BR102012001494B1 - Dispositivo alargador de base de tubulões - Google Patents
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Abstract
dispositivo alargador de base de tubulões refere-se a presente patente de invenção a um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da 5 base de tubulões, de modo a formar uma cavidade semi-esférica na base do tubulão executado, em que o dito dispositivo compreendendo em sua extremidade superior um encaixe (11) da haste motora (1), um anel guia (2), um mecanismo escavador do solo (3) e um recipiente coletor do solo escavado (4).
Description
(54) Titulo: DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES (51) lnt.CI.: E21D 1/06; E21B 7/00; E21B 10/32 (52) CPC: E21D 1/06, E21B 7/003, E21B 10/327 (73) Titular(es): WILSON ROBERTO TEIXEIRA (72) Inventor(es): WILSON ROBERTO TEIXEIRA
1/8
DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES
CAMPO TÉCNICO
O presente pedido de patente de invenção se refere a um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da base de tubulões, de modo a formar uma cavidade semiesférica na base do tubulão executado.
Atualmente, todo o processo de escavação de solo para execução de base para tubulões é executado manualmente, consistindo na execução do mesmo com um operador descendo no fuste do tubulão para alargamento da base, processo que põe em risco o executor que incorre na possibilidade de desabamento do solo.
No presente pedido de patente de invenção, o processo desenvolvido tem por finalidade retirar a figura humana do processo, evitando riscos de soterramento e acelerar o processo de alargamento da base, o qual ganha eficiência no quesito de redução de tempo de execução na ordem de 80% ou mais.
Dispositivos para a mesma finalidade já foram desenvolvidos.
Por exemplo, o documento BRPI1000414 versa sobre um dispositivo que apresenta um perfurador para uso manual de solo, compreendido por um copo coletor cilíndrico (1) sustentado por uma haste vertical (2) que desliza no interior de uma segunda haste fêmea (3) , provida, na extremidade superior, de manoplas horizontais (4) para manuseio, enquanto que na extremidade inferior articulam-se, por meio de luvas galvanizadas (5), as extremidades superiores de duas barras (6) cujas extremidades opostas articulam-se, por sua vez, às facas de corte (7) fabricadas em aço e unidas por meio de dobradiças (8).
No documento US2031353 é descrito um dispositivo semelhante àquele descrito anteriormente, possuindo um eixo
2/8 central (5) e ligações (13) que mantêm às lâminas em posição levantada adjacente ao referido eixo (5) . Com as lâminas em posição levantada, o dispositivo pode ser inserido livremente no buraco previamente formado. Quando o recipiente (8) está sobre o fundo do buraco, a ferramenta é então rodada para provocar a perfuração com as lâminas, sendo que toda a terra escavada durante esta operação vai para dentro do recipiente (8). À medida que o corte progride, as lâminas são rodadas no sentido descendente até atingirem uma posição substancialmente horizontal, como pode ser visto na Figura (2) . Quando o trabalho tiver sido concluído, a haste tubular (3) é levantada para uma posição não operante, permitindo assim a retirada do dispositivo do buraco, com a terra escavada contida no recipiente (8).
Já o documento US1731732 mostra um equipamento constituído de uma base com facas dispostas na parte inferior, ligadas por um eixo central. Forçando o eixo para baixo e girando o equipamento por meio da manopla (26) , os cortadores (11) removem a terra e a direcionam para a panela (8) . Quando a panela está cheia, o equipamento é puxado balançando-se para cima os cortadores (11) e fazendo com que eles fechem substancialmente os entalhes (10) de modo que a terra na panela (8) é confinada e facilmente removida, retirando assim toda a ferramenta do furo. Após o despejo da terra, o equipamento é novamente inserido e a operação é repetida. Outro exemplo é descrito no documento US20040108143, que refere-se a uma ferramenta de corte para ampliar uma porção de um poço subterrâneo. A ferramenta é provida com um meio de coleta que é disposto abaixo dos meios de corte para que o material cortado seja coletado. O tamanho do meio de coleta é ajustável permitindo assim variar o volume de material a ser removido.
