BRPI0922889B1

BRPI0922889B1 - Disposição de acionamento para bomba e montagem de bomba

Info

Publication number: BRPI0922889B1
Application number: BRPI0922889-6A
Authority: BR
Inventors: Andreas Borre Larsen; Jan Martin Bendiksen; Trond Sjulstad; Tor Helge Brandsaeter; Ola Strand; Christian Petersen
Original assignee: Ing. Per Gjerdrum As; Techni As
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2020-06-02
Also published as: JP5564057B2; NO20085103L; CA2744936A1; EA201491468A1; EA201491469A1; EA021161B1; EA201491466A1; CN104074728A; CN107664115A; CA2744936C; BRPI0922889A2; EP3249225A1; CN102245900B; EA026978B1; EP2359003A1; NO334755B1; WO2010066754A1; KR101627317B1; CN102245900A; AU2009326089A1

Abstract

disposição de acionamento para bomba e montagem de bomba a presente invenção refere-se à disposição de acionamento (11) para uma bomba, compressor ou similar, adaptada para prover pressão alternada em pelo menos duas câmaras (27a, 27b, 27', 27"), tais como câmaras de uma bomba ou compressor, como resultado de um movimento alternado de um elemento de barra (23). o elemento de barra é conectado a duas faces móveis de câmara de pressão que são pistões (21a, 21b) ou êmbolos apresentando conexão de fluido às ditas câmaras, cujo elemento de barra (22) é alternadamente sustentado em um alojamento (19). a disposição de acionamento adicionalmente compreende um motor elétrico (31) que é adaptado para prover o movimento alternado do elemento de barra (23). o elemento de barra se estende através do rotor (31b) do motor elétrico (31). o motor elétrico é um motor rotativo elétrico. a invenção também se refere a uma montagem de bomba com uma pluralidade destas disposições de acionamento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSIÇÃO DE ACIONAMENTO PARA BOMBA E MONTAGEM DE BOMBA.

[001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a uma disposição de acionamento para bombas e compressores. A invenção também refere-se a uma montagem de tal disposição de acionamento com uma pluralidade de bombas, para as quais a disposição de acionamento é particularmente bem adequada.

ANTECEDENTES

[002] São conhecidos vários tipos de disposições de acionamento para bombas e compressores. O tipo é tipicamente escolhido com base nos parâmetros como peso, volume, força, velocidade, nível de som, nível de vibração, confiabilidade, suprimento de energia disponível, e preço, etc. Por exemplo, para aplicações submarinas, é particularmente desejada uma disposição de acionamento confiável que exija menos manutenção e que possa ser acionada com hidráulica ou energia elétrica.

[003] A partir da Publicação de Patente US 7.287.595, é conhecido o uso de um motor elétrico para acionar um pistão hidráulico para suprir pressão hidráulica em um ambiente submarino. O motor elétrico é conectado a uma montagem de parafuso de esferas 170 através de uma engrenagem planetária 190. Uma haste de pistão 134, que, em sua extremidade oposta, é fixada em um pistão hidráulico 130, é conectada ao parafuso de esferas. A montagem pode, dessa forma, prover uma pressão hidráulica por meio de energia elétrica para o motor elétrico, cuja pressão hidráulica é acumulada em um acumulador 142. Desta maneira, é impedido que umbilicais hidráulicos tenham que ser guiados da superfície do mar até um poço submarino, por exemplo.

[004] Na solução mostrada em US 7.287.595, vale notar que o comprimento de curso da haste de pistão 134 é limitado à área entre a

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2/27 engrenagem planetária 190 e o limite externo (mais baixo) para movimento na montagem de parafuso de esferas 170.

[005] A Publicação de Patente US 4.145.165 descreve uma bomba de longo curso que apresenta uma haste roscada que se estende através do rotor de um motor elétrico. Quando do funcionamento do rotor, a haste será movida axialmente em um percurso alternado devido ao engate roscado com o rotor. As duas extremidades da haste funcionam como dois êmbolos que proveem ação de bombeamento com as repetidas entradas e saídas das duas câmaras adjacentes.

[006] Além disso, a Publicação de Pedido de Patente US

2009/0053074, que foi publicada em 26 de fevereiro de 2009, descreve uma bomba de deslocamento similar que usa um motor linear elétrico para prover um movimento alternado similar de uma haste de pistão. Esta bomba usa pistões em respectivas extremidades de uma haste de pistão.

[007] Além disso, é conhecida a provisão de movimento de pistão com a conexão da haste de pistão, direta ou indiretamente, a um eixo de manivela (vide figura 1) ou a um volante. Tal eixo de manivela ou volante apresentará uma direção axial no sentido transversal ao comprimento do curso do pistão. Isto faz com que a montagem exija espaço. Ademais, o comprimento de curso é limitado pelas dimensões do eixo de manivela ou do volante na direção radial.

[008] É um objetivo da presente invenção o de prover uma disposição de acionamento para bombas e compressores que não apresente as desvantagens acima mencionadas, e que adicionalmente exiba vantagens adicionais em relação à técnica anterior.

A INVENÇÃO

[009] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provida uma disposição de acionamento para uma bomba, um compressor ou similar, adaptada para prover pressão alternada em uma câmara, tal

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3/27 como uma câmara de uma bomba ou um compressor, como resultado de um movimento alternado de um elemento de haste. O elemento de haste é conectado a uma face móvel de câmara de pressão, tal como um pistão ou uma membrana, e o elemento de haste é sustentado em um alojamento em uma maneira alternada. A disposição de acionamento adicionalmente compreende um motor elétrico que é adaptado para prover o movimento alternado do elemento de haste. A disposição de acionamento é caracterizada pelo fato de o elemento de haste percorrer através do rotor do motor elétrico.

[0010] A face de câmara de pressão pode ser uma de uma pluralidade de tipos. De maneira geral, é uma face, o movimento da qual resulta em uma mudança de volume na câmara de pressão para a qual ela está virada. Ela pode, por exemplo, ser um pistão que pode ser montado no elemento de haste. Ela pode ser também uma membrana em uma bomba de membrana que é mecanicamente conectada ao elemento de haste. Além disso, ela pode ser uma peça móvel de uma câmara de pressão de uma bomba. O elemento de haste pode ser conectado à câmara de pressão mecanicamente ou através de uma conexão de fluido. Desse modo, o elemento de haste pode ser um pistão, por exemplo, do qual a energia de movimento é hidraulicamente transferida para uma bomba ou um compressor.

[0011] O elemento de haste é uma peça que corre através do rotor do motor elétrico. O rotor pode ser uma peça rotativa de um motor elétrico rotativo, ou uma peça não rotativa de um motor elétrico linear. O elemento de haste é assim uma peça que conecta a energia de movimento do motor à face de câmara de pressão. Isto pode acontecer direta ou indiretamente.

[0012] O rotor do motor elétrico pode ser disposto em uma câmara de fluido que é confinada pelo menos pelo dito alojamento e por pelo menos uma face móvel de câmara de pressão. O alojamento da

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4/27 disposição de acionamento exibe uma parede que contribui para confinar a câmara de fluido.

[0013] O número de faces móveis de câmara de pressão que contribui para confinar a câmara de fluido pode ser vantajosamente dois. Estas duas faces de câmara de pressão são preferivelmente conectadas a um elemento de haste em cada respectivo lado do rotor elétrico, de modo que um equilíbrio de força seja provido entre as duas câmaras de pressão, quando estas detectarem a pressão de alimentação na dita câmara.

