BRPI0719444A2

BRPI0719444A2 - Sistema atuador de mordente manipulador de cremalheira de dois lados

Info

Publication number: BRPI0719444A2
Application number: BRPI0719444-7A
Authority: BR
Inventors: Todd Granger Holtz
Original assignee: Oceaneering Int Inc
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2013-12-10
Also published as: WO2008039890A3; WO2008039890A2; GB0905207D0; CA2664645A1; GB2455465A; NO20091557L; US20080073922A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA ATUADOR DE MORDENTE MANIPULADOR DE CREMALHEIRA DE DOIS LADOS".

Referência Cruzada ao Pedido Relacionado Este pedido Reivindica o benefício de Pedido Provisional de N2

Serial 60/847.625, depositado em 27 de Setembro de 2006.

Campo Técnico da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema para atuar morden- tes de manipulador. Este sistema emprega uma cremalheira de dois lados, 10 cada lado da mesma engata um pinhão em uma primeira extremidade de uma alavanca rotativamente montada. A segunda extremidade de cada ala- vanca compreende uma região de mordente. A presente invenção pode ser usada com manipuladores submarinos montados nos veículos remotamente operados ("ROV’s").

antecedente da Invenção

Sistemas da técnica anterior para atuar mordentes de manipula- dor compreendem buchas em formato de "C",aqui referidos como "bucha em C" que engata uma placa em T fixada em um pistão reciproco. Em tais sis- temas anteriores, como o pistão estende-se, o contacto entre as buchas em 20 Cea placa em T é constantemente reduzido. Em tais sistemas da técnica anterior, como o manipulador é usado e os mordentes são presos em torno de tudo que está sendo impulsionado, movido ou apreendido, esta interface entre o pistão e os braços de ligação torna-se o ponto fraco do conjunto.

Nos sistemas da técnica anterior compreendendo buchas em C 25 e uma placa em T, a força de uma carga irregular nos mordentes pode levar a placa em T a soltar-se distante do eixo do pistão, levando o parafuso que segura ser encurvado, levando as buchas em C a compelirem-se para cima na placa em T. Isto pode resultar em emperramento dos mordentes após várias atuações. Isto pode eventualmente conduzir ao dano a bucha em C, a 30 placa em T e/ou o parafuso associado.

No desenho de cremalheira e pinhão usado nas concretizações preferidas desta invenção, as mesmas forças são aplicadas de modo substan- cialmente uniformes ao longo da faixa do movimento dos braços de ligação e pistão. Também, se os braços de ligação estiverem carregados irregular- mente por causa da carga deslocada ou pesada, a força é transferida atra- vés do pino pivô do pinhão do braço de ligação, da cremalheira e do outro 5 pino pivô do pinhão do braço de ligação. Esta é uma distribuição de carga preferível naqueles sistemas da técnica anterior acima descritos.

Descrição dos Desenhos

As figuras 1a-1b são vistas laterais de uma concretização de um aparelho preferido da invenção com os mordentes fechados e abertos, res- 10 pectivamente.

A figura 2 é uma vista seccional transversal lateral de uma con- cretização preferida do invólucro de pistão e pistão apropriado para uso na prática da presente invenção.

A figura 3 é uma vista lateral de uma outra concretização prefe- .-15 rida do invólucro de pistão e pistão usado na invenção.

A figura 4 é uma vista isométrica de uma outra concretização do aparelho da invenção.

A figura 5 é uma vista isométrica desenvolvida de um outra con- cretização do aparelho da invenção.

20 A figura 6 é uma vista lateral de uma concretização da presente

invenção usada em conjunção com um braço do manipulador e um veículo remotamente operado.

