BRPI0808080A2

BRPI0808080A2 - Conjunto de mola, e, atuador de diafragma

Info

Publication number: BRPI0808080A2
Application number: BRPI0808080-1A
Authority: BR
Inventors: Paul Russel Dalluge
Original assignee: Fisher Controls Int
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2014-07-22
Also published as: WO2008112434A1; EP2857728A8; US7744062B2; EP2857728B1; JP5346819B2; JP2010520973A; EP2129949A1; CA2677151A1; CA2677151C; CN101617157A; CN101617157B; US20080217567A1; EP2129949B1; EP2857728A1

Description

“CONJUNTO DE MOLA, E, ATUADOR DE DIAFRAGMA” CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se geralmente a atuadores de válvulas de controle e, mais particularmente, a aparelho para variar a taxa de mola efetiva para uso em atuadores de diafragma.

FUNDAMENTOS

Válvulas de controle são usadas em sistemas de controle de processo para manusear um fluido fluindo, regular uma variável de processo para um ponto de ajuste desejado, transportar ou despachar um fluido de uma fonte para um destino, etc. Um conjunto de válvula de controle inclui, tipicamente, um corpo de válvula, um eixo ou haste, e um atuador para prover a força motriz via eixo, ou haste, para operar a válvula ou posicionar um tampão, ou membro de controle de fluxo, dentro da válvula. Um tipo comum de atuador para uso com um conjunto de válvula de controle é uma mola e atuador pneumático de diafragma, referido normalmente como atuador de diafragma.

Tipicamente, atuadores de diafragma têm um estojo para alojar um diafragma, uma placa de diafragma, uma haste de atuador, e um conjunto de molas tendo uma ou mais molas. O conjunto de mola aplica uma força contra a placa do diafragma para retomar a haste de atuador e uma válvula, ou outro operador acoplado à haste, para uma posição conhecida na ausência de uma pressão de controle aplicada ao diafragma. No caso onde uma única mola é usada para implementar o conjunto de mola, a mola é tipicamente localizada centralmente sobre a placa de diafragma. Onde são usadas múltiplas molas, as molas são distribuídas tipicamente circunferencialmente ao redor do centro da placa de diafragma e aplicam suas respectivas forças diretamente à placa de diafragma.

Independente de ser usada uma ou múltiplas molas para implementar o conjunto de mola, atuadores de diafragma recebem uma pressão de controle para variar a pressão de gás (por exemplo, ar) sobre um lado do diafragma para mover, ou golpear, a haste de atuador e, desse modo, abrir e fechar, ou modular, uma válvula de controle que possa ser acoplada à haste de atuador. A quantidade de pressão de controle necessária para mover e 5 manter a haste de atuador e, portanto, a válvula, ou outro operador controlado pelo atuador, em uma dada posição ao longo de sua faixa de curso, iguala tipicamente a força exercida pelo conjunto de mola mais a força exercida pela válvula, ou outro operador, sobre a haste de atuador. A força exercida pelo conjunto de mola aumenta tipicamente, de maneira substancialmente 10 proporcional e linear, quando a haste de atuador se move em direção à sua condição de curso total.

Adicionalmente, a força exercida contra a haste de atuador pela válvula, ou outro operador, também pode variar (por exemplo, aumentar ou diminuir) quando a posição da válvula (por exemplo, a posição do tampão 15 da válvula, disco, etc.) muda de seu curso zero para sua condição de cursor total. Estas mudanças na força exercida pela haste de válvula podem ser devidas às características de fluxo da válvula, a pressão e a velocidade de fluxo do fluido controladas válvula, etc. e, portanto, podem ser substancialmente não-lineares. Desse modo, a quantidade de pressão de 20 controle necessária para o curso total do atuador e válvula, ou outro operador acoplado ao atuador pode ser relativamente alta e, como resultado, pode exigir que o diafragma, estojo, e outros componentes do atuador suportem pressões relativamente altas. Além disso, devido à força exercida pelo conjunto de mola de atuador variar tipicamente linear sobre a faixa de curso 25 do atuador e devido à força exercida pela válvula sobre a haste de atuador poder variar não-linearmente, ou de algum outro modo, a posição da válvula pode variar de maneira indesejável em relação à pressão de controle (por exemplo, substancialmente não-linearmente).