Entretanto, tais dispositivos ainda apresentam
3/8 limitações, entre elas a impossibilidade de efetuar o nivelamento do fundo,deixando-o com uma superfície compacta na base do tubulão. Além disso, os referidos dispositivos permitem que o coletor gire durante todo o tempo de corte, gerando um considerável aumento de atrito com o solo o requerendo maior aplicação de força para a execução do trabalho de perfuração do tubulão. O objeto da presente invenção supera essas dificuldades por apresentar uma junção giratória que, enquanto travada, permite que o recipiente coletor (4) , que dispõe de lâminas em sua porção inferior, faça o nivelamento do fundo, e que o recipiente, ao ser desacoplado, passe a não girar, diminuindo o atrito e facilitando desta forma o corte do solo.
Outras características do objeto da invenção são:
- possibilidade de mudança nas facas permitindo a abertura de bases de diferentes diâmetros;
- criação de um sistema coletor que facilita a remoção do solo escavado, além de contar com sua fácil acoplagem.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
A presente invenção trata de um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da base de tubulões.
O dispositivo alargador de base de tubulões compreende:
- uma haste motora;
- um encaixe da haste motora;
- um pino de fixação da haste motora;
- uma coluna móvel;
- um anel guia vinculado à coluna móvel;
- uma junção giratória, uma coluna fixa;
- dois braços laterais e duas facas fixadas aos braços que fazem parte do mecanismo escavador do solo;
- um recipiente coletor de solo escavado vinculado
4/8 à coluna fixa; e
- tampas articuláveis no recipiente.
O dispositivo é um mecanismo que compreende, na extremidade superior, o encaixe da haste motora da máquina que executa a escavação mecanizada do tubulão (a fixação da haste no encaixe é feita pelo pino cilíndrico) , sendo que, nos braços laterais, as facas que executam o alargamento e na extremidade inferior, um recipiente coletor do solo escavado.
A haste motora gira e pressiona o dispositivo contra o fundo do furo. Os braços laterais do dispositivo se abrem e as facas executam a escavação do solo que vai se depositando no recipiente coletor, conforme a escavação é feita.
O recipiente coletor, na base do mecanismo, é unido a este por uma junção giratória de modo que, enquanto o mecanismo gira, o recipiente coletor poderá não girar.
Após o fim da operação, a panela coletora já pode girar, removendo o solo do fundo do tubulão que se encontra irregular devido ao processo de escavação do fuste, proporcionando uma superfície compacta na base do mesmo.
Para melhor entendimento serão apresentadas a seguir figuras esquemáticas de realizações particulares da invenção, cujas dimensões e proporções não são necessariamente as reais, pois as figuras têm apenas a finalidade de apresentar didaticamente as aplicações preferidas, cuja abrangência de proteção está determinada pelo escopo das reivindicações anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A presente invenção será melhor compreendida através das figuras que de modo esquemático representam:
Figura 1 - vista em perspectiva do dispositivo em aspecto geral;
Figura 2 - vista frontal do dispositivo durante a
5/8 execução do alargamento da base do tubulão;
Figura 3 - vista do dispositivo na posição inicial, prestes a iniciar o alargamento da base do tubulão;
Figura 4 - vista do dispositivo na posição final da operação de alargamento;
Figura 5 - vista do dispositivo já fora do tubulão, com as tampas articuláveis na posição para a eliminação do solo escavado;
Figura 6 - vista do fuste do tubulão executado (6a) e vista da base do tubulão alargada pelo dispositivo (6b);
Figura 7 - vista das colunas fixa e móvel, separadas pela junção giratória, em detalhe; e
Figura 8 - vista esquemática da fixação da faca no braço lateral.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
De acordo com a figura 1, é possível observar o aspecto geral do dispositivo alargador de tubulões, o dito dispositivo compreendendo em sua extremidade superior um encaixe (11) da haste motora (1) , um anel guia (2) , um mecanismo escavador do solo (3) e um recipiente coletor do solo escavado (4).
