is aligned axially with a free space 30f in the ring between the hole 10b and the piston 30 behind the ramp 33 in the piston head 30h, and therefore the spring 40a adopts an uncompressed neutral position in its groove. This presents no substantial resistance to the passage of the piston 30 in any direction past the spring 40a.

[0076] Um aumento da pressão de fluido na parte externa do furo 10b aciona novamente o pistão 30 na segunda direção de volta para o furo 10b para alcançar a posição mostrada na Fig 6, que descobre as extremidades abertas das ranhuras que abrigam as duas molas 40a e 40b , que então adotam a mesma posição neutra e podem ser rotacionados em suas ranhuras 20 e/ou passados pelo pistão 30 sem resistência substancial como descrito anteriormente . A cabeça 30h do pistão 30 pode facilmente comprimir as molas 40b e 40a em suas ranhuras pois estão na posição neutra. A configuração da Fig 6 é a mesma da Fig 3, com o pistão 30 incapaz de se mover mais na segunda direção , exceto que a luva de suporte 50 se moveu ainda mais ao longo da fileira de ranhuras 20 em direção à extremidade externa do furo 10b, e descobriu as duas molas do alojamento de ranhuras 40a e 40b. A luva de suporte 50 permanece onde está quando o pistão 30 se afasta dele na segunda direção, devido ao atrito entre a luva de suporte 50 e as molas 40.[0076] An increase in fluid pressure on the outside of hole 10b again drives piston 30 in the second direction back to hole 10b to reach the position shown in Fig 6, which uncovers the open ends of the grooves housing the two springs 40a and 40b, which then adopt the same neutral position and can be rotated in their grooves 20 and/or passed by the piston 30 without substantial resistance as previously described. The head 30h of the piston 30 can easily compress the springs 40b and 40a in their grooves as they are in the neutral position. The configuration of Fig 6 is the same as Fig 3, with the piston 30 unable to move further in the second direction, except that the support sleeve 50 has moved further along the row of grooves 20 towards the outer end of the bore. 10b, and uncovered the two spline housing springs 40a and 40b. The support sleeve 50 remains where it is when the piston 30 moves away from it in the second direction, due to friction between the support sleeve 50 and the springs 40.

[0077] A partir da posição mostrada na Fig. 6, a pressão de fluido é então reduzida novamente, permitindo que a força da mola retorne o pistão 30 na primeira direção conforme mostrada na Fig. 7, até o nariz 32 embaixo da mola 40c, que encosta no ombro 31 do pistão 30. Esta posição é mantida pelos mesmos motivos explicados acima em relação às Figuras 2 e 5, como o ombro 31 encosta na extremidade saliente externa da mola 40c e não pode ir mais longe na primeira direção devido à alta resistência à compressão da mola 40c enquanto ela está em sua primeira configuração. O pistão 30 é novamente redefinido para a configuração da Fig 8, aumentando a pressão de fluido para superar a força da mola conforme descrito em relação à Fig 6, e mover o pistão 30 de volta para o furo 10b na segunda direção como mostrado pela seta na Fig 8 para a posição de parada.[0077] From the position shown in Fig. 6, the fluid pressure is then reduced again, allowing the spring force to return the piston 30 in the first direction as shown in Fig. 7, to the nose 32 beneath the spring 40c , which abuts the shoulder 31 of the piston 30. This position is maintained for the same reasons explained above in relation to Figures 2 and 5, as the shoulder 31 abuts the outer protruding end of the spring 40c and cannot go any further in the first direction due to the high compressive strength of the 40c spring while it is in its first configuration. The piston 30 is again reset to the configuration of Fig 8, increasing the fluid pressure to overcome the spring force as described in relation to Fig 6, and moving the piston 30 back to the hole 10b in the second direction as shown by the arrow. in Fig 8 to the stop position.

[0078] Observe que o pistão 30 foi transladado em primeira e segunda direções alternadas, sendo impedido de se mover na primeira direção em cada mola 40 quando a mola 40 está na primeira configuração comprimida com a extremidade externa projetando-se a partir da ranhura e mais perto do ombro 31, mas passando cada mola na primeira direção sem resistência substancial (em cada direção) quando a mola 40 estava em uma configuração neutra ou uma segunda compressão, porque cada uma dessas configurações poderia ser comprimida na ranhura por compressão da mola ao longo seu eixo menor , considerando que as molas na primeira configuração resistem à compressão na ranhura ao longo de seus eixos principais e portanto atuam como um batente. Observe que em cada transição, o pistão avança axialmente de maneira gradual adicionalmente na primeira direção para fora do furo 10b do que era possível nas transições anteriores, e que a posição de parada ou indexação é ditada pela posição das ranhuras 20. Até agora, isso não levou a nenhuma alteração no estado de atuação do conjunto, porque embora as vedações 34a, b e c no pistão 30 tenham se movido axialmente com o pistão 30 no furo 10b, elas permaneceram comprimidas no anel entre o furo 10b e o pistão 30 nos lados opostos da entrada 12 e saída 13, e portanto ainda está isolando a entrada 12 da saída 13, embora a vedação 34c esteja agora mais próxima da saída 13 do que era anteriormente, e a vedação 34b está mais perto agora da entrada 12. Observe também que o ombro 31 no pistão 30 atua como um batente unidirecional para o membro de atuação, reagindo com as molas para interromper o movimento na primeira direção se a mola à frente dele estiver na primeira configuração, mas permitindo o movimento na segunda direção em cada configuração das molas.[0078] Note that the piston 30 has been translated in alternating first and second directions, being prevented from moving in the first direction on each spring 40 when the spring 40 is in the first compressed configuration with the outer end protruding from the groove and closer to the shoulder 31, but passing each spring in the first direction without substantial resistance (in each direction) when the spring 40 was in a neutral or second compression configuration, because each of these configurations could be compressed in the groove by compression of the spring at the same time. along its minor axis, considering that the springs in the first configuration resist compression in the groove along their main axes and therefore act as a stop. Note that at each transition, the piston advances axially in a stepwise manner further in the first direction out of hole 10b than was possible in previous transitions, and that the stopping or indexing position is dictated by the position of the grooves 20. So far, this did not lead to any change in the actuation state of the assembly, because although the seals 34a, b and c in the piston 30 moved axially with the piston 30 in the hole 10b, they remained compressed in the ring between the hole 10b and the piston 30 on the opposite sides from inlet 12 and outlet 13, and is therefore still isolating inlet 12 from outlet 13, although seal 34c is now closer to outlet 13 than it was previously, and seal 34b is now closer to inlet 12. Also note that shoulder 31 on piston 30 acts as a one-way stop for the actuating member, reacting with the springs to stop movement in the first direction if the spring in front of it is in the first setting, but allowing movement in the second direction in each setting of the springs.

[0079] No próximo ciclo a pressão de fluido é reduzida na configuração da Fig 8 e a força da mola retorna o pistão 30 para a configuração da Fig 9. A vedação 34b está agora relativamente perto da ranhura 12g que circunda a entrada 12, mas ainda é comprimida e ainda resiste à comunicação fluida entre a entrada e a saída 12, 13. O pistão 30 atinge seu limite máximo de deslocamento na primeira direção (da seta mostrada na Fig 9) quando o ombro 31 encosta na extremidade saliente externa da mola 40d, e a pressão de fluido é então aumentada novamente a partir da bomba para acionar o pistão 30 de volta ao furo 10b para o arranjo da Fig 10, que é o ciclo final antes da atuação da válvula 1. Como antes, o pistão 30 empurrou a luva de suporte 50 para além do alojamento da ranhura na mola final 40d, que agora não é suportada quando a luva de suporte 50 permaneceu em posição quando o pistão se retraiu para a posição da Fig. 10.[0079] In the next cycle the fluid pressure is reduced in the configuration of Fig 8 and the spring force returns the piston 30 to the configuration of Fig 9. Seal 34b is now relatively close to the groove 12g that surrounds the inlet 12, but is still compressed and still resists fluid communication between the inlet and outlet 12, 13. The piston 30 reaches its maximum limit of displacement in the first direction (of the arrow shown in Fig 9) when the shoulder 31 touches the outer protruding end of the spring 40d, and fluid pressure is then increased again from the pump to drive piston 30 back to bore 10b for the arrangement of Fig 10, which is the final cycle before actuation of valve 1. As before, piston 30 pushed the support sleeve 50 past the groove housing in the end spring 40d, which is now unsupported as the support sleeve 50 remained in position when the piston retracted to the Fig. 10 position.

[0080] Observe que em cada ciclo, a extensão alongada do nariz 32 empurrou a luva de suporte 50 para além da ranhura que abriga a mola na primeira configuração comprimida que para o pistão. Assim, em cada ciclo, quando o pistão se move no furo, ele empurra a luva de suporte 50 entre suas diferentes posições, e remove o suporte da luva de suporte 50 da extremidade aberta do recesso, uma mola por vez. Assim, quando o nariz 32 se retrai no furo 10b após a parada na mola, a mola 40 é deslocada de sua primeira configuração comprimida, na qual pode impedir que a mola avance axialmente no furo na primeira direção , para uma posição neutra em que a mola 40 permite a passagem do pistão 30 em cada direção sem resistência substancial.[0080] Note that in each cycle, the elongated extension of the nose 32 pushed the support sleeve 50 beyond the groove housing the spring in the first compressed configuration that stops the piston. Thus, in each cycle, when the piston moves in the bore, it pushes the support sleeve 50 between its different positions, and removes the support sleeve holder 50 from the open end of the recess, one spring at a time. Thus, when the nose 32 retracts into the hole 10b after stopping on the spring, the spring 40 is displaced from its first compressed configuration, in which it may prevent the spring from advancing axially in the hole in the first direction, to a neutral position in which the spring 40 allows piston 30 to pass in each direction without substantial resistance.

[0081] Assim, no ciclo final entre as posições da Fig. 10 e da Fig. 11, quando a pressão de fluido é reduzida, a força da mola empurra o pistão 30 axialmente através do furo 10b, passando por todas as molas 40a, b, e c que estão todos na posição neutra e oferecem pouca ou nenhuma resistência à passagem do pistão 30. Assim, o pistão 30 se move sob a força da mola comprimida 35 até que a vedação 34b entre na ranhura 12g na entrada, e perde sua função de vedação pois não é mais comprimida pelas paredes opostas. Existe agora um percurso de fluido aberto entre a entrada 12 e a saída 13, embora vazamentos nas duas extremidades do pistão 30 ainda sejam impedidos pelas vedações 34a e 34c. Portanto, enquanto o conjunto está na posição Fig 11 e Fig 13 (que são iguais) a válvula está aberta e o fluido pode fluir da entrada 12 para a saída 13.[0081] Thus, in the final cycle between the positions of Fig. 10 and Fig. 11, when the fluid pressure is reduced, the spring force pushes the piston 30 axially through hole 10b, passing through all springs 40a, b, and c which are all in the neutral position and offer little or no resistance to the passage of the piston 30. Thus, the piston 30 moves under the force of the compressed spring 35 until the seal 34b enters the groove 12g at the inlet, and loses its sealing function as it is no longer compressed by the opposing walls. There is now an open fluid path between inlet 12 and outlet 13, although leaks at both ends of piston 30 are still prevented by seals 34a and 34c. Therefore, while the assembly is in position Fig 11 and Fig 13 (which are the same) the valve is open and fluid can flow from inlet 12 to outlet 13.

[0082] A válvula 1 pode ser redefinida movendo a luva de suporte 50 (que empurra o pistão à frente dele) axialmente de volta para o furo na segunda direção (mostrada pela seta na Fig 3) em um curso de redefinição até que a extremidade interna da luva de suporte 50 tenha passado pelo alojamento de ranhura da mola 40a e a rampa 33 tenha sido empurrada para fora do alojamento como mostrado na Fig 3, e todas as molas 40a, b, c, e d foram redefinidas em suas primeiras configurações comprimidas inclinadas mostradas em Fig 1, e são suportadas a partir do interior pela luva de suporte 50. Opcionalmente, a luva de suporte pode ser movida por um pistão (que pode ser parte integrante da luva de suporte ou pode ser um item separado e que pode opcionalmente incorporar áreas vedadas diferenciais) que podem ser ativadas por uma linha de controle separada, fornecendo pressão de fluido para mover a luva de suporte axialmente no furo 10b. Uma vez que as molas 40 foram redefinidas além das posições da Fig. 1, a pressão pode ser liberada, e o pistão 30 retornará o conjunto sob a força da mola 35 para a posição da Fig. 1, onde é restringido pela primeira configuração inclinada comprimida da mola 40a.[0082] Valve 1 can be reset by moving the support sleeve 50 (which pushes the piston in front of it) axially back into the bore in the second direction (shown by the arrow in Fig 3) in a reset stroke until the end internal support sleeve 50 has passed through the spring groove housing 40a and the ramp 33 has been pushed out of the housing as shown in Fig 3, and all springs 40a, b, c, and d have been reset to their first compressed configurations. inclined cylinders shown in Fig 1, and are supported from the inside by the support sleeve 50. Optionally, the support sleeve may be moved by a piston (which may be an integral part of the support sleeve or may be a separate item and which may optionally incorporate differential sealed areas) which can be activated by a separate control line, providing fluid pressure to move the support sleeve axially in hole 10b. Once the springs 40 have been reset beyond the positions of Fig. 1, the pressure can be released, and the piston 30 will return the assembly under the force of spring 35 to the position of Fig. 1, where it is restrained by the first inclined configuration. compressed spring 40a.