SUMÁRIO Em um exemplo descrito, um conjunto de mola para uso em um atuador de diafragma inclui uma primeira mola acoplada operacionalmente a uma placa de um diafragma e uma haste de atuador, e uma segunda mola acoplada operacionalmente à haste de atuador e 5 configurada para ser operacional em série com a primeira mola. O conjunto de mola inclui um assento da mola disposto entre as primeira e segunda molas e configurado para se mover com a segunda mola.

Em outro exemplo descrito, um conjunto de mola inclui uma primeira mola acoplada operacionalmente a um assento de mola móvel e uma segunda mola acoplada operacionalmente ao assento de mola móvel e configurada para ser operacional em série com a primeira mola.

Em ainda outro exemplo descrito, um atuador de diafragma inclui uma primeira mola acoplada operacionalmente a uma placa de diafragma e uma haste de atuador e uma segunda mola acoplada 15 operacionalmente à haste do atuador. O atuador de diafragma também inclui um assento de mola móvel disposto entre as primeira e segunda molas. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A FIG. 1 é uma vista em seção transversal de um atuador de diafragma conhecido.

A FIG. 2 é uma vista em seção transversal de uma porção de

um atuador de diafragma exemplificativo com um conjunto de mola tendo um assento de mola móvel disposto entre duas molas.

A FIG. 3 é uma vista em seção transversal ampliada descrevendo um conjunto de mola alternativo que pode ser usado em um atuador de diafragma.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Será descrito aqui um aparelho exemplificativo para variar a taxa de mola efetiva para uso em um atuador de diafragma. O aparelho exemplificativo inclui um conjunto de mola tendo múltiplas molas de atuador que são operacionais em série para prover uma mudança na taxa de mola efetiva, ou global, ao longo do curso da haste de atuador. Mais especificamente, um ou mais assentos de mola móveis, ou flutuantes, dispostos entre as molas, permitem que o conjunto de mola proveja uma taxa 5 de mola efetiva para uma primeira porção do curso da haste de atuador e outra taxa de mola efetiva para uma segunda porção do curso da haste de atuador. Em particular, as molas e os assentos de mola móveis são configurados de modo que, em operação, para uma primeira distância de movimentação da haste de atuador, uma força provida por uma das molas mude, os assentos 10 móveis não se movam e uma força provida pelas outras molas seja substancialmente constante. Portanto, para uma segunda distância de movimentação da haste de atuador, em adição à primeira distância, a força exercida por pelo menos uma das outras molas varia quando um, ou mais dos assentos móveis, se move.

Desta maneira, os conjuntos de mola exemplificativos aqui

descritos permitem que o empuxo provido por um atuador de diafragma seja selecionado para desempenho aperfeiçoado, ou otimizado, em, por exemplo, ambos, o começo, ou topo, e término, ou porção basal, de seu curso. Em outras palavras, em contraste com muitos atuadores de diafragma conhecidos 20 que têm, tipicamente, uma única taxa de mola efetiva, uma taxa de mola efetiva pode ser selecionada para operação em outra extremidade do curso para melhor satisfazer as necessidades da aplicação. Por exemplo, em algumas aplicações pode ser desejável ter uma taxa de mola relativamente alta no início do curso do atuador para assegurar que o atuador proveja força 25 suficiente para conseguir um fechamento bem apertado (por exemplo, na ausência de uma pressão de controle) de uma válvula acoplada ao atuador. Entretanto, na outra extremidade do curso do atuador, pode ser desejável ter uma taxa de mola relativamente baixa para reduzir a quantidade de pressão de controle necessária para o curso total do atuador e a válvula acoplada ao mesmo.

