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Title:
HYDRAULIC PRESSURE GENERATION UNIT WITH PNEUMATIC ACTUATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/040572
Kind Code:
A1
Abstract:
A hydraulic pressure generation unit with pneumatic actuation, in particular a multifunctional unit actuated by air under a low pressure, is formed by at least one pump (1), preferably two automated pneumatic pumps (1 and 2), comprising a pneumatic cylinder (5) with a middle piston (7), besides two symmetrical and opposite hydraulic pistons (8 and 9) which define respective upper hydraulic chambers (1A and 2A) and lower hydraulic chambers (1B and 2B) having different volumes and which, since they work in parallel and out of phase with each other, require a reduced volume of oil and eliminate the pulsating oil motion.

Inventors:
NEMA, Ércio Miguel (Rua Benedito Silva Ramos, 20 - Sala 601 - Jardim Esplanada - São José dos Campos - SP, -650 São José dos Campos, 12242, BR)
Application Number:
IB2014/064640
Publication Date:
March 26, 2015
Filing Date:
September 18, 2014
Export Citation:
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Assignee:
NEMA, Ércio Miguel (Rua Benedito Silva Ramos, 20 - Sala 601 - Jardim Esplanada - São José dos Campos - SP, -650 São José dos Campos, 12242, BR)
International Classes:
F15B11/072; F15B3/00
Foreign References:
US5435228A1995-07-25
US4765225A1988-08-23
US4630442A1986-12-23
US4455828A1984-06-26
GB2131096A1984-06-13
DE202011103604U12012-07-24
BR9502028A1997-08-26
Attorney, Agent or Firm:
VILAGE MARCAS E PATENTES LTDA (Rua XV de Novembro, 3171 - 16º Andar - Sala 161Centro, -110 São José do Rio Preto / SP, 15015, BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", caracterizada por ser acionada por ar em baixa pressão e atuar automaticamente como bomba, intensificador e acumulador de pressão, sendo constituída por duas bombas (1 e 2), operadas em paralelo e defasadas, compreendendo um cilindro (5) pneumático com um êmbolo (7) mediano delimitador de umas câmaras pneumáticas (3 e 4), além de dois êmbolos (8 e 9) hidráulicos extremos atuantes em umas câmaras hidráulicas superiores (1 A e 2 A) e umas câmaras inferiores (1 B e 2 B) de volumes distintos; enquanto uma câmara (1 A ou 2 A e 1 B ou 2 B) é preenchida a outra câmara (1 A ou 2 A e 1 B ou 2 B) é esvaziada sem interrupção; as bombas (1 e 2) têm um sistema pneumático de inversão automático; umas válvulas de retenção de sucção (15 e 16) e umas válvulas de retenção de saída (17 e 18) posicionadas nas câmaras hidráulicas (1 A e 1 B, 2 A e 2B) propiciam o fluxo do óleo respectivamente para umas tubulações de sucção de baixa pressão (19), provenientes de um reservatório (20) de óleo, e para umas tubulações de alta pressão (21 ) das câmaras superior (1 A e 2 A) e inferior (1 B e 2B), que seguem para um manifold (22) e daí para a aplicação em um bloco e/ ou cilindros hidráulicos (X).

2) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por estarem defasadas enquanto uma bomba (1 ou 2) chega no fim de curso a outra bomba (1 ou 2) continua bombeando.

3) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelas bombas (1 e 2) possuírem duas câmaras (1 A e 2 A, 1 B e 2B) de pressurização.

4) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por enquanto o êmbolo (8) da câmara de pressurização (1 A ou 1 B) empurra o óleo para o circuito, a câmara de pressurização (2 A ou 2B) é preenchida pela sucção do óleo proveniente do reservatório (20) e vice-versa.

5) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por uma das bombas atuar no enchimento e a outra bomba no enchimento e pressurização do circuito.

6) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelas bombas (1 e 2) possuírem umas válvulas pneumáticas de reversão superior (12) e inferior (13) que tocadas pelo êmbolo pneumático (7) que combinado com a ação de uma válvula pneumática direcional (14), orienta o correto sentido da movimentação das bombas e do fluxo de pressurização e de sucção.

7) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pela válvula pneumática direcional (14) ao mudar de posição fazer a alternância de nas câmara pneumática inferior (4) e superior (3).

8) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 7 caracterizada por com as mudanças automáticas das posições das válvulas pneumáticas de reversão (12 e 13), a bomba entra em regime de trabalho contínuo, sugando o óleo do reservatório (20) no mesmo movimento que faz de pressurizar e empurrar o óleo para o sistema.

9) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelos cilindros (X) ao encontrarem resistência, a unidade entrar automaticamente na modalidade booster.

10) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 9 caracterizada pelas bombas (1 e 2) que atuam no enchimento, mudarem de função; a bomba de baixa pressão (2) é automaticamente bloqueada, por meio da válvula de retenção, pela pressão maior que é gerada pela bomba de alta pressão (1 ).

11) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por ao atingir a pressão hidráulica de projeto as bombas (1 e 2) deixam de funcionar automaticamente, ao chegar a força limite à aplicada pelo êmbolo (7).

12) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 1 caracterizada por manter a pressão e entrar na modalidade de acumulador de pressão.

13) "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pela unidade poder operar com apenas uma bomba.

Description:
"UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO

PNEUMÁTICO"

Campo de Aplicação

Trata de uma unidade geradora de pressão hidráulica, compacta e multifuncional, passível de aplicação na grande maioria de equipamentos e máquinas que utilizam este tipo de energia, cujo destaque é a utilização de ar comprimido a baixa pressão para acionamento da referida unidade capaz de atuar como bomba hidráulica, bem como intensificador e acumulador de pressão, propiciando grande economia de energia elétrica e solucionando diversos limitantes das unidades hidráulicas convencionais.

Unidade Hidráulica Convencional

As unidades hidráulicas convencionais têm funções específicas, podendo ser equipadas por amplificadores (Booster) e acumuladores de pressão hidráulica.

I) Bombas hidropneumáticas

Nas bombas hidropneumáticas convencionais, o ar comprimido proveniente de um compressor passa por uma válvula reguladora de pressão e através de uma válvula direcional pneumática de cinco vias é encaminhado para uma câmara pneumática traseira que empurra um êmbolo pneumático, que por sua vez movimenta a haste de um pistão hidráulico redundando na compressão do óleo que está na câmara a sua frente. Com a pressurização, o óleo obriga a abertura de uma válvula de retenção unidirecional, que permite sua chegada até uma válvula direcional hidráulica e daí para um cilindro hidráulico ou elemento de máquina afim. Dependendo da posição do referido cilindro hidráulico, a válvula direcional atua no sentido de avançar ou recuar o mesmo. Assim, a haste do pistão continua a se movimentar, empurrando o óleo da câmara até um ponto em que o êmbolo pneumático encosta e aciona uma válvula direcional (pneumática), que envia um fluxo de ar para a válvula direcional pneumática de cinco vias, que muda de posição e passa a enviar o ar pressurizado para câmara pneumática dianteira, obrigando o êmbolo hidráulico a movimentar para cima, seguido pelo pistão hidráulico. Neste momento, a válvula de retenção unidirecional que permitia a passagem do óleo é bloqueada automaticamente pela ação de uma mola, ao passo que outra válvula unidirecional de retenção é liberada permitindo a passagem do óleo contido no reservatório para o preenchimento da câmara de pressurização. Ao final da subida, o êmbolo pneumático faz contato com a válvula direcional pneumática superior que envia um fluxo de ar para a válvula direcional pneumática de cinco vias, que muda de posição e passa a enviar novamente o ar comprimido para a câmara pneumática traseira, reiniciando todo o ciclo.

