BR102015008934B1

BR102015008934B1 - Correia transportadora e método para conectar um cabo de aço em uma emenda entre um primeiro segmento de uma correia transportadora e um segundo segmento da correia transportadora

Info

Publication number: BR102015008934B1
Application number: BR102015008934-1A
Authority: BR
Inventors: Douglas M. Gilg; Robin B. Steven; Shannon G. Willer; David J. Maguire
Original assignee: Contitech Transportbandsysteme Gmbh
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2022-02-08
Also published as: CN105035630B; US9428340B2; EP2955008A3; CA2888790A1; CA2888790C; ZA201502724B; BR102015008934A2; JP2015209339A; AU2015201940A1; AU2015201940B2; EP2955008B1; CN105035630A; JP6523766B2; EP2955008A2; US20150307281A1; CL2015001058A1

Abstract

correia transportadora com emenda de estágio zero. a presente invenção tem como base a fundamentação de que os cordões de aço em emendas de correia transportadora podem ser soldados de uma maneira específica e com boa relação custo-benefício para alcançar emendas que possuem resistência e durabilidade aprimoradas. a presente invenção revela mais especificamente uma correia transportadora que é reforçada com cabos de aço e que inclui uma primeira seção e uma segunda seção que são unidas com uma emenda, em que a dita emenda une um primeiro conjunto de cabos de aço da primeira seção da correia transportadora a um segundo conjunto de cabos de aço da segunda seção da correia transportadora com uma liga de solda, e em que o primeiro conjunto de cabos de aço e o segundo conjunto de cabos de aço estão contidos no interior de uma virola no ponto em que o primeiro conjunto de cabos de aço é unido ao segundo conjunto de cabos de aço.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção refere-se a correias transportadoras que têm emendas aprimoradas entre várias seções das correias. Nessas correias transportadoras, os reforços de cabos de aço são soldados em emendas de estágio zero.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Em uma variedade de aplicações comerciais, é comum empregar correias transportadoras para o propósito de transporte de produtos e materiais. Tais correias transportadoras podem ter utilidade em aplicações que possuem demandas mínimas, demandas moderadas ou em aplicações com demanda extrema e que requerem correias transportadoras para trabalho pesado. As correias transportadoras também podem ser muito grandes em tamanho e comprimento. Por exemplo, as correias transportadoras usadas em aplicações de mineração podem ser muito largas, por exemplo, três metros de largura, e muito longas, por exemplo, na ordem de muitos quilômetros. As mesmas também podem ter cerca de nove centímetros de espessura ou ainda mais espessas. Em qualquer caso, as correias transportadoras para trabalho pesado são amplamente usadas para mover minerais, carvão e uma ampla variedade de produtos fabricados de um ponto para outro. Por exemplo, as correias transportadoras para trabalho pesado são muitas vezes usadas em aplicações típicas de mineração para transportar minerais abaixo do solo, para acima da superfície e, por fim, acima do solo para um local desejado para processamento e/ou essencialmente para transporte em trens, caminhões, barcas ou embarcações.

[0003] As correias transportadoras convencionais que são usadas em aplicações de trabalho pesado são tipicamente compreendidas de uma camada curada como uma camada de topo (a camada de cobertura de transporte), uma camada curada como uma camada de fundo (a camada de cobertura de polia), e uma camada de reforço de aço que é situada entre a camada de topo e a camada de fundo. O material principal usado em tais correias transportadoras é geralmente um material semelhante à borracha ou elastomérico moderadamente flexível, e a correia é tipicamente reforçada por uma pluralidade de cabos ou fios de aço que se estendem longitudinalmente que são posicionados no interior da correia e se estendem ao longo do comprimento da mesma.

[0004] Todas as correias transportadoras são, obviamente, suscetíveis a desgaste e rasgamento normais bem como dano ao material que é transportado e/ou condições ambientais severas. Ao longo dos anos, aprimoramentos substanciais têm sido feitos na resistência ao desgaste da borracha usada como a camada de transporte de cobertura das correias transportadoras e a vida de serviço útil de correias transportadoras tem sido estendida. Entretanto, as emendas entre várias seções de uma correia transportadora é uma área em que seria desejável alcançar ainda mais aprimoramento em durabilidade e resistência. Para alcançar resistência e confiabilidade de emenda aprimoradas, emendas de múltiplos estágios são frequentemente utilizadas para realizar esses objetivos. De fato, as emendas de múltiplos estágios são tipicamente utilizadas em correias transportadoras de trabalho pesado. Entretanto, as correias transportadoras emendas continuam a ser uma área problemática que pode limitar a confiabilidade e a vida de serviço da correia. Em consequência disso, perdura uma necessidade continuamente longa em aprimorar a durabilidade e a resistência das emendas de correias transportadoras. A realização desse objetivo de uma maneira com boa relação custo-benefício tem sido alusiva, mas continua a ser necessária atualmente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] A presente invenção tem como base a conclusão de que os fios de aço em emendas de correia transportadora podem ser soldados de uma maneira específica e com boa relação custo- benefício para obter emendas com resistência e durabilidade aprimoradas. Posto que as emendas entre várias seções de correias transportadoras são frequentemente a área maus fraca da correia transportadora, esse aprimoramento em resistência de emenda permite que as correias que têm classificações ST inferiores sejam utilizadas para satisfazer os requisitos de desempenho necessários. Por exemplo, as emendas inteiriças em correias transportadoras comerciais têm atualmente uma eficiência de emenda dinâmica que se situa tipicamente na faixa de 50% a cerca de 55%. Entretanto, as correias transportadoras que são produtos que utilizam as emendas desta invenção exibem uma eficiência de emenda dinâmica maior que 75% ou ainda 80%. Em qualquer caso, as emendas desta invenção são mais fortes e mais duráveis que as das correias transportadoras que são fabricadas com a utilização de tecnologia de emenda convencional. Isso pode, consequentemente, levar a aprimoramentos na vida de serviço de correias transportadoras produzidas com a utilização dessa tecnologia bem como confiabilidade de correia transportadora aprimorada. Através da eliminação da necessidade por emendas de múltiplos estágios, também podem ser realizadas economias no custo.

