BRPI0714129B1

BRPI0714129B1 - Dispositivo acionador

Info

Publication number: BRPI0714129B1
Application number: BRPI0714129-7A
Authority: BR
Inventors: Gunnar Hodnefjell Lars; Hope Stale
Original assignee: Vetco Gray Scandinavia As
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2018-02-14
Also published as: AU2007273308B2; EA012690B1; BRPI0714129A2; AU2007273308A1; DK2041463T3; EA200970123A1; BRPI0714129B8; ES2427828T3; WO2008007969A1; EP2041463A1; NO324899B1; NO20063249A; EP2041463A4; EP2041463B1; CA2656882C; US8201803B2; US20090302248A1; CA2656882A1

Abstract

dispositivo acionador. um dispositivo acionador (1) compreendendo um alojamento de acionador (2) com uma conexão (4) para conectar o acionador (1) a um objeto (6), um motor (28) que através de elementos de transmissão (30, 32, 38, 40) aciona um eixo atuador de saída (12) do acionador (1), onde o eixo atuador (12) é desconectável de forma rotacional a partir do motor (28), o eixo atuador (12) sendo giratório entre duas posições angulares onde uma posição angular pode corresponder ao objeto (6) estando em uma segunda condição, e onde o acionador (1) é dotado de um elemento (14) para armazenagem de energia mecânica, o elemento (14) por interrupção de energia para o acionador (1) sendo disposto de forma liberável para ser capaz de deslocar uma porca (44) sendo impedido de girar em torno de seu eixo geométrico longitudinal, ao longo de uma rosca de parafuso (42) adaptando de forma complementar à porca (44), e conectado ao eixo atuador (12), pelo que o eixo atuador (12) é girado entre as duas posições angulares.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO ACIONADOR (51) Int.CI.: F16K 31/04 (30) Prioridade Unionista: 13/07/2006 NO 20063249 (73) Titular(es): VETCO GRAY SCANDINAVIA AS (72) Inventor(es): LARS GUNNAR HODNEFJELL; STALE HOPE

DISPOSITIVO ACIONADOR

A presente invenção refere-se a um acionador. Mais especificamente, diz respeito a um acionador que compreende um alojamento de acionador incluindo uma conexão para conectar o acionador a um objeto, e um motor que através de elementos de transmissão aciona um eixo atuador de saída do acionador, onde o eixo atuador é desconectável de forma rotacional a partir do motor. O eixo atuador é qiratório entre duas posições angulares onde uma posição angular pode corresponder ao objeto estando em uma primeira condição e a outra posição angular pode corresponder ao objeto estando em uma segunda condição. O acionador é dotado de um elemento, tipicamente uma mola, para armazenagem mecânica de energia, o elemento, por interrupção de energia para o acionador, sendo disposto de forma liberável para ser capaz de deslocar uma porca sendo impedida de rotação em torno de seu eixo geométrico longitudinal ao longo de uma conexão complementar de rosca de parafuso à porca e conectada ao eixo atuador, pelo que o eixo atuador é girado entre as duas posições angulares.

que se segue baseia-se no acionador sendo utilizado para operar uma válvula. Isso não abrange limitação no escopo da invenção, porém serve como uma base útil para explicar as características da invenção.

Acionadores elétricos têm entre outras coisas, devido a sua conexão simples, experimentado um uso consideravelmente aumentado. Acionadores elétricos, entretanto, de acordo com a técnica anterior, têm uma desvantagem em que apresentam dificuldades em fechar uma válvula no caso de falha do fornecimento de energia elétrica para o acionador.

Alguns acionadores são dotados de equipamentos auxiliares para girar ou deslocar manualmente o eixo de

2/8 saída do acionador para uma posição onde a válvula é fechada. Tais equipamentos auxiliares são inúteis se o acionador estiver situado em uma posição onde o acesso é difícil, tal como submerso.

O objetivo da invenção é evitar ou mitigar pelo menos uma das desvantagens da técnica anterior.

O objetivo é atingido, de acordo com a invenção, pelas características apresentadas na descrição abaixo e nas reivindicações que se seguem.