Antes de descrever o aparelho exemplificativo para variar a taxa de mola efetiva, ou constante, de um conjunto de mola usado em um atuador de diafragma, será provida uma descrição resumida de um atuador de 5 diafragma conhecido, em conexão com a FIG. 1. A FIG. 1 descreve uma vista em seção transversal de um atuador de diafragma conhecido 100. O atuador de diafragma 100 inclui um corpo de atuador, ou garfo 102 acoplado a um estojo 104. O estojo 104 inclui um estojo superior 106 e um estojo inferior 108. Em adição, o estojo superior 106 é configurado com uma porta de 10 pressão de controle 110. A porta de pressão de controle 110 inclui uma entrada para receber um sinal de pressão de controle para variar uma pressão no interior do estojo de diafragma 104. Inversamente, o estojo inferior 108 mantém uma pressão substancialmente atmosférica via uma porta, ou respiradouro, não mostrada na FIG. 1.

O estojo 104 captura um diafragma 112 entre os estojos

superior e inferior 106 e 108 que são mutuamente acoplados com uma pluralidade de fixadores rosqueados 114 e 116 espaçados ao longo da borda externa do estojo 104. O diafragma 112 separa o espaço dentro do estojo 104 em uma câmara de pressão de controle 118 e uma câmara de pressão 20 atmosférica 120. Em adição, pelo menos uma porção de um lado do diafragma 112 é presa à placa de diafragma 122 que provê um reforço rígido para o diafragma 112 e é configurada para encaixar uma haste de atuador 124. A haste de atuador 124 também pode ser referida como um membro cilíndrico, uma vara, um eixo, etc. Como descrito na FIG 1, a haste de atuador 25 124 é um membro cilíndrico que conecta o atuador de diafragma 100 a uma haste de tampão de válvula (não mostrada) e que transmite força e movimento linear de um atuador de diafragma 100 para uma válvula de controle (não mostrada). O diafragma 112 e a placa de diafragma 122 são acoplados a uma haste de atuador 124 via um fixador rosqueado 126 que pode ser um parafuso rosqueado, como mostrado.

Uma mola de atuador 128 envolvendo a haste de atuador 124 é disposta centralmente sobre a placa de diafragma 122 e posicionada entre a placa de diafragma 122 e um assento de mola fixo 130. A mola de atuador 5 128 provê uma força de solicitação para forçar a placa de diafragma 122 e, desse modo, a haste de atuador 124 em direção ao estojo superior 106. Em operação, uma pressão de controle aplicada à porta de pressão de controle 110 varia uma pressão na câmara de controle 118. Por exemplo, quando a pressão na câmara de controle 118 aumenta acima da pressão atmosférica (ou seja, a 10 pressão na câmara 120),, o diafragma 112, a placa 122 e a haste 124 são forçados em direção ao estojo inferior 108 contra a força de retomo da mola de atuador 128. Quando força exercida sobre o diafragma 122 pela pressão de controle excede qualquer pré-carga, ou solicitação exercida pela mola 128 na posição de curso zero do atuador 100, mais qualquer carga aplicada à haste 15 (por exemplo, via uma válvula, ou outro operador, acoplada à haste de atuador 124), o diafragma 112, a placa 122, e a haste 124 se movem para baixo, ou para longe do estojo superior 106. Quando o diafragma 112, a placa 122 e a haste 124 se movem para longe do estojo superior 106, a mola 128 é comprimida e a força de retomo exercida pela mola 128 aumenta de maneira 20 substancialmente proporcional e linear em relação à posição da haste 124. A maneira pela qual a força de retomo exercida pela mola 128 muda com a movimentação da haste 124 pode ser geralmente descrita usando-se a Lei de Hooke como determinada abaixo na Equação 1.

F = - kx (1)

Na equação I, F é a força de restauração exercida por uma mola, k é a constante de mola da mola, e x é a mudança no comprimento da mola em relação ao seu comprimento livre. O sinal negativo indica que a força exercida pela mola 128 está em oposição direta à movimentação da haste 124. Desse modo, com o atuador de diafragma conhecido 100, da FIG. 1, a taxa de mola efetiva (ou seja, k) é constante por todo o curso do atuador 100.

A FIG. 2 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do atuador de diafragma exemplificativo 200 que inclui o aparelho 5 para variar a taxa de mola efetiva do atuador 200 sobre seu curso. Para maior clareza, determinados componentes (por exemplo, um estojo) não estão mostrados na FIG. 2. Entretanto, aqueles componentes que não estão mostrados na FIG. 2 podem ser implementados usando-se componentes de atuadores conhecidos como aqueles descritos na FIG. 1.

