BR102012024285A2 - Mecanismo de impacto para um dispositivo de martelos e processo para abertura de uma perfuração de sangria - Google Patents

Abstract

MECANISMO DE IMPACTO PARA UM DISPOSITIVO DE MARTELOS E PROCESSO PARA ABERTURA DE UMA PERFURAÇÃO DE SANGRIA. A presente invenção refere-se a um mecanismo de impacto para uma disposição de martelos empregável axialmente em ambas as direções, especialmente mecanismo de impacto para um martelo de perfuração, compreendendo um êmbolo tubular deslocável por um meio de pressão em direção axial em um alojamento de mecanismo de impacto e uma parte de transmissão de energia de impacto central ou proximal, ajustável, apresentando ao menos partes de bigorna bilateramente, unida ao menos com uma ferramenta, bem como um meio para conversão da ativação de pressão do êmbolo tubular, sendo que o êmbolo tubular tem áreas de pressão essencialmente radiais, ativáveis bilateralmente com o meio de pressão. A invenção ainda a um processo para abertura ou fechamento de uma abertura de sangria em uma parede de um recipiente metalúrgico provida de um avanço refratário. Para prover de modo simples um controle para a frequência de impacto e a força de impacto do êmbolo tubular, segundo a invenção é previsto que no êmbolo tubular (1) um entalhe de controle (12) e ao menos duas ranhuras de controle (3,3) axialmente deslocadas no alojamento de mecanismo de impacto (2) estão dispostas para a comutação da ativação de meio de pressão das áreas de pressão de êmbolo tubular (11,11) e por um meio de controle (4) através de canais de união (31,31,42,42) são alternativamente ativáveis as ranhuras de conversão (3,3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MECANISMO DE IMPACTO PARA UM DISPOSITIVO DE MARTELOS E PROCESSO PARA ABERTURA DE UMA PERFURAÇÃO DE SANGRIA". A presente invenção refere-se a um mecanismo de impacto para um dispositivo de martelos empregável axialmente em ambas as direções, especialmente mecanismo de impacto para um martelo de perfuração, compreendendo um êmbolo tubular deslocável por um meio de pressão em direção axial em um alojamento de mecanismo de impacto e uma parte de transmissão da energia de impacto central ou proximal, ajustável, apresentando ao menos partes de bigorna bilateramente, unidas ao menos com uma ferramenta, bem como um meio para conversão da ativação de pressão do êmbolo tubular, sendo que o êmbolo tubular tem áreas de pressão essencialmente radiais, ativáveis bilateralmente com o meio de pressão, e apresenta entre êmbolo tubular e alojamento de mecanismo de impacto ranhuras para conversão de uma ativação de meio de pressão das áreas de pressão e descarga ou recondução do meio.

Além disso, a invenção se refere a um processo para abertura ou fechamento de uma abertura de sangria em uma parede de um recipiente metalúrgico provida de um avanço refratário.

Martelos operáveis pneumaticamente ou hidraulicamente com um mecanismo de impacto que apresenta êmbolos tubulares ativáveis respectivamente axialmente bilateralmente com meio de pressão, são estado atual da técnica e descritos por exemplo na EP 0 930 476 B1. Esses martelos são empregados de preferência para instalações, que em ambas as direções produzem um avanço ou retirada de uma ferramenta, como meios para abertura e fechamento de aberturas de sangria de recipientes metalúrgicos ou semelhantes.

Uma regulagem em limites da energia de impacto bem como da frequência de impacto pode ocorrer de maneira dispendiosa por meio de conversão do dispositivo de martelos ou por um ajuste da quantidade por unidade de tempo e/ou da pressão do meio de pressão aduzido.

Em recipientes metalúrgicos, como altos fornos e semelhantes, pode ser conveniente prever para abertura do furo de sangria na alvenaria uma alta frequência de impacto e uma pequena força de impacto da ferramenta.