Um acionador, de acordo com a invenção, compreende um alojamento de acionador com uma conexão para conectar o acionador a um objeto, e um motor, que através de um elemento de transmissão aciona um eixo atuador de saída do acionador. O eixo atuador é desconectável de forma rotacional a partir do motor, o eixo atuador sendo giratório entre duas posições angulares. Uma posição angular pode corresponder ao objeto estando em uma primeira condição, por exemplo, uma condição aberta no caso do objeto ser uma válvula, e a outra posição angular pode corresponder ao objeto estando em uma segunda condição, por exemplo, uma condição fechada. O acionador da invenção é caracterizado pelo fato de que é dotado de um elemento para armazenar mecanicamente energia, tipicamente uma mola, onde o elemento por interrupção de energia para o acionador é disposto de forma liberável para ser capaz deslocar uma porca sendo impedida de rotação em torno de seu eixo geométrico longitudinal ao longo de uma rosca de parafuso sendo complementar à porca e conectada ao eixo atuador, pelo que o eixo atuador é girado entre as duas posições angulares.

Desse modo, o acionador é capaz, por exemplo, de fechar uma válvula no caso de falha no fornecimento de energia elétrica para o acionador.

3/8

À medida que a porca é deslocável de volta para sua posição inicial, o elemento pode ser dotado de energia renovada por rotação da rosca de parafuso na direção inversa por intermédio do motor. Para ser capaz de deslocar o suporte de mola para sua posição inicial a porca tem uma superfície de encontro em direção ao suporte de mola adaptando de forma complementar um ressalto no suporte de mola.

O elemento para armazenar energia mecânica é normalmente constituído pelo menos por uma mola fixa entre o alojamento de acionador e um suporte de mola sendo deslocável em relação ao alojamento de acionador. O suporte de mola é conectado de forma liberável em relação ao alojamento de acionador por intermédio de um primeiro conector liberável.

Há uma caixa de engrenagens construída entre o motor e o eixo atuador, entre outras coisas para aumentar o torque de saída de acionador. O alojamento de caixa de engrenagens é conectado ao alojamento de acionador via um segundo conector liberável.

A rosca de parafuso é conectada a e gira em conjunto, possivelmente através de um trem de engrenagem, com o eixo de saída da caixa de engrenagens. O eixo de saída da caixa de engrenagens é, por sua vez, conectado ao eixo atuador por intermédio de um terceiro conector liberável.

O modo de operação do acionador é explicado abaixo na parte específica do relatório descritivo.

A invenção provê um acionador com um eixo atuador giratório dotado de uma função denominada à prova de falhas, isto é que o acionador, no caso de falha de energia, pode se mover como uma válvula para uma condição segura.

4/8

	No	que	se segue é	descrito	um exemplo não
limitativo	de uma	modalidade	preferida	ilustrada pelos
desenhos	em	anexo,	nos quais:
	A	figura	1 mostra, em	corte, um	esboço principal
5 de um	acionador	de acordo	com a invenção onde os

componentes de acionador estão em uma posição inicial;

A figura 2 mostra o mesmo que a figura 1, porém o eixo atuador encontra-se aqui sob reajuste após uma falha de fornecimento de energia elétrica; e

A figura 3 mostra o acionador da figura 1 quando a mola do acionador é propendida para sua condição inicial.

Nos desenhos, o número de referência 1 indica um acionador que compreende um alojamento de acionador cilíndrico 2 com uma conexão 4 em uma sua parte de extremidade. A conexão 4 adapta-se complementar a um alojamento de válvula 8 de uma válvula 6.

A válvula 6 é aberta e fechada girando o eixo 10 da válvula 6, o eixo sendo conectado ao eixo atuador 12 em torno de seu eixo geométrico central.

0 acionador 1 é dotado de um elemento 14 na forma de molas de compressão para armazenagem de energia mecânica. As molas de compressão 14 são propendidas entre uma parte de extremidade 16 do alojamento de acionador 2 em relação à conexão 4 e em relação ao alojamento de mola 2, um suporte de mola concêntrica e axialmente deslocável 18. O número de molas de compressão 14 é escolhido com base no torque de saída necessário a partir do acionador 1 em falha de fornecimento de energia elétrica. As molas de compressão 14 são distribuídas no invólucro interno do alojamento do acionador 2.