[0083] No presente exemplo, as diferentes posições axiais intermediárias adotadas pelo pistão 30 dentro do furo 10b são usadas como pontos de indexação que, neste exemplo, não acionam configurações diferentes de entrada e saída, mas que avançam o conjunto para a posição final em que a mudança de configuração é acionada na transição entre as posições na Figura 10 e na Figura 11. No entanto, em outros exemplos, cada posição do pistão 30 poderia afetar uma mudança de configuração diferente no conjunto. Em alguns exemplos, uma ferramenta pode ser conectada ao conjunto do atuador e pode operar sob seu controle. Por exemplo, as posições separadas do membro de atuação podem corresponder a estados separados de atuação da ferramenta de fundo de poço. Em um exemplo, o pistão 30 pode ele próprio, compreender uma parte da ferramenta, por exemplo um componente de um sistema de válvula de luva deslizante, que desliza axialmente dentro do alojamento, a fim de mover as respectivas aberturas em uma luva deslizante conectada ao pistão 30 dentro e fora do alinhamento com um percurso de fluxo que controla o fluxo de fluido, ou para variar a extensão da sobreposição de tais aberturas a fim de aumentar ou diminuir a área da seção transversal de um conduíte de fluido aumentando ou diminuindo gradualmente o fluxo de fluido de maneira gradual em cada posição.[0083] In the present example, the different intermediate axial positions adopted by the piston 30 within the hole 10b are used as indexing points which, in this example, do not trigger different input and output configurations, but which advance the assembly to the final position in that the configuration change is triggered at the transition between the positions in Figure 10 and Figure 11. However, in other examples, each position of the piston 30 could affect a different configuration change in the assembly. In some examples, a tool may be connected to the actuator assembly and may operate under its control. For example, separate positions of the actuation member may correspond to separate actuation states of the downhole tool. In one example, the piston 30 may itself comprise a tool part, for example a component of a sliding sleeve valve system, which slides axially within the housing in order to move respective openings in a sliding sleeve connected to the piston 30 in and out of alignment with a flow path that controls fluid flow, or to vary the extent of overlap of such openings in order to increase or decrease the cross-sectional area of a fluid conduit by gradually increasing or decreasing the fluid flow gradually in each position.

[0084] Com referência agora às Figs. 15-22, um segundo exemplo de um conjunto de atuador na forma de uma válvula 101 tem características semelhantes à válvula 1, que são referenciadas com o mesmo número, mas aumentadas em 100. Um técnico no assunto é direcionado para o primeiro exemplo aqui descrito para uma descrição completa de partes semelhantes. A válvula 101 tem um membro fixo na forma de um alojamento 110, com um furo tubular 110b que recebe um membro de atuação neste exemplo tomando a forma de um pistão 130 que é centralizado dentro do furo 110b e vedado no furo como anteriormente descrito. A extremidade interna do furo é substancialmente a mesma que o conjunto de válvula 1. As diferenças entre o primeiro e o segundo exame geralmente estão relacionadas à extremidade externa do furo e à cabeça do pistão.[0084] Referring now to Figs. 15-22, a second example of an actuator assembly in the form of a valve 101 has similar characteristics to valve 1, which are referenced with the same number but increased by 100. One skilled in the art is directed to the first example described herein. for a complete description of similar parts. The valve 101 has a fixed member in the form of a housing 110, with a tubular bore 110b which receives an actuating member in this example taking the form of a piston 130 which is centered within the bore 110b and sealed in the bore as previously described. The inner end of the bore is substantially the same as valve assembly 1. The differences between the first and second examination are generally related to the outer end of the bore and the piston head.

[0085] Enquanto no primeiro exemplo, o ombro está localizado no membro de atuação do pistão e os recessos e molas estão localizados no membro fixo do alojamento, no segundo exemplo, estes são invertidos, e o ombro está localizado no membro fixo de uma luva de alojamento, enquanto os recessos e molas estão localizados no membro de atuação do pistão.[0085] While in the first example, the shoulder is located in the piston actuating member and the recesses and springs are located in the fixed member of the housing, in the second example, these are reversed, and the shoulder is located in the fixed member of a sleeve. housing, while the recesses and springs are located in the piston actuating member.

[0086] No segundo exemplo, o curso para dentro do pistão 130 é limitado pelas respectivas bordas chanfradas opostas na extremidade externa do pistão 130 e uma luva de alojamento 111. A luva de alojamento 111 é presa ao alojamento 110 por uma rosca de parafuso e tem um ombro 131 semelhante ao ombro 31 no primeiro exemplo, mas voltado na direção oposta, em direção à extremidade interna do furo 110b. A luva de alojamento 111 tem um furo central que é coaxial com o furo 110b do alojamento 110.[0086] In the second example, the inward travel of the piston 130 is limited by respective opposing beveled edges on the outer end of the piston 130 and a housing sleeve 111. The housing sleeve 111 is secured to the housing 110 by a screw thread and has a shoulder 131 similar to shoulder 31 in the first example, but facing in the opposite direction, toward the inner end of hole 110b. The housing sleeve 111 has a central hole that is coaxial with the hole 110b of the housing 110.

[0087] A superfície externa do pistão 130 tem uma pluralidade de recessos na forma de ranhuras anulares circunferenciais 120 tendo uma geometria semelhante às ranhuras 20. Cada ranhura 120 retém uma mola helicoidal do tipo liga na forma de uma mola helicoidal inclinada 140 essencialmente como descrito para o primeiro exemplo.[0087] The outer surface of the piston 130 has a plurality of recesses in the form of circumferential annular grooves 120 having a similar geometry to the grooves 20. Each groove 120 retains an alloy-type helical spring in the form of an inclined helical spring 140 essentially as described for the first example.

[0088] A extremidade aberta do furo 110b tem um contra-furo que define um ombro voltado para fora 110s, e cria uma área anular entre a superfície interna do alojamento 110, a superfície externa do pistão 130, o ombro 110s, e a luva de alojamento 111, que encerra a extremidade externa da área anular . A luva de suporte 150 tem um furo coaxial que acomoda o pistão 130 e permite que a luva de suporte se mova axialmente em cada direção em relação ao pistão 130 e ao alojamento 110. A luva de suporte 150 é cativa dentro da área anular dentro do furo, que é fechada nas extremidades interna e externa do furo pelos ombros 110s e luva de alojamento 111 respectivamente. Como descrito anteriormente, a posição axial da luva de suporte 150 é opcionalmente mantida por atrito entre a luva de suporte 150 e as molas 140.[0088] The open end of bore 110b has a counter bore that defines an outward facing shoulder 110s, and creates an annular area between the inner surface of the housing 110, the outer surface of the piston 130, the shoulder 110s, and the sleeve of housing 111, which encloses the outer end of the annular area. Support sleeve 150 has a coaxial hole that accommodates piston 130 and allows the support sleeve to move axially in each direction relative to piston 130 and housing 110. Support sleeve 150 is captive within the annular area within the hole, which is closed at the inner and outer ends of the hole by shoulders 110s and housing sleeve 111 respectively. As previously described, the axial position of the support sleeve 150 is optionally maintained by friction between the support sleeve 150 and the springs 140.

[0089] Para configurar o conjunto para atuação, o pistão 130 é pressionado no furo 110b na segunda direção, da esquerda para a direita nos desenhos. A extremidade externa do ombro 131 na luva de alojamento 111 tem uma rampa semelhante à rampa 33 no primeiro exemplo, que desliza através de todas as extremidades abertas das ranhuras 120 molas de alojamento 140a-d. Isso moveu as extremidades externas salientes das molas em direção à extremidade externa do furo, de modo que ao comprimirem dentro de suas respectivas ranhuras 20, adotam as primeiras configurações inclinadas comprimidas mostradas na Fig 15 geralmente alinhadas com uma diagonal, com suas extremidades externas empurrando para fora da ranhura 120 mais distante da extremidade interna do furo 110b e mais perto do ombro 131 (e voltada para ele em uma direção axial), enquanto as extremidades internas estão presas em um canto da extremidade interna da ranhura, mais perto da extremidade interna do furo 110b e mais afastada do ombro 131 (e voltada axialmente para fora do ombro 131) do que as extremidades externas das molas. Este movimento está comprimindo as molas ao longo de seus eixos menores em vez de seus eixos principais, de modo que eles se comprimem nas ranhuras 120 com substancialmente pouca resistência. Enquanto se move para dentro, a face chanfrada na extremidade interna do pistão 130 é eventualmente pressionada contra a rampa na extremidade externa da luva de alojamento 111. A luva de suporte 150 pode ser empurrada para a posição da Fig. 15 neste ponto por pressão de fluido ou semelhante durante a redefinição e mantém as molas 140a- d nesta primeira configuração inclinada. Opcionalmente a luva de suporte 150 pode ser presa na posição da Fig. 15 durante a montagem por um pino que se estende radialmente através da parede do alojamento 110, mantendo a luva de suporte 150 na posição da Fig. 15 durante a inserção do pistão 130, após a qual o pino pode ser removido. Quando todas as molas 140 adotaram a primeira configuração comprimida e inclinada mostrada na Fig 15, a pressão de fluido que força o pistão 130 para dentro do furo 110b é reduzida, permitindo que a mola 130s mova o pistão 130 na primeira direção, da direita para a esquerda nos desenhos, fora do furo 10b para a posição da Fig. 15. O atrito entre as molas 140 e a luva de suporte 150 garante que a posição da luva de suporte 150 permaneça como mostrado na Fig 15 quando o pistão 130 é estendido para fora do furo 110b da direita para a esquerda sob a força da mola 135. Opcionalmente a luva de suporte 150 pode ser movida axialmente durante ou após as operações de redefinição por uma linha de controle separada, fornecendo pressão de fluido . Opcionalmente a luva de suporte 150 pode ser contida na posição da Fig. 15 durante a redefinição, por exemplo, pela pressão de fluido dessa linha de controle.[0089] To configure the assembly for actuation, the piston 130 is pressed into hole 110b in the second direction, from left to right in the drawings. The outer end of the shoulder 131 in the housing sleeve 111 has a ramp similar to the ramp 33 in the first example, which slides through all open ends of the slots 120 of the housing springs 140a-d. This moved the protruding outer ends of the springs towards the outer end of the hole, so that as they compress within their respective grooves 20, they adopt the first compressed inclined configurations shown in Fig 15 generally aligned with a diagonal, with their outer ends pushing towards outside the groove 120 furthest from the inner end of the hole 110b and closest to the shoulder 131 (and facing it in an axial direction), while the inner ends are secured in a corner of the inner end of the groove, closer to the inner end of the hole 110b and further away from the shoulder 131 (and facing axially away from the shoulder 131) than the outer ends of the springs. This movement is compressing the springs along their minor axes rather than their major axes, so that they compress into the 120 grooves with substantially little resistance. While moving inward, the chamfered face at the inner end of the piston 130 is eventually pressed against the ramp at the outer end of the housing sleeve 111. The support sleeve 150 may be pushed into the position of Fig. 15 at this point by pressure from fluid or the like during reset and maintains the springs 140a-d in this first inclined configuration. Optionally the support sleeve 150 may be secured in the position of Fig. 15 during assembly by a pin extending radially through the housing wall 110, maintaining the support sleeve 150 in the position of Fig. 15 during insertion of the piston 130 , after which the pin can be removed. When all springs 140 have adopted the first compressed and inclined configuration shown in Fig. 15, the fluid pressure forcing piston 130 into hole 110b is reduced, allowing spring 130s to move piston 130 in the first direction, from right to right. left in the drawings, out of hole 10b to the position of Fig. 15. Friction between the springs 140 and the support sleeve 150 ensures that the position of the support sleeve 150 remains as shown in Fig. 15 when the piston 130 is extended out of hole 110b from right to left under the force of spring 135. Optionally the support sleeve 150 may be moved axially during or after reset operations by a separate control line, providing fluid pressure. Optionally the support sleeve 150 may be held in the position of Fig. 15 during reset, for example, by fluid pressure from this control line.