Os ditos mecanismo escavador do solo (3) e recipiente coletor do solo escavado (4) possuem formatos cilíndricos, os quais se adéquam ao diâmetro do tubulão a ser alargado.
A figura 2 mostra o dispositivo em detalhe, durante a fase de execução do alargamento da base de um tubulão, em que o dito dispositivo compreende em sua extremidade superior o encaixe (11) da haste motora (1) da máquina que executa a escavação mecanizada do tubulão, em que a fixação da haste (1) no encaixe (11) é feita por um pino de fixação cilíndrico (12) , o dito dispositivo compreende em seus braços laterais (6) facas (7), as quais executam o alargamento da base do
6/8 tubulão, e o dito dispositivo ainda compreende um recipiente coletor (4) do solo escavado em sua extremidade inferior.
Durante a execução do alargamento, a haste motora (1) gira e pressiona o dispositivo contra o fundo do tubulão, assim, os braços laterais (6) se abrem e as facas (7) fixadas aos braços (6) efetuam a escavação do solo, o qual vai se depositando no recipiente coletor (4) . O dito recipiente coletor (4) é unido ao dito mecanismo (3), em sua base, por meio de uma junção giratória (8) , de modo que, enquanto o mecanismo (3) gira, o recipiente (4) não pode girar.
Os ditos braços laterais (6) são fixados no mecanismo escavador (3) por meio de barras horizontais (62) e barras articuláveis (61) que se movimentam de acordo com o movimento da coluna móvel (5), conforme a dita coluna móvel (5) é pressionada contra o tubulão, permitindo assim que os braços (6) saiam de sua posição inicial e se movimentam para a posição final do processo de alargamento. As ditas barras (61, 62) e os braços (6) são articulados por meio de pinos (63) .
As figuras 3 e 4, mostram, respectivamente, o dispositivo na posição inicial, prestes a iniciar a operação de alargamento da base do tubulão, e o dispositivo na posição final da operação, em que o solo escavado pelas facas (7) encontra-se depositado no recipiente coletor (4) . O dispositivo é mostrado na figura 5, já fora do tubulão após a operação, com as tampas articuláveis (41) na posição para a eliminação do solo escavado, dispostas na porção inferior do recipiente coletor (4). As ditas tampas articuláveis (41) possuem formato semi-circular, concordando com o recipiente coletor (4).
As figuras 6a e 6b mostram o fuste do tubulão executado, antes e depois do alargamento da base pelo dito dispositivo, respectivamente.
7/8
De acordo com a figura 7, pode ser observado em detalhe as colunas chamadas de fixa (9) e móvel (5), separadas pela junção giratória (8) do dispositivo alargador.
As ditas colunas fixa (9) e móvel (5) possuem formato cilíndrico, e ainda, a dita coluna móvel (5) , de acordo com sua movimentação, funciona no dispositivo como um eixo.
No início da operação de alargamento, o pino (81) atravessa a trava (82) e a porção lateral (85) da junção giratória (8), de modo que as duas colunas fiquem solidárias. Isto permite que a panela coletora (4) gire, removendo o solo do fundo do tubulão que se encontra irregular devido ao processo de escavação do fuste e proporcionando uma superfície compacta na base do tubulão.
A porção inferior (84) é solidária a coluna fixa (9) e junto à porção superior (83) através do parafuso (87) formam o acoplamento da junção giratória (8) que permite o movimento no mesmo eixo longitudinal da haste motora (1) e coluna móvel (5) com a coluna fixa (9) . Este alinhamento é obtido tanto na operação com o pino trava (81) como sem ele.