Quando molas de compressão 14 são propendidas, o suporte de mola 18 é deslocado na direção da parte de extremidade 16 para uma condição inicial, onde o suporte de

5/8 mola 18 é indiretamente conectado ao alojamento de acionador 2 por intermédio de um primeiro conector liberável 20.

A partir de uma porção extrema de conexão 22 do alojamento de acionador 2, um guia de porca 24 na forma de um cilindro com fenda axial estende-se para dentro no alojamento de acionador 2 onde é conectado a um anel prendedor 26. O anel prendedor 26 e o guia de porca 24 são montados de forma fixa na parte extrema de conexão 22 e, desse modo, ao alojamento de acionador 2.

Um motor 28 é posicionado concentricamente no anel prendedor 26 à medida que o primeiro conector liberável 20 é montado no motor 28.

A partir do motor 28 estende-se um eixo de acionamento 30 concentricamente no alojamento de acionador na direção da porção extrema de conexão 22 e para cima até uma caixa de engrenagens 32. O eixo de acionamento 30 constitui o eixo de entrada para a caixa de engrenagens 32.

A caixa de engrenagens 32 é conectada de forma liberável ao anel prendedor 26 por intermédio de um suporte de caixa de engrenagens 34 e um segundo conector liberável 36. Quando o conector 36 é liberado, a caixa de engrenagens 32 está livre para girar em relação ao alojamento de acionador 2 e desse modo incapaz de exercer um torque em torno de seu eixo de saída 38. O eixo de saída 38 é conectado ao eixo atuador 12 por intermédio de um terceiro conector liberável 40.

Uma bucha rosqueada 42 girando em conjunto com o eixo de saída 38 circunda o suporte de caixa de engrenagem 34 entre a porção extrema de conexão 22 e o anel prendedor 26. A bucha rosqueada 42 é dotada no sentido exterior de uma rosca de passo relativamente grosso. Se as condições assim permitirem, a bucha rosqueada 42 pode ser dotada de

6/8 múltiplas roscas paralelas.

Uma porca 44 conectando de forma complementar a bucha rosqueada 42 estende-se ao longo da bucha rosqueada 42 quando a bucha rosqueada 42 é girada, a porca 44 sendo impedida de girar em torno de seu próprio eixo geométrico pelo guia de porca com fenda 24.

Uma superfície de encontro 46 naquele lado da porca 44 voltado em direção à parte de extremidade 16 encaixa-se complementar a um ressalto 48 no suporte de mola 18 .

O primeiro conector liberável 20 é eletricamente controlado e libera após falha em fornecimento de energia elétrica. O segundo conector liberável 36 é controlado mecanicamente e é disposto para desconectar quando o suporte de mola 18 é desconectado a partir do primeiro conector liberável 20. O terceiro conector liberável 40 é controlado eletricamente e engata-se após falha em fornecimento de energia elétrica.

Na condição inicial do acionador 1, vide a figura 1, o suporte de mola 18 está em sua posição inicial onde as molas de compressão 14 são propendidas.

O primeiro conector liberável 20 é retido em uma posição travada por intermédio de uma voltagem de controle. O segundo conector liberável 36 está em uma posição travada e o terceiro conector liberável 40 está em uma posição travada em que nenhuma voltagem de controle é aplicada a esse.

Conectores liberáveis 20, 36, 40 são encontrados em uma variedade de desenhos e serão conhecidos por uma pessoa versada na técnica. Desse modo, não são adicionalmente especificados.

O motor 28 é disposto, através da caixa de engrenagens 32, para girar o eixo de acionamento 12 entre

7/8 suas posições angulares onde uma posição angular corresponde à condição fechada da válvula 6 e a outra posição corresponde à condição aberta da válvula 6.

A porca 44 é, durante operação normal, deslocada 5 livremente para cima e para baixo ao longo da bucha rosqueada 42 em que a posição da porca 44 na porção extrema de conexão 22 corresponde à posição segura da válvula 6.