Quando da extração da ferramenta de perfuração do furo de sangria após a perfuração para impedir uma aderência do mesmo é respectivamente vantajoso em termos de técnica de processo aplicar uma força de retenção tão alta quanto possível mesmo com frequência de impacto menor. A invenção tem como objetivo superar as desvantagens de martelos do tipo mencionado no início para martelos de perfuração e prover, de maneira simples, um controle para a frequência de impacto e a força de impacto do êmbolo tubular. Além disso, eventualmente deve ser possível uma conversão da frequência de impacto e da força de impacto do êmbolo tubular com troca de direção axial da solicitação de ferramenta no emprego prático, para atender a requisitos especiais em dispositivos de martelos, especialmente em operação metalúrgica.

Constitui ainda objetivo da invenção indicar um processo para abertura ou fechamento de aberturas de sangria conforme o tipo mencionado no início, que apresente uma tecnologia melhorada com maior segurança operacional.

Esse objetivo é alcançado com um mecanismo de impacto segundo o gênero pelo fato de que no êmbolo tubular um entalhe de controle e ao menos duas ranhuras de controle axialmente deslocadas no alojamento de mecanismo de impacto estão dispostos para a conversão da ativação de meio de pressão das áreas de pressão de êmbolo tubular e por um meio de controle através de canais de união são alternativamente ativáveis as ranhuras de conversão.

As vantagens alcançadas com a invenção devem ser essencialmente vistas no fato de que o êmbolo tubular dependendo da ativação de uma das ranhuras de conversão deslocadas em direção axial executa um trajeto de aceleração ou deslocamento distinto e assim são obtidas alterações da frequência de impacto e da força de impacto ou energia de impacto.

Quanto maior previsto o trajeto para o curso de retorno do êmbolo tubular até à conversão da ativação de meio de pressão, tanto menor será a frequência de impacto e portanto tanto maior a energia de impacto do mecanismo de impacto e inversamente.

Dependendo dos critérios de impacto desejados do dispositivo de martelo, com um meio de controle simples pode ser ajustada a eficácia de uma das ranhuras de conversão e assim estabelecidos os parâmetros de trabalho.

Um controle particularmente simples e eficaz do movimento de êmbolo tubular é alcançado quando o meio de controle do mecanismo de impacto unido com o alojamento de mecanismo de impacto apresenta um entalhe cilíndrico com canais de união para com as ranhuras de conversão no alojamento de mecanismo de impacto e é ativável por meio de posicionamento axial de um êmbolo de controle no entalhe respectivamente uma das ranhuras de conversão.

Essa forma de execução do meio de controle tem a vantagem de que por um deslocamento simples do êmbolo de controle no entalhe são providas respectivamente uniões de canal de fluxo diretamente eficazes, curtas, que garantem uma conversão exata do movimento de êmbolo tubular.

Segundo uma variante de execução conforme a invenção, o êmbolo de controle é posicionável manualmente ou contra uma força de mola através de um meio de pressão no entalhe do meio de controle.

Assim, alternativamente pode ser produzido um ajuste automático do movimento do êmbolo tubular, quando o dispositivo de martelo é operado hidraulicamente ou pneumaticamente.

Quando em uma outra configuração da invenção ocorrem um avanço bem como uma extração do dispositivo de martelo no próprio local respectivamente por um meio de pressão e assim a posição do êmbolo de controle é ajustável no meio de controle em função da direção de impacto do dispositivo de martelo, pode, por exemplo, em operações metalúrgicas ser realizada automaticamente uma abertura ou um fechamento da abertura de sangria de recipientes metalúrgicos segundo um procedimento favorável.

Outro objetivo da invenção é indicar um processo vantajoso com emprego de um mecanismo de impacto anteriormente descrito em um dispositivo de martelo para abertura ou eventualmente para fechamento de uma abertura de sangria em uma parede provida de avanço refratário de um recipiente metalúrgico, quando um avanço e um retorno de uma ferramenta ocorrem com distinta energia de impacto e/ou com distinta frequência de impacto.