Limitantes das Bombas Hidropneumáticas

a) Movimento pulsante:

O envio de reduzido volume de óleo para o cilindro hidráulico ou elemento de máquina afim, que se movimentará na proporção do referido volume. Portanto, o deslocamento do cilindro é diretamente proporcional ao volume de óleo. Assim, se o volume de óleo enviado permite que o cilindro se desloque apenas 1 mm, a cada novo deslocamento acontecerá um delay correspondente ao tempo do retorno do êmbolo pneumático no sentido de preencher a câmara hidráulica de pressurização. Neste contexto, o movimento produzido pela bomba hidropneumática não é considerado contínuo, mas sim pulsante, que não atende a alguns equipamentos nos quais o movimento contínuo e uniforme é primordial.

b) Tempo de espera para enchimento da câmara hidráulica de pressurização:

Durante o período que a bomba está succionando o óleo do reservatório para o interior da câmara de pressurização, o cilindro hidráulico permanece em repouso, ou seja, o movimento de avanço é interrompido por falta de óleo. O cilindro hidráulico somente se movimentará novamente quando da câmara de pressurização estiver completamente cheia, e começar o movimento da compressão da haste do pistão hidráulico.

c) Baixo volume de óleo por acionamento:

Apesar de se conseguir alta pressão hidráulica, o volume de óleo de cada movimento é muito baixo. Assim, se o cilindro hidráulico tiver uma dimensão que requeira elevado volume de óleo, o tempo para fornecimento deste será igualmente elevado. Outrossim, em função de muitos movimentos por minuto, o atrito gerado pelos elementos de vedação da bomba causará aumento na temperatura das partes metálicas, que será transferida para o óleo que terá suas propriedades químicas comprometidas, além do que o consumo de ar exigido também ser elevado.

d) Falha na sucção de óleo na câmara hidráulica de pressurização: O reduzido curso do pistão e pequena sucção de volume de óleo, faz com que o movimento seja muito rápido na tentativa de suprir a necessidade de enviar o maior volume de óleo possível por minuto. A velocidade alta poderá gerar o fenómeno da cavitação. Isto por que o óleo sugado não tem tempo suficiente para passar pelo orifício da válvula de retenção.

II) Amplificador de Pressão

Atualmente quando é necessário enviar um volume de óleo para um atuador hidráulico, e no final de curso deste atuador for preciso aumentar significativamente a pressão é utilizado um booster acoplado em uma unidade hidráulica convencional, basicamente composta por: Reservatório de óleo, motor elétrico, bomba hidráulica para sucção e envio do óleo, válvula de segurança, manómetro, manifold e trocador de calor. Tal unidade hidráulica é utilizada para movimentar o pistão e/ ou atuador hidráulico até o ponto de início de trabalho, com uma determinada pressão gerada pela bomba que é acionada pelo motor elétrico. Ao chegar na posição de trabalho, para aumentar de forma significativa a pressão utiliza-se o booster, o qual pode ser acionado por ar comprimido ou óleo hidráulico pressurizado.

Para o acionamento de um booster é necessário motor elétrico acoplado a uma bomba hidráulica que succiona o óleo hidráulico do tanque e o envia para uma válvula direcional hidráulica e daí para o atuador e/ ou cilindro hidráulico no sentido de avançar ou recuar. Quando o atuador e/ ou cilindro hidráulico chegar na posição de trabalho, o booster é acionado por uma válvula direcional pneumática ou hidráulica que envia ar ou óleo para o seu compartimento traseiro exercendo elevada força no êmbolo hidráulico, que comprime o óleo que se encontra na câmara de pressurização, por sua vez ligada ao atuador/ cilindro hidráulico aumentando assim a força no mesmo.

Limitantes do Booster

Na unidade hidráulica convencional, quando o atuador e/ ou cilindro hidráulico chega no fim de curso, o motor elétrico continua trabalhando e bombeando o óleo para o sistema, que por não estar sendo utilizado, retorna para o reservatório através da válvula reguladora de pressão. A recirculação do óleo consome energia elétrica e gera aquecimento no fluido alterando suas propriedades.