Descrição das Concretizações Preferidas

Uma primeira concretização do aparelho preferida da invenção é 25 destinada a um sistema de mordente e atuador de manipulador. O mesmo compreende um invólucro de pistão IO compreendendo uma câmara de pistão 12, uma entrada de fluido 14 e uma saída de fluido 16, como mostrado na figura 2. Em uma concretização preferida, o invólucro de pistão é cilíndrico. Esta concretização do aparelho ainda compreende um pistão 18 tendo uma 30 região inferior 20 deslizavelmente montada na câmara de pistão e uma regi- ão superior 22 estendo-se além do invólucro de pistão, como mostrado na figura 2. O pistão é montado no invólucro de tal modo que o mesmo pode reciprocar-se longitudinalmente de uma posição estendida final, como mos- trada na figura 1b, para uma posição retraída final, como mostrada na figura 1a e de uma posição retraída final para uma posição estendida final. As dire- ções desta reciprocação longitudinal é indicada pela seta Z na figura 2. Em 5 uma concretização preferida, como mostrado na figura 2, o pistão é montado de tal modo que o mesmo possa reciprocar-se ao longo de um eixo de reci- procação que é substancialmente alinhado com a entrada de fluido.

Esta concretização do aparelho ainda compreende uma crema- lheira dentada 24 montada na região superior do dito pistão de tal modo que 10 a cremalheira move-se com o pistão, como mostrado nas figuras 1a-1b. A cremalheira possui um primeiro lado 26 compreendendo 3 retentores denta- dos 27a-27c voltando-se em uma primeira direção, como mostrado nas figu- ras 1a - 1b e 5. A cremalheira possui um segundo lado 28 compreendendo 3 retentores dentados 29a-29c voltando-se para uma direção oposta à primei- -15 ra direção, como mostrado nas figuras 1a-1b e 5.

Esta concretização do aparelho ainda compreende uma primeira alavanca 30 compreendendo uma primeira região de mordente superior 32 e uma primeira região inferior 34 pivotadamente conectada ao invólucro de pistão, como mostrado nas figuras 1a-1b e 5. A primeira região inferior com- 20 preende um primeiro pinhão 36 tendo pelo menos três retentores dentados 37a-c posicionados para engatar rotativamente o primeiro lado da cremalhei- ra dentada de tal modo que a primeira região de mordente superior oscila para fora, quando o pistão move-se de uma posição retraída final para es- tendida final e oscila para dentro quando o pistão move-se de uma posição 25 estendida final para uma retraída final, como mostrado nas figuras 1a-1b e 5.

Esta concretização do aparelho ainda compreende uma segunda alavanca 40 compreendendo uma segunda região de mordente superior 42 e uma segunda região inferior 44 pivotadamente conectada ao invólucro de pistão, como mostrado nas figuras 1a-1b e 5. A segunda região inferior com- 30 preende um segundo pinhão 46 tendo pelo menos três retentores dentados 47a-c posicionados para engatar rotativamente o segundo lado da crema- lheira dentada, de tal modo que a segunda região de mordente superior osci- Ia para fora quando o pistão move-se de uma posição retraída final para uma posição estendida final e oscila para dentro quando o pistão move-se de uma posição estendida final para uma posição retraída final, como mostrado nas figuras 1a-1b e 5.

5 Na concretização preferida mostrada nas figuras 1a-1b, os pri-

meiro e segundo mordentes superiores são dentados.

Em uma outra concretização preferida, o primeiro e segundo la- dos da cremalheira compreendem dois retentores dentados e as regiões in- feriores das primeira e segunda alavancas cada qual compreende dois re- tentores dentados.

Em um outro aparelho preferido, a cremalheira é fendilhada des- cendente no meio para dois componentes. O primeiro componente contém o primeiro lado da cremalheira descrita acima e o segundo componente con- tém o segundo lado da cremalheria acima descrita.

Em uma outra concretização preferida, cada região de mordente

compreendendo múltiplos retentores dentados, como mostrado na figura 4. Na concretização preferida mostrada na figura 4, os múltiplos retentores dentados são encurvados.

Em uma outra concretização preferida, a invenção ainda com- preende um braço do manipulador 50 fixado no invólucro de pistão. Em uma concretização preferida, o braço do manipulador é articulado, como mostra- do na figura 6. Em uma concretização preferida, o braço do manipulador 50 é pivotadamente fixado no invólucro de pistão, como mostrado na figura 6. Em uma outra concretização preferida, a invenção compreende um veículo remotamente operado 52 fixado no braço do manipulador, como mostrado na figura 6. Em uma concretização preferida, o braço do manipulador 50 é pivotadamente fixado no veículo remotamente operado 52, como mostrado na figura 6. Em uma concretização preferida, o veículo remotamente opera- do compreende um sistema de reservatório e bombeamento de fluido hidráu- Iico para controlar a posição do braço e pistão do manipulador. Como mos- trado na figura 6, o braço do manipulador compreende um primeiro membro 50 tendo uma primeira extremidade provida no veículo remotamente opera- do e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade e um segun- do membro 50 tendo uma extremidade próxima pivotadamente conectada à segunda extremidade do primeiro membro e uma extremidade distai oposta a extremidade proximal.