[0090] Na Fig 15, a ranhura mais externa (primeira) na extremidade externa da mola do alojamento do pistão 130 é mostrada axialmente em linha com o nariz da extremidade interna da luva de alojamento 111, que tem um OD muito ligeiramente mais estreito que a seção interior interna adjacente da luva de suporte 150 (como melhor visto na Fig 20). O diâmetro mais estreito do nariz permite que as extremidades externas das molas 140 se expandam radialmente para fora das ranhuras 120 através da pequena distância radial entre o pistão 130 e a luva de alojamento 111, e suportem o nariz, essencialmente como descrito para o anterior exemplo. O nariz suporta e comprime as molas dentro das ranhuras, mas permitindo uma ligeira expansão a partir das extremidades abertas das ranhuras 120 como descrito anteriormente.[0090] In Fig 15, the outermost (first) groove on the outer end of the piston housing spring 130 is shown axially in line with the nose of the inner end of the housing sleeve 111, which has a very slightly narrower OD than the adjacent inner inner section of the support sleeve 150 (as best seen in Fig 20). The narrower diameter of the nose allows the outer ends of the springs 140 to expand radially outward from the grooves 120 across the short radial distance between the piston 130 and the housing sleeve 111, and support the nose, essentially as described for the previous example. . The nose supports and compresses the springs within the slots, but allowing slight expansion from the open ends of the slots 120 as previously described.

[0091] Na configuração inicial pronta para atuação, cada mola 140 adota uma configuração elíptica energizada. Um curso de redefinição do pistão 130 definiu as molas 140 na primeira configuração, com o eixo principal de cada mola 140 tendo uma extremidade interna disposta na ranhura 120 voltada para a extremidade interna do furo e espaçada radialmente mais perto do eixo do furo do que a extremidade externa da mola que se estende a partir da ranhura 120 através da extremidade aberta da ranhura 120, voltada para a extremidade externa do furo e do ombro 131. A extremidade interna da mola 140 está mais distante (em uma direção axial) do ombro 131 do que a extremidade externa da mola 140. Nesta primeira configuração, cada mola 140 resiste à compressão adicional ao longo de seu eixo principal, como descrito anteriormente. Assim, na primeira configuração comprimida inclinada mostrada na Fig 15, a extremidade interna do eixo principal da mola 140a fica em uma direção axial afastada do ombro 131 e em direção à extremidade interna do furo 110b e é disposta em um canto interno da ranhura 120, entre a parede inferior e a parede lateral voltada para o ombro 131. A extremidade externa do eixo principal da mola 140a está projetando-se a partir da ranhura 120, voltada em uma direção axial em direção ao ombro 131 e mais próxima a ele do que a extremidade interna da mola 140a. A mola 140a é mantida nesta primeira configuração, em compressão ao longo de seu eixo principal pelo nariz. À medida que o pistão 130 se move no furo em uma primeira direção da direita para a esquerda, o ombro 131 engata com a extremidade externa do eixo principal da mola 140a que se projeta a partir da ranhura 120 voltada para o ombro 131 e, neste arranjo , a mola 140a não pode comprimir ainda mais na ranhura 120 ao longo de seu eixo principal e resiste a um movimento adicional do ombro 131 (e, portanto, o pistão 130) na primeira direção (por exemplo, fora do furo da direita para a esquerda neste exemplo). O pistão 130 pode se retirar na segunda direção oposta no furo, mas não pode avançar além deste ponto sem interromper (isto é, quebrar) a mola 140a.[0091] In the initial configuration ready for actuation, each spring 140 adopts an energized elliptical configuration. A reset stroke of the piston 130 set the springs 140 in the first configuration, with the main axis of each spring 140 having an inner end disposed in the groove 120 facing the inner end of the hole and spaced radially closer to the axis of the hole than the outer end of the spring extending from the groove 120 through the open end of the groove 120, facing the outer end of the hole and shoulder 131. The inner end of the spring 140 is further away (in an axial direction) from the shoulder 131 than the outer end of the spring 140. In this first configuration, each spring 140 resists additional compression along its main axis, as previously described. Thus, in the first inclined compressed configuration shown in Fig. 15, the inner end of the spring main shaft 140a lies in an axial direction away from the shoulder 131 and toward the inner end of the hole 110b and is disposed in an inner corner of the groove 120. between the bottom wall and the shoulder-facing side wall 131. The outer end of the spring main axis 140a is projecting from the groove 120, facing in an axial direction toward the shoulder 131 and closer to it than the inner end of spring 140a. The spring 140a is held in this first configuration, in compression along its main axis by the nose. As the piston 130 moves in the bore in a first right-to-left direction, the shoulder 131 engages with the outer end of the main shaft of the spring 140a projecting from the groove 120 facing the shoulder 131 and in this arrangement, the spring 140a cannot compress further in the groove 120 along its main axis and resists further movement of the shoulder 131 (and therefore the piston 130) in the first direction (e.g., out of the hole from the right to left in this example). The piston 130 may withdraw in the second opposite direction in the bore, but it may not advance beyond this point without interrupting (i.e., breaking) the spring 140a.

[0092] A retirada do pistão 130 de volta para o furo na segunda direção, como é mostrado na transição da Fig 15 para a Fig 16, conduz o pistão para trás da esquerda para a direita no furo 110b para descobrir a extremidade aberta da primeira ranhura que abriga a primeira mola 140a e aciona as bordas chanfradas do pistão 130 e a luva de alojamento 111 juntas, o que limita o deslocamento axial na segunda direção. Nesta posição, as vedações 134a, b e c ainda isolam a entrada e a saída 112, 113 e evitam qualquer fluxo de fluido através delas. À medida que o pistão 130 se retira na segunda direção, a mola 140a se expande para o furo 111b em uma configuração de repouso ou neutra como descrito anteriormente, e agora pode ser deslocada, por exemplo, girada, na ranhura 120 para virar para uma segunda configuração inclinada energizada, acionada pelo movimento de retorno do pistão 130 axialmente dentro do furo 111b na primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos. À medida que o nariz passa pela extremidade interna aberta da ranhura que abriga a primeira mola 140a, o nariz empurra a extremidade externa não suportada e saliente da mola 140a para uma segunda configuração inclinada energizada alternativa na qual o eixo principal da mola 140a está agora alinhado com a diagonal oposta na ranhura 120 em comparação com a configuração original adotada pelas outras molas 140b, c, d.[0092] Withdrawing the piston 130 back into the hole in the second direction, as shown in the transition from Fig 15 to Fig 16, drives the piston back from left to right in hole 110b to uncover the open end of the first groove that houses the first spring 140a and drives the beveled edges of the piston 130 and the housing sleeve 111 together, which limits the axial displacement in the second direction. In this position, seals 134a, b and c still isolate the inlet and outlet 112, 113 and prevent any fluid flow therethrough. As piston 130 withdraws in the second direction, spring 140a expands into bore 111b in a rest or neutral configuration as previously described, and can now be displaced, e.g., rotated, in groove 120 to turn to a second energized inclined configuration, driven by the return movement of piston 130 axially within hole 111b in the first right-to-left direction in the drawings. As the nose passes the open inner end of the groove housing the first spring 140a, the nose pushes the unsupported, protruding outer end of the spring 140a into a second alternative energized inclined configuration in which the main axis of the spring 140a is now aligned. with the opposite diagonal in the groove 120 compared to the original configuration adopted by the other springs 140b, c, d.

[0093] O ombro 131 engata novamente com a extremidade externa da mola 140a saindo da ranhura 120, mas como a mola 140a mudou a orientação da primeira para a segunda configuração, o ombro 131 comprime o eixo menor em vez do eixo principal, de modo que o pistão 130 continua se movendo até a mola 140a passar pelo ombro 131.[0093] The shoulder 131 again engages with the outer end of the spring 140a exiting the groove 120, but as the spring 140a has changed orientation from the first to the second configuration, the shoulder 131 compresses the minor axis rather than the major axis, so that the piston 130 continues to move until the spring 140a passes the shoulder 131.

[0094] O movimento do pistão 130 para fora do furo 110b força a luva de suporte 150 contra a extremidade interna da luva de alojamento 111 e faz com que a luva de suporte 150 deslize axialmente em relação ao pistão 130 até que a luva de suporte 150 descubra o próximo recesso segurando a mola 140b. A mola 140b experimenta a mesma "saliência" ao fazer a transição da etapa no OD entre a luva de suporte 150 e o nariz, mas permanece na mesma primeira configuração inclinada comprimida como descrito anteriormente.[0094] Movement of the piston 130 out of hole 110b forces the support sleeve 150 against the inner end of the housing sleeve 111 and causes the support sleeve 150 to slide axially relative to the piston 130 until the support sleeve 150 find the next recess by holding spring 140b. Spring 140b experiences the same "bump" when transitioning step in OD between support sleeve 150 and nose, but remains in the same first compressed inclined configuration as previously described.

[0095] Assim, pode-se ver que mover o pistão 130 através da extremidade livre de uma ranhura 120 primeiro em uma direção e depois na direção oposta pode deslocar a mola 140 dentro da ranhura de uma posição comprimida para uma posição neutra e, em seguida, para uma posição inclinada comprimida oposta. Mudar a mola 140 entre diferentes configurações inclinadas, de uma primeira configuração na qual a mola 140 se encaixa com o pistão 130 e resiste à passagem do pistão 130 após a ranhura 120, para uma segunda configuração na qual a mola 140 se encaixa com o pistão 130 e permite que a passagem do pistão 130 através da ranhura 120 segurando a mola 140 seja usada neste exemplo para parar o movimento do pistão 130 em posições definidas no furo como descrito anteriormente, até que a posição final seja alcançada como mostrado na Fig. 18. No ciclo final antes da posição da Fig. 18, quando a pressão de fluido é reduzida, a força da mola empurra o pistão 130 axialmente através do furo 110b, passando por todas as molas 140a, b, c e d que estão todas na posição neutra e oferecem pouca ou nenhuma resistência à passagem do pistão 130. Assim, o pistão 130 se move sob a força da mola comprimida 135 até que a vedação 134b seja descarregada e a válvula esteja aberta, permitindo que o fluido flua a partir da entrada 112 para a saída 113.[0095] Thus, it can be seen that moving the piston 130 through the free end of a groove 120 first in one direction and then in the opposite direction can displace the spring 140 within the groove from a compressed position to a neutral position, and then then to an opposite compressed inclined position. Changing the spring 140 between different inclined configurations, from a first configuration in which the spring 140 engages with the piston 130 and resists the passage of the piston 130 past the groove 120, to a second configuration in which the spring 140 engages with the piston 130 and allows the passage of the piston 130 through the groove 120 holding the spring 140 is used in this example to stop the movement of the piston 130 at defined positions in the bore as previously described, until the final position is reached as shown in Fig. 18 In the final cycle before the position of Fig. 18, when the fluid pressure is reduced, the spring force pushes the piston 130 axially through hole 110b, past all springs 140a, b, c and d which are all in the neutral position. and offer little or no resistance to the passage of piston 130. Thus, piston 130 moves under the force of compressed spring 135 until seal 134b is unloaded and the valve is open, allowing fluid to flow from inlet 112 to exit 113.

[0096] A válvula 101 pode ser redefinida movendo o pistão 130 axialmente de volta para o furo em um curso de redefinição. Nesse estágio, a pressão pode ser liberada e o pistão 130 retornará sob a força da mola 135 para a posição da Fig 15, onde é restringido pela primeira configuração inclinada comprimida da mola 140a. Opcionalmente, a posição axial da luva de suporte 150 dentro do furo 110b pode ser ajustada após as operações de redefinição por uma linha de controle separada, fornecendo pressão de fluido à luva de suporte 150 para movê-la de volta para a posição da Fig. 15 após a redefinição.[0096] Valve 101 can be reset by moving piston 130 axially back into the bore on a reset stroke. At this stage, the pressure can be released and the piston 130 will return under the force of the spring 135 to the position of Fig 15, where it is restrained by the first compressed inclined configuration of the spring 140a. Optionally, the axial position of the support sleeve 150 within hole 110b may be adjusted after reset operations by a separate control line, supplying fluid pressure to the support sleeve 150 to move it back to the position of Fig. 15 after reset.