O booster em si não realiza o trabalho de bombeamento de óleo, ou seja, atua exclusivamente como amplificador de pressão, comprimindo determinado volume de óleo confinado na câmara de pressurização enviado até este ponto pela bomba hidráulica. Portanto, seu funcionamento é totalmente dependente do trabalho da bomba hidráulica. Se, porventura, houver um vazamento no sistema o booster perde sua função, uma vez que trabalha com um reduzido volume de óleo que passará a não existir. Portanto, para se conseguir o aumento da pressão são necessários dois equipamentos que seja a unidade hidráulica e o booster.

Ill) Acumulador de Pressão

Em alguns casos, ao invés de utilizar um booster é necessário um acumulador de pressão cuja finalidade é garantir a manutenção da pressão no sistema por um determinado tempo, mesmo com a parada do motor elétrico da bomba hidráulica. Um exemplo de aplicação do acumulador de pressão são os dispositivos de fixação de peças para usinagem.

O acumulador de pressão hidráulica é instalado em paralelo ao ponto de saída de óleo pressurizado da unidade hidráulica. Assim, a bomba hidráulica ao enviar óleo para o manifold, uma parte do óleo é encaminhada para a câmara de pressão hidráulica do acumulador. Ao chegar nessa câmara, a pressão obriga o êmbolo a subir, permitindo o depósito do maior volume possível de óleo na câmara. Ao completar plenamente o espaço, o restante do óleo proveniente da bomba hidráulica segue para o manifold onde permanece pressurizado e pronto para ser utilizado no cilindro hidráulico. No caso de um dispositivo de fixação para usinagem, por exemplo, o mesmo é movimentado até sua chegada no fim de curso onde deve permanecer estático para cumprir a sua função. Nessa etapa entra em ação o cilindro com Nitrogénio, ou gás inerte congénere, que tem a válvula aberta para enviar gás com pressão até a parte acima do êmbolo do acumulador de pressão, exercendo força equivalente da pressão gerada pela bomba hidráulica. Caso ocorra falta de energia cessando o funcionamento do motor elétrico da unidade hidráulica, os dispositivos de fixação continuam operando uma vez que o gás continua empurrando o êmbolo do acumulador de pressão. Caso não ocorra falta de energia elétrica, em cada ciclo de trabalho, ou seja, a cada peça produzida, o gás que está no acumulador é descarregado para a atmosfera após o fechamento da válvula que controla o seu fluxo.

Limitantes do Acumulador de Pressão

O funcionamento continuado do motor elétrico bombeando o óleo para o sistema, mesmo com o dispositivo em repouso, consome energia elétrica e gera aquecimento no fluido alterando suas propriedades. O gás utilizado no acumulador de pressão é jogado para a atmosfera e não é reaproveitado, o que além de gerar custo não é ecologicamente correto.

Estado da Técnica

O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre a matéria em apreço como o PI 9502028-4 que se refere a um regulador automático de braço de tear o tipo angular para granitos e mármores, conformado por dois cilindros com hastes passantes ligados a uma unidade hidráulica constituída por um tanque com motor elétrico o qual aciona uma bomba hidráulica, além de um acumulador hidropneumático com pressostato.

No documento acima o braço do tear funciona como se fosse um dispositivo para fixação de peças para usinagem, em que a garantia da sua estaticidade é dada pelo acumulador hidropneumático, decorrendo assim para os limitantes já expostos, entre eles o gasto excessivo de energia elétrica e o aquecimento do óleo hidráulico. O PI 0505276-9 que trata de uma unidade de energia hidráulica elétrica compreendida por um aparelho que inclui um alojamento que define uma câmara, um orifício de entrada e outro de saída, e uma barreira de pressão móvel na câmara que a separa em duas partes. O orifício de entrada e o de saída estão em comunicação fluida com a primeira parte da câmara. Na segunda parte da câmara, uma mola de acionamento impele a barreira de pressão móvel no sentido do bombeamento quando em um estado comprimido, mola essa que é comprimida eletricamente. Outra mola de retorno, instalada na primeira parte da câmara, impele a barreira móvel em uma direção de recarga.