[0014] A câmara de fluido é preferivelmente enchida com líquido.

Isto resulta em uma pluralidade de vantagens que será descrita mais detalhadamente abaixo. Ela pode, contudo, também ser enchida com gás.

[0015] As faces móveis de câmara de pressão podem ser pistões, cuja distância mútua é mantida substancialmente constante pelo elemento de haste ao qual elas são conectadas. Desta forma, o volume na câmara de fluido também é mantido constante. Isto resulta em menos pressão flutuante na câmara de fluido durante o movimento dos pistões. Ademais, deve ser notado que vantajosamente não há nenhum trabalho de compressão executado no fluido na câmara de fluido.

[0016] A disposição de acionamento pode ser conectada a bombas ou a compressores, com os quais as ditas duas faces de pressão móveis cofuncionam. Vantajosamente, uma face de pressão funciona com uma das duas bombas ou compressores. As duas bombas ou compressores podem ser conectados à mesma fonte para os meios que serão bombeados ou comprimidos. Isto vantajosamente resulta no fato de a pressão nos ditos meios no lado de entrada da respectiva bomba ou compressor ser substancialmente igual.

[0017] O motor elétrico pode ser preferivelmente um motor rotativo e a disposição de acionamento pode compreender uma montagem de

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5/27 parafusos de esferas para conversão do movimento rotacional do motor elétrico em um movimento linear do elemento de haste. A montagem de parafuso de esferas é considerada como compreendendo todos os tipos de disposições adequadas para conversão do movimento rotacional do motor rotacional em um movimento linear do elemento de haste. Além da conversão do movimento de rotacional para linear, uma transmissão de força pode também vantajosamente acontecer. A disposição de acionamento pode compreender também uma pluralidade de montagens de parafuso de esferas. A posição do elemento de haste é preferivelmente determinada pelo número de revoluções executadas do rotor do motor elétrico. A posição axial do elemento de haste pode ser assim vantajosamente monitorada pela leitura do número de revoluções.

[0018] A disposição de acionamento pode ser adaptada para gerar energia elétrica com o uso do motor elétrico como um gerador, quando da diminuição da velocidade de seu movimento. Desta maneira, é obtida uma disposição de acionamento eficiente em energia, onde partes da energia cinética estruturada poderão ser recuperadas para saída da disposição de acionamento como energia elétrica. A transferência de energia cinética de uma disposição acionadora em uma fase de retardamento através do motor e do sistema de controle para um ou mais motores de outro(s) acionador(es), que simultaneamente estão na fase de aceleração, permite a preservação da energia necessária para o movimento de rotação e linear dentro de toda a disposição de bomba menos perdas.

[0019] Nas concretizações onde a câmara de fluido é enchida com um líquido, este pode vantajosamente ser o mesmo líquido que nos lados opostos das faces de câmara de pressão. Um possível vazamento sobre as faces de câmara de pressão terá então menos importância. [0020] Além disso, quando a câmara de fluido for enchida com um

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6/27 líquido, este poderá preferivelmente ser ajustado sob uma pressão que é maior do que a pressão nos lados opostos das faces de câmara de pressão. Isto assegura que um possível vazamento venha a acontecer em uma direção fora da câmara de fluido.

[0021] A disposição de acionamento pode adicionalmente compreender uma conexão de fluido fechável entre uma primeira e segunda câmaras. Tal conexão ou canal é apropriado para ajuste da posição do elemento de haste e das faces de câmara de pressão, bem como para a regulagem da quantidade de fluido nas câmaras.

[0022] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma montagem de bomba que compreende duas disposições de acionamento e bombas ou compressores conectáveis a esta. As disposições de acionamento são adaptadas para proverem pressão alternada nas câmeras das ditas bombas ou compressores como resultado de um movimento alternado de um elemento de haste, onde o elemento de haste é sustentado em um alojamento em uma maneira alternada, e onde cada disposição de acionamento adicionalmente compreende um motor elétrico que é adaptado para prover o movimento alterando do elemento de haste. A montagem de bomba é caracterizada pelo fato de o elemento de haste percorrer através do rotor do motor elétrico, sendo conectada em cada lado do motor elétrico a uma face móvel de câmara de pressão, tal como um pistão ou uma membrana, cujo movimento resulta em mudança de pressão nas ditas câmaras onde a mudança de pressão resulta em uma função de bombeamento ou compressão.

[0023] As disposições de acionamento em tal montagem de bomba, de acordo com um segundo aspecto da presente invenção, podem ser acionadas com uma diferença de fase mútua. Isto possibilitará um fluxo de bomba uniforme, se a montagem de bomba for conectada à mesma fonte para a qual será bombeada. Um resultado vantajoso

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7/27 correspondente poderá ser conseguido com relação à carga de um suprimento de energia elétrica.

[0024] A possibilidade de um controle de posição preciso permite curvas de percurso para a disposição de acionamento, que podem ser livremente escolhidas dentro dos acionamentos que funcionam no envoltório, com base no torque, na inércia, na velocidade, na distância de curso, na corrente e na tensão disponíveis. A bomba irá continuar a cumprir um fluxo constante, contanto que as diferentes curvas de percurso para a velocidade de todas as montagens de haste sejam mantidas com uma soma constante sempre. Isto exige que a mudança combinada na velocidade satisfaça dv/dt = 0. O resultado de uma velocidade instantânea combinada constante com uma área de pistão ativa fixa é um fluxo constante de meio bombeado. Isto significa também que o período de tempo no qual um dos acionamentos é acelerado tem que corresponder ao período de tempo que outra disposição de acionamento usa para retardamento. Isto irá manter a soma da aceleração e a potência constantes no decurso do tempo. A aceleração e o retardamento podem também ser zero, isto também resultando em uma velocidade combinada constante.

[0025] De acordo com uma concretização preferida, as disposições de acionamento em uma montagem de duas ou mais disposições de acionamento compreendem um controlador de motor elétrico que é adaptado para controlar o motor elétrico de acordo com o comportamento de outra disposição de acionamento na montagem. Vantajosamente, a curva de percurso de um primeiro motor elétrico, ou disposição de acionamento, será assim adaptada à curva de percurso de um segundo motor elétrico ou disposição de acionamento. Isto permite adaptar um fluxo de bomba com base na consistência inerente dos meios bombeados. A consistência dos meios bombeados pode, por exemplo, ser afetada pela existência de impurezas, tais como partículas,

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8/27 pedras, bolhas, quantidades maiores de gás. Mau funcionamento(s) pode(m) também ser compensado(s) dentro do envoltório de operação permitido dos acionamentos.

[0026] Uma disposição de acionamento e uma montagem de bomba, de acordo com o primeiro ou segundo, respectivamente, aspectos da invenção, irão vantajosamente conferir uma forma de construção compacta, baixa complexidade, pouco peso, poucas peças, facilidade de uso de um motor com alto torque, bem como um diferente posicionamento de propulsor.

[0027] Características vantajosas adicionais são descritas nas reivindicações.