Agora, voltando em detalhe à FIG 2, o atuador de diafragma

exemplificativo 200 inclui um diafragma 202, uma placa de diafragma 204, uma haste de atuador 206 e um conjunto de mola 208. O conjunto de mola 208 inclui uma primeira mola 210 e uma segunda mola 212 arranjadas em uma configuração em série envolvendo a haste 206 e alinhadas coaxialmente com um eixo central do atuador de diafragma 200.

Um assento de mola móvel, ou flutuante 214, é disposto entre as molas 210 e 212. A segunda mola 212 é comprimida parcialmente para prover uma força de pré-carga e é capturada entre o assento de mola móvel 214 e um assento de mola fixo, ou estacionário 216. Um batente 218, 220 20 limita a movimentação do assento de mola móvel 214 em direção à placa de diafragma 204 e, desse modo, permite que a segunda mola 212 proveja uma força de pré-carga desejada. Como mostrado na FIG. 2, o batente 218, 220 pode ser implementado como um único componente ou como dois ou mais componentes separados espaçados circunferencialmente ao redor do assento 25 de mola móvel 214. Por exemplo, o batente 218, 220 pode ser configurado como um corpo cilíndrico tendo um orifício central e posicionado entre a primeira mola 210 e uma superfície do assento de mola móvel 214, alojando, desse modo, o assento de mola móvel 214 e a segunda mola 212.

Como pode ser visto do exemplo na FIG. 2, a primeira mola 210 é acoplada operacionalmente à placa de diafragma 204 e à haste de atuador 206 e a segunda mola 212 é acoplada operacionalmente à haste de atuador 206 e configurada para ser operacional em série com a primeira mola 210. Mais’ especificamente, no início do curso do. atuador 200, a primeira mola 210 é deslocada, ou comprimida, enquanto a pré-carga da segunda mola 212 impede que o assento de mola móvel 214 se mova para longe do contato com o batente 218, 220. Desse modo, para uma primeira distância de movimentação, ou deslocamento, da primeira mola 210 e da haste 206, a força exercida pela primeira mola 210 aumenta em proporção à mudança em comprimento da mola 210 e sua constante de mola. Entretanto, quando a força exercida pela primeira mola 210 for menor do que a força de pré-carga exercida pela segunda mola 212, o assento de mola móvel 214 e a segunda mola 212 permanecem estacionários e a força exercida pela segunda mola 212 permanece substancialmente constante e em oposição à força exercida pela primeira mola 210.

Quando a primeira mola 210 for suficientemente comprimida (ou seja, a haste de atuador 26 se moveu por uma determinada distância ao longo de seu curso), a força exercida pela primeira mola 210 iguala a força de pré-carga da segunda mola 212. Compressão adicional da primeira mola 210 20 (ou movimentação da haste 206) resulta em uma força exercida pela mola 210 que excede a força de pré-carga da mola 212 e, desse modo, fazendo com que

o assento de mola móvel 211 se mova com a segunda mola 212 quando a segunda mola 212 é comprimida. Como resultado, movimentações da haste de atuador 206 que correspondam às compressões ou deslocamentos da primeira 25 mola 210 que exerçam uma força que exceda a força de pré-carga da segunda mola 212, fazem com que ambas, a primeira mola 210 e a segunda mola 212, se movam, ou comprimam. Portanto, para estas movimentações, ou sobre uma determinada distância de movimentação ao longo do curso do atuador, as forças exercidas pela primeira mola 210 e pela segunda mola 212 variam e a força total exercida pelo conjunto de mola 208 é baseada em uma soma das forças exercidas por ambas as molas 210 e 212. Como resultado, a constante de mola efetiva, ou global, é baseada em constantes de molas individuais da primeira mola 210 e segunda mola 212, como apresentado abaixo em maior detalhe.

Para um conjunto de mola contendo molas de atuador operacionais em série, a taxa de mola efetiva do conjunto de mola, quando todas as molas são deslocadas simultaneamente, pode ser generalizada, como

mostrado na Equação 2, abaixo.

