PT2128015E

PT2128015E - Submarino com um actuador piezoeléctrico no dispositivo de acionamento

Info

Publication number: PT2128015E
Application number: PT90061987T
Authority: PT
Inventors: Randolf Teppner
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2013-05-17
Also published as: KR20090124943A; EP2128015B1; DE102008025812A1; ES2408709T3; KR101176915B1; EP2128015A1

Description

ΕΡ 2 128 015/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Submarino com iam actuador piezoeléctrico no dispositivo de accionamento" 0 invento refere-se a um submarino com as caracteristicas mencionadas no preâmbulo da reivindicação 1.

Nos submarinos são utilizados no interior e no exterior do corpo pressurizado uma pluralidade de dispositivos de accionamento eléctricos ou hidráulicos. Estes incluem por exemplo, além do motor de hélice, dispositivos para a posição do leme bem como dispositivos para fazer avançar diversos objectos a partir do casco. Por motivos de segurança, estes dispositivos de accionamento devem frequentemente ser disponibilizados duas vezes para que, em caso de avaria de um accionamento, esteja disponível um accionamento de reserva. Normalmente isto exige muito espaço, o que é desfavorável, devido à disponibilidade de um espaço limitado, principalmente em submarinos mais pequenos, visto que aos accionamentos que devem transmitir grandes forças, respectivamente binários, também são ainda normalmente ligadas engrenagens a jusante. Em submarinos militares comprovou-se além disso ser desfavorável que as engrenagens mecânicas podem produzir ruídos, os quais além da chancela de identificação electromagnética que por si só já é problemática, representam uma chancela de identificação acústica. As chancelas de identificação produzidas por accionamentos hidráulicos podem normalmente ser ignoradas, contudo existe nos sistemas hidráulicos o risco de permeabilidades, o que pode resultar em fugas de óleo hidráulico e na utilização no exterior do casco pressurizado também de uma penetração de água do mar. É além disso do conhecimento geral que, em dispositivos e veículos utilizados num líquido ou debaixo de água, são utilizados accionamentos piezoeléctricos. Assim, a partir da US 2006/ 172629 Al, da US 2006/173589 AI e da US 3 154 043 A surgem dispositivos e veículos, os quais apresentam no seu exterior elementos de accionamento que estão em contacto com um líquido, respectivamente com água. Nestes elementos de accionamento uma pluralidade de actuadores piezoeléctricos 2 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ dispostos uns ao lado dos outros com elementos em forma de barra fixos dentro dos mesmos formam o campo de accionamento, o qual por intermédio do correspondente comando dos actuadores pode produzir um movimento ondulatório.

Na US 4 429 652 é descrito um torpedo, no qual as zonas da parede exterior, acopladas com cristais piezoeléctricos, são postas em vibração por intermédio do correspondente comando, de modo a reduzir a resistência à água do torpedo.

Perante esta situação o invento tem por objectivo desenvolver um submarino com dispositivos de accionamento aperfeiçoados, os quais não apresentem as desvantagens dos dispositivos de accionamento utilizados até à data.

Este objectivo é atingido com as caracteristicas indicadas na reivindicação 1, em que desenvolvimentos favoráveis deste submarino resultam da descrição a seguir do desenho. 0 submarino de acordo com o invento, tratando-se neste caso principalmente de um submarino militar, dispõe de um casco pressurizado e pelo menos um dispositivo de accionamento para movimentar um componente, em que de acordo com o invento se entende como componente não apenas uma peça individual mas também um conjunto funcional, por exemplo, na forma de um mecanismo ou de um dispositivo.