[0097] Com referência agora às Fig. 23-30, um terceiro exemplo de um conjunto de atuador na forma de uma válvula 201 tem características semelhantes à válvula 1, que são referenciadas com o mesmo número, mas aumentadas em 200. O técnico no assunto é direcionado aos primeiro e segundo exemplos aqui descritos para uma descrição complete de partes semelhantes. Na válvula 201, em vez do pistão estar contido dentro de um furo em um alojamento fixo, o pistão está na forma de uma luva com um furo que acomoda um mandril fixo, no qual a luva de pistão desliza axialmente. A luva de pistão e o mandril estão contidos em um alojamento (não mostrado) que pode incorporar vedações na superfície externa do pistão. A válvula 201 tem, assim, um membro fixo na forma de um mandril fixo 210, na forma de uma haste geralmente cilíndrica fixada em posição no conjunto e tendo um eixo e tendo uma extremidade interna (mostrado nos desenhos no lado direito ) fixo a um corpo. O mandril 201 tem uma extremidade externa (mostrada nos desenhos no lado esquerdo), onde o mandril 201 termina e permite a montagem das diferentes luvas e molas no mandril 201. O mandril 201 é recebido dentro do furo de um membro de atuação neste exemplo, assumindo a forma de uma luva de pistão 230. O anel entre o furo da luva de pistão 230 e o mandril 201 é vedado da mesma maneira que a descrita anteriormente , com as vedações 234a-c e uma vedação adicional 234d em uma seção externa do furo da luva de pistão 230 tendo uma largura maior diâmetro interno do que uma seção interna. O deslocamento axial para dentro da luva de pistão 230 é limitado por um ombro de extremidade em uma saliência cilíndrica disposta na extremidade externa do mandril 210, disposta na seção externa de grande diâmetro da luva de pistão 230. O deslocamento axial para fora da luva de pistão 230 sobre o mandril 210 é limitado por bordas chanfradas opostas na extremidade externa da saliência no mandril 210 e na extremidade interna da seção mais larga no furo da luva de pistão 230. A luva de pistão 230 incorpora uma entrada e saída de fluido 212, 213, que cooperam com as vedações 234 a-c da mesma maneira que a descrita para as vedações 3 4a-c e a saída e entrada 12 e 13. Uma mola 235 é mantida em compressão entre uma extremidade interna da luva de pistão 230 e um ombro voltado para fora no mandril 210.[0097] Referring now to Fig. 23-30, a third example of an actuator assembly in the form of a valve 201 has similar characteristics to valve 1, which is referenced with the same number, but increased by 200. The person skilled in the art. Subject is directed to the first and second examples described here for a complete description of similar parts. In valve 201, instead of the piston being contained within a hole in a fixed housing, the piston is in the form of a sleeve with a hole that accommodates a fixed mandrel, into which the piston sleeve slides axially. The piston sleeve and mandrel are contained in a housing (not shown) that may incorporate seals on the outer surface of the piston. The valve 201 thus has a fixed member in the form of a fixed mandrel 210, in the form of a generally cylindrical rod fixed in position in the assembly and having an axle and having an internal end (shown in the drawings on the right side) fixed to a body. The mandrel 201 has an outer end (shown in the drawings on the left side) where the mandrel 201 ends and allows mounting of the different sleeves and springs on the mandrel 201. The mandrel 201 is received within the bore of an actuation member in this example, taking the form of a piston sleeve 230. The ring between the piston sleeve bore 230 and the mandrel 201 is sealed in the same manner as described previously, with seals 234a-c and an additional seal 234d in an outer section of the bore of the piston sleeve 230 having a wider inner diameter than an inner section. The inward axial displacement of the piston sleeve 230 is limited by an end shoulder on a cylindrical projection disposed at the outer end of the mandrel 210 disposed in the large diameter outer section of the piston sleeve 230. The outward axial displacement of the piston sleeve 230 piston 230 over mandrel 210 is limited by opposing beveled edges at the outer end of the protrusion on mandrel 210 and at the inner end of the widest section in the bore of piston sleeve 230. Piston sleeve 230 incorporates a fluid inlet and outlet 212, 213, which cooperate with seals 234 a-c in the same manner as described for seals 3, 4a-c and outlet and inlet 12 and 13. A spring 235 is held in compression between an inner end of piston sleeve 230 and a shoulder facing out on the 210 chuck.

[0098] No terceiro exemplo 201, o ombro 231 está localizado no membro de atuação da luva de pistão 230 e os recessos e molas estão localizados no membro fixo do mandril 210. Assim, a superfície externa do mandril 210 tem uma pluralidade de recessos na forma de ranhuras anulares circunferenciais 220 tendo uma geometria semelhante às ranhuras 20, contendo molas helicoidais inclinadas 240 essencialmente como descrito para o primeiro exemplo.[0098] In the third example 201, the shoulder 231 is located in the actuating member of the piston sleeve 230 and the recesses and springs are located in the fixed member of the mandrel 210. Thus, the outer surface of the mandrel 210 has a plurality of recesses in the form of circumferential annular slots 220 having a similar geometry to the slots 20, containing inclined helical springs 240 essentially as described for the first example.

[0099] A luva de suporte 250 tem um furo coaxial que acomoda o mandril 210 e permite que a luva de suporte 250 se mova axialmente em cada direção em relação ao mandril 210 e as ranhuras 220 e em relação à luva de pistão 230. A luva de suporte 150 é disposta em conjunto com a luva de pistão 230 da mesma maneira que a descrita no primeiro exemplo, de modo que a luva de pistão 230 empurre a luva de suporte 250 axialmente quando se move na primeira direção (neste caso externamente de direita para esquerda). Como descrito anteriormente, a posição axial da luva de suporte 250 é opcionalmente mantida por atrito entre a luva de suporte 250 e as molas 240, de modo que a luva de suporte 250 possa se mover em relação à luva de pistão 230 quando a fricção for superada, mas retém sua posição no mandril 210 na ausência de quaisquer forças (por exemplo, aplicadas pela luva de pistão 230) tendendo a movê-lo, permanecendo estáticas no mandril 210 quando a luva de pistão 230 se retira dele. O ombro 231 está disposto na extremidade externa da luva de pistão 230, de frente para a luva de suporte 250.[0099] The support sleeve 250 has a coaxial hole that accommodates the mandrel 210 and allows the support sleeve 250 to move axially in each direction relative to the mandrel 210 and the grooves 220 and relative to the piston sleeve 230. support sleeve 150 is arranged together with the piston sleeve 230 in the same manner as described in the first example, so that the piston sleeve 230 pushes the support sleeve 250 axially when moving in the first direction (in this case externally from right to left). As previously described, the axial position of the support sleeve 250 is optionally maintained by friction between the support sleeve 250 and the springs 240, so that the support sleeve 250 can move relative to the piston sleeve 230 when the friction is overcome, but retains its position in the mandrel 210 in the absence of any forces (for example, applied by the piston sleeve 230) tending to move it, remaining static in the mandrel 210 when the piston sleeve 230 withdraws from it. The shoulder 231 is disposed at the outer end of the piston sleeve 230, facing the support sleeve 250.

[00100] Para configurar o conjunto para atuação, a luva de pistão 230 é comprimida na configuração da Fig 24, com a luva de pistão 230 retraída em direção à extremidade interna do mandril 210 e a mola comprimida quando a luva de pistão 230 se move para dentro na segunda direção, da esquerda para a direita nos desenhos em um curso de redefinição . A extremidade interna do ombro 231 na luva de pistão 230 tem uma rampa semelhante à rampa 33 no primeiro exemplo, que desliza através de todas as extremidades abertas das ranhuras 220 das molas do alojamento 240a-d. Isso moveu as extremidades externas salientes das molas para a direita em direção à extremidade interna do mandril 210, de modo que estas comprimissem dentro de suas respectivas ranhuras 220, elas adotam as primeiras configurações inclinadas comprimidas mostradas na Fig. 23 geralmente alinhadas com uma diagonal, com suas extremidades externas empurrando para fora das ranhuras 220 mais afastadas da extremidade externa do mandril 210 e mais perto (e apontando em direção) do ombro 231, enquanto as extremidades internas são presas em um canto da extremidade interna da ranhura, mais perto da externa extremidade do mandril 210 e axialmente mais afastada do ombro 231 do que as extremidades externas das molas (e voltada afastada do ombro 231). Este movimento está comprimindo as molas ao longo de seus eixos menores, em vez de seus eixos principais, para que eles comprimam facilmente nas ranhuras 220. Ao se mover para dentro, a face chanfrada na extremidade interna da seção de diâmetro mais largo da luva de pistão 230 é eventualmente pressionada contra a face chanfrada na extremidade externa da saliência cilíndrica no mandril 210, para limitar o movimento axial. A luva de suporte 250 pode ser empurrada para dentro neste ponto por pressão de fluido ou semelhante durante ou após a redefinição para cobrir todas as molas 240 e mantém as molas 240a-d nesta primeira configuração inclinada. O movimento axial da luva de suporte 250 pode ser acionado pela pressão de fluido através de uma linha de controle separada, como descrito nos exemplos anteriores. Quando todas as molas 240 adotaram a primeira configuração comprimida e inclinada mostrada na Fig 23 e são cobertas pela luva de suporte 250, a pressão de fluido que força a luva de pistão 230 para dentro em direção à extremidade interna do mandril 210 é reduzida, permitindo que a mola 235 acione o pistão 230 na primeira direção, da direita para a esquerda nos desenhos, externamente sobre o mandril 210 para a posição da Fig 23.[00100] To configure the assembly for actuation, the piston sleeve 230 is compressed in the configuration of Fig 24, with the piston sleeve 230 retracted toward the inner end of the mandrel 210 and the spring compressed as the piston sleeve 230 moves inward in the second direction, from left to right across the drawings in a reset course. The inner end of the shoulder 231 on the piston sleeve 230 has a ramp similar to the ramp 33 in the first example, which slides through all open ends of the grooves 220 of the springs of the housing 240a-d. This moved the protruding outer ends of the springs to the right towards the inner end of the mandrel 210, so that they compressed within their respective grooves 220, they adopt the first compressed inclined configurations shown in Fig. 23 generally aligned with a diagonal, with their outer ends pushing outward from the grooves 220 furthest from the outer end of the mandrel 210 and closer to (and pointing toward) the shoulder 231, while the inner ends are secured in a corner of the inner end of the groove, closer to the outer end of the mandrel 210 and axially further away from the shoulder 231 than the outer ends of the springs (and facing away from the shoulder 231). This movement is compressing the springs along their minor axes, rather than their major axes, so that they compress easily into the grooves 220. As it moves inward, the chamfered face on the inner end of the larger diameter section of the spring sleeve piston 230 is eventually pressed against the chamfered face at the outer end of the cylindrical projection in mandrel 210 to limit axial movement. Support sleeve 250 may be pushed inward at this point by fluid pressure or the like during or after reset to cover all springs 240 and maintain springs 240a-d in this first inclined configuration. The axial movement of the support sleeve 250 can be driven by fluid pressure through a separate control line, as described in the previous examples. When all springs 240 have adopted the first compressed and inclined configuration shown in Fig. 23 and are covered by the support sleeve 250, the fluid pressure forcing the piston sleeve 230 inward toward the inner end of the mandrel 210 is reduced, allowing that the spring 235 actuates the piston 230 in the first direction, from right to left in the drawings, externally over the mandrel 210 to the position of Fig 23.

[00101] Na Fig 23, a ranhura mais interna (primeira) na extremidade interna da mola de alojamento 240 do mandril 240 é mostrada alinhada axialmente com o nariz da extremidade interna da luva de pistão 230, que suporta e comprime as molas dentro das ranhuras, como descrito anteriormente .[00101] In Fig 23, the innermost (first) groove on the inner end of the housing spring 240 of the mandrel 240 is shown aligned axially with the nose of the inner end of the piston sleeve 230, which supports and compresses the springs within the grooves. , as described previously.

[00102] Na configuração inicial pronta para atuação, cada mola 240 adota uma configuração elíptica energizada. O curso da luva de pistão 230 e da luva de suporte 250 fixou as molas 240 na primeira configuração, com o eixo principal de cada mola 240 tendo uma extremidade interna disposta na ranhura 220 voltada para a extremidade externa do mandril 210 e espaçada radialmente mais perto para o eixo do mandril que a extremidade externa da mola se projetando a partir da ranhura 220 através da extremidade aberta da ranhura 220, voltada para a extremidade interna do mandril e do ombro 231. A extremidade interna da mola 240 está mais distante (em uma direção axial) do ombro 231 do que a extremidade externa da mola 240. Nesta primeira configuração, cada mola 240 resiste à compressão adicional ao longo de seu eixo principal, como descrito anteriormente. A mola 240a é mantida nesta primeira configuração, em compressão ao longo de seu eixo principal pelo nariz. À medida que a luva de pistão 230 se move em uma primeira direção da direita para a esquerda, o ombro 231 engata com a extremidade externa do eixo principal da mola 240a que se projeta a partir da ranhura 220 e voltada para o ombro 231, e neste arranjo , a mola 240a não pode comprimir ainda mais na ranhura 220 ao longo de seu eixo principal e resiste a um movimento adicional do ombro 231 (e, portanto, a luva de pistão 230) na primeira direção (por exemplo, em direção à extremidade externa do mandril 210 da direita para a esquerda neste exemplo). O pistão 230 pode se retirar na segunda direção oposta no furo, mas não pode avançar além deste ponto sem interromper (isto é, quebrar) a mola 240a.[00102] In the initial configuration ready for actuation, each spring 240 adopts an energized elliptical configuration. The stroke of the piston sleeve 230 and the support sleeve 250 secured the springs 240 in the first configuration, with the main shaft of each spring 240 having an inner end disposed in the groove 220 facing the outer end of the mandrel 210 and spaced radially closer. to the chuck shaft that the outer end of the spring protruding from the groove 220 through the open end of the groove 220, facing the inner end of the chuck and shoulder 231. The inner end of the spring 240 is further away (in a axial direction) of the shoulder 231 than the outer end of the spring 240. In this first configuration, each spring 240 resists additional compression along its main axis, as previously described. Spring 240a is held in this first configuration, in compression along its main axis by the nose. As the piston sleeve 230 moves in a first right-to-left direction, the shoulder 231 engages with the outer end of the spring main shaft 240a projecting from the groove 220 and facing the shoulder 231, and In this arrangement, the spring 240a cannot compress further in the groove 220 along its main axis and resists further movement of the shoulder 231 (and therefore the piston sleeve 230) in the first direction (e.g., toward the outer end of chuck 210 from right to left in this example). The piston 230 can withdraw in the second opposite direction in the bore, but cannot advance beyond this point without interrupting (i.e., breaking) the spring 240a.