A junção giratória (8) compreende adicionalmente juntas de encosto (86) em forma de discos, para eliminar o atrito entre as partes metálicas na operação de escavação do solo, momento em que apenas a coluna móvel (5) gira.
Na etapa seguinte, o pino trava (81) é retirado e apenas a coluna móvel (5) gira, fazendo com que as facas (7) iniciem o processo de retirada do solo.
As ditas facas (7) são fixadas aos braços laterais (6) através de três parafusos (64), conforme mostra a figura 8, proporcionando uma fixação sem riscos.
Adicionalmente, o dispositivo permite que se utilizem facas de diferentes tamanhos, de modo a propiciar diferentes diâmetros de base para o mesmo diâmetro de fuste
8/8 do tubulão. As ditas facas (7) possuem formato em L, e em suas partes superiores, uma porção de faca (71) inclinada, de modo a retirar com mais facilidade o solo.
A abrangência da presente patente de invenção, 5 portanto, não deve ser limitada às aplicações ilustradas, mas sim, apenas aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.
1/2
Claims (3)
1/6
1. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES, compreendendo em sua extremidade superior uma haste motora (1) e um encaixe (11) de haste motora (1), em que a fixação da haste (1) no encaixe (11) é feita por um pino de fixação cilíndrico (12), onde logo abaixo é disposto um anel guia (2) que é vinculado à coluna móvel (5), sendo que abaixo da coluna móvel (5) é disposto o mecanismo escavador do solo (3) que compreende braços laterais (6) e facas (7) fixadas aos ditos braços (6) as quais executam o alargamento da base do tubulão; os ditos braços (6) são articuláveis por meio dos pinos (63) que fazem a fixação entre os braços (6), as barras articuláveis (61) e as barras horizontais (62), sendo que, posteriormente, é disposta uma junção giratória (8), uma coluna fixa (9) e um recipiente coletor (4) do solo escavado disposto na extremidade inferior do dito dispositivo alargador, em que o dito recipiente coletor (4) possui o mesmo diâmetro que o anel guia (2), caracterizado por
- após a execução do fuste do tubulão, o dispositivo descer no fuste com a junção giratória (8) do recipiente coletor (4) travada com dois pinos de fixação cilíndricos (81), permitindo o nivelamento da ponta do fuste e proporcionando uma superfície compacta na base do tubulão; e
- as tampas inferiores (41) do recipiente coletor (4) serem fechadas e os dois pinos de fixação cilíndricos (81) retirados da junção giratória (8), sendo também retiradas as travas dos braços de articulação das facas (61) de corte do solo, permitindo assim que o dispositivo retorne ao fuste para execução da base com o recipiente coletor (4) livre para não girar.
2/6
Γ •t
I
I
2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender tampas articuláveis (41), dispostas na porção inferior do recipiente coletor (4).
3. DISPOSITIVO, de acordo com as reivindicações 1 e
5 2, caracterizado pelas ditas tampas articuláveis (41) possuírem formato semi-circular, concordando com o recipiente coletor (4).
4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita coluna móvel (5) e a dita coluna fixa
10 (9) serem dispostas axialmente em relação ao anel guia (2).
5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo alinhamento do eixo longitudinal da haste motora (1) e da coluna móvel (5) com a coluna fixa (9) ser obtido tanto na operação com o pino trava (81)
15 como sem.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B65X | Notification of requirement for priority examination of patent application | ||
B65Y | Grant of priority examination of the patent application (request complies with dec. 132/06 of 20061117) | ||
B15K | Others concerning applications: alteration of classification |
Ipc: E21D 1/06 (2006.01), E21B 7/00 (2006.01), E21B 10/ |
|
B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] | ||
B25A | Requested transfer of rights approved | ||
B16C | Correction of notification of the grant [chapter 16.3 patent gazette] |
Free format text: REF. RPI 2452 DE 02/01/2018 SEGUNDA VIA DA CARTA PATENTE. |