De acordo com o invento o dispositivo de accionamento está guarnecido com pelo menos um actuador piezoeléctrico. Neste caso trata-se de um actuador o qual apresenta um componente de um material piezoeléctrico, o qual altera a sua forma e, com isto, a forma do actuador devido ao efeito piezoeléctrico inverso. Quanto aos movimentos, o actuador está assim acoplado ao componente a ser movimentado, sendo o componente movimentado devido à deformação do actuador. Geralmente o dispositivo de accionamento apresenta mais do que um actuador piezoeléctrico, em que a quantidade dos actuadores depende eventualmente da força a ser aplicada para o movimento do componente, respectivamente do binário necessário para o efeito. 3 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ A utilização num submarino de um ou vários dispositivos de accionamento com pelo menos um actuador piezoeléctrico tem muitas vantagens. A utilização de um ou de vários destes actuadores para o accionamento de uma componente permite principalmente percursos de movimento de duração arbitrária com uma exactidão de posicionamento situada na faixa de mícrons. Com base nas forças de avanço e de velocidades de avanço produzidas, o dispositivo de accionamento com os actuadores piezoeléctricos pode, em comparação com os dispositivos de accionamentos eléctricos e hidráulicos até à data utilizados, apresentar um tamanho total nitidamente mais compacto.

Uma outra vantagem deste dispositivo de accionamento pode ser vista no facto dos actuadores piezoeléctricos serem praticamente sem manutenção e desgaste, dado que o seu princípio de actuação se baseia numa deformação cristalina e não em peças móveis. Se contudo suceder uma falha de um actuador piezoeléctrico, isto não é no entanto problemático em dispositivos de accionamento deste género os quais estão equipados com uma pluralidade de actuadores. Neste caso a falha de actuadores individuais pode talvez provocar uma diminuição da potência, mas não uma falha total do accionamento. A chancela de identificação electromagnética de dispositivos de accionamento com actuadores piezoeléctricos pode em comparação com os dispositivos de accionamento eléctricos convencionais ser ignorada ou, na melhor das hipóteses, não existir. 0 mesmo aplica-se para a chancela da identificação acústica destes dispositivos de accionamento, dado que os actuadores piezoeléctricos produzem normalmente ondas ultrasónicas com um alcance de propagação muito reduzido, sendo portanto imperceptivel já a partir de uma pequena distância do submarino. 0 actuador piezoeléctrico está de tal modo instalado no componente a ser movimentado que o mesmo pode ser posto em contacto e fora de contacto. Neste contexto é de preferência proporcionado que o contacto entre o actuador e o componente possa ser estabelecido directamente por intermédio de uma deformação do actuador. 0 actuador está assim instalado e 4 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ configurado de tal modo que o contacto do componente se realize essencialmente numa direcção normal em relação ao sentido de movimento do componente, conduzindo a uma união por aderência entre o actuador e o componente. Para este efeito, um revestimento de fricção pode por exemplo formar uma superfície de actuador a qual entra em contacto com o componente. Para poder movimentar o componente, o actuador também pode normalmente alterar a forma na direcção do componente. Assim, por intermédio de uma primeira deformação, o actuador pode em primeiro lugar ser colocado em contacto com o componente e então mover o componente por intermédio de ainda outro sentido de movimento do componente orientado por uma deformação. Neste caso podem realizar-se principalmente quaisquer percursos de movimento do componente, quando o actuador for várias vezes sucessivamente posto em contacto e fora de contacto, em que o actuador nas fases de contacto em sucessão muito rápida movimenta o componente em passos de avanço relativamente pequenos. 0 actuador apresenta pelo menos dois elementos piezoeléctricos acoplados uns aos outros numa direcção normal em relação ao sentido de movimento do componente, dos quais um primeiro elemento piezoeléctrico é deformável na direcção normal em relação ao sentido de movimento do componente e um segundo elemento piezoeléctrico é deformável num plano normal em relação ao sentido de deformação do primeiro elemento piezoeléctrico. Neste caso o primeiro elemento piezoeléctrico serve para estabelecer um contacto do actuador com o componente a ser movimentado, respectivamente para desligar este contacto, enquanto que o segundo elemento piezoeléctrico quando de um contacto com o actuador movimenta o componente, em consequência da sua deformação, no plano normal do primeiro elemento piezoeléctrico. 0 dispositivo de accionamento do submarino de acordo com o invento pode de forma favorável ser configurado para a produção de um movimento linear, podendo portanto servir para a produção de um movimento rectilíneo de um componente ao longo de um eixo em movimento. Neste caso, o dispositivo de accionamento pode apresentar pelo menos um actuador com elemento piezoeléctrico, o qual se deforma na direcção do 5 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ eixo em movimento do componente, proporcionando assim ao componente um avanço na direcção deste eixo de movimento.