/. 1

* i = ;....................*......— (2 i

I !

I "φ· Hh- * I

■ k, k. J

onde kté a constante de mola efetiva total e ki, k2 e k3 são as constantes de mola individuais. Simplificando-se a Equação 2 para duas molas em série,

resulta na equação 3, abaixo.

, A-X:,

k* 12 TT-H-T O)

U1 + K: }

Como pode ser mostrado usando-se a Equação 3, se duas molas operacionais em série tiverem, por exemplo, a mesma constante de mola, a taxa de mola efetiva total da mola do conjunto de mola é reduzida para a metade da das molas individuais, quando ambas as molas forem deslocadas simultaneamente.

Retomando ao atuador de diafragma 200, da FIG. 2, se a constante de mola da primeira mola 210 for kl e a constante de mola da 20 segunda mola 212 for k2, então, para uma primeira distância de movimentação da haste de atuador 206 (por exemplo, quando a força exercida pela primeira mola 210 for menor do que a força de pré-carga exercida pela segunda mola 212, a taxa de mola efetiva do conjunto de mola 208 é kt. Desse modo, para uma segunda distância de movimentação da haste de atuador 206 25 (por exemplo, quando a força exercida pela primeira mola 210 for maior do que a força de pré-carga gerada pela segunda mola 212), a taxa de mola efetiva do conjunto de mola 208 é kt como mostrado na Equação 3, acima. Desse modo, as molas 210 e 212 são operacionais em série para prover duas taxas de mola efetivas para diferentes porções do curso do atuador 200.

Embora as molas 210 e 212 no conjunto de mola

exemplificativo 208, da FIG. 2, tenham sido descritas como de compressão, outros tipos e/ou combinações de molas poderiam ser usados de maneira similar para prover uma taxa de mola efetiva variável sobre o deslocamento do conjunto de mola 208. Por exemplo, molas de extensão, molas onduladas, 10 molas Belleville, etc., poderiam ser arranjadas em uma configuração operacional em série com um assento de mola móvel para conseguir resultados similares. Além disso, as constantes de mola das molas 210 e 212 podem ser selecionadas individualmente para prover uma mudança desejada na taxa de mola efetiva do conjunto de mola 208 sobre o deslocamento das 15 molas 210 e 212 e, portanto, sobre o curso do atuador 200. Desse modo, as constantes de mola para as molas 210 e 212 podem ser as mesmas, ou diferentes, dependendo das necessidades da aplicação pretendida do atuador exemplificativo 200.

A FIG. 3 é uma vista em seção transversal ampliada 20 descrevendo um arranjo de mola alternativo do conjunto de mola exemplificativo 208, da FIG. 2. No arranjo alternativo da FIG. 3, um segundo assento de mola 300 encaixa o segundo atuador de mola 212 e uma terceira mola 302. O arranjo alternativo também inclui um segundo batente mecânico 304, 306 configurado para limitar a movimentação da terceira mola de 25 atuador 302 e o segundo assento de mola móvel 300.

Os três arranjos de mola descritos na FIG. 3 operam similarmente ao conjunto de mola 208, da FIG. 2. Entretanto, o arranjo descrito na FIG. 3, provê três taxas de mola efetivas sobre o curso da haste de atuador 206. A terceira taxa de mola efetiva é provida quando a força total exercida pela primeira mola 210 e segunda mola 212 excede a força do précarga exercida pela terceira mola 302. Novamente, com referência à Equação

2, acima, a taxa de mola efetiva das três molas sendo deslocadas simultaneamente pode ser expressa como mostrado na Equação 4, abaixo.

,4)

Desse modo, como mostrado na Equação 4, a taxa de mola efetiva do conjunto de mola da FIG. 3, pode se reduzida adicionalmente para uma terceira porção do curso da haste de atuador 206. Em outras palavras, o arranjo da FIG. 3 provê três taxas de mola efetivas diferentes ao longo do curso da haste de atuador 206. Especificamente, a’ taxa de mola efetiva do arranjo mostrado na FIG. 3, é reduzida duas vezes de sua taxa de mola efetiva inicial quando o atuador é deslocado de sua condição de curso zero para sua condição de curso total. Desse modo, as molas em série adicionais 302 reduzem a taxa de mola efetiva total de um terço (por exemplo, se ki = k2 = k3 = 1, então kt = 1/3).