Será entendido que várias mudanças em tamanho, formato, de-

talhes, parâmetros e disposições das concretizações que têm sido descritos e ilustrados acima a fim de explicar a natureza desta invenção podem ser realizadas por aqueles versados na técnica sem distanciarem-se do princípio e escopo da invenção.

Claims

1. Sistema de mordente e atuador de manipulador compreendendo: a. um invólucro de pistão compreendendo uma câmara de pis- tão, uma entrada de fluido e uma saída de fluido; b. um pistão tendo uma região inferior deslizavelmente montada em uma câmara de pistão e uma região superior estendendo-se além do invólucro de pistão, de tal modo que o pistão pode reciprocar longitudinal- mente de uma posição estendida final para uma posição retraída final e de uma posição retraída final para uma posição estendida final ao longo de um eixo de reciprocação que fica substancialmente alinhado com a dita entrada de fluido ; c. uma cremalheira dentada montada na região superior do dito pistão de tal modo que a cremalheira move-se com o pistão, a dita crema- lheira tendo um primeiro lado compreendendo três retentores dentados vol- tando-se para uma primeira direção, e, um segundo lado compreendendo três retentores dentados voltando-se para uma segunda direção oposta à primeira direção; d. uma primeira alavanca compreendendo uma primeira região de mordente superior e uma região inferior pivotadamente conectada ao in- vólucro de pistão, a dita região inferior compreendendo um primeiro pinhão tendo pelo menos três retentores dentados posicionados para engatar rota- tivamente o primeiro lado da cremalheira dentada de tal modo que a primeira região de mordente superior oscila para fora, quando o pistão move-se de uma posição retraída final para uma estendida final e oscila para dentro, quando o pistão move-se de uma posição estendida final para uma retraída final; e e. uma segunda alavanca compreendendo uma segunda região de mordente superior e uma região inferior pivotadamente conectada ao in- vólucro de pistão, a dita região inferior compreendendo um segundo pinhão tendo pelo menos três retentores dentados posicionados para engatar rotati- vamente o segundo lado da cremalheira dentada de tal modo que a segunda região de mordente superior oscila para fora quando o pistão move-se de uma posição retraída final para uma estendida final e oscila para dentro quando pistão move-se de uma posição estendida final para uma retraída final.

2. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 1, em que o invólucro de pistão é cilíndrico.

3. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira e segunda regiões de mordente superiores cada qual compreende pelo menos dois retentores.

4. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 3, em que os múltiplos retentores são dentados.

5. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 4, em que os múltiplos retentores são encurvados.

6. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo um braço do manipulador pro- vido no invólucro do pistão.

7. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 6, em que o braço do manipulador é articulado.

8. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 6, ainda compreendendo um veículo remotamente ope- rado fixado no braço do manipulador.

9. Sistema de mordente e atuador de manipulador compreen- dendo: a. um invólucro de pistão compreendendo uma câmara de pis- tão, uma entrada de fluido e uma saída de fluido; b. um pistão tendo uma região inferior deslizavelmente montada na câmara de pistão e uma região superior estendendo-se além do invólucro de pistão, de tal modo que o pistão pode reciprocar-se longitudinalmente de uma posição estendida final para uma posição retraída final e de uma posi- ção retraída final para uma posição estendida final; c. uma cremalheira dentada montada na região superior do dito pistão de tal modo que a cremalheira move-se com o pistão, a dita crema- lheira tendo um primeiro lado compreendendo dois retentores dentados vol- tando-se para uma primeira direção e, um segundo lado compreendendo dois retentores dentados voltando-se para uma segunda direção oposta à primeira direção; d. uma primeira alavanca compreendendo uma primeira região de mordente superior e uma região inferior pivotadamente conectada ao invólu- cro de pistão, a dita região inferior compreendendo um primeiro pinhão tendo pelo menos dois retentores dentados posicionados para engatar rotativamente o primeiro lado da cremalheira dentada de tal modo que a primeira região de mordente superior oscila para fora quando o pistão move-se de uma posição retraída final para uma estendida final e oscila para dentro quando o pistão move-se de uma posição estendida final para uma retraída final; e e. uma segunda alavanca compreendendo uma segunda região de mordente superior e uma região inferior pivotadamente conectada ao in- vólucro de pistão, a dita região inferior compreendendo um segundo pinhão tendo pelo menos dois retentores dentados posicionados para engatar rota- tivamente o segundo lado da cremalheira dentada de tal modo que a segun- da região de mordente oscila para fora quando o pistão move-se de uma posição retraída final para uma estendida final e oscila para dentro quando o pistão move-se de uma posição estendida final para uma retraída final; f. um braço do manipulador fixado no invólucro do pistão e com- preedendo um primeiro membro pivotadamente conectado a um segundo membro.

10. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 9, em que o invólucro de pistão é cilíndrico.

11. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 9, em que primeira e segunda regiões de mordente su- periores cada qual compreende pelo menos dois retentores.

12. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 11, em que os múltiplos retentores são dentados.

13. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 12, em que os múltiplos retentores são encurvados.

14. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 9, em que o braço do manipulador é pivotadamente fi- xado no invólucro de pistão.

15. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 14, ainda compreendendo um veículo operado remota- mente provido no braço do manipulador.

16. Sistema de mordente e atuador de manipulador, compreen- dendo: a. um invólucro de pistão compreendendo uma câmara de pis- tão, uma entrada de fluido e uma saída de fluido; b. um pistão tendo uma região inferior deslizavelmente montado na câmara de pistão e uma região estendendo-se além do invólucro de pis- tão, de tal modo que o pistão pode reciprocar-se Iongitudialmente de uma posição estendida final para uma posição retraída final e de uma posição retraída final para uma posição estendida final; c. uma cremalheira dentada montada na região superior do dito pistão de tal modo que a cremalheira move-se com o pistão e a dita crema- lheira tendo um primeiro lado compreendendo dois retentores dentados vol- tando-se para uma primeira direção e um segundo lado compreendendo dois retentores dentados voltando-se para uma segunda direção oposta à primei- ra direção; d. uma primeira alavanca compreendendo uma primeira região de mordente superior dentado e uma região inferior pivotadamente conecta- da ao invólucro de pistão, a dita região inferior compreendendo um primeiro pinhão tendo pelo menos dois retentores dentados posicionados para enga- tar rotativamente o primeiro lado da cremalheira dentada de tal modo que a primeira região de mordente superior oscila para fora quando o pistão move-se de uma posição retraída final para estendida final e oscila-se para dentro quan- do o pistão move-se de uma posição estendida final para retraída final; e e. uma segunda alavanca compreendendo uma segunda região de mordente superior dentado e uma região inferior pivotadamente conecta- da ao invólucro de pistão, a dita região inferior compreendendo um segundo pinhão tendo pelo menos dois retentores dentados posicionados para enga- tar rotativamente o segundo lado da cremalheira dentada de tal modo que a segunda região de mordente superior oscila para fora quando o pistão move- se de uma posição retraída final para uma estendida final e oscila para den- tro quando o pistão move-se de uma posição estendida final para uma retra- ida final. f. um braço do manipulador fixado no invólucro do pistão; e g. um veículo remotamente operado provido no braço do mani- pulador.

17. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 16, em que primeira e segunda regiões de mordente superiores cada qual compreende pelo menos dois detentores.

18. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 16, em que o braço do manipulador compreende: a. um primeiro membro tendo uma primeira extremidade provida no veículo remotamente operado e uma segunda extremidade oposta a pri- meira extremidade; b. um segundo membro tendo uma extremidade proximal pivota- damente conectada à segunda extremidade do primeiro membro e uma ex- tremidade distai oposta a extremidade proximal.

19. Sistema de mordente e atuador do manipulador de acordo com a reivindicação 18, em que a primeira extremidade do primeiro membro do braço do manipulador é pivotadamente provida no veículo remotamente operado.

20. Sistema de mordente e atuador de manipulador de acordo com a reivindicação 15, em que o braço do manipulador é pivotadamente fixado no veículo remotamente operado.