Revestimentos refratários e semelhantes reparos bem como massas de vedação são extremamente quebradiços e sensíveis a fissuras. Portanto, quando com uma abertura da abertura de sangria de um recipiente metalúrgico a ferramenta é avançada com alta energia de impacto, então podem surgir maiores rupturas em forma de funil na alvenaria, que requeiram um dispendioso reparo. Uma conversão da energia de impacto e/ou da frequência de impacto da ferramenta possibilita, respectivamente, selecionar a tecnologia de impacto mais conveniente.

Em modalidade vantajosa, sendo uma conversão da energia de impacto e/ou da frequência de impacto da ferramenta controlada por uma alteração de avanço para recuo do dispositivo de ferramenta, então pode ser alcançada uma melhor tecnologia de processo da sangria de recipientes metalúrgicos com alta economicidade.

Como particularmente conveniente se comprovou que o avanço da ferramenta seja realizado com baixa energia de impacto e alta frequência de impacto e o recuo da mesma com alta energia de impacto e baixa frequência de impacto.

Assim, quando de uma produção de furo de sangria é otimizada a operação de perfuração em dispositivo de avanço amplamente evitada uma ruptura em forma de funil da alvenaria, e quando do recuo da ferramenta ocorre um distanciamento da mesma desimpedidamente com alta velocidade.

Um exemplo de execução da invenção, que representa apenas uma via técnica, está mostrado no desenho e será a seguir descrito.

Mostra: Figura 1 - um mecanismo de impacto com meio de controle de um êmbolo tubular.

Uma lista de referências deve facilitar a associação dos meios funcionais e partes da representação.

Representam: Lista de referências: 1 êmbolo tubular 11, 11' áreas de pressão no êmbolo tubular 12 entalhe de controle no êmbolo tubular 13 conduto de adução do meio de pressão 2 alojamento de mecanismo de impacto 3, 3' ranhuras de controle no alojamento de mecanismo de impacto 31, 31' canais de união 4 meio de controle 41 entalhe no meio de controle 43 êmbolo de controle 5 conduto de descarga para meio de pressão distendido 51 canal de descarga no alojamento de mecanismo de impacto Na figura 1 está mostrado um mecanismo de impacto segundo a invenção, sendo que a peça de transmissão da energia de impacto com partes de bigorna dispostas bilateralmente bem como a(s) ferramenta(s) não estão representadas.

Um êmbolo tubular 1 está disposto axialmente deslocável em um alojamento de mecanismo de impacto 2 e apresenta áreas de pressão 11 e 11' distais, que quando da respectiva ativação movem uma área com um meio de pressão do êmbolo 1.

Uma conversão da ativação a pressão das respectivas áreas de pressão 11 e 11' do êmbolo tubular 1 ocorre com um meio usual, sendo que contra uma força de mola por pressão ou distensão de um dispositivo de ajuste são trocadas a adução e descarga do meio de pressão.

Para uma operação ocorre no mecanismo de impacto segundo a invenção uma adução 13 de meio de pressão por um entalhe no alojamento de mecanismo de impacto 2.

Quando de uma ativação de uma área de pressão 11' no êmbolo tubular 1 este é axialmente deslocado no alojamento 2, até ser alcançada uma união do conduto de adução de meio de pressão 13 e de um entalhe de controle no êmbolo tubular 12.

Ocorre assim uma conversão da ativação a pressão para a área de pressão 11, que impulsiona o êmbolo tubular em direção contrária.