Exemplo

[0028] A fim de conferir uma melhor apreciação das várias características técnicas e funções da presente invenção, uma descrição exemplificativa de uma concretização será fornecida, a seguir. A descrição é fornecida com referência aos desenhos, nos quais:

[0029] a figura 1 mostra uma bomba de deslocamento conhecida com eixo de manivela e cruzeta;

[0030] a figura 2 mostra um desenho principal esquemático de uma concretização vantajosa de um aspecto da presente invenção;

[0031] a figura 3 mostra esboços principais esquemáticos de uma bomba de membrana e de uma bomba de membrana de mangueira;

[0032] a figura 4 mostra uma concretização alternativa da unidade de acionamento na figura 2;

[0033] a figura 5 mostra uma vista em seção transversal de uma implementação mais realista da unidade de acionamento na figura 2;

[0034] a figura 6 mostra uma vista em perspectiva de um parafuso de esferas para conversão de movimento rotacional em movimento linear;

[0035] a figura 7 mostra uma vista em seção transversal do parafuso

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9/27 de esferas na figura 6;

[0036] a figura 8 mostra uma vista em perspectiva de uma montagem de bomba de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;

[0037] a figura 9 mostra uma vista em seção transversal da montagem de bomba na figura 8;

[0038] a figura 10 mostra gráficos para energia elétrica, potência de bomba e velocidade de rotor para uma disposição de acionamento de acordo com a invenção.

[0039] a figura 11 mostra alternativas vantajosas das curvas na figura 10;

[0040] a figura 12 mostra uma disposição protetora para proteger a disposição de acionamento contra danos devido a forças excessivas;

[0041] as figuras de 13 a 19 mostram várias curvas que descrevem os movimentos alternados executados pelas disposições de acionamento em uma montagem de bomba;

[0042] a figura 20 mostra uma concretização vantajosa, com relação ao controle de motor;

[0043] a figura 21 mostra outra concretização da disposição de acionamento de acordo com o primeiro aspecto da invenção; e

[0044] a figura 22 mostra uma vista em seção transversal detalhada, que ilustra uma concretização preferida da disposição de acionamento.

[0045] Na figura 1, é mostrada uma bomba de deslocamento conhecida com eixo de manivela e cruzeta. Conforme pode ser visto a partir da figura, um espaço relativamente grande e elementos pesados são exigidos para o eixo de manivela e a cruzeta, apesar do fato de o motor não ser incluído. No seguinte exemplo de concretização, é descrita uma unidade de acionamento que substitui o que está dentro da linha pontilhada da figura 1, e que adicionalmente compreende o

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10/27 motor de acionamento.

[0046] Na figura 2, é mostrado um esboço de princípio esquemático de uma disposição de acionamento 11 para uma primeira e segunda bombas de membrana 13a, 13b. As bombas de membrana 13a, 13b apresentam, cada qual, sua válvula de entrada 15a, 15b e sua válvula de saída 17a, 17b, respectivamente.

[0047] As válvulas de entrada e de saída se abrem e se fecham dependendo da diferença de pressão sobre elas. As válvulas poderiam ser também controladas de outra maneira, por exemplo, elétrica ou hidraulicamente. As setas incorporadas mostram as direções de fluxo para as bombas de membrana 13a, 13b.

[0048] A invenção, contudo, não é limitada a bombas de membrana ou a bomba como estas. A disposição de acionamento de acordo com a invenção pode ser assim, por exemplo, usada para operação de um compressor ou outro dispositivo. Na figura 3, são mostrados esboços principais esquemáticos para uma bomba de membrana 13a, como aqueles mostrados na figura 2, bem como para uma bomba de membrana de mangueira 13c. Presume-se que as bombas e os compressores sejam conhecidos daquele versado na técnica e, por conseguinte, não serão adicionalmente descritos aqui. Alternativamente, a disposição de acionamento 11 para tais disposições será descrita em maiores detalhes.

[0049] Novamente, é feita referência à figura 2. A disposição de acionamento 11 compreende um alojamento cilíndrico 19. No alojamento 19, são dispostos um primeiro e segundo pistões 21a, 21b que são conectados entre si com uma haste de pistão 23. Os pistões são apoiados contra a face de parede interna do alojamento 19 com vedações 25a, 25b, de tal maneira que eles formem uma barreira contra cada lado do respectivo pistão 21a, 21b. Os pistões poderiam ser também dispostos em um cilindro adicional ou bucha no lado de dentro

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11/27 do alojamento 19. No lado esquerdo do primeiro pistão 21a, é provida assim uma primeira câmara funcional 27a entre o primeiro pistão 21a e a membrana 29a da primeira bomba de membrana 13a. Correspondentemente, é provida uma segunda câmara funcional 27b entre o segundo pistão 21b e a membrana 29b da segunda bomba de membrana 13b.

[0050] Na parte central do alojamento 19, é disposto um motor elétrico 31. O motor elétrico 31 é disposto em uma câmara de fluido 41 entre os primeiro e segundo pistões 21a, 21b. O estator 31a do motor é conectado à parede interna do alojamento 19. O rotor 31b do motor é disposto radialmente dentro do estator 31a. O suprimento de energia do motor elétrico 31 não é mostrado. A haste de pistão 23 é disposta radialmente dentro do rotor 31b, de tal modo que o rotor 31b possa girar livremente em relação à mesma. O motor elétrico 31 pode ser preferivelmente um motor de ímã permanente.

[0051] Uma porca 33a é conectada ao rotor 31 b, de tal modo que a porca 33a gire com o motor 31b. A porca 33a é uma parte de uma montagem de parafuso de esferas 33 e é engatada com as fendas na haste de pistão 23, de tal maneira que a rotação da porca 33a resulte no movimento axial da haste de pistão 23. As fendas na haste de pistão 23, que estão engatadas com a porca 33a, não são mostradas. Os primeiro e segundo pistões 21a, 21b podem ser assim movidos axialmente por rotação do motor elétrico 31. Além disso, a direção axial pode ser determinada pela direção de rotação do rotor 31b.

[0052] Será notado que a invenção não é limitada ao tipo de disposição que é usado para converter o movimento rotacional do motor elétrico 31 em movimento axial da haste de pistão 23. Aquele versado na técnica poderá ser assim capaz de escolher a disposição de transmissão de energia mais adequada, por exemplo, com relação às forças, às velocidades, ao peso, ao volume, à perda de energia, à

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12/27 manutenção, à confiabilidade e ao preço.

[0053] Dependendo da área de uso para a unidade de acionamento, pode ser empregada uma relação de engrenagem entre o motor elétrico 31 e a porca 33a, tal como com uma engrenagem planetária.

[0054] Agora, será feita referência à figura 5, que representa uma seção transversal de um exemplo mais realista da disposição de acionamento mostrada na figura 2. A câmara de fluido 41 entre o primeiro e o segundo pistões 21a, 21b pode ser vantajosamente enchida com um líquido. O líquido pode ser de uma pluralidade de tipos, dependendo da área de uso para a disposição de acionamento. Para muitas aplicações, entretanto, óleo será vantajoso. As peças móveis, tais como o motor elétrico 31 e o parafuso de esferas 33 (porca 33a), serão então bem lubrificadas. Simultaneamente, o líquido irá contribuir para o resfriamento do motor elétrico 31.