Apesar de realizar o bombeamento concomitante a intensificação de pressão, a utilização da energia elétrica associada a atuação das molas não atingem um grau de efetividade satisfatório não solucionando o custo e/ ou gasto com energia elétrica, o aquecimento do óleo e tampouco propondo uma solução conjunta para o acúmulo de pressão se necessário for.

Objetivos da Invenção

É um primeiro objetivo da invenção propor uma unidade capaz de desempenhar automaticamente o papel de um intensificador de pressão - booster - de um acumulador de pressão, realizando o mesmo trabalho de uma unidade de bombeamento hidráulico convencional, porém com a substituição do motor elétrico por acionamento via ar comprimido a baixa pressão.

Um segundo objetivo da invenção é reduzir o volume de óleo utilizado em comparação às unidades convencionais, já que o sistema produz pressão hidráulica e vazão de óleo na mesma unidade.

Um terceiro objetivo da invenção é eliminar o efeito pulsante do envio de óleo quando comparado com as bombas hidropneumáticas convencionais, uma vez que o sistema é capaz de enviar o óleo constantemente, de forma ininterrupta, e com vazão e pressão desejadas.

Um quarto objetivo da invenção é a eliminação do tempo gasto para o preenchimento da câmara e parada do cilindro hidráulico quando comparado com as bombas hidropneumáticas uma vez que utiliza um sistema com câmara dupla que possibilita o preenchimento de uma das câmaras enquanto outra é esvaziada.

Um quinto objetivo é adequação automática à necessidade da pressão hidráulica. Assim, por exemplo, na função booster, como apresenta um rápido enchimento com óleo em baixa pressão hidráulica, ao encontrar resistência bloqueia a bomba de baixa pressão (de maior diâmetro) e libera apenas a bomba de alta pressão que fornece a força de trabalho necessária para aquela situação.

Sumário da Invenção

A unidade geradora de pressão hidráulica proposta que tem o funcionamento baseado na geração de ar comprimido a baixa pressão é constituída por no mínimo uma bomba, preferentemente duas, montadas em paralelo e defasadas sendo as câmaras hidráulicas das mesmas com diâmetros e dimensões distintas, consequentemente com volumes diferentes, ao passo que os diâmetros das câmaras pneumáticas são iguais. Assim, a bomba com maior volume da câmara hidráulica produz uma pressão hidráulica menor, e se presta a movimentar o atuador hidráulico e / ou cilindro até a posição de trabalho com maior velocidade. Por outro lado, a bomba com menor volume gera alta pressão, ou seja, a pressão de trabalho. Portanto, ambas as bombas trabalham em conjunto, o que resulta em uma maior vazão de óleo. Quando o atuador hidráulico chegar na posição de trabalho e encontrar resistência, a bomba de alta pressão (menor volume) bloqueia automaticamente a saída de óleo da bomba de menor pressão (maior volume), neste momento passando a atuar como um booster com o diferencial de que, mesmo em caso de vazamento no sistema continuará atuando como tal.

Vantagens da Invenção

Em suma a patente em questão, proporciona os seguintes pontos positivos a serem destacados:

S Versatilidade - automaticamente se adéqua as pressões hidráulicas necessárias;

S Economia de cerca de 90% em energia elétrica;

S Utiliza baixíssimo volume de óleo;

V Eliminação de ruídos;

S Elimina efeito pulsante.