Caso sejam necessárias forças maiores para movimentar o componente, podem estar dispostos em sequência e/ou lado a lado vários destes actuadores no sentido do movimento do componente. É além disso proporcionado de acordo com o invento o modo de configurar o dispositivo de accionamento de tal modo que sejam permitidos os movimentos lineares em vários sentidos. 0 dispositivo de accionamento pode por exemplo apresentar vários actuadores, os quais podem ser deformados em sentidos diferentes. Conforme o sentido de movimento pretendido do componente, podem respectivamente ser comandados apenas o ou os actuadores, os quais são deformáveis no sentido de movimento pretendido. Além disso, também é possível que o ou os actuadores apresentem respectivamente vários elementos piezoeléctricos, os quais podem ser deformados num sentido diferente, de modo que os actuadores podem realizar deformações em vários sentidos. 0 dispositivo de accionamento assim equipado pode essencialmente substituir todos os accionamentos lineares até à data instalados em submarinos.

Além disso, o dispositivo de accionamento pode de forma favorável também ser concebido para um movimento rotativo de um componente. Para este efeito o mesmo deve apresentar pelo menos um actuador, o qual pode com o componente a ser movimentado ser ligado ou desligado do contacto numa periferia de simetria rotacional, em que o actuador pode alterar a sua forma numa direcção tangencial em relação à periferia do componente a ser rodado, rodando deste modo o componente. Se forem necessários grandes binários para produzir o movimento rotativo do componente, o dispositivo de accionamento pode de forma adequada apresentar vários actuadores piezoeléctricos, os quais de preferência estão distribuídos na periferia do componente a ser movimentado.

Num outro aperfeiçoamento favorável o dispositivo de accionamento também pode ser concebido tanto para produzir um movimento linear como também para produzir um movimento 6 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ rotativo. Assim ο dispositivo de accionamento pode estar equipado com pelo menos um actuador, o qual apresenta três elementos piezoeléctricos, em que os elementos piezoeléctricos são deformáveis uns em relação aos outros em direcções ortoqonais. Um actuador deste género pode estar instalado de tal modo numa periferia de rotação simétrica do componente que um destes elementos piezoeléctricos estabelece ou desliga o contacto e um outro destes elementos piezoeléctricos por intermédio da aplicação de tensão altera a sua forma tangencialmente em relação à periferia do componente, rodando deste modo o componente, enquanto que por intermédio da aplicação de tensão do terceiro elemento piezoeléctrico é realizada uma deformação do componente na direcção do eixo de rotação, a qual coloca o componente num movimento linear na direcção do eixo de rotação. Além disso, também é possível equipar o dispositivo de accionamento com pelo menos dois actuadores, os quais além de estabelecerem e desligarem o contacto alteram a sua forma apenas num sentido, em que o sentido da deformação de um primeiro actuador se faz tangencialmente em relação à periferia do componente e o sentido da deformação do segundo actuador coincide com a orientação do eixo de rotação do componente. Nesta configuração, o componente pode por intermédio do accionamento de um dos dois actuadores ser colocado ou num movimento rotativo ou num movimento linear.

De forma particularmente favorável, o dispositivo de accionamento é composto por uma combinação de actuadores X-Z e actuadores Y-Z ou por actuadores X-Y-Z. Neste caso, "X", "Y" e "Z" assinalam as mútuas direcções de acção ortogonais dos respectivos actuadores.