[0055] Uma vantagem específica com o uso de líquido no alojamento 19 é a de que a disposição de acionamento será então particularmente bem adequada para uso em altas pressões, por exemplo, em grandes profundidades do mar. Adicionalmente, se as bombas de membrana 13a, 13b (figura 2) forem conectadas à mesma fonte, a pressão nesta fonte irá atuar em ambos os lados da disposição de acionamento, que está no lado esquerdo e direito, respectivamente, dos primeiro e segundo pistões 21a, 21b. Desse modo, o motor elétrico não precisa trabalhar contra uma contrapressão constante, como teria que fazê-lo, se ele operasse apenas um pistão. Ainda outra vantagem é a de que a queda de pressão sobre os pistões 21a, 21b se torna menor, diminuindo assim o surgimento de vazamento sobre as vedações 25a, 25b. Esta montagem se tornará particularmente vantajosa, se os meios de acionamento na primeira e na segunda câmara funcional 27a, 27b forem o mesmo líquido que na câmara de fluido 41 entre o primeiro e o segundo pistões 21a, 21b. Um vazamento sobre as vedações 25a, 25b

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13/27 terá então um papel insignificante. Além disso, o líquido na câmara de fluido 41 poderá ser vantajosamente ajustado sob pressão, de modo que o líquido apresente uma pressão mais alta do que o líquido fora dos pistões 21a, 21b. Um possível vazamento irá então acontecer na direção fora desta câmara de fluido 41, de modo que o líquido aqui não seja contaminado. Isto irá resultar em uma longa durabilidade e confiabilidade de operação para a disposição. Um líquido na câmara de fluido 41 irá vantajosamente tanto resfriar como lubrificar o motor elétrico 31 e outras peças móveis mecânicas, tal como a disposição de parafuso de esferas 33.

[0056] Uma vez que a câmara de fluido 41 entre o primeiro e outro pistões 21a, 21b seja enchida com um fluido, seja um líquido ou um gás, o fluido terá que fluir além do motor elétrico 31 e do parafuso de esferas 33 (porca 33a), quando os pistões se moverem axialmente. Um corte 37 é, portanto, apropriadamente disposto entre a haste de pistão 23 e o rotor 31b. O fluido poderá também fluir através de um corte entre o estator 31a e o rotor 31b.

[0057] Em vez de líquido, em alguns casos, pode ser vantajoso usar gás na câmara de fluido 41. Menos atrito de fluido irá então surgir como resultado dos fluxos do que com um líquido. Isto pode ser particularmente vantajoso com equipamento leve que se moverá rapidamente.

[0058] Em uma concretização apropriada, é disposta uma conexão de fluido fechável (não mostrada) entre as primeira e segunda câmaras funcionais 27a, 27b. Os pistões 21a, 21b podem ser movidos sem bombeamento. Desta forma, os pistões 21a, 21b podem ser ajustados ou corrigidos em uma posição correta ou desejada, ou ajustar a quantidade de fluido nas câmaras funcionais 27a, 27b. Tal conexão de fluido pode também ser usada para aquecer os meios internos e em uma sequência de partida. Adicionalmente, é vantajoso dispor uma ou

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14/27 mais válvulas para acesso à câmara de fluido 41. Desta forma, o líquido pode ser circulado nesta câmara em uma circulação fora do alojamento 19. Isto permite o aquecimento ou o resfriamento do líquido, bem como a limpeza e/ou a substituição do líquido sem ter que desmontar a disposição de acionamento.

[0059] Com a disposição de um medidor de temperatura (não mostrado) em conexão com o líquido na câmara de fluido 41, um controle de motor pode ser vantajosamente disposto, o qual regula o desempenho do motor em relação à temperatura medida. Desse modo, pode ser provida uma garantia contra calor demais, bem como garantir uma temperatura suficientemente alta no líquido, quando da aplicação de velocidades que exijam uma certa temperatura mínima no líquido.

[0060] Para impedir que a haste de pistão gire com a porca 33a, é disposta uma disposição antirrotação na forma de uma barra transversal

35. A barra transversal 35 é fixada na haste de pistão 23 e se estende no sentido transversal com relação a esta. Em suas duas extremidades, a barra transversal 35 é engatada com fendas de guia que se estendem axialmente longitudinais ao longo da parede interna do alojamento 19. Desta forma, a barra transversal 35 impede que a haste de pistão 23 (ou os pistões) gire em relação ao alojamento 19. Também podem ser idealizadas outras maneiras de impedir esta rotação. Por exemplo, os pistões e o alojamento podem ter uma seção transversal não concêntrica.

[0061] Em cada extremidade do alojamento 19 na figura 5, são dispostos flanges 39a, 39b para conexão a uma bomba ou a um compressor (não mostrado).

[0062] Em vez de usar um líquido como meios de acionamento, para a transferência de forças dos pistões 21a, 21b para as membranas 29a, 29b, como no exemplo referente à figura 2, a disposição de acionamento pode também acionar bombas ou compressores por

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15/27 transmissão mecânica das forças. Em vez de um (ou dois) pistão(ões), a disposição de acionamento pode ser, portanto, conectada diretamente, por exemplo, à membrana em uma bomba de membrana. Pode ser também usada a disposição mostrada na figura 2 sem as membranas 29a, 29b. Os pistões 21a, 21b ficarão então em contato direto com os meios que são bombeados.

[0063] Uma vantagem específica com uma disposição de acionamento, conforme mostrado com referência à figura 2 ou à figura 5 é a de que toda a disposição de acionamento pode ser hermeticamente fechada. Portanto, não há necessidade de vedações dinâmicas. Estudando a disposição mostrada na figura 2, pode ser assim notado que as duas membranas 29a, 29b e o alojamento 19 formam um espaço fechado. Contudo, pode ser vantajosamente disposta uma válvula (não mostrada) no alojamento 19 para um possível teste de pressão ou reenchimento do fluido no alojamento 19.

[0064] A figura 4 mostra uma concretização alternativa da montagem mostrada na figura 2. A montagem na figura 4 é apenas conectada a uma bomba. No lado direito da montagem, o pistão 21b é mantido, mas a câmara correspondendo à segunda câmara funcional 27b na figura é ventilada, por exemplo, na direção da pressão atmosférica ou pode ser enchida com gás. Com o segundo pistão 21b, pode ser obtida a possibilidade de pressurizar a câmara de fluido 41, e, portanto, obter as vantagens mencionadas acima, apesar do fato de a disposição de acionamento estar apenas operando uma bomba.

[0065] A figura 6 mostra uma vista em perspectiva de uma montagem de parafuso de esferas 33' que pode ser usada em uma disposição de acionamento, conforme descrito com referência à figura

2. A montagem de parafuso de esferas 33' apresenta uma porca 33a' em uma haste de pistão 23'. A haste de pistão 23' apresenta ranhuras helicoidais com as quais a porca 33a' é engatada. Uma rotação da porca

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33a' resulta então em um movimento da porca ao longo do comprimento da haste de pistão 23'. A haste de pistão 23 na disposição de acionamento na figura 2 precisa naturalmente apenas exibir tais ranhuras no comprimento da área de curso desejada. A figura 7 mostra a mesma montagem de parafuso de esferas 33' como na figura 6 em seção transversal (ranhuras não são mostradas). Conforme mencionado acima, a disposição de acionamento de acordo com a invenção não é limitada às disposições mostradas para conversão de movimento rotacional em movimento linear.