[00103] A retirada da luva de pistão 230 de volta para o furo na segunda direção, como é mostrado na transição da Fig 23 para a Fig 24, aciona a luva de pistão 230 para trás da esquerda para a direita em direção à extremidade interna do mandril 210 para descobrir a extremidade aberta do primeiro alojamento de ranhura da primeira mola 240a, com as vedações 234a, b e c ainda isolando a entrada e a saída 212, 213 e impedindo qualquer fluxo de fluido através da mesma. À medida que a luva de pistão 230 retrai na segunda direção, a mola 240a se expande para fora da ranhura 220 para uma configuração de repouso ou neutra, como descrito anteriormente, e agora pode ser deslocada, por exemplo, girada, na ranhura 220 para virar para uma segunda configuração inclinada energizada , acionada pelo movimento de retorno da luva de pistão 230 axialmente em direção à extremidade externa do mandril 210 na primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos. À medida que o nariz passa pela extremidade interna aberta da ranhura que abriga a primeira mola 240a, o nariz empurra a extremidade externa não suportada e saliente da mola 240a para uma segunda configuração inclinada energizada alternativa na qual o eixo principal da mola 240a está agora alinhado com a diagonal oposta na ranhura 220 em comparação com a configuração original adotada pelas outras molas 240b, c, d.[00103] Withdrawing the piston sleeve 230 back into the hole in the second direction, as shown in the transition from Fig 23 to Fig 24, drives the piston sleeve 230 back from left to right toward the inner end of the mandrel 210 to uncover the open end of the first groove housing of the first spring 240a, with the seals 234a, b and c further isolating the inlet and outlet 212, 213 and preventing any flow of fluid therethrough. As piston sleeve 230 retracts in the second direction, spring 240a expands out of groove 220 to a rest or neutral configuration as previously described, and can now be moved, e.g., rotated, in groove 220 to turn to a second energized inclined configuration, driven by the return movement of the piston sleeve 230 axially toward the outer end of the mandrel 210 in the first right-to-left direction in the drawings. As the nose passes the open inner end of the groove housing the first spring 240a, the nose pushes the unsupported, protruding outer end of the spring 240a into a second alternative energized inclined configuration in which the main axis of the spring 240a is now aligned. with the opposite diagonal in the groove 220 compared to the original configuration adopted by the other springs 240b, c, d.

[00104] O ombro 231 engata novamente com a extremidade externa da mola 240a, se projetando a partir da ranhura 220, mas como a mola 240a mudou a orientação da primeira para a segunda configuração, o ombro 231 comprime o eixo menor em vez do eixo principal, de modo que a luva de pistão 230 continua se movendo até a mola 240a passar pelo ombro 231.[00104] Shoulder 231 again engages with the outer end of spring 240a, projecting from groove 220, but as spring 240a has changed orientation from the first to the second configuration, shoulder 231 compresses the minor axis rather than the main, so that the piston sleeve 230 continues to move until the spring 240a passes the shoulder 231.

[00105] O movimento da luva de pistão 230 em direção à extremidade externa do mandril 210 engata a luva de suporte 250 contra a extremidade externa da luva de pistão 230 e faz com que a luva de suporte 250 deslize axialmente em relação ao mandril 210 até que a luva de suporte 250 descubra o próximo recesso que sustenta a mola 240b, na mesma primeira configuração inclinada comprimida como descrito anteriormente.[00105] Movement of the piston sleeve 230 toward the outer end of the mandrel 210 engages the support sleeve 250 against the outer end of the piston sleeve 230 and causes the support sleeve 250 to slide axially relative to the mandrel 210 until that the support sleeve 250 uncovers the next recess supporting the spring 240b, in the same first compressed inclined configuration as described previously.

[00106] Assim, pode-se ver que mover a luva de pistão 230 através da extremidade livre de uma ranhura 220 primeiro em uma direção e depois na direção oposta pode mudar a mola 240 dentro da ranhura de uma posição inclinada comprimida para uma posição neutra e, em seguida, para uma posição inclinada comprimida oposta. Mudar a mola 240 entre diferentes configurações inclinadas, de uma primeira configuração na qual a mola 240 se encaixa com a luva de pistão 230 e resiste à passagem da luva de pistão 230 após a ranhura 220, para uma segunda configuração na qual a mola 240 se encaixa com a luva de pistão 230 e permite a passagem da luva de pistão 230 através da ranhura 220 segurando a mola 240 é usada neste exemplo para parar o movimento da luva de pistão 230 em posições definidas no furo como descrito anteriormente, até que a posição final seja alcançada como mostrado na Figura 26. No ciclo final antes da posição da Fig. 26, quando a pressão de fluido é reduzida, a força de pressão empurra a luva de pistão 230 axialmente além de todas as molas 240a, b, c e d, que estão todas na posição neutra e oferecem pouca ou nenhuma resistência à passagem da luva de pistão 230. Assim, a luva de pistão 230 se move sob a força da mola comprimida 235 até a vedação 234b ser descarregada e a válvula estar aberta, permitindo que o fluido flua da entrada 212 para a saída 213.[00106] Thus, it can be seen that moving the piston sleeve 230 through the free end of a groove 220 first in one direction and then in the opposite direction can change the spring 240 within the groove from a compressed inclined position to a neutral position. and then to an opposite compressed inclined position. Changing the spring 240 between different inclined configurations, from a first configuration in which the spring 240 engages with the piston sleeve 230 and resists the passage of the piston sleeve 230 past the groove 220, to a second configuration in which the spring 240 fits with the piston sleeve 230 and allows the passage of the piston sleeve 230 through the groove 220 holding the spring 240 is used in this example to stop the movement of the piston sleeve 230 at defined positions in the bore as previously described, until the position final cycle is reached as shown in Figure 26. In the final cycle before the position of Fig. 26, when the fluid pressure is reduced, the pressure force pushes the piston sleeve 230 axially past all springs 240a, b, c and d, which are all in the neutral position and offer little or no resistance to the passage of the piston sleeve 230. Thus, the piston sleeve 230 moves under the force of the compressed spring 235 until the seal 234b is unloaded and the valve is open, allowing fluid flows from inlet 212 to outlet 213.

[00107] A válvula 201 pode ser redefinida movendo a luva de pistão 230 axialmente para trás em direção à extremidade interna do mandril 210 em um curso de redefinição. A luva de suporte 250 pode ser movida com ela como descrito anteriormente. Nesse estágio, a pressão pode ser liberada e a luva de pistão 230 retornará sob a força da mola 235 para a posição da Fig 23, onde é restringida pela primeira configuração inclinada comprimida da mola 240a.[00107] Valve 201 can be reset by moving piston sleeve 230 axially back toward the inner end of mandrel 210 in a reset stroke. The support sleeve 250 can be moved with it as previously described. At this stage, the pressure can be released and the piston sleeve 230 will return under the force of the spring 235 to the position of Fig 23, where it is restrained by the first compressed inclined configuration of the spring 240a.

[00108] No terceiro exemplo, os recessos e molas são fornecidos no membro fixo, e o ombro é fornecido no membro de atuação, mas, conforme descrito no segundo exemplo, esse arranjo pode ser revertido.[00108] In the third example, the recesses and springs are provided in the fixed member, and the shoulder is provided in the actuating member, but, as described in the second example, this arrangement can be reversed.

[00109] Com referência agora às Figuras 31-46, um quarto exemplo de um conjunto de atuador na forma de uma válvula 301 tem características semelhantes à válvula 1, que são referenciadas com o mesmo número, mas aumentadas em 300. O técnico no assunto é direcionado ao primeiro exemplo aqui descrito para uma descrição completa de partes semelhantes; também os recursos do presente exemplo podem ser aplicados ao primeiro exemplo. A válvula 301 tem um membro fixo na forma de um alojamento tubular 310 tendo conexões de caixa e pino nas extremidades opostas para conectar-se em linha com uma coluna de tubulação, com um furo tubular 310b que recebe um membro de atuação neste exemplo assumindo a forma de um pistão 330 que é centralizado e vedado no furo 310b do alojamento 310 como descrito anteriormente . Como no primeiro exemplo, o ombro 331 está localizado no membro de atuação do pistão e os recessos e molas estão localizados no membro fixo do alojamento 310, mas, como descrito anteriormente, estes podem ser revertidos.[00109] Referring now to Figures 31-46, a fourth example of an actuator assembly in the form of a valve 301 has similar characteristics to valve 1, which is referenced with the same number, but increased by 300. The skilled artisan is directed to the first example described here for a complete description of similar parts; Also the features of the present example can be applied to the first example. The valve 301 has a fixed member in the form of a tubular housing 310 having box and pin connections at opposite ends for connecting in-line with a string of tubing, with a tubular bore 310b receiving an actuating member in this example assuming the in the form of a piston 330 that is centered and sealed in bore 310b of housing 310 as previously described. As in the first example, the shoulder 331 is located in the piston actuating member and the recesses and springs are located in the fixed housing member 310, but, as previously described, these can be reversed.

[00110] No quarto exemplo, o percurso para dentro do pistão 330 é limitado por uma rampa na extremidade interna da cabeça de pistão e um ombro voltado para fora no alojamento 310. O alojamento 310 tem uma tampa 310c, que é conectada ao alojamento por uma rosca de parafuso. A tampa 310c retém dentro do furo 310b uma luva de alojamento 311, tendo um furo central que é coaxial com o furo 310b do alojamento 310, no qual o pistão 330 desliza axialmente. A luva de alojamento 311 tem ranhuras e molas 340a, b e c como descrito para a luva de alojamento 11.[00110] In the fourth example, the inward travel of piston 330 is limited by a ramp at the inner end of the piston head and an outwardly facing shoulder on housing 310. Housing 310 has a cover 310c, which is connected to the housing by a screw thread. The cap 310c retains within the bore 310b a housing sleeve 311, having a central bore which is coaxial with the bore 310b of the housing 310, in which the piston 330 slides axially. The housing sleeve 311 has grooves and springs 340a, b and c as described for the housing sleeve 11.

[00111] Uma diferença entre o primeiro e o quarto exemplos é a disposição, neste quarto exemplo, de um furo tubular através do pistão 330, coaxial com o furo do alojamento 310, e permitindo um percurso de fluxo através da válvula, para que possa ser conectado de acordo com uma conduíte como uma coluna de tubulação. Isso permite que a válvula 301 seja usada como uma válvula de circulação. Para este fim, a extremidade interna do pistão 330 possui canais radiais 330a, b e c, dispostos nas paredes do pistão 330 e espaçados axialmente ao longo dele; o pistão 330 desliza no furo 310b do alojamento para mover os canais radiais 330a, b, c sequencialmente dentro e fora do alinhamento com uma porta de saída 313 na lateral do alojamento 310. O pistão 330 é vedado no furo 310b pela vedação 334a, b que controla o fluxo de fluido através da porta de saída 313 de uma maneira semelhante à descrita para as vedações 34. O pistão 330 é movido axialmente no alojamento 310 pela mola 335 de uma maneira semelhante à descrita para o primeiro exemplo.[00111] One difference between the first and fourth examples is the arrangement, in this fourth example, of a tubular hole through the piston 330, coaxial with the housing hole 310, and allowing a flow path through the valve, so that it can be connected according to a conduit such as a pipe string. This allows valve 301 to be used as a circulation valve. To this end, the inner end of the piston 330 has radial channels 330a, b and c, arranged in the walls of the piston 330 and spaced axially along it; The piston 330 slides in bore 310b of the housing to move radial channels 330a, b, c sequentially in and out of alignment with an exit port 313 on the side of housing 310. The piston 330 is sealed in bore 310b by seal 334a, b which controls the flow of fluid through outlet port 313 in a manner similar to that described for seals 34. Piston 330 is moved axially in housing 310 by spring 335 in a manner similar to that described for the first example.