De preferência, o dispositivo de accionamento também é proporcionado para uma aplicação no exterior do casco pressurizado do submarino. 0 dispositivo de accionamento pode por exemplo estar instalado numa área inundada por água entre o casco pressurizado e um casco exterior que envolve o casco pressurizado no lado exterior. Isto não é problemático, dado que os actuadores piezoeléctricos numa forma de construção adequada, por exemplo embutidos num elastómero, possuem uma elevada resistência contra a água do mar e contra a pressão. 7 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ

De preferência, ο dispositivo de accionamento forma uma parte de uma instalação de extensão para aparelhos de extensão. Neste contexto, o termo "aparelhos de extensão" inclui todos os aparelhos e instalações que no submarino a partir do lado exterior do casco pressurizado são deslocados para fora ou a partir do submarino para fora do casco pressurizado ou lançados de uma área entre o casco pressurizado e um casco exterior que envolve no lado exterior o casco pressurizado. As instalações de extensão e consequentemente o dispositivo de accionamento que as acciona podem estar instaladas no exterior do casco pressurizado do submarino, por exemplo na sua torre ou na zona entre o casco pressurizado e o casco exterior instalado sobre este. Quanto às instalações de extensão, as quais são avançadas através da parede do casco pressurizado para fora do casco pressurizado, também pode ser adequado instalar o dispositivo de accionamento eventualmente no casco pressurizado. Conforme o tipo de instalação de extensão, o dispositivo de accionamento pode estar concebido para produzir um movimento linear ou rotativo.

De forma favorável, o dispositivo de accionamento também pode ser formado por um motor de hélice, isto é, o motor de tracção do submarino de acordo com o invento. Nesta configuração do motor de hélice, uma pluralidade de actuadores piezoeléctricos pode estar instalada no lado oposto da superfície periférica de um eixo do motor da hélice, os quais quando de um contacto com o eixo do motor colocam este e consequentemente a hélice num movimento rotativo.

Ainda de forma favorável, o dispositivo de accionamento também pode formar uma parte da instalação do leme. É portanto proporcionado um desenvolvimento do submarino de acordo com o invento, no qual é proporcionado um dispositivo de accionamento, tendo favoravelmente vários actuadores piezoeléctricos para regular as pás do leme de uma instalação de leme lateral e/ou de profundidade do submarino. Isto é favorável na medida em que uma instalação de leme deste género pode estar completamente instalada no exterior do casco pressurizado do submarino, isto é inclusive o dispositivo de accionamento, de modo que nenhum meio de 8 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ engrenagem de um accionamento que estaria instalado no interior do casco pressurizado teria de ser conduzido através da parede do casco pressurizado até às pás do leme. 0 invento num outro aperfeiçoamento observa também a ideia de por exemplo abrir e fechar as portas e escotilhas articuladas formadas no casco pressurizado ou no casco exterior que envolve o casco pressurizado com pelo menos um actuador piezoeléctrico. Para este efeito é proporcionado de forma favorável que o dispositivo de accionamento forme uma parte de um sistema de fecho e abertura para portas ou escotilhas. Assim, o dispositivo de accionamento pode por exemplo ser configurado como um accionamento de rotação, respectivamente para a realização de um movimento de rotação, o qual no eixo de articulação da respectiva porta ou escotilha realiza um binário. Além disso, o dispositivo de accionamento pode evidentemente ser também configurado como um accionamento linear, o qual quanto ao movimento está acoplado de tal modo à porta ou à escotilha que este, para abrir ou fechar, realiza um binário correspondente em redor do eixo de articulação desta porta ou desta escotilha.

Outros aperfeiçoamentos favoráveis do submarino de acordo com o invento preveem que o dispositivo de accionamento forme uma parte de um dispositivo de lançamento, principalmente de um dispositivo de lançamento de torpedos, sendo portanto utilizado para transportar e lançar objectos a serem largados por intermédio de comportas, tais como por exemplo torpedos por tubos de torpedos, ou que o dispositivo de accionamento forma uma parte de um sistema de transporte e principalmente uma parte de um dispositivo de transporte de torpedos ou dispositivo de retenção de torpedos, por meio do qual por exemplo os torpedos são instalados no dispositivo de lançamento de torpedos.

Um outro aperfeiçoamento favorável proporciona finalmente montar os actuadores piezoeléctricos de forma elástica. Isto é particularmente favorável quando o corte transversal, respectivamente o contorno do corte transversal do componente a ser movimentado por meio de um dispositivo de accionamento, é alterado durante o seu trajecto de movimento. Devido à sua montagem elástica, a posição dos actuadores pode 9 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ adaptar-se a esta alteração do corte transversal ou do contorno do corte transversal.