[0066] Nas figuras 8 e 9, é mostrado um exemplo específico de concretização para aplicação de uma disposição de acionamento, tal como aquela descrita acima de acordo com o primeiro aspecto da invenção. As figuras mostram uma montagem de bomba 101 que compreende duas disposições de acionamento 103 do tipo mostrado na figura 2, bem como quatro bombas de membrana de mangueira 105. As entradas das quatro bombas de membrana de mangueira 105 são vantajosamente conectadas à mesma fonte e as suas saídas são também combinadas, de modo que a montagem de bomba 101 funcione como uma unidade de bomba lógica. Como na unidade de acionamento descrita com referência à figura 2, as entradas das bombas de membrana de mangueira 105 estão em suas respectivas válvulas de entrada 15' e suas saídas estão em suas respectivas válvulas de saída 17'.

[0067] Conforme indicado, as disposições de acionamento 103 podem preferivelmente ser do tipo descrito acima nesta descrição.

[0068] Para cada disposição de acionamento, é disposto um soquete de suprimento de energia elétrica 107, para operação do respectivo motor elétrico 31.

[0069] A fim de conectar as câmaras funcionais 27' das disposições de acionamento 103 às bombas de membrana de mangueira 105, são

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17/27 dispostos canais de fluido na forma de tubos de conexão 109 entre as câmaras funcionais 27' e as bombas de membrana de mangueira 105. Os tubos de conexão 109 constituem uma parte de uma câmara comum, compreendendo as câmaras funcionais 27' nas disposições de acionamento 103 e as câmaras 27 (figura 9) no lado de fora das membranas 111 das bombas 105.

[0070] Na figura 9, as bombas de membrana de mangueira são mostradas em maiores detalhes. As membranas apresentam uma forma de mangueira e se estendem entre a válvula de entrada 15' e a válvula de saída 17'. As válvulas 156', 17' são válvulas de retenção.

[0071] Os outros componentes da montagem de bomba 101 mostrada nas figuras 8 e 9 são descritos acima com referência às figuras 2 e 5.

[0072] Com o uso de dois motores elétricos 31, isto é, um motor em cada disposição de acionamento 103, eles podem ser vantajosamente acionados de tal modo que eles girem em direções opostas. Desta forma, o momento torsional de toda a montagem de bomba 101 pode ser neutralizado.

[0073] Duas bombas de membrana de mangueira 105 que são conectadas à mesma disposição de acionamento 103 serão, com esta configuração, acionadas em fase oposta. Isto significa que, quando uma bomba 105 recebe maior pressão da disposição de acionamento 103, a outra bomba 105 receberá uma pressão menor. Além disso, com a montagem de bomba 101 mostrada nas figuras 8 e 9, as duas disposições de acionamento 13 poderão ser acionadas de tal modo que uma percorra um quarto de um ciclo ou 90° atrás da outra.

[0074] Pode também ser idealizada a provisão de mais de duas disposições de acionamento 103 em uma montagem de bomba. Por exemplo, podem ser dispostas três ou mais disposições de acionamento que são conectadas, por exemplo, a seis ou mais bombas. Desta forma,

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18/27 pode ser provido um bombeamento um tanto constante dos meios que serão bombeados, algo que venha a reduzir o desgaste das peças mecânicas. Em uma disposição com seis bombas, pode ser executado, por exemplo, o bombeamento com cada bomba em 60 graus de um ciclo de 360 graus. Ou as bombas podem ser dispostas de modo que elas fiquem sobrepostas, por exemplo, de tal modo que cada bomba seja adaptada para bombear durante 70 graus de um ciclo de 360 graus. Os primeiros cinco e os últimos cinco graus no comprimento funcional de cada bomba podem ser então comuns com a bomba precedente e a próxima bomba, respectivamente, no ciclo.

[0075] Uma vantagem específica com o uso do motor elétrico na disposição de acionamento é a possibilidade de dosar o curso da haste do pistão. A figura 10 representa um exemplo de bombeamento em um comprimento de curso total (direção de curso), onde toda a energia rotacional do motor (e a porca e um possível dispositivo de engrenagem) é transferida para os meios de bomba (o líquido entre os pistões 21a, 21b e as membranas 29a, 29b na figura 2). Conforme pode ser visto a partir do gráfico de velocidade do rotor para o rotor do motor elétrico, o processo pode, em linhas gerais, ser dividido em uma fase de aceleração onde a velocidade do rotor aumenta, uma fase constante onde a velocidade do rotor é relativamente uniforme, e uma fase de retardamento final onde a velocidade do rotor diminui para rotação zero. Além disso, será típico que quanto mais próximo do final do ciclo, mais energia elétrica será usada para impulsionar os pistões para a posição final.

[0076] A figura 11 mostra um exemplo de bombeamento em um comprimento de curso total, onde uma parte da energia de rotação é transferida para os meios de bomba, onde a energia de rotação restante é levada de volta com o uso do motor para desacelerar a rotação. O motor elétrico funciona assim como um gerador na última parte do

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19/27 comprimento de curso. A energia elétrica gerada pode, por exemplo, ser intermediariamente armazenada em uma bateria de capacitor ou transferida diretamente para outro motor elétrico, por exemplo, em outra disposição de acionamento.

[0077] Um controle elétrico do motor elétrico confere, portanto, vantajosamente muitas possibilidades para um controle vantajoso do motor. A velocidade do motor pode ser ajustada, sua aceleração e torque, com base nos parâmetros como, por exemplo, quais meios devem ser bombeados e sua condição (temperatura, viscosidade, gravidade específica, etc.) e a condição da disposição de acionamento (temperatura, tipo de fluido na câmara de fluido, idade, etc.). Adicionalmente, a auto frequência poderá ser vantajosamente levada em consideração, quando da determinação da velocidade desejada.

[0078] Com a disposição de acordo com a invenção, um motor de ímã permanente rotativo elétrico poderá ser vantajosamente usado. Além disso, o motor elétrico pode ser um motor assíncrono ou um motor síncrono. Motores elétricos de tipos que exibem uma alta eficiência de potência e um alto torque serão vantajosos. Adicionalmente, os motores tanto CC como CA podem ser usados.

[0079] Em vez de alterar a direção de rotação do motor elétrico para uma direção de curso oposta seguinte, pode também ser idealizada uma disposição de parafuso de esferas ou dispositivo correspondente para conversão de movimento rotacional em movimento linear, que é adaptado de tal modo que a direção de curso mude automaticamente com a direção de rotação inalterada do motor elétrico.

[0080] Em uma concretização alternativa, o estator do motor elétrico pode ser disposto fora do alojamento 19. O estator será então substituído ou removível para manutenção sem ter que abrir a câmara cheia de fluido na disposição de acionamento. O estator poderia também ser integrado no alojamento 19.

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[0081] A figura 12 representa uma concretização vantajosa na qual a disposição de acionamento é provida com uma embreagem 145a, 145b ou mecanismo de soltura. Para fins de simplicidade, a figura 12 mostra apenas algumas partes básicas da disposição de acionamento de acordo com a invenção. Correspondente à disposição de acionamento acima descrita, a haste de pistão 123 é provida com uma porca 133a para transformação do movimento rotacional do motor elétrico em movimento linear da haste de pistão 123. Em cada extremidade da haste de pistão 123 são dispostos pistões 121a, 121b. A fim de impedir que a haste de pistão 123 gire com a porca 133a, uma guia linear 135 é engatada com a haste de pistão 123. A guia linear pode, por exemplo, ser um dos seguintes tipos: eixo estriado, chaveta, eixo poligonal ou similar. A guia linear 135 deixa que a haste de pistão 123 se mova linearmente, enquanto a mantém em posição rotacional constante. Desse modo, durante a operação normal, há uma força rotacional entre a guia linear 135 e a haste de pistão 123.