Relação de Figuras

A seguir para uma total visualização da construtividade, aplicação e funcionamento da "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", e melhor elucidar o relatório técnico, explica-se com referência aos desenhos anexos, nos quais estão representados de forma ilustrativa e não limitativa:

Figura 1 : Vista esquemática da unidade geradora de pressão hidráulica com acionamento pneumático, com duas bombas;

Figura 2: Vista esquemática da bomba da unidade geradora de pressão hidráulica com acionamento pneumática;

Figura 3: Vista esquemática ampliada do sistema pneumático da bomba da unidade geradora de pressão hidráulica com acionamento pneumática;

Figura 4: Vista esquemática da unidade geradora de pressão hidráulica com acionamento pneumático, com duas bombas, aplicada a um conjunto de cilindros existentes.

Descrição Detalhada da Invenção

A "UNIDADE GERADORA DE PRESSÃO HIDRÁULICA COM ACIONAMENTO PNEUMÁTICO", é composta por pelo menos uma bomba, numa forma preferencial de execução da invenção por duas bombas (1 e 2) montadas em paralelo, em que uma delas (1 ) tem o volume e o diâmetro da câmara hidráulica (1 A e 1 B) menor que o volume da câmara hidráulica (2 A e 2B) da bomba (2) complementar, porém ambas apresentando os mesmos diâmetros dos êmbolos pneumáticos (3 e 4) superior e inferior respectivamente. O corpo central das bombas (1 e 2) é um cilindro (5) pneumático com haste (6) passante a qual conforma um êmbolo (7) mediano, além de dois êmbolos (8 e 9) hidráulicos simétricos e opostos nas extremidades, que deslizam em uma camisa (10 e 1 1 ) hidráulica. As bombas (1 e 2) têm um sistema de inversão automático melhor representado por válvulas pneumáticas de reversão superior (12) e inferior (13), numa posição tal que seja possível ser tocada pelo êmbolo pneumático (7), que combinado com a ação de uma válvula pneumática direcional (14), orienta o correto sentido da movimentação das bombas. Para isto, são necessárias válvulas de retenção de sucção (15 e 16), e válvulas de retenção de saída (17 e 18) estrategicamente posicionadas nas câmaras hidráulicas (1 A e 1 B, 2 A e 2B), tanto nas tubulações de sucção de baixa pressão (19) provenientes do reservatório (20) de óleo quanto nas tubulações de alta pressão (21 ) das câmaras superior (1 A e 2 A) e inferior (1 B e 2B), que seguem para manifold (22) e daí para a aplicação em um bloco e/ ou cilindros hidráulicos (X).

A automação no movimento das bombas (1 e 2) se dá pneumaticamente. Nesta forma de viabilização da invenção, as válvulas pneumáticas, de três vias e duas posições, de reversão superior (12) e inferior (13) têm três orifícios, em que um deles está conectado à linha de alimentação de ar (23). Os orifícios complementares estão ligados entre si, sendo um deles conectado a válvula pneumática direcional (14), de cinco vias e duas posições, que aciona o cilindro (5) pneumático da bomba, ao passo que outro orifício é o de escape de ar para a atmosfera. Quando a válvula pneumática de reversão (12) está em repouso, o orifício de pressão está bloqueado. Assim, a válvula pneumática de reversão (12) ao ser acionada, por meio de um pino na sua extremidade, o orifício de pressão passa para a outra posição e fica interligado com o outro orifício de acionamento da mudança de posição da válvula pneumática direcional (14). O pino da válvula pneumática de reversão (12) é atuado pelo contato mecânico do êmbolo pneumático (7), que quando chega no fim de curso a empurra mudando a posição da referida válvula (12). A válvula pneumática direcional (14) ao mudar de posição, faz com que o ar comprimido que estava entrando na câmara pneumática inferior (4), enquanto o ar da câmara pneumática superior (3) é descarregado na atmosfera, inverta a direção do fluxo de ar, mandando o ar pressurizado para câmara pneumática superior (3) e descarregando o ar da câmara pneumática inferior (4) para atmosfera. Esta inversão ocorre automaticamente toda vez que o êmbolo pneumático (7) chega no fim de curso e tocas nas válvulas de reversão (12 e 13). Com estas mudanças automáticas das posições das válvulas pneumáticas de reversão (12 e 13), a bomba entra em regime de trabalho contínuo, sugando o óleo do reservatório (20) no mesmo movimento que faz de pressurizar e empurrar o óleo para o sistema na câmara oposta.