De preferência, os actuadores do dispositivo de accionamento fixam os componentes a serem movimentados, quando estes não estiverem sob tensão. Isto é por exemplo favorável quando o dispositivo de accionamento for utilizado para o avanço de aparelhos de extensão num sistema de extensão, visto que os aparelhos de extensão são mantidos de forma segura na sua posição de extensão, sem que nos actuadores do dispositivo de accionamento deva ser aplicada uma tensão. 0 invento é explicado a seguir em pormenor com base em exemplos de realização representados no desenho. Os desenhos mostram: na Fig. 1 um actuador piezoeléctrico numa representação esquemática simplificada, em três posições possíveis do actuador; na Fig. 2 um esboço funcional de um dispositivo de accionamento com actuadores piezoeléctricos; na Fig. 3 um sistema de extensão para um mecanismo de extensão, numa representação esquemática simplificada; na Fig. 4 um pormenor A da Fig. 3 numa representação ampliada; na Fig. 5 uma vista em corte ao longo da linha IV-IV na Fig. 4; e na Fig. 6 uma representação esquemática simplificada de um componente accionado por um motor piezoeléctrico de ultrasons. A Fig. 1 mostra de forma muito simplificada um actuador piezoeléctrico tal como este é aplicado num dispositivo de accionamento do submarino de acordo com o invento. Este actuador apresenta três elementos piezoeléctricos 2, 4 e 6, os quais estão dispostos em forma de pilha e unidos de modo 10 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ fixo uns aos outros. Os elementos piezoeléctricos 2, 4, 6 são compostos por material piezoeléctrico tal como por exemplo uma cerâmica piezoeléctrica. Devido ao efeito piezoeléctrico inverso, os elementos piezoeléctricos 2, 4 e 6 alteram a sua forma sob a influência de um campo eléctrico. Para este efeito estão ligados nos elementos piezoeléctricos 2, 4 e 6 individuais pares de eléctrodos não representados. A polarização, isto é, a orientação eléctrica dos cristais individuais do material cerâmico dos elementos piezoeléctricos 2, 4 e 6 é diferente. Por este motivo, a deformação dos elementos piezoeléctricos 2, 4 e 6 quando da produção de um campo eléctrico é diferente. Assim os elemento piezoeléctricos 2 e 4 são concebidos de tal modo que, quando da aplicação de uma tensão eléctrica, alteram o seu feitio na forma de um desvio, em que o desvio do elemento piezoeléctrico 2 se realiza num sentido Y e o desvio do elemento piezoeléctrico 4 num sentido X perpendicular em relação ao sentido Y. 0 elemento piezoeléctrico 6 é configurado no entanto de tal modo que este altera a sua dimensão num sentido Z normal em relação aos sentidos X e Y. É a seguir denominado por actuador X-Y-Z um actuador deste género. Os actuadores com apenas dois elementos piezoeléctricos, dos quais um serve apenas para fechar e libertar o contacto, são denominados correspondentemente como actuadores X-Z, respectivamente Y-Z. É representado na Fig. 2 um dispositivo de accionamento, com o qual um componente 8 em forma de placa pode ser movimentado tanto num sentido X e no sentido inverso como também num sentido Y e no sentido inverso. 0 dispositivo de accionamento apresenta duas placas 10, as quais estão dispostas nos lados planos opostos do componente 8 espaçados destes e que formam a parte fixa do dispositivo de accionamento. No lado da placa 10 voltado para o componente 8 estão dispostos de forma exemplificativa respectivamente quatro actuadores X-Y-Z piezoeléctricos 12 e 14, em que no sentido Y lado a lado se segue respectivamente de modo alternado um actuador 14 a um actuador 12. 11 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ

Cada um dos actuadores X-Y-Z 12 e 14 apresenta no lado oposto ao componente 8 um elemento piezoeléctrico 6 o qual, quando da aplicação de tensão, se deforma de tal modo que este se expande na direcção perpendicular em relação ao componente 8.