[00112] Uma outra diferença entre o quarto e o primeiro exemplo refere-se ao ombro 331, que é mais claramente mostrado na vista expandida da Fig 45, que é uma vista ampliada da posição da Fig 32 da válvula 301.[00112] Another difference between the fourth and first example concerns the shoulder 331, which is more clearly shown in the expanded view of Fig 45, which is an expanded view of the Fig 32 position of the valve 301.

[00113] Como melhor mostrado na Fig 45, a extremidade externa do pistão 330 é uma cabeça com um diâmetro externo maior que a seção central do pistão 330 com uma seção de platô, um nariz e uma rampa voltada para dentro, como descrito anteriormente. A cabeça tem um ombro 331 voltado para a extremidade externa e um ombro 331b voltado para a extremidade interna do furo 310b. Entre os ombros 331, 331b, a seção do platô tem um perfil escalonado, onde o diâmetro externo do platô se move radialmente para dentro, como melhor mostrado na Fig 45.[00113] As best shown in Fig 45, the outer end of the piston 330 is a head with an outer diameter larger than the center section of the piston 330 with a plateau section, a nose and an inwardly facing ramp, as previously described. The head has a shoulder 331 facing the outer end and a shoulder 331b facing the inner end of the bore 310b. Between shoulders 331, 331b, the plateau section has a stepped profile, where the outer diameter of the plateau moves radially inward, as best shown in Fig 45.

[00114] Na posição inicial da Fig 31, o pistão 330 é pressionado pela mola 335 contra a primeira mola 340a, que engata o ombro 331 de uma maneira semelhante à descrita anteriormente, com cada mola 340 energizada na primeira configuração comprimida inclinada. O pistão 330, portanto, não pode se mover mais na primeira direção, para fora do furo, na direção da seta na Fig 31. O aumento da pressão para acionar o pistão 330 de volta ao furo na segunda direção da esquerda para a direita no furo 310b descobre a extremidade aberta da primeira ranhura que aloja a primeira mola 340a e aciona a rampa na extremidade interna da cabeça contra uma ombro voltado para fora no furo 310b que limita o deslocamento axial na segunda direção (na direção da seta mostrada na Fig. 32). Nesta posição, as vedações 334a, b ainda isolam a saída 313 e evitam qualquer fluxo de fluido através dela. À medida que o pistão 330 se retira para dentro do furo 310b na segunda direção e a luva de suporte 350 permanece estática, a extremidade aberta da mola do alojamento de ranhura 340a é descoberta, de modo que a mola 340a não é suportada em seu diâmetro interno e, portanto, se expande para o furo do luva de alojamento em uma configuração de repouso ou neutra. Quando a pressão de fluido que atua no pistão 330 para mantê-lo na posição da Fig 32 é reduzida, de modo que a força da pressão de fluido esteja abaixo da força da mola 335, o pistão 330 é empurrado para fora do furo pela mola, movendo-se mais uma vez em uma primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos (veja a seta na Fig 33), empurrando a extremidade externa não suportada e saliente da mola 340a na primeira direção, para a segunda configuração inclinada energizada alternativa, que é retida pela forma escalonada da região da cabeça entre os ombros 331 e 331b conforme o pistão 330 se move na primeira direção, pressionando a mola 340a ainda mais na ranhura e permitindo a passagem do ombro 331 na primeira direção após a mola comprimida 340a na segunda configuração comprimida inclinada. A cabeça de pistão também engata novamente a extremidade interna da luva de suporte estático 350, empurrando-a para fora no furo de uma maneira essencialmente semelhante à transição entre as Figs. 2-5, exceto que, em vez da primeira mola 340a, revertendo para o seu descanso ou configuração neutra uma vez que o ombro passa, ele é mantido na segunda configuração pelo perfil escalonado do platô do pistão 330 e claro, pelas diferenças estruturais descritas anteriormente do furo 330b e dos canais de saída 330a, b, c no pistão 330.[00114] In the initial position of Fig 31, the piston 330 is pressed by spring 335 against the first spring 340a, which engages the shoulder 331 in a similar manner to that described previously, with each spring 340 energized in the first inclined compressed configuration. The piston 330 therefore cannot move any further in the first direction, out of the hole, in the direction of the arrow in Fig 31. The increase in pressure to drive the piston 330 back into the hole in the second direction from left to right in the hole 310b uncovers the open end of the first groove housing the first spring 340a and drives the ramp at the inner end of the head against an outwardly facing shoulder in hole 310b that limits axial displacement in the second direction (in the direction of the arrow shown in Fig. 32). In this position, seals 334a, b still isolate outlet 313 and prevent any fluid flow therethrough. As the piston 330 withdraws into bore 310b in the second direction and the support sleeve 350 remains static, the open end of the spline housing spring 340a is uncovered, so that the spring 340a is not supported in its diameter. internal and therefore expands into the housing sleeve bore in a rest or neutral configuration. When the fluid pressure acting on the piston 330 to hold it in the position of Fig 32 is reduced so that the fluid pressure force is below the force of the spring 335, the piston 330 is pushed out of the bore by the spring. , moving once again in a first direction from right to left in the drawings (see arrow in Fig 33), pushing the unsupported, protruding outer end of spring 340a in the first direction, to the second alternative energized inclined configuration, which is retained by the stepped shape of the head region between the shoulders 331 and 331b as the piston 330 moves in the first direction, pressing the spring 340a further into the groove and allowing the shoulder 331 to pass in the first direction after the compressed spring 340a in the second inclined compressed configuration. The piston head also reengages the inner end of the static support sleeve 350, pushing it out into the bore in a manner essentially similar to the transition between Figs. 2-5, except that instead of the first spring 340a reverting to its rest or neutral configuration once the shoulder passes through, it is held in the second configuration by the stepped profile of the piston plateau 330 and of course the structural differences described. anteriorly from hole 330b and outlet channels 330a, b, c in piston 330.

[00115] Na posição Fig 33, o pistão 330 é verificado contra o movimento axial contínuo na primeira direção (da seta na Fig 33) pela mola 340b, engatada contra a face externa do ombro 331 na primeira configuração. Nesta posição, as vedações 334a, b não isolam mais a porta de saída 313 e o canal mais estreito 330a está alinhado com ela, permitindo o fluxo do furo 330b para fora da válvula 301, mas obstruindo-a até sua menor taxa de fluxo.[00115] In position Fig 33, piston 330 is checked against continuous axial movement in the first direction (of the arrow in Fig 33) by spring 340b, engaged against the outer face of shoulder 331 in the first configuration. In this position, the seals 334a, b no longer isolate the outlet port 313 and the narrower channel 330a is aligned with it, allowing flow from the hole 330b out of the valve 301, but obstructing it to its lowest flow rate.

[00116] Considerando que, nas transições entre as configurações mostradas na Figura 5-7 é necessário que o pistão 30 no primeiro exemplo se mova axialmente até a posição inicial mostrada na Figura 6, o quarto exemplo é diferente, pois a primeira mola 340a restante na segunda configuração atua como um batente na direção oposta para resistir ao movimento axial do pistão 330 na segunda direção além da posição mostrada na Fig 34, na qual a mola 340a está engatada com o ombro 331b, sem exigir movimento adicional do pistão 330 todo o caminho de volta para a posição da Fig. 32 . Portanto, a redução da pressão de fluido que atua no pistão 330 após a posição da Fig 34 faz com que a mola 335 mova o pistão 330 mais uma vez na primeira direção (veja a seta na Fig 35), de modo que o ombro 331 engate na terceira mola 340c e para, com o segundo canal 330b alinhado com a porta de saída 313, obstruindo o fluxo através dele a uma taxa de fluxo ligeiramente mais alta que o canal mais estreito 330a.[00116] Whereas, in the transitions between the configurations shown in Figure 5-7 it is necessary for the piston 30 in the first example to move axially to the initial position shown in Figure 6, the fourth example is different, as the remaining first spring 340a in the second configuration it acts as a stop in the opposite direction to resist axial movement of the piston 330 in the second direction beyond the position shown in Fig 34, in which the spring 340a is engaged with the shoulder 331b, without requiring additional movement of the piston 330 all the way. way back to the position in Fig. 32 . Therefore, the reduction of fluid pressure acting on piston 330 after the position of Fig 34 causes spring 335 to move piston 330 once again in the first direction (see arrow in Fig 35), so that shoulder 331 engages the third spring 340c and stops, with the second channel 330b aligned with the outlet port 313, obstructing flow therethrough at a slightly higher flow rate than the narrower channel 330a.

[00117] Um aumento adicional da pressão de fluido aciona novamente o pistão 330 na segunda direção de volta para o furo 310b para alcançar a posição mostrada na Fig 36, que descobre a extremidade aberta do alojamento da ranhura na última mola 340c (como melhor visto na Fig 46, que é uma vista de perto do pistão 330 na Fig. 36), que adota a posição neutra, enquanto a mola 340b é mantida na segunda configuração pelo perfil escalonado. Observe que,como não é mais necessário, a primeira mola 340a não é suportada pela cabeça na posição da Fig 36 e também está na posição neutra. Observe também que a mola 340b na segunda configuração se encaixa com a face interna do ombro 331, também no mesmo ângulo que a face externa que se engatou nas molas 340 quando o pistão está se movendo na primeira direção, interrompendo, portanto, o movimento de redefinição do pistão 330 na segunda direção na posição da Fig. 36. A partir desta posição, a pressão de fluido é então reduzida novamente, permitindo que a força da mola retorne o pistão 30 na primeira direção, como mostrado na Fig 37. Ao atingir esta posição final, o pistão 330 passa pela terceira mola 340c em sua posição neutra, até que a extremidade externa da luva de suporte 350 encoste em um ombro voltado para dentro do alojamento, nesse ponto, o movimento externo contínuo do pistão 330 na primeira direção é presa, e o canal final de furo completo 330c é alinhado com a porta de saída 313, permitindo o fluxo máximo do fluido através da coluna, através do furo 310b do alojamento e do furo 330b do pistão 330.[00117] A further increase in fluid pressure again drives piston 330 in the second direction back into hole 310b to reach the position shown in Fig 36, which uncovers the open end of the groove housing in the last spring 340c (as best seen in Fig 46, which is a close-up view of the piston 330 in Fig. 36), which adopts the neutral position, while the spring 340b is maintained in the second configuration by the stepped profile. Note that, as it is no longer necessary, the first spring 340a is not supported by the head in the position of Fig 36 and is also in the neutral position. Note also that the spring 340b in the second configuration engages with the inner face of the shoulder 331, also at the same angle as the outer face that engages the springs 340 when the piston is moving in the first direction, therefore stopping the movement of reset piston 330 in the second direction to the position of Fig. 36. From this position, fluid pressure is then reduced again, allowing spring force to return piston 30 in the first direction, as shown in Fig 37. Upon reaching In this final position, the piston 330 passes the third spring 340c in its neutral position, until the outer end of the support sleeve 350 abuts an inwardly facing shoulder of the housing, at which point the piston 330 continues outward movement in the first direction. is secured, and the full bore end channel 330c is aligned with the outlet port 313, allowing maximum flow of fluid through the column, through bore 310b of the housing and bore 330b of the piston 330.

[00118] A válvula 301 pode ser redefinida movendo a luva de suporte 350 (que empurra o pistão à frente dele) axialmente de volta para o furo na segunda direção (mostrada pela seta na Fig 32) em um curso de redefinição até a extremidade interna de um ou outro dos ombros 331, 331b ter passado pelas ranhuras que abrigam as molas e todas as molas 340 foram redefinidas em suas primeiras configurações inclinadas comprimidas, mostradas na Fig 31. Opcionalmente, a luva de suporte pode ser movida por um pistão (que pode ser parte integrante da luva de suporte ou pode ser um item separado e que pode opcionalmente incorporar áreas vedadas diferenciais) que podem ser ativadas por uma linha de controle separada, fornecendo pressão de fluido para mover a luva de suporte axialmente no furo 310b. Uma vez que as molas 340 foram redefinidas além das posições da Fig 31, a pressão pode ser liberada e o pistão 330 retornará o conjunto sob a força da mola 335 para a posição da Fig 31, onde é contido pela primeira compressão inclinada configuração da mola 340a.[00118] Valve 301 can be reset by moving support sleeve 350 (which pushes the piston in front of it) axially back into the bore in the second direction (shown by the arrow in Fig 32) in a reset stroke to the inner end one or other of the shoulders 331, 331b have passed through the grooves housing the springs and all the springs 340 have been reset to their first compressed inclined configurations, shown in Fig 31. Optionally, the support sleeve can be moved by a piston (which may be an integral part of the support sleeve or may be a separate item and may optionally incorporate differential sealed areas) which may be activated by a separate control line providing fluid pressure to move the support sleeve axially in hole 310b. Once the springs 340 have been reset beyond the positions of Fig 31, the pressure can be released and the piston 330 will return the assembly under the force of spring 335 to the position of Fig 31, where it is restrained by the first inclined compression spring configuration. 340a.