Funcionalmente, as bombas (1 e 2) começam a se movimentar automaticamente com a liberação de ar para o sistema, que ocorre com a abertura da válvula reguladora de pressão (24). Inicialmente o circuito está vazio, ou seja, sem óleo, de forma que as bombas (1 e 2) iniciam o trabalho de sucção do óleo do reservatório (20) e o envio para o manifold (22). Neste momento não há pressão no circuito, pois as tubulações estão vazias. Cada bomba (1 e 2) é previamente dimensionada para produzir um determinado volume de óleo, que é medido em litros por minuto, bem como para gerar uma determinada pressão hidráulica. Com o preenchimento do circuito com óleo, e ao atingir a pressão hidráulica de projeto, as bombas (1 e 2) automaticamente deixam de funcionar. A parada no funcionamento ocorre porque ao atingir a pressão hidráulica máxima, uma força hidráulica se opõe a força aplicada, que foi gerada pelo êmbolo pneumático (7). Desta forma, o circuito permanece pressurizado, e as bombas (1 e 2) passam a atuar como um acumulador de pressão hidráulica, que está sempre armado e pronto para repor qualquer volume de óleo que venha a vazar do circuito. Nesta situação não há consumo de ar e consequentemente não há consumo de energia elétrica para produção de ar comprimido. No manifold (22) estão conectadas as válvulas direcionais hidráulicas (25) que fazem parte do equipamento que compreende o bloco e/ ou cilindros hidráulicos (X) que irá utilizar a unidade inventada. Para movimentar o atuador hidráulico do equipamento é necessário que a válvula direcional hidráulica (25) seja acionada, para que o óleo que está acumulado e pressurizado no manifold (22) seja enviado para uma das câmaras do cilindro hidráulico (X) e comece a movimentação. Quando o óleo que está pressurizado no manifold (22) começa a ser liberado pela válvula direcional (25), ocorre uma queda de pressão no circuito. Neste momento a força gerada pelo êmbolo pneumático (7), que é aplicada no êmbolo hidráulico (8) é maior do que a força de resistência hidráulica do manifold (22), e assim sendo, a bomba automaticamente começa a se movimentar para preencher o circuito e gerar pressão hidráulica. Quando a válvula direcional (25) envia o óleo para câmara traseira do cilindro hidráulico (X), o óleo que está na câmara dianteira do cilindro hidráulico (X) é empurrado para o bloco de retorno (26) e conduzido por gravidade até o reservatório (20). Ao chegar no final de curso do cilindro hidráulico (X), ocorre o aumento da pressão hidráulica no circuito, e ao chegar na pressão hidráulica máxima, as bombas (1 e 2) novamente irão parar de funcionar, e manterão o circuito pressurizado até que outro atuador inicie o movimento de avanço ou retorno e todo processo seja reiniciado.

As bombas (1 e 2) têm funções diferentes no projeto, sendo que uma delas atua como bomba de enchimento, e a outra bomba atua como bomba de enchimento e pressurização. Nesta forma de viabilização da invenção, a primeira bomba (2), de enchimento, possui o volume da câmara hidráulica (2 A e 2B) maior do que a câmara (1 A e 1 B) da segunda bomba (1 ). Ambas as bombas (1 e 2) têm o êmbolo pneumático (7) com o mesmo diâmetro. Consequentemente a pressão da primeira bomba (2) é menor do que a segunda bomba (1 ). Em cada movimento das bombas (1 e 2), o volume de óleo da primeira bomba (2) será maior do que a segunda bomba (1 ), e assim, com a soma dos dois volumes tem-se o volume desejado em litros por minuto, que estará resultando na velocidade dos atuadores. Quando os cilindros (X) encontram resistência, as bombas (1 e 2) que até o momento estavam atuando na mesma função de enchimento, mudam de função, ou seja, a bomba de baixa pressão (2) é automaticamente bloqueada, por meio da válvula de retenção, pela pressão maior que é gerada pela bomba de alta pressão (1 ).