[0082] No caso de uma carga imprevista ou excessiva na haste de pistão 123, é desejável deixar a haste de pistão 123 girar com a porca 133a a fim de deter seu movimento linear e aliviá-la de torques excessivos. Para que isto seja possível, é provida uma disposição de embreagem compreendendo uma peça de embreagem interna 145a e uma peça de embreagem externa 145b. A peça de embreagem externa 145 é rotativamente fixada no alojamento (não mostrado). Quando uma força de torque excessiva for exercida sobre a peça de embreagem interna 145a e a guia linear 135 da haste de pistão 123, a conexão rotacional entre as peças de embreagem interna e externa 145a, 145b irá começar a deslizar. Na medida em que isto acontece, a haste de pistão 123 irá começar a girar com a porca 133a, e seu movimento linear será detido.

[0083] A disposição de embreagem 145a, 145 pode ser de uma

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21/27 variedade de tipos. As características funcionais podem, por exemplo, ser baseadas em ímãs, forças de mola, resistência ao rolamento, ou atrito. Pode também ser idealizada uma solução de pino de cisalhamento, mas isto exigiria mais trabalho depois de um acionamento da função de embreagem ou soltura.

[0084] Vantajosamente, o limite de torque da disposição de embreagem pode ser ajustado, por exemplo, com o ajuste de uma força que pressiona as peças de embreagem interna e inferior 145a, 145b uma contra a outra. Com tal característica, é provido um mecanismo de segurança mecânico que impede as forças excessivas dos pistões 121a, 121b no fluido no qual eles operam.

[0085] Uma vantagem da disposição de embreagem é a de que ela não imponha nenhum dano à disposição de acionamento, quando acionada. Adicionalmente, a disposição de acionamento estará pronta para uso imediatamente após um acionamento.

[0086] Uma característica vantajosa adicional será a de adaptar a disposição de acionamento com realimentação no motor elétrico a fim de monitorar o local onde o motor, ou a haste de pistão, respectivamente, está posicionado em qualquer momento determinado. Isto pode, por exemplo, ser executado com o uso de um resolvedor de posição rotacional que segue o motor ou de um dispositivo de posicionamento linear depois do movimento de haste linear ou com a medição da impedância do motor detectada pelo controlador de motor, e possivelmente usada com sensores de posição final.

[0087] Em uma disposição de acionamento alternativa, conforme aquela descrita aqui, pode ser idealizada a substituição do motor elétrico por um motor hidráulico.

[0088] A figura 13 representa curvas de velocidade de duas disposições de acionamento em uma montagem de bomba. Ela pode ser preferivelmente uma montagem de bomba como a montagem de

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22/27 bomba (101) descrita com referência às figuras 8 e 9. As duas disposições de acionamento podem ser as disposições de acionamento 103 de acordo com a descrição acima.

[0089] As curvas na figura 13 ilustram a velocidade absoluta de quatro pistões, A, B, C e D, onde uma primeira disposição de acionamento 103 compreende os dois pistões A e B, e uma segunda disposição de acionamento 103 compreende os dois pistões C e D. Com relação ao lado esquerdo da figura 13, é visto que o pistão A é acelerado da velocidade zero até uma velocidade normalizada de 1, com uma aceleração constante. No final de um curso da haste de pistão 23, a velocidade é zero. Em uma posição central, entre as duas posições de extremidade do percurso de curso alternado, a velocidade está em seu máximo. Um ciclo de uma disposição de acionamento 103 será executado quando, de acordo com as curvas na figura 14, ambos os pistões A e B tiverem executado uma ação de bombeamento na bomba conectada 105 (vide figuras 8 e 9).

[0090] A curva dos pistões C e D da segunda disposição de acionamento 103 é retardada em 90° ou um quarto de um ciclo depois da curva da primeira disposição de acionamento 103. Conforme ilustrado na figura 13, a soma das duas curvas, das primeira e segunda disposições de acionamento 103, são constantes. Isto é, sua velocidade absoluta acrescentada é sempre 1 (normalizada). Esta característica resulta em uma velocidade de bombeamento da montagem 101, sem ondulações.

[0091] A relação entre a posição, velocidade e aceleração da haste de pistão 23, juntamente com seus pistões conectados 21a, 21b (ou A, B, C e D), é representada nas figuras 14, 15 e 16.

[0092] A partir da figura 16, que ilustra a aceleração dos pistões ou da haste de pistão, pode ser visto que a aceleração é alternada entre um valor constante positivo e o valor constante negativo

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23/27 correspondente. Isto é, a partir da posição intermediária, no meio entre as duas posições finais do percurso de curso alternado da haste de pistão, ela começa a ser desacelerada. Esta desaceleração resulta em velocidade zero na posição final. A relativa desaceleração continua, contudo, mas, uma vez que ela continua a partir da velocidade zero, ela é, de fato, uma aceleração absoluta. Portanto, a partir da posição final, a velocidade aumenta até que a haste de pistão alcance uma posição intermediária. Neste ponto, a aceleração muda de sinal, e a haste de pistão é novamente desacelerada até que alcance a outra posição final. A posição final poderia diferir da posição final de curso total atual.

[0093] A figura 15 representa as velocidades resultantes para as duas hastes de pistão das primeira e segunda disposições de acionamento 103 da montagem de bomba 101 (vide figuras 8 e 9). Como é evidente a partir da figura 15, as curvas de velocidade resultantes são funções em forma de chapéu ou funções triangulares. Tais funções resultam da integração das curvas para aceleração na figura 16.

[0094] A integração das curvas de velocidade da figura 15 resulta nas curvas de segundo grau ou quadráticas da figura 14. Os pontos de pico superior e inferior destas curvas representam as posições finais das duas hastes de pistão das duas disposições de acionamento.

[0095] Vantajosamente, de acordo com esta concretização, não haverá nenhum movimento repentino das hastes de pistão 23. Entretanto, o movimento dos pistões pode, de fato, ser tão irregular quanto necessário, dentro do envoltório operacional, para assegurar o fluxo combinado constante da disposição de bomba. Uma vantagem adicional desta característica é o desgaste reduzido no equipamento conectado, tais como tubos e válvulas.

[0096] A figura 17 mostra os torques nas duas respectivas hastes de pistão 23 de cada disposição de acionamento 103 da montagem de

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24/27 bomba 101. A aceleração induzida detectada dos respectivos motores elétricos 31 das duas disposições de acionamento 103 é como as curvas de torque com um tempo periódico igual à metade das outras curvas. A força que atua sobre a haste de pistão proveniente do motor, através da montagem de parafuso de esferas 33, será constante entre dois cruzamentos de uma posição intermediária. Contudo, uma vez que a direção do motor elétrico muda na posição final, as curvas de torque têm o meio período com relação às outras curvas mostradas. Isto significa que a potência dispensada para a montagem de bomba 101 com as duas disposições de acionamento 103 será mantida constante, conforme visto a partir da grade de potência. A figura 18 mostra as mesmas curvas como na figura 17; no entanto, com algumas indicações referentes à aceleração e ao retardamento dos dois acionamentos, indicados como acionamento I e acionamento II.