[00119] Com referência agora às Figuras 47-52, um quinto exemplo de um conjunto de atuador na forma de uma válvula 401 tem características semelhantes à válvula 1, que são referenciadas com o mesmo número, mas aumentadas em 400. O técnico no assunto é direcionado para o primeiro exemplo aqui descrito para uma descrição completa de partes semelhantes; também as características do presente exemplo podem ser aplicadas ao primeiro exemplo. A válvula 401 é essencialmente a mesma que a válvula 1, com uma extremidade interna totalmente idêntica (não mostrada nas Figs. 47-50 por questões de brevidade, mas mostrada na Fig. 51) com as diferenças entre as válvulas 1 e 401 que residem na cabeça e no ombro do pistão. A descrição anterior do primeiro exemplo é referida para uma descrição completa. O ombro do quinto exemplo é semelhante ao ombro 331 do quarto exemplo 301, mas tem um ombro único com faces externa e interna com um ângulo acentuado em cada face capaz de engatar uma mola e verificar o movimento do pistão em direções diferentes . Neste exemplo, o ombro é simétrico.[00119] Referring now to Figures 47-52, a fifth example of an actuator assembly in the form of a valve 401 has similar characteristics to valve 1, which is referenced with the same number, but increased by 400. The skilled artisan is directed to the first example described here for a complete description of similar parts; Also the characteristics of the present example can be applied to the first example. Valve 401 is essentially the same as valve 1, with a completely identical inner end (not shown in Figs. 47-50 for brevity, but shown in Fig. 51) with the differences between valves 1 and 401 residing on the piston head and shoulder. The previous description of the first example is referred to for a complete description. The shoulder of the fifth example is similar to the shoulder 331 of the fourth example 301, but has a single shoulder with outer and inner faces with a steep angle on each face capable of engaging a spring and checking the movement of the piston in different directions. In this example, the shoulder is symmetrical.

[00120] A extremidade externa do pistão 430 (melhor vista na Fig 52 ) tem uma cabeça com um diâmetro externo maior que a seção central do pistão 430 com uma seção de platô, um nariz e uma rampa voltada para dentro, como descrito anteriormente. A cabeça tem um ombro simétrico de ombro 431 tendo uma face externa voltada para a extremidade externa do furo 410b e a face interna voltada para a extremidade interna do furo 410b.[00120] The outer end of the piston 430 (best seen in Fig 52) has a head with an outer diameter larger than the central section of the piston 430 with a plateau section, a nose and an inwardly facing ramp, as previously described. The head has a symmetrical shoulder 431 having an outer face facing the outer end of the bore 410b and the inner face facing the inner end of the bore 410b.

[00121] Na posição inicial da Fig 47, o pistão 430 é pressionado pela mola contra a primeira mola 440a, que engata o ombro 431 de uma maneira semelhante à descrita anteriormente , com cada mola 440 energizada na primeira configuração comprimida inclinada. O pistão 430, portanto, não pode se mover mais na primeira direção, para fora do furo, na direção da seta na Fig 47. O aumento da pressão para acionar o pistão 430 de volta ao furo na segunda direção da esquerda para a direita no furo 410b descobre a extremidade aberta da primeira ranhura que aloja a primeira mola 440a e aciona a rampa na extremidade interna da cabeça contra uma ombro voltado para fora no furo 410b que limita o deslocamento axial na segunda direção. Nesta posição, as vedações ainda isolam a entrada e a saída. À medida que o pistão 430 se retira para dentro do furo 410b na segunda direção e a luva de suporte 450 permanece estática, a extremidade aberta da mola do alojamento de ranhura 440a é descoberta, de modo que a mola 440a não é suportada em seu diâmetro interno e, portanto, se expande para o furo da luva de alojamento em uma configuração de repouso ou neutra. Quando a pressão de fluido é reduzida, o pistão 430 é empurrado para fora do furo pela mola, movendo-se mais uma vez na primeira direção da direita para a esquerda nos desenhos (veja a seta na Fig. 48), empurrando a extremidade externa não suportada e saliente da mola 440a na primeira direção, para a segunda configuração inclinada energizada alternativa, que é retida pelo platô da cabeça quando o pistão 430 se move na primeira direção, pressionando a mola 440a ainda mais na ranhura e permitindo a passagem do ombro 431 na primeira direção após a mola comprimida 440a na segunda configuração comprimida inclinada. A cabeça do pistão também reengata a extremidade interna da luva de suporte estático 450, empurrando-a ainda mais para fora no furo de uma maneira essencialmente semelhante às transições descritas anteriormente no quarto exemplo, de modo que a primeira mola 440a seja mantida na segunda configuração pelo platô do pistão 430.[00121] In the initial position of Fig 47, the piston 430 is pressed by the spring against the first spring 440a, which engages the shoulder 431 in a similar manner to that described previously, with each spring 440 energized in the first inclined compressed configuration. The piston 430 therefore cannot move any further in the first direction, out of the hole, in the direction of the arrow in Fig 47. The increase in pressure to drive the piston 430 back into the hole in the second direction from left to right in the Hole 410b uncovers the open end of the first groove housing the first spring 440a and drives the ramp at the inner end of the head against an outwardly facing shoulder in hole 410b that limits axial displacement in the second direction. In this position, the seals still isolate the inlet and outlet. As the piston 430 withdraws into bore 410b in the second direction and the support sleeve 450 remains static, the open end of the spline housing spring 440a is uncovered, so that the spring 440a is not supported in its diameter. internal and therefore expands into the housing sleeve bore in a rest or neutral configuration. When the fluid pressure is reduced, the piston 430 is pushed out of the bore by the spring, moving once again in the first right-to-left direction in the drawings (see arrow in Fig. 48), pushing the outer end unsupported and protruding from spring 440a in the first direction, to the second alternative energized inclined configuration, which is retained by the head plateau as piston 430 moves in the first direction, pressing spring 440a further into the groove and allowing passage of the shoulder 431 in the first direction after the compressed spring 440a in the second inclined compressed configuration. The piston head also reengages the inner end of the static support sleeve 450, pushing it further out into the bore in a manner essentially similar to the transitions previously described in the fourth example, so that the first spring 440a is maintained in the second configuration. through the piston plateau 430.

[00122] Na posição da Fig 48, o pistão 430 é verificado contra o movimento axial contínuo na primeira direção (da seta na Fig 48) pela mola 440b, engatada contra a face externa do ombro 431 na primeira configuração. Como o quarto exemplo, as transições do pistão 430 em direções alternadas não requerem o movimento do pistão 430 por todo o caminho até o furo 410b. A primeira mola 440a restante na segunda configuração atua como uma parada na direção oposta para resistir ao movimento axial do pistão 430 na segunda direção além da posição mostrada na Fig 49, na qual a mola 440a é engatada com a face interna do ombro 431, sem exigir movimento adicional do pistão 430 de volta até o furo. Portanto, a redução da pressão de fluido que atua no pistão 430 após a posição da Fig 49 faz com que a mola mova o pistão 430 mais uma vez na primeira direção (veja a seta na Fig 50), de modo que o ombro 431 engate com a terceira mola 440c e para.[00122] In the position of Fig 48, the piston 430 is checked against continuous axial movement in the first direction (of the arrow in Fig 48) by the spring 440b, engaged against the outer face of the shoulder 431 in the first configuration. Like the fourth example, transitions of piston 430 in alternating directions do not require movement of piston 430 all the way to bore 410b. The remaining first spring 440a in the second configuration acts as a stop in the opposite direction to resist axial movement of the piston 430 in the second direction beyond the position shown in Fig. 49, in which the spring 440a is engaged with the inner face of the shoulder 431, without require additional movement of the 430 piston back to the bore. Therefore, the reduction in fluid pressure acting on piston 430 after the position of Fig 49 causes the spring to move piston 430 once again in the first direction (see arrow in Fig 50), so that shoulder 431 engages with the third spring 440c and stops.

[00123] Um aumento adicional da pressão de fluido aciona novamente o pistão 430 na segunda direção de volta para o furo 410b para descobrir a extremidade aberta do alojamento da ranhura na terceira mola 440c, que adota a posição neutra, enquanto a mola 440b é mantida na segunda configuração pela região perfilada do platô. Observe que a primeira mola 440a não é suportada pela cabeça na posição da Fig 50 e também está na posição neutra. Observe também que a mola 440b na segunda configuração engata com a face interna do ombro 431, neste exemplo também no mesmo ângulo que a face externa que engatou nas molas 440 quando o pistão está se movePndo na primeira direção, portanto , parando o movimento de redefinição do pistão 430 na segunda direção. Este movimento alternado do pistão 430 continua com o pistão apenas retirando uma etapa durante a pressurização de redefinição , até que a extremidade interna do pistão se mova axialmente a uma distância suficiente para alterar os caminhos de fluxo na extremidade interna do pistão 430.[00123] A further increase in fluid pressure again drives piston 430 in the second direction back into bore 410b to uncover the open end of the groove housing in third spring 440c, which adopts the neutral position while spring 440b is held in the second configuration through the profiled region of the plateau. Note that the first spring 440a is not supported by the head in the position of Fig 50 and is also in the neutral position. Also note that the spring 440b in the second configuration engages with the inner face of the shoulder 431, in this example also at the same angle as the outer face that engaged the springs 440 when the piston is moving in the first direction, therefore stopping the reset movement. of piston 430 in the second direction. This reciprocating movement of the piston 430 continues with the piston only withdrawing one step during reset pressurization, until the inner end of the piston moves axially a distance sufficient to alter the flow paths at the inner end of the piston 430.

[00124] A válvula 401 pode ser redefinida movendo a luva de suporte 450 como descrito anteriormente para outros exemplos.[00124] Valve 401 can be reset by moving support sleeve 450 as previously described for other examples.

Claims (26)