Nesta invenção, as bombas (1 e 2) trabalham defasadas, de modo que quando uma chegar no final do curso, a outra bomba ainda continua enviando óleo para o circuito, não permitindo que haja movimento pulsante. Outro diferencial é que as bombas (1 e 2) possuem duas câmaras de pressurização (1 A e 1 B, 2 A e 2B ), assim , ao mesmo tempo que os êmbolos (8 e 9) empurram o óleo para o circuito, exercendo a pressão hidráulica, as câmaras, interligadas no mesmo êmbolo, que estão opostos na outra extremidade, estão sendo preenchidas através da sucção de óleo do reservatório. Desta forma, quando o cilindro (X) chegar no fim de curso, não é necessário esperar um tempo para as bombas (1 e 2) succionarem o óleo do reservatório (21 ) para depois começar a empurrar novamente. Assim quando as bombas (1 e 2) iniciam o trabalho de movimentação, após o ar comprimido ser liberado pela válvula (25), os êmbolos pneumáticos (7) partem juntos com o objetivo de deslocar os êmbolos hidráulicos (8 e 9) fazendo a sucção do óleo que está no reservatório (20) para fazer o preenchimento das câmaras hidráulicas (1 A e 2 A). A bomba (1 ) que possui o volume da câmara menor é preenchida primeiro, e quando chega ao final de curso, a bomba (2), por ter um volume maior, ainda continua em movimento de enchimento da câmara hidráulica superior (2A). Ao chegar no final de curso, a bomba (1 ) aciona o sistema de reversão automática e inicia o seu movimento de retorno, agora exercendo compressão sobre o óleo que está armazenado na câmara hidráulica (1 A), enquanto a bomba (2) continua seu movimento de preenchimento da câmara hidráulica (2 A). Quando a bomba (2) chega no fim de curso, a reversão automática é acionada e a referida bomba (2) inicia o seu movimento de retorno, agora exercendo compressão sobre o óleo que está armazenando na câmara hidráulica (2 A), enquanto a bomba (1 ) também continua se movimentando exercendo compressão sobre o óleo e o conduzindo sobre pressão até o ponto de utilização. Neste momento as duas bombas (1 e 2) enviam óleo para o ponto de utilização. Durante este deslocamento, de compressão do óleo e envio para o ponto de utilização, as câmaras hidráulicas inferiores (1 B e 2 B) estão sendo preenchidas através da sucção que está sendo feita pelos êmbolos hidráulicos (9). Ao chegar no fim de curso, a bomba (1 ), a câmara hidráulica inferior (1 B ) estará totalmente preenchida, e ao iniciar a reversão automática, o fluxo de óleo que é enviado para o ponto de utilização não é interrompido por dois motivos: Primeiro porque a bomba (2) continua enviando óleo, e segundo, a bomba (1 ) não precisa de tempos para fazer abastecimento da câmara hidráulica, pois já foi preenchida ao mesmo tempo em que a compressão era exercida. O mesmo acontecerá com a bomba (2) quando chegar no seu fim de curso, e assim será sucessivamente, e em nenhum momento as bombas (1 e 2) interromperão o fluxo de óleo para o ponto de utilização, porque trabalham com uma defasagem proposital.

Dependendo da aplicação, as unidades geradoras poderão ser compostas de apenas uma bomba, ou duas ou mais bombas, variando conforme o projeto e utilização final.

Na grande maioria dos casos a unidade geradora de pressão hidráulica será composta de duas bombas.