Se o fornecimento de energia elétrica para o acionador falhar, vide a figura 2, o primeiro conector 10 liberãvel 20 será liberado.

As molas de compressão 14 deslocam o suporte de mola 18 na direção da porção extrema de conexão 22 pelo que o segundo conector liberável 36 é liberado. O suporte de caixa de engrenagens 34 e a caixa de engrenagens 32 podem 15 desse modo girar livremente no alojamento de acionador 2 e não transmite desse modo, torque entre o eixo de acionamento 30 e o eixo de saida 38.

Quando o ressalto 48 do suporte de mola 18 causa impacto na porca 44, a porca 44, sendo impedida de girar em 20 torno de seu eixo geométrico central, é deslocada ao longo da bucha rosqueada 42. A bucha rosqueada 42 é desse modo levada a girar o eixo 10 através do eixo de saida 38, o terceiro conector liberável 40 e o eixo atuador para uma posição segura.

As molas de compressão 14 podem como descrito abaixo, ser propendidas sem girar o eixo atuador 12 por fornecer voltagem ao terceiro conector liberável 40 pelo que esse conector é liberado, vide a figura 3.

O motor 28 gira o eixo de acionamento 30 em uma direção que aciona a porca 44 em uma direção para as molas de compressão 14. 0 segundo conector liberável 36 impede por travamento o suporte de caixa de engrenagens 34 de girar na direção de rotação correspondente. Após o primeiro

8/8 conector liberável 20 ter travado o suporte de mola 18, a porca é movida para uma posição pela porção extrema de conexão 22, após o que o terceiro conector liberável 40 é levado a conectar o eixo de saída 38 ao eixo atuador 12. O acionador 1 é agora levado de volta a sua condição inicial.

Claims

RE IVINDICAÇÕE S

1. Dispositivo acionador (1) compreendendo um alojamento de acionador (2) com uma conexão (4) para conectar o acionador (1) a um objeto (6), um motor (28) que

5 através dos elementos de transmissão (30, 32, 38, 40) aciona um eixo atuador de saída (12) do acionador (1), onde o eixo atuador (12) é desconectável de forma rotacional a partir do motor (28), o eixo atuador (12) sendo giratório entre duas posições angulares onde uma posição angular pode

10 corresponder ao objeto (6) estando em uma primeira condição e a outra posição angular pode corresponder ao objeto (6) estando em uma segunda condição, caracterizado pelo fato de que o acionador (1) é dotado de um elemento (14) para armazenagem de energia mecânica, o elemento (14) por

15 interrupção de energia para o acionador (1) sendo disposto de forma liberável para ser capaz de deslocar uma porca (44) sendo impedido de girar em torno de seu eixo geométrico longitudinal, ao longo de uma rosca de parafuso (42) conectando de forma complementar à porca (44), e

20 conectada ao eixo atuador (12), pelo que o eixo atuador (12) é girado entre as duas posições angulares.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porca (44) é deslocãvel de volta para sua condição inicial onde o elemento (13) foi

25 dotado de energia pela rotação do motor da rosca de parafuso (42) na direção rotacional oposta.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento (14) é constituído pelo menos por uma mola sendo propendida entre

30 o alojamento de acionador (2) e um suporte de mola (18) sendo deslocãvel em relação ao alojamento de acionador (2), o suporte de mola (18) sendo conectado de forma liberável ao alojamento de acionador (2) por intermédio de um

2/2 primeiro conector liberável (20).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador (1), entre o motor (28) e o eixo atuador (12), é dotado de uma caixa de
5 engrenagens (32) onde o alojamento de caixa de engrenagens (32) é conectado ao alojamento de acionador (2) através de um segundo conector liberável (36).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a rosca de parafuso (42) é

10 conectada ao eixo de saída (38) da caixa de engrenagens (32) .
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o eixo de saída (38) da caixa de engrenagens (32) é conectado ao eixo atuador (12)

15 por intermédio de um terceiro conector liberável (40).
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a porca (44) tem uma superfície de encontro (46) voltada para o ressalto (48) do suporte de mola (18).

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