1. Conjunto de atuador para um poço de petróleo, gás ou água, caracterizado pelo fato de que compreende: um membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) tendo um eixo; um membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) sendo móvel axialmente em relação ao membro fixo (10, 110, 210, 310, 410); uma pluralidade de recessos de extremidade aberta (20, 120, 220) em um do membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) e do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em que cada recesso (20, 120, 220) abriga pelo menos parcialmente uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440); e um ombro que se estende radialmente (31, 131, 231, 331, 431) sobre o outro do membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) e do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) adaptado para engatar uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) abrigada dentro de um recesso (20, 120, 220); e um membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) adaptado para cobrir as extremidades abertas dos recessos (20, 120, 220) e sendo móvel axialmente em diferentes posições axiais em relação aos recessos (20, 120, 220) para descobrir extremidades abertas de diferentes recessos (20, 120, 220) nas diferentes posições axiais do membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450).1. Actuator assembly for an oil, gas or water well, characterized in that it comprises: a fixed member (10, 110, 210, 310, 410) having an axis; an actuating member (30, 130, 230, 330, 430) being axially movable with respect to the fixed member (10, 110, 210, 310, 410); a plurality of open-end recesses (20, 120, 220) in one of the fixed member (10, 110, 210, 310, 410) and the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in which each recess (20, 120, 220) at least partially houses an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440); and a shoulder extending radially (31, 131, 231, 331, 431) over the other of the fixed member (10, 110, 210, 310, 410) and the actuating member (30, 130, 230, 330, 430 ) adapted to engage an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) housed within a recess (20, 120, 220); and a support member (50, 150, 250, 350, 450) adapted to cover the open ends of the recesses (20, 120, 220) and being axially movable in different axial positions relative to the recesses (20, 120, 220) to discover open ends of different recesses (20, 120, 220) at different axial positions of the support member (50, 150, 250, 350, 450). 2. Conjunto de atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) é móvel em relação ao membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450).2. Actuator assembly according to claim 1, characterized by the fact that the actuation member (30, 130, 230, 330, 430) is movable with respect to the support member (50, 150, 250, 350, 450). 3. Conjunto de atuador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que quando o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) se move em relação ao membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) em uma direção, o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) mantém sua posição em relação à mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440).3. Actuator assembly according to claim 2, characterized by the fact that when the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) moves relative to the supporting member (50, 150, 250, 350 , 450) in one direction, the support member (50, 150, 250, 350, 450) maintains its position relative to the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440). 4. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a cobertura da extremidade aberta de um recesso (20, 120, 220) mantém um nível mínimo de compressão da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) dentro do recesso (20, 120, 220), e em que a descoberta da extremidade aberta de um recesso (20, 120, 220) permite a expansão da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) do recesso (20, 120, 220).4. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cover of the open end of a recess (20, 120, 220) maintains a minimum level of compression of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) within the recess (20, 120, 220), and wherein uncovering the open end of a recess (20, 120, 220) allows expansion of the inclined helical spring (40, 140, 240 , 340, 440) of the recess (20, 120, 220). 5. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450), o membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) e o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) são concêntricos.5. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the support member (50, 150, 250, 350, 450), the fixed member (10, 110, 210, 310, 410) and the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) are concentric. 6. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) é móvel no recesso (20, 120, 220) entre a primeira e a segunda configurações inclinadas dentro do recesso (20, 120, 220), com um eixo principal da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) sendo inclinado através de um raio do eixo do membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) em cada uma da primeira e segunda configurações inclinadas, em que a mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) é retida em uma da primeira e segunda configurações quando a extremidade aberta de seu recesso (20, 120, 220) é coberta, e em que na primeira configuração inclinada, o eixo principal da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) é geralmente alinhado ou paralelo a uma primeira diagonal do recesso (20, 120, 220), e em que na segunda configuração inclinada, o eixo principal da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) é geralmente alinhado ou paralelo a uma segunda diagonal do recesso (20, 120, 220).6. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) is movable in the recess (20, 120, 220) between the first and second inclined configurations within the recess (20, 120, 220), with a main axis of the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) being inclined through a radius of the axis of the fixed member ( 10, 110, 210, 310, 410) in each of the first and second inclined configurations, wherein the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) is retained in one of the first and second configurations when the end is open of its recess (20, 120, 220) is covered, and wherein in the first inclined configuration, the main axis of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) is generally aligned or parallel to a first diagonal of the recess (20, 120, 220), and wherein in the second inclined configuration, the main axis of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) is generally aligned or parallel to a second diagonal of the recess (20, 120, 220). 7. Conjunto de atuador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que na primeira configuração inclinada da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440), uma extremidade externa da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) na extremidade aberta do recesso (20, 120, 220) está axialmente mais próxima do ombro (31, 131, 231, 331, 431) do que uma extremidade interna da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) na extremidade interna do recesso (20, 120, 220).7. Actuator assembly according to claim 6, characterized by the fact that in the first inclined configuration of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440), an outer end of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) at the open end of the recess (20, 120, 220) is axially closer to the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) than an inner end of the inclined coil spring (40, 140, 240 , 340, 440) at the inner end of the recess (20, 120, 220). 8. Conjunto de atuador, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o engate de uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) na primeira configuração inclinada com o ombro (31, 131, 231, 331, 431) resiste à compressão da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) no recesso (20, 120, 220) e resiste ao movimento axial do ombro (31, 131, 231, 331, 431) após a extremidade aberta do recesso (20, 120, 220).8. Actuator assembly according to claim 6 or 7, characterized in that engaging an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) in the first inclined configuration with the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) resists compression of the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) in the recess (20, 120, 220) and resists axial movement of the shoulder (31, 131, 231, 331, 431 ) after the open end of the recess (20, 120, 220). 9. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que na primeira configuração inclinada, o eixo principal da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) está voltado axialmente em direção ao ombro (31, 131, 231, 331, 431).9. Actuator assembly according to any one of claims 6 to 8, characterized by the fact that in the first inclined configuration, the main axis of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) is facing axially towards to the shoulder (31, 131, 231, 331, 431). 10. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que na segunda configuração inclinada da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440), a mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) permite a compressão da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) no recesso (20, 120, 220), e em que o engate de uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) na segunda configuração inclinada com o ombro (31, 131, 231, 331, 431) permite o movimento axial do ombro (31, 131, 231, 331, 431) além da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440).10. Actuator assembly according to any one of claims 6 to 9, characterized by the fact that in the second inclined configuration of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440), the inclined helical spring (40, 140 , 240, 340, 440) allows the compression of the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) in the recess (20, 120, 220), and in which the engagement of an inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) in the second inclined configuration with the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) allows axial movement of the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) in addition to the inclined helical spring (40, 140 , 240, 340, 440). 11. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que a mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) adota uma configuração neutra em transição entre as duas configurações inclinadas, e em que na configuração neutra da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440), a mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) pode ser deslocada no recesso (20, 120, 220) entre as duas configurações inclinadas diferentes pelo movimento axial do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) ou do membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) em relação à mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440).11. Actuator assembly according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) adopts a neutral configuration in transition between the two inclined configurations, and wherein in the neutral configuration of the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440), the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) can be moved in the recess (20, 120, 220) between the two different inclined configurations by the axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) or the supporting member (50, 150, 250, 350, 450) relative to the inclined helical spring (40, 140, 240 , 340, 440). 12. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que quando o ombro (31, 131, 231, 331, 431) engata na extremidade da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) que se estende a partir da extremidade aberta do recesso (20, 120, 220), uma extremidade principal do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) cobre a extremidade aberta do recesso (20, 120, 220).12. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 11, characterized in that when the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) engages the end of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) extending from the open end of the recess (20, 120, 220), a leading end of the actuation member (30, 130, 230, 330, 430) covers the open end of the recess (20, 120 , 220). 13. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) compreende uma luva, com um furo com um eixo.13. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the support member (50, 150, 250, 350, 450) comprises a sleeve, with a hole with an axis. 14. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) compreende um pistão vedado dentro de um furo, e em que o membro de atuação é vedado dentro do furo por mais de uma vedação (34, 134, 234, 334), dividindo porções do furo em diferentes zonas entre as vedações (34, 134, 234, 334).14. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) comprises a piston sealed within a hole, and in which the actuation member is sealed within the hole by more than one seal (34, 134, 234, 334), dividing portions of the hole into different zones between the seals (34, 134, 234, 334). 15. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o membro de atuação é inclinado axialmente em uma primeira direção por um dispositivo de polarização resiliente.15. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the actuating member is axially tilted in a first direction by a resilient biasing device. 16. Conjunto de atuador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o movimento axial do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) pode ser controlado pelo controle de um diferencial de pressão de fluido que se opõe à força do dispositivo resiliente.16. Actuator assembly according to claim 15, characterized by the fact that the axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) can be controlled by controlling a fluid pressure differential that opposes the strength of the resilient device. 17. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) pode se mover axialmente em relação à mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) em resposta ao movimento axial do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430).17. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the support member (50, 150, 250, 350, 450) can move axially relative to the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) in response to axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430). 18. Conjunto de atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o ombro (31, 131, 231, 331, 431) tem primeira e segunda faces voltadas para direções opostas, em que a primeira face do ombro (31, 131, 231, 331, 431) é adaptada para engatar com uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) em uma primeira configuração para travar o movimento do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em uma primeira direção, e em que a segunda face do ombro (31, 131, 231, 331, 431) é adaptada para engatar com uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) em uma segunda configuração para travar o movimento do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em uma segunda direção.18. Actuator assembly according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) has first and second faces facing opposite directions, wherein the first face of the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) is adapted to engage with an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) in a first configuration to lock the movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in a first direction, and wherein the second face of the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) is adapted to engage with an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) in a second configuration to lock movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in a second direction. 19. Válvula (1), caracterizada pelo fato de que compreende um conjunto de atuador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.19. Valve (1), characterized by the fact that it comprises an actuator assembly, as defined in any one of claims 1 to 18. 20. Método para acionar uma ferramenta para um poço de petróleo, gás ou água, caracterizado pelo fato de que a ferramenta um conjunto de atuador compreendendo: um membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) tendo um eixo; um membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) móvel axialmente em relação ao membro fixo; uma pluralidade de recessos de extremidade aberta (20, 120, 220) em um do membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) e do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em que cada recesso (20, 120, 220) abriga pelo menos parcialmente uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440); e um ombro que se estende radialmente (31, 131, 231, 331, 431) sobre o outro do membro fixo (10, 110, 210, 310, 410) e do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) adaptado para engatar uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) abrigada dentro de um recesso (20, 120, 220); e um membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) adaptado para cobrir as extremidades abertas dos recessos (20, 120, 220) e sendo móvel axialmente em diferentes posições axiais em relação aos recessos (20, 120, 220); e em que o método inclui: mover o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) axialmente em relação ao membro fixo (10, 110, 210, 310, 410); mover o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) além de pelo menos uma parte de uma extremidade aberta de um recesso (20, 120, 220) que abriga uma mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 340, 440); e restringir o movimento axial do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) engatando o ombro (31, 131, 231, 331, 431) com pelo menos uma parte da mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) que se estende a partir da extremidade aberta do recesso (20, 120, 220).20. Method for actuating a tool for an oil, gas or water well, characterized in that the tool is an actuator assembly comprising: a fixed member (10, 110, 210, 310, 410) having an axis; an actuation member (30, 130, 230, 330, 430) movable axially with respect to the fixed member; a plurality of open-end recesses (20, 120, 220) in one of the fixed member (10, 110, 210, 310, 410) and the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in which each recess (20, 120, 220) at least partially houses an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440); and a shoulder extending radially (31, 131, 231, 331, 431) over the other of the fixed member (10, 110, 210, 310, 410) and the actuating member (30, 130, 230, 330, 430 ) adapted to engage an inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) housed within a recess (20, 120, 220); and a support member (50, 150, 250, 350, 450) adapted to cover the open ends of the recesses (20, 120, 220) and being axially movable in different axial positions relative to the recesses (20, 120, 220) ; and wherein the method includes: moving the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) axially relative to the fixed member (10, 110, 210, 310, 410); move the support member (50, 150, 250, 350, 450) past at least a portion of an open end of a recess (20, 120, 220) housing an inclined coil spring (40, 140, 240, 340 , 340, 440); and restricting axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) by engaging the shoulder (31, 131, 231, 331, 431) with at least a portion of the inclined helical spring (40, 140, 240, 340, 440) extending from the open end of the recess (20, 120, 220). 21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) empurra o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) entre suas diferentes posições axiais.21. Method according to claim 20, characterized by the fact that the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) pushes the supporting member (50, 150, 250, 350, 450) between its different axial positions. 22. Método, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) move o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) em apenas uma direção em relação à mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440).22. Method according to claim 20 or 21, characterized in that the actuation member (30, 130, 230, 330, 430) moves the support member (50, 150, 250, 350, 450) in only one direction in relation to the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440). 23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 22, caracterizado pelo fato de que quando o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) se afasta axialmente do membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450), o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) retém sua posição em relação à mola helicoidal inclinada (40, 140, 240, 340, 440) e não se move com o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430).23. Method according to any one of claims 20 to 22, characterized by the fact that when the actuation member (30, 130, 230, 330, 430) moves axially away from the support member (50, 150, 250, 350, 450), the support member (50, 150, 250, 350, 450) retains its position relative to the inclined coil spring (40, 140, 240, 340, 440) and does not move with the actuation member ( 30, 130, 230, 330, 430). 24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 23, caracterizado pelo fato de que o movimento axial do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em uma primeira direção move o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) na primeira direção, de modo que o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) se move com o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) na primeira direção, e em que após o movimento axial subsequente do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) em uma segunda direção oposta à primeira direção, o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) e o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) se separam, com o membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) opcionalmente permanecendo estático, e mantendo sua posição, enquanto o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) se move axialmente para longe do membro de suporte (50, 150, 250, 350, 450) na segunda direção.24. Method according to any one of claims 20 to 23, characterized by the fact that axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in a first direction moves the support member (50, 150, 250, 350, 450) in the first direction, so that the supporting member (50, 150, 250, 350, 450) moves with the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in the first direction, and wherein upon subsequent axial movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) in a second direction opposite to the first direction, the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) and the supporting member (50, 150, 250, 350, 450) separate, with the supporting member (50, 150, 250, 350, 450) optionally remaining static, and maintaining its position, while the actuating member (30 , 130, 230, 330, 430) moves axially away from the support member (50, 150, 250, 350, 450) in the second direction. 25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 24, caracterizado pelo fato de que inclui alterar a configuração das molas helicoidais inclinadas (40, 140, 240, 340, 440) nos recessos (20, 120, 220) pelo movimento do membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) através das extremidades livres descobertas dos recessos (20, 120, 220).25. Method according to any one of claims 20 to 24, characterized in that it includes changing the configuration of the inclined helical springs (40, 140, 240, 340, 440) in the recesses (20, 120, 220) by movement of the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) through the uncovered free ends of the recesses (20, 120, 220). 26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que inclui deslocar as molas helicoidais inclinadas (40, 140, 240, 340, 440) entre diferentes posições inclinadas por mover o membro de atuação (30, 130, 230, 330, 430) através das extremidades livres dos recessos (20, 120, 220) primeiro em uma direção e depois na direção oposta.26. Method according to claim 25, characterized by the fact that it includes displacing the inclined helical springs (40, 140, 240, 340, 440) between different inclined positions by moving the actuating member (30, 130, 230, 330, 430) through the free ends of the recesses (20, 120, 220) first in one direction and then in the opposite direction.
BR112019022509-9A 2017-05-02 2018-05-01 ACTUATOR ASSEMBLY FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL, VALVE AND METHOD FOR DRIVING A TOOL FOR AN OIL, GAS OR WATER WELL BR112019022509B1 (en)

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