Se o componente 8 com o dispositivo de accionamento representado na Fiq. 2 for movido no sentido Y ou no sentido inverso, os elementos piezoeléctricos 6 dos actuadores 12 são em primeiro luqar carreqados com tensão, ao que os elementos piezoeléctricos 6 se expandem tanto na direcção do componente 8 que os actuadores 12 estabelecem contacto com ambos os lados planos em união por aderência. Simultaneamente não há tensão nos elementos piezoeléctricos 6 dos actuadores 14, de modo que estes não contactam com o componente 8. Os elementos piezoeléctricos 2 dos actuadores 12 são agora carregados de tal forma com tensão que estes realizam um movimento de desvio no sentido Y, movimentando e fixando o componente 8 pelo valor do desvio dos elementos piezoeléctricos 2. Ao mesmo tempo, os elementos piezoeléctricos 2 dos actuadores 14 não contactados são accionados de tal modo que os mesmos realizam um movimento de desvio no sentido Y. Os actuadores 14 são a seguir colocados em contacto com o componente 8 por intermédio do correspondente comando do elemento piezoeléctrico 6, pelo que os actuadores 12 são desligados, respectivamente desligados do componente 8, por intermédio de um correspondente comando dos elementos piezoeléctricos 6, e todo o processo com papeis invertidos dos actuadores 12 e 14 é novamente iniciado. De acordo com o trajecto do movimento do componente 8, este processo é então repetido tantas vezes quantas forem necessárias.

Se o componente 8 for movimentado no sentido X ou num sentido oposto a este, então os elementos piezoeléctricos 2 dos actuadores 12 e 14 permanecem sem tensão. 0 movimento do componente 8 efectua-se por intermédio de uma aplicação de tensão dos elementos piezoeléctricos 6 e 4 dos actuadores 12 e 14, em que o procedimento corresponde ao acima descrito. 0 desvio dos elementos piezoeléctricos 4 no sentido X origina um movimento do componente 8 no sentido X. 12 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ Ο movimento do componente 8 no sentido contrário em relação ao sentido X ou em relação ao sentido Y pode efectuar-se quando os elementos piezoeléctricos 4, respectivamente os elementos piezoeléctricos 2 dos actuadores 12 e 14, entrarem em contacto com o componente 8 na posição desviada, em que o desvio dos elementos piezoeléctricos 4, respectivamente 2, é feito durante o contacto do componente 8 anulado.

Para que o componente 8 não possa alterar a sua posição entre as etapas de movimento individuais involuntariamente, os actuadores 12 são geralmente desligados quando os actuadores 14 tiverem estabelecido o contacto com o componente 8 e vice-versa. Quando de uma grande inércia do componente 8, pode no entanto ser reduzida a sobreposição dos tempos de contacto dos actuadores para zero ou até mesmo para além disso.

As Figs. 3 até 5 mostram um sistema de extensão 16 para um mecanismo de extensão 18 substancialmente com a forma de uma barra ou sendo tubular, por exemplo um mecanismo de renovação do ar no submarino, uma antena ou similares, tais como estão acondicionados nas torres de um submarino. 0 sistema de extensão 16 apresenta um tubo de recolha 20, no qual o mecanismo de extensão 18 é deslocável linearmente no sentido V ou ao contrário deste sentido V e num sentido W ou no sentido contrário a este apoiado de forma rotativa (Fig. 3)