[0097] A figura 19 representa o modo como as curvas de velocidade da haste de pistão mudam com relação à velocidade da bomba. A fim de manter uma soma constante das duas velocidades da primeira e da segunda disposição de acionamento 103, quando uma primeira disposição reduzir sua velocidade, a segunda disposição de acionamento terá que reduzir sua velocidade correspondentemente, de modo que seus ciclos tenham o mesmo comprimento. Na figura 19, isto é mostrado com duas velocidades diferentes VA e VB. Conforme indicado na figura, o ciclo da primeira disposição de acionamento, aqui indicada com os dois comprimentos de ciclo diferentes t1A e t2A, tem que corresponder aos comprimentos de ciclo da segunda disposição de acionamento, isto é, t1B e t2p. Isto também será válido, quando cumprido sobre períodos parciais.

[0098] Também podem ser idealizadas outras formas curvas que irão manter a velocidade resumida constante. Tais formas podem ser calculadas com a execução de uma aproximação matemática para o

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25/27 controle de motor, com base na solução de equações diferenciais resultantes. Isto pode ser executado em uma situação de tempo real por uma solução aproximada com base no método de Galerkin.

[0099] Além disso, pode ser idealizado o uso de mais de duas disposições de acionamento 103 em uma montagem de bomba, por exemplo, três, quatro ou mesmo mais, contanto que as somas das velocidades instantâneas sejam mantidas constantes de tempo. Isto também não inclui nenhuma combinação de curvas de velocidade. [00100] Uma disposição de acionamento com uma combinação da disposição de parafuso de esferas e um motor de ímã permanente permite um controle muito preciso do torque e da velocidade da haste de pistão 23 e dos pistões conectados 21a, 21b. Com a concretização descrita, é possível transferir energia de uma disposição de acionamento em um estado de retardamento para uma disposição de acionamento que está em um estado de aceleração.

[00101] Adicionalmente, em uma concretização vantajosa da montagem de bomba, de acordo com o segundo aspecto da invenção, as disposições de acionamento 103 são adaptadas para serem controladas com base no comportamento de outro elemento de acionamento 103. Isto está ilustrado na figura 20, mostrando as curvas de velocidade de duas disposições de acionamento 103 em uma montagem de bomba 101 (vide as figuras 8 e 9). Cada disposição de acionamento 103 é conectada a duas bombas 105 ou cabeças de bomba. Meios sensores e/ou o controlador de motor (não mostrado) para os motores elétricos 31 podem prover entrada referente ao comportamento das disposições de acionamento 103. Na situação mostrada nesta figura, uma primeira disposição de acionamento A (linha contínua) muda seu valor de aceleração dentro de um curso no tempo t1. A razão para tal mudança pode ser uma mudança no meio bombeado ou outras razões externas ou internas. A segunda disposição

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26/27 de acionamento B (linha tracejada) é adaptada a esta mudança a fim de manter uma velocidade resumida constante (câmara de fluido. a curva horizontal contínua). Desse modo, ela muda seu retardamento no tempo t1, de acordo com a aceleração reduzida para a primeira disposição de acionamento A.

[00102] Será notado que as curvas podem ser mais ou menos arbitrárias dentro do envoltório operacional das disposições de acionamento, enquanto mantém ainda a soma constante de suas velocidades.

[00103] Será notado a partir da figura 20 que a curva para a primeira disposição de acionamento A não atinge seu ponto superior pretendido em 1/4 de ciclo. Entretanto, ela é adaptada de tal modo que, todavia, atinja o ponto inferior planejado em 1/2 ciclo. Observações similares podem ser formadas com relação à curva da segunda disposição de acionamento B.

[00104] Depois do ponto no tempo, em 1/2 ciclo, a aceleração da segunda disposição de acionamento B diminui, e a primeira disposição de acionamento A diminui sua aceleração correspondentemente. Sua velocidade resumida é, contudo, igual a antes. Deve ser notado que a área abaixo da curva de velocidade dentro de um curso direcional único representa o comprimento de curso para esse curso.

[00105] Os fatores limitantes são a aceleração/retardamento, aqui representados pela taxa de aumento ou diminuição das linhas curvas.

[00106] A figura 21 representa uma concretização adicional da disposição de acionamento 11 de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção. Aqui, pode ser vista a disposição de embreagem 145 e a guia linear 125 como detalhadamente descrita com referência à figura 12. Além disso, um meio de mola 204 é disposto a fim de amortecer quaisquer movimentos lineares excessivos descontrolados da haste de pistão 23. Na figura 22, a função do meio de mola 204 é

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27/27 descrita em maiores detalhes. O meio de mola 204 é disposto de tal forma que possa deslizar com relação a uma primeira luva 203. Além disso, uma segunda luva 202 pode deslizar com relação ao alojamento 219. Se a haste de pistão 223 se mover em todo o caminho na direção da direita na figura 22, um anel 201 será forçado contra a primeira luva

203, que guia a força através da segunda luva 202 sobre o meio de mola

204.

[00107] Se a haste de pistão 223 se mover por todo o caminho na direção da esquerda na figura 22, uma borda 8 na haste de pistão 223 será forçada contra a borda da luva 209 da primeira luva 203, fazendo com que a primeira luva 203 guie a força de tração que faz a compressão do meio de mola 204 a partir do lado direito. O meio de mola 204 é comprimido contra o alojamento 219. Vantajosamente, as características do meio de mola 204 podem ser adaptadas ao curso de frenagem desejado.

[00108] Com o uso de um meio de mola 204 a fim de amortecer um movimento descontrolado ou excessivo da haste de pistão 23 em ambas as direções, é obtido um desenho compacto. O meio de mola 204 pode ser de uma pluralidade de tipos, por exemplo, molas Belleville.

[00109] A disposição de acionamento de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, ou as disposições de acionamento usadas na montagem de bomba de acordo com o segundo aspecto da presente invenção podem vantajosamente produzir uma elevação da pressão de até 9 MPa (90 bar) em uma capacidade de 3000 l/min. Mais preferivelmente, elas podem até produzir uma elevação de pressão de até 12MPa (120 bar) em uma capacidade de 4000 l/min.

[00110] É notado que concretizações adicionais são possíveis. O escopo da invenção é limitado pelas reivindicações, e aquele versado na técnica poderá executar uma pluralidade de alterações dos exemplos acima mencionados que deixa o escopo da invenção.

Claims

1. Disposição de acionamento (11) para uma bomba, compressor ou similar, que proporciona pressão alternada em pelo menos duas câmaras (27a, 27b, 27', 27) da bomba, do compressor ou similar, como um resultado de um movimento alternado de um elemento de barra (23), o elemento de barra em suas respectivas extremidades é conectado a uma face móvel de câmara de pressão, a face móvel de câmara de pressão é um pistão (21a, 21b) ou êmbolo, o elemento de barra (23) é alternadamente sustentado em um alojamento (19), e em que a disposição de acionamento ainda compreende um motor elétrico (31) que proporciona o movimento alternado do elemento de barra (23), caracterizada pelo fato de que o motor elétrico é um motor rotativo elétrico magnético permanente (31);

o elemento de barra se estende através do rotor (31b) do motor elétrico (31), e um meio de transformação rotacional para linear (33) é funcionalmente conectado entre o elemento de barra e o rotor do motor, de tal maneira que a rotação do rotor resulte em movimento linear do elemento de barra;

um guia linear (35, 135) é funcionalmente conectado entre o elemento de barra (23) e o alojamento (19), de modo a impedir a rotação do elemento de barra em relação ao alojamento;

em que a disposição de acionamento (11) ainda compreende um mecanismo de liberação (145, 145a, 145b) possuindo uma primeira parte de embreagem (145a) conectada à guia linear (35, 135) e uma segunda parte de embreagem (145b) conectada ao alojamento (19); e em que mediante força rotacional excessiva entre as primeira e segunda partes de embreagem, a conexão rotacional entre as primeira e segunda partes de embreagem irá deslizar, de modo a deixar o elemento de barra girar ao longo com o rotor do motor e

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2/6 interromper seu movimento linear.