Um entalhe 12 no êmbolo tubular ultrapassa duas ranhuras de controle 3, 3' com canais de união 31, 31' para um meio de controle 4, em que os canais de união 42, 42' são encaminhados para um entalhe 41 com um êmbolo de controle 43. O êmbolo de controle 43 tem na superfície externa um entalhe, que está unido com uma cavidade interna e forma de tal maneira um canal de descarga para um meio de pressão, cujo canal coopera com um meio de descarga 5 para um meio de pressão distendido. O êmbolo de controle 43 é deslocável contra uma mola, de modo que seu entalhe na superfície externa ativa os canais 31 no alojamento de mecanismo de impacto 2 e 42 no meio de controle 4 ou os canais 31', axialmente distanciados, no alojamento de mecanismo de impacto 2 e 42' no meio de controle 4. Disso resulta alternativamente uma via mais curta ou mais longa do êmbolo tubular 1 até a conversão da ativação das áreas de pressão 11 e 11'.

Um posicionamento do êmbolo de controle 43 no meio de controle 4 pode ocorrer, de maneira vantajosa, respectivamente pelo meio de pressão para um avanço ou para um recuo do martelo de perfuração, de modo que pode ser alcançada uma energia de impacto e/ou frequência de impacto automaticamente controlada com sua direção de movimento axial.

Claims (7)

1. Mecanismo de impacto para um dispositivo de martelos empregável axialmente em ambas as direções, especialmente mecanismo de impacto para um martelo de perfuração, compreendendo um êmbolo tubular (1) deslocável por um meio de pressão em direção axial em um alojamento de mecanismo de impacto (2) e uma parte de transmissão da energia de impacto central ou proximal, ajustável, apresentando ao menos partes de bigorna bilateramente unidas ao menos com uma ferramenta, bem como um meio para conversão da ativação de pressão do êmbolo tubular, sendo que o êmbolo tubular (1) tem áreas de pressão (11, 11') essencialmente radiais, ativáveis bilateralmente com o meio de pressão, e apresenta entre êmbolo tubular (1) e alojamento de mecanismo de impacto (2) ranhuras para conversão de uma ativação de meio de pressão das áreas de pressão e descarga ou recondução do meio, caracterizado pelo fato de que no êmbolo tubular (1) um entalhe de controle (12) e ao menos duas ranhuras de controle (3, 3') axialmente deslocadas no alojamento de mecanismo de impacto (2) estão dispostas para a comutação da ativação de meio de pressão das áreas de pressão de êmbolo tubular (11, 11') e por um meio de controle (4) através de canais de união (31, 31', 42, 42') são alternativamente ativáveis as ranhuras de conversão (3, 3').

2. Mecanismo de impacto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de controle (4) do mecanismo de impacto apresenta um entalhe (41) cilíndrico com canais de união (42, 42') para com as ranhuras de conversão (3, 3') no alojamento de mecanismo de impacto (2) e é ativável por meio de posicionamento axial de um êmbolo de controle (43) no entalhe (41) respectivamente uma das ranhuras de conversão (3, 3').

3. Mecanismo de impacto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o êmbolo de controle (43) é posicionável manualmente ou contra uma força de mola através de um meio de pressão no entalhe (41) do meio de controle (4).

4. Mecanismo de impacto de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado pelo fato de que um avanço bem como uma extração do dispositivo de martelo ocorrem no próprio local respectivamente por um meio de pressão e assim a posição do êmbolo de controle (43) é ajustável no meio de controle (4) em função da direção de impacto do dispositivo de martelo.

5. Processo, de preferência com emprego de um mecanismo de impacto, em um dispositivo de martelo como definido na reivindicação 1, para abertura ou eventualmente para fechamento de uma abertura de sangria em uma parede provida de avanço refratário de um recipiente metalúrgico, em que um avanço e um retorno de uma ferramenta ocorrem com distinta energia de impacto e/ou com distinta frequência de impacto.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma conversão da energia de impacto e/ou da frequência de impacto da ferramenta é controlada por uma alteração de avanço para recuo do dispositivo de martelo.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o avanço da ferramenta é realizado com baixa energia de impacto e alta frequência de impacto e o recuo da mesma com alta energia de impacto e baixa frequência de impacto.