Para poder concorrer no mercado internacional e acompanhar os avanços em relação ao padrão tecnológico mundial, a Coester Equipamentos Eletrônicos, empresa gaúcha, com sede em São Leopoldo, na grande Porto Alegre, realizou uma parceria tecnológica com o Departamento de Engenharia Elétrica da UFRGS com o objetivo de desenvolver uma inovação para um dos seus produtos de maior faturamento: o atuador elétrico para válvulas industriais, equipamento largamente usado para abrir e fechar válvulas em grandes circuitos hidráulicos, chaveados em cadeia, em instalações químicas, petrolíferos e em outras indústrias, que exigem precisão e segurança nessa tarefa. A tecnologia necessária para o desenvolvimento do novo produto é dominada pelo Departamento de Engenharia Elétrica da UFRGS, mas ainda não havia sido aplicada para essa finalidade. Tal tecnologia aplicada em atuadores elétricos foi patenteada pela Coester na patente PI 9801240.
A presente invenção refere-se a aperfeiçoamento desenvolvido em dispositivo destinado a medição do torque aplicado em atuadores elétricos de comando de válvulas. O sistema de comando de torque, proposto pela invenção, compreende uma célula de carga (11), que é disposta no braço (8), onde está acoplado o elemento mecânico (7) que engrena-se na coroa de saída (2) da haste da válvula. A célula de carga (11) gera um sinal elétrico, que é enviado para um micro controlador (12), que processa o sinal adequadamente, controlando o acionamento do motor elétrico (4). Alternativamente, a célula de carga (11′) pode ser montada diretamente no eixo do sem-fim (3) ou na própria haste da vávula (1). Ainda outra possibilidade de posicionamento da célula de carga (11) é em algum elemento intermediário disposto entre o conjunto motoredutor (4) e a coroa de saída (2) da haste da válvula (1). A célula de carga (11) pode ser materializada de diversas formas, sem prejuízo a presente invenção, sendo preferencialmente dotada de um copo (13) com uma membrana (14), que é submetido a um esforço de flexão, quando o mesmo é comprimido contra um encosto (15), disposto no interior do invólucro (16) da célula de carga. Nas faces da membrana (14) estão fixados os extensômetros (17), que enviarão sinais elétricos, proporcionais a deformação elástica sofrida pela membrana (14), para o microcontrolador (12). O corpo (13) está rigidamente montado em um eixo (18) sensível ao torque aplicado a haste da válvula (1). Elementos da absorção de impacto ou vibração, tais como molas prato (19) podem ser introduzidos entre o encosto (15) e o copo (13). O invólucro (16) deve ser estático, podendo ser fixado na própria carcaça do atuador elétrico.
“Usamos uma tecnologia conhecida, chamada strian gages, conhecida no país como extensômetro de resistência, comlargas aplicações técnicas, sendo a mais comum em balanças eletrônicas, para controlar o movimento de abre e fecha dos atuadores elétricos, que ativam as válvulas”, explica o professor Renato Machado de Brito, responsável pela pesquisa que culminou no novo sensor de torque Coester. Um extensômetro é um microresistor calibrado que varia a sua resistência mediante a aplicação de algum tipo de força “Trata-se de um pequeno filme de acetato com resistência elétrica, que emite um determinado sinal elétrico quando submetido a uma situação de deformação”, lembra Brito. No caso das balanças eletrônicas, por exemplo, ele é tensionado pelo peso. O novo produto permite que haja uma interligação em rede do circuito de operação da máquina e um aumento do custo de operação, de forma que há melhor aproveitamento da máquina. O atuador elétrico também possibilita a manutenção preventiva dos equipamentos, podendo-se determinar os pontos críticos da atuação das válvulas, evitando o desgaste que causa quebras. isto representa grande redução de custos no processo produtivo de uma refinaria de petróleo ou numa planta petroquímica, por exemplo.
A parceria com a UFRGS teve início em fevereiro de 1998 e término em outubro do mesmo ano. A transferência de tecnologia ocorreu em paralelo ao desenvolvimento do novo produto e contou com a infra estrutura da UFRGS e da Coester. A realização das pesquisas e de alguns testes ocorreram nas instalações da universidade com recursos humanos próprios. Basicamente com o trabalho do professor Brito e de um bolsista de iniciação científica com dedicação de 20 horas semanais. A fabricação dos primeiros protótipos foi realizada na Coester. A comercialização do novo produto foi feita sob encomenda da Petrobrás à Coester em dezembro de 1997. “Não devemos ter problemas para desenvolver mercado, pois o novo produto representa uma grande diminuição de custos para as empresas que utilizam esse tipo de válvulas industriais, que são equipamentos pesados e caros”, afirma o engenheiro Edilar Predabom, responsável pelo desenvolvimento do produto na empresa. A Coester se interessou pelo desenvolvimento deste tipo de sensor de torque primeiramente em função da existência de uma demanda previamente definida com a Petrobrás. Depois, porque havia a disponibilidade da tecnologia na UFRGS. Além disso, o novo produto está viabilizando a entrada da empresa no mercado internacional.Seu parceiro internacional da França já manifestou o interesse de importar a nova tecnologia.
Fonte: Tecnologia & Inovação para a indústria, Sebrae, 1999, página 152
acesso em agosto de 2003
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