Embora aqui tenha sido descrito um determinado aparelho exemplificativo, o escopo de cobertura desta patente não está limitado ao mesmo. Ao contrário, esta patente cobre todo aparelho e artigos de fabricação caindo razoavelmente dentro do escopo das reivindicações anexas, literalmente, ou sob a doutrina de equivalentes.

Claims

1. Conjunto de mola para uso em um atuador de diafragma, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira mola acoplada operacionalmente a uma placa de diafragma e uma haste de atuador; uma segunda mola acoplada operacionalmente à haste de atuador e configurada para ser operacional em série com a primeira mola; e um assento de mola disposto entre as primeira e segunda molas e configurado para se mover com a segunda mola.

2. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas terem as respectivas constantes de mola, diferentes.

3. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas de modo que para uma primeira distância de movimentação da haste de atuador, uma força provida pela primeira mola mude, e uma força provida pela segunda mola seja substancialmente constante e oposta à força provida pela primeira mola.

4. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas de modo que para uma segunda distância de movimentação da haste de atuador, em adição a uma primeira distância, a força exercida pela segunda mola varie, e uma força total exercida sobre a placa de diafragma seja baseada sobre a força exercida pela segunda mola mais a força exercida pela primeira mola.

5. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da segunda mola ser configurada para prover uma précarga.

6. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas para serem operacionais em série, de modo que para uma primeira distância de movimentação da haste de atuador, as primeira e segunda molas provejam uma primeira taxa de mola efetiva e, para uma segunda distância de movimentação da haste de atuador, provejam uma segunda taxa de mola efetiva.

7. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um batente mecânico para limitar uma faixa de movimentação do assento de mola móvel.

8. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender uma terceira mola configurada para ser encaixada operacionalmente à haste de atuador e ser operacional em série com as primeira e segunda molas, e um segundo assento de mola disposto entre as segunda e terceira molas configurado para se mover com a terceira mola.

9. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada uma dentre as primeira e segunda molas compreender uma mola de compressão.

10. Conjunto de mola, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira mola acoplada operacionalmente a um assento de mola móvel; e uma segunda mola acoplada operacionalmente ao assento de mola móvel e configurada para ser operacional em série com a primeira mola.

11. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato da primeira mola e a segunda mola terem as respectivas constantes de mola, diferentes.

12. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas de modo que para uma primeira distância de movimentação do assento de mola móvel, uma força provida pela primeira mola mude, e uma força provida pela segunda mola seja substancialmente constante e oposta a uma força provida pela primeira mola.

13. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas de modo que para uma segunda distância de movimentação, em adição à primeira distância, a força provida pela segunda mola varie.

14. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do assento de mola móvel estar entre as primeira e segunda molas.

15. Conjunto de mola de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um batente mecânico para limitar a faixa de movimento do assento de mola móvel.

16. Atuador de diafragma, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira mola acoplada operacionalmente a uma placa de diafragma e uma haste de atuador; uma segunda mola acoplada operacionalmente à haste de atuador; e um assento de mola móvel disposto entre as primeira e segunda molas.

17. Atuador de diafragma de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas para serem operacionais em série, de modo que para uma primeira distância de movimentação da haste de atuador, as primeira e segunda molas provejam uma primeira taxa de mola efetiva e, para uma segunda distância de movimentação da haste de atuador, as primeira e segunda molas provejam uma segunda taxa de mola efetiva.

18. Atuador de diafragma de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas serem configuradas para prover uma primeira taxa de mola para uma porção de um curso do atuador de diafragma e uma segunda taxa de mola, menor do que a primeira taxa de mola, para outra porção do curso do atuador de diafragma.

19. Atuador de diafragma de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato das primeira e segunda molas compreenderem molas de compressão.

20. Atuador de diafragma de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um batente mecânico para limitar uma faixa de movimento do assento de mola móvel.