Na periferia interior do tubo de recolha 20 do sistema de extensão 16 encontram-se os actuadores 12 e 14 no sentido longitudinal do tubo de recolha 20, respectivamente no sentido V, dispostos em várias filas, as quais se prolongam sobre toda a periferia interior do tubo de recolha 20. Neste caso, segue-se no sentido periférico respectivamente um actuador 14 a um actuador 12 (Fig. 5). Os actuadores 12 e 14 correspondem aos actuadores 12 e 14, os quais são utilizados no dispositivo de accionamento representado na Fig. 2. Em conformidade com isto todos os actuadores 12 e 14 apresentam um elemento piezoeléctrico 6 o qual, quando da aplicação de uma tensão, pode dilatar-se na direcção do mecanismo de extensão 18. Os elementos piezoeléctricos 4 dos actuadores 12 13 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ e 14 estão dispostos de tal modo que estes efectuam um desvio no sentido V, servindo portanto para avançar o mecanismo de extensão 18 linearmente no sentido V para fora do tubo de recolha 20 do sistema de extensão 16, enquanto que os elementos piezoeléctricos 2 dos actuadores 12 e 14, quando de uma aplicação de tensão, desviam para uma direcção tangencialmente em relação à periferia do mecanismo de extensão 18, podendo deste modo colocar o mecanismo de extensão 18 num movimento rotativo no sentido W. O procedimento para movimentar o mecanismo de extensão 18 corresponde ao procedimento para movimentar o componente 8 por meio do dispositivo de accionamento da Fig. 2. O componente 8 na Fig. 6 é movimentado por um dispositivo de accionamento na forma de um motor piezoeléctrico de ultrasons. O motor piezoeléctrico de ultrasons apresenta pelo menos um elemento piezoeléctrico 22 no qual, no lado voltado para o componente 8, está moldado um bico 24 pontiagudo. O elemento piezoeléctrico 22 é colocado em vibração de ressonância por intermédio da correspondente actuação eléctrica, a qual desvia a ponta do bico 24 fixa mecanicamente ao elemento piezoeléctrico 22, de tal forma que esta se movimenta numa trajectória elíptica. A posição do elemento piezoeléctrico 22 em relação ao componente 8 é escolhida de tal modo que a ponta do bico 24 só está em contacto com o componente 8 numa parte da trajectória elíptica, sendo movimentada por intermédio deste contacto. 14 ΕΡ 2 128 015/ΡΤ

Lista dos números de referência 2 Elemento piezoeléctrico 4 Elemento piezoeléctrico 6 Elemento piezoeléctrico 8 Componente 10 Placa 12 Actuador 14 Actuador 16 Sistema de extensão 18 Mecanismo de extensão 20 Tubo de recolha 22 Elemento piezoeléctrico 24 Bico A Pormenor V Sentido W Sentido X Sentido Y Sentido Z Sentido

Lisboa, 2013-05-10

Claims

ΕΡ 2 128 015/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Submarino com um casco pressurizado e pelo menos um dispositivo de accionamento para movimentar um componente (8), o qual apresenta pelo menos um actuador piezoeléctrico (12, 14), caracterizado por o actuador piezoeléctrico (12, 14) estar instalado de tal modo no componente (8) a ser movimentado que com este o mesmo pode ser posto em contacto e fora de contacto, e por o actuador (12, 14) apresentar pelo menos dois elementos piezoeléctricos (2, 4, 6) acoplados entre si numa direcção normal em relação ao sentido de movimento do componente, em que um primeiro elemento piezoeléctrico (6) é deformável na direcção normal em relação ao sentido de movimento do componente e um segundo elemento piezoeléctrico (2, 4) num plano normal em relação ao sentido de deformação do primeiro elemento piezoeléctrico (6).
2 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de accionamento estar concebido para produzir um deslocamento linear e/ou um movimento rotativo.
3 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o dispositivo de accionamento ser constituído por uma combinação de actuadores X-Z e actuadores Y-Z ou por actuadores X-Y-Z.
4 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de accionamento estar instalado no exterior do casco pressurizado.
5 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar uma parte do sistema de extensão (16) para o mecanismo de extensão (18).
6 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 até 5, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar um motor a hélice. ΕΡ 2 128 015/ΡΤ 2/2
7 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 até 5, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar uma parte do equipamento de leme.
8 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 até 5, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar parte de um sistema de fecho e abertura para portas ou escotilhas.
9 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 até 5, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar uma parte de um sistema de transporte, principalmente do transporte e arranque de torpedos.
10 - Submarino de acordo com uma das reivindicações 1 até 5, caracterizado por o dispositivo de accionamento formar parte de um sistema de lançamento, principalmente de um sistema de lançamento de torpedos.
11 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os actuadores piezoeléctricos serem montados de forma elástica.
12 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os actuadores do dispositivo de accionamento fixarem os componentes a serem movimentados na condição sem tensão.
13 - Submarino de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de accionamento ser um motor piezoeléctrico de ultrasons. Lisboa, 2013-05-10