2. Disposição de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a disposição de acionamento pode estar pronta para uso imediatamente após uma atuação do mecanismo de liberação.

3. Disposição de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as características funcionais do mecanismo de liberação são baseadas em magnetismo ou atrito.

4. Disposição de acionamento, de acordo coma reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispositivode acionamento compreende um meio de mola (204) que amortece movimentos longitudinais excessivos do elemento de barra.

5. Disposição de acionamento, de acordo coma reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o meio de mola (204) é disposto em um lado axial do motor elétrico e amortece movimentos longitudinais excessivos do elemento de barra, à medida que o meio de mola é comprimido em uma primeira direção por uma primeira luva em movimento excessivo do elemento de barra em uma primeira direção, e em uma segunda direção por uma segunda luva em movimento excessivo do elemento de barra em uma segunda direção.

6. Montagem de bomba (101) compreendendo:

duas disposições de acionamento (103), em que cada disposição de acionamento é conectada separadamente a duas bombas (105) ou compressores;

em que as duas disposições de acionamento (103) são controladas em uma base de um comportamento atual de outra das disposições de acionamento para manter uma soma constante de respectivas velocidades instantâneas das duas disposições de acionamento;

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3/6 em que cada uma das duas disposições de acionamento (103) proporciona pressão alternada nas câmaras (27) das ditas bombas (105) ou compressores separadamente como resultado de um movimento alternado de um elemento de barra (23) respectivo em cada disposição de acionamento;

em que o elemento de barra (23) é alternadamente sustentado em um alojamento (19) das duas disposições de acionamento, e em que cada disposição de acionamento (103) ainda compreende um motor elétrico (31) que proporciona o movimento alternado do elemento de barra (23), caracterizada pelo fato de que:

o motor elétrico é um motor rotativo elétrico magnético permanente;

os elementos de barra se estendem através do rotor (31b) do respectivo motor elétrico (31) e um meio de transformação rotacional para linear (33) é funcionalmente conectado entre o elemento de barra e o rotor do motor, de tal modo que a rotação do rotor resulte em movimento linear do elemento de barra;

os elementos de barra são, cada qual, conectados a um par de pistões ou êmbolos, cujos pistões ou êmbolos proporcionam a dita pressão alternada; e as duas bombas ou compressores são de um tipo adaptado para bombear ou comprimir um fluido quando acionadas pela dita pressão alternada.

7. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os elementos de barra das duas disposições de acionamento são executados com uma diferença de fase de 90 graus em um movimento alternado constante.

8. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que aceleração dos elementos de barra e do motor elétrico, respectivamente, quando da movimentação entre dois

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4/6 pontos de extremidade de um percurso de movimento alternado de respectivos elementos de barra, sempre possui um valor absoluto maior do que zero.

9. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a aceleração do elemento de barra e do motor elétrico, quando da movimentação entre os dois pontos de extremidade do trajeto de movimento alternado dos respectivos elementos de barra exibe um valor de aceleração absoluto constante.

10. Disposição de acionamento (11) para uma bomba, compressor ou similar, que proporciona pressão alternada em pelo menos duas câmaras (27a, 27b, 27', 27), tais como câmaras da bomba ou do compressor, como resultado de um movimento alternado de um elemento de barra (23), em que o elemento de barra em suas respectivas extremidades é conectado a uma face móvel de câmara de pressão sendo formada como um pistão (21a, 21b), em que o elemento de barra (23) é alternadamente sustentado em um alojamento (19), e em que a disposição de acionamento ainda compreende um motor elétrico (31) que proporciona o movimento alternado do elemento de barra (23), caracterizada pelo fato de que o motor elétrico é um motor rotativo elétrico;

o elemento de barra se estende através do rotor (31b) do motor elétrico (31), e um meio de transformação rotacional para linear (33) é funcionalmente conectado entre o elemento de barra e o rotor do motor, de tal maneira que a rotação do rotor resulte em movimento linear do elemento de barra; e o rotor (31b) do motor elétrico (31) e o meio de transformação rotacional para linear (33) são dispostos em uma câmara de fluido (41) que é confinada por pelo menos o dito alojamento (19) e os ditos pistões (21a, 21b), e a câmara de fluido é preenchida com um líquido; e

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5/6 em que o líquido flui além do rotor do motor quando o elemento de barra alterna.

11. Disposição de acionamento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a câmara de fluido (41) é pressurizada a uma pressão mais alta do que uma pressão nos lados opostos dos pistões (21a, 21b).

12. Montagem de bomba (101) compreendendo:

duas disposições de acionamento (103), em que cada disposição de acionamento é separadamente conectada a duas bombas (105) ou compressores;

em que cada uma das duas disposições de acionamento (103) proporciona pressão alternada nas câmaras (27) das ditas bombas (105) ou compressores separadamente como resultado de um movimento alternado de um elemento de barra (23) respectivo em cada disposição de acionamento;

em que os elementos de barra (23) são alternadamente sustentados em um alojamento (19) das duas disposições de acionamento, e em que cada disposição de acionamento (103) ainda compreende um motor elétrico (31) que proporciona o movimento alternado do elemento de barra (23), e em que os elementos de barra das duas disposições de acionamento são executados com uma diferença de fase de 90 graus em um movimento alternado constante, caracterizada pelo fato de que:

o motor elétrico é um motor rotativo elétrico magnético permanente;

as duas disposições de acionamento geram energia elétrica pelo uso de seus motores elétricos, mediante retardo de um movimento do motor rotativo elétrico, a energia gerada é transferida para o motor elétrico da outra disposição de acionamento na montagem de bomba durante uma fase de aceleração de outra disposição de acionamento,

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6/6 ou alimentada de volta para uma fonte de energia;

os elementos de barra são, cada qual, conectados a um par de pistões ou êmbolos, cujos pistões ou êmbolos proporcionam a dita pressão alternada; e as duas bombas ou compressores são de um tipo adaptado para bombear ou comprimir um fluido quando acionadas pela pressão alternada.

13. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que aceleração dos elementos de barra e do motor elétrico, respectivamente, quando da movimentação entre dois pontos de extremidade de um trajeto de movimento alternado de respectivos elementos de barra, sempre possui um valor absoluto maior do que zero.

14. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a aceleração dos elementos de barra e do motor elétrico, quando da movimentação entre os dois pontos de extremidade do trajeto de movimento alternado dos respectivos elementos de barra exibe um valor de aceleração absoluto constante.

15. Montagem de bomba, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as duas disposições de acionamento (103) são controladas em uma base de um comportamento atual de outra das disposições de acionamento para manter uma soma constante de respectivas velocidades instantâneas das duas disposições de acionamento.