[0006] A presente invenção revela mais especificamente uma correia transportadora que é reforçada com cabos de aço e que inclui uma primeira seção e uma segunda seção que são unidas com uma emenda, em que a dita emenda une um primeiro conjunto de cabos de aço da primeira seção da correia transportadora a um segundo conjunto de cabos de aço da segunda seção da correia transportadora com uma liga de brasagem, e em que o primeiro conjunto de cabos de aço e o segundo conjunto de cabos de aço estão contidos no interior de uma virola no ponto em que o primeiro conjunto de cabos de aço é unido ao segundo conjunto de cabos de aço.

[0007] A presente invenção revela adicionalmente um método para conectar um cabo de aço em uma emenda entre um primeiro segmento de uma correia transportadora e um segundo segmento da correia transportadora, em que o dito método compreende: (a) inserir uma liga de brasagem em uma virola de metal, (b) inserir um primeiro cabo de aço a partir do primeiro segmento da correia transportadora em uma primeira extremidade para a virola de aço e inserir um segundo cabo de aço a partir do segundo segmento da correia transportadora em uma segunda extremidade para a virola de metal, (c) aquecer a liga de brasagem para uma temperatura que está acima do ponto de fusão da liga de brasagem, (d) aplicar pressão ao primeiro cabo de aço e/ou ao segundo cabo de aço para embutir o primeiro cabo de aço e o segundo cabo de aço na liga de brasagem e (e) permitir que a liga de brasagem resfrie para temperatura ambiente para soldar o primeiro cabo de aço no segundo cabo de aço.

BREVE DESRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A Figura 1 é uma ilustração de uma emenda de acordo com esta invenção em que a liga de brasagem é ensanduichada em uma virola entre um primeiro cabo de aço do primeiro segmento da correia transportadora e um segundo cabo de aço de um segundo segmento da correia transportadora.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0009] Na prática do método desta invenção, os cabos de aço de seções de junção (segmentos) de uma correia transportadora são soldados nas emendas entre duas ou mais seções da correia. O método desta invenção pode ser empregado na conexão de cabos de aço que são compreendidos de virtualmente qualquer tipo de aço e que têm virtualmente qualquer tipo de construção de cabo. Entretanto, na maioria dos casos, é preferencial que os cabos de aço sejam galvanizados ou sejam chapeados com latão.

[00010] Na emenda dos cabos de aço, uma liga de brasagem é inserida em uma virola. A virola é tipicamente um tubo metálico que tem um diâmetro que é apenas levemente maior que o diâmetro dos cabos de aço. A virola pode ser compreendida de uma ampla variedade de metais com aço, tais como aço carbono padrão ou aço carbono com alto teor, que é tipicamente preferencial. Em algumas aplicações, a utilização de uma virola que é compreendida de aço inoxidável é vantajosa.

[00011] A liga de brasagem é tipicamente compreendida de pelo menos cerca de 70 por cento em peso de níquel é comumente compreendida de pelo menos 80 por cento em peso de níquel. A liga de brasagem pode ser adicionalmente compreendida de pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em zinco, boro, fósforo, silício e carbono. Por exemplo, a liga de brasagem pode conter cerca de 84 por cento em peso a cerca de 94 por cento em peso de níquel e de cerca de 6 por cento em peso a cerca de 16 por cento em peso de fósforo. É típico que a liga de brasagem contenha cerca de 86 por cento em peso a cerca de 92 por cento em peso de níquel e de cerca de 8 por cento em peso a cerca de 14 por cento em peso de fósforo. Em muitos casos, é preferencial que a liga de brasagem seja compreendida de cerca de 88 por cento em peso a cerca de 92 por cento em peso de níquel e de cerca de 8 por cento em peso a cerca de 12 por cento em peso de fósforo. Em qualquer caso, a liga de brasagem terá tipicamente um ponto de fusão que está situado na faixa de 625 °C a cerca de 975 °C. A 1 liga de brasagem terá mais tipicamente um ponto de fusão que está situado na faixa de 700 °C a cerca de 950 °C. A liga de brasagem terá, de preferência, um ponto de fusão que está situado na faixa de 800 °C a cerca de 925 °C e com mais preferência um ponto de fusão que está situado na faixa de 850 °C a cerca de 900 °C.

[00012] É tipicamente preferencial introduzir a liga de brasagem na virola na forma de cartuchos. Tais cartuchos podem ser feitos através da mistura da liga de brasagem em um pó de solda padrão e a da compressão da composição formando cartuchos do tamanho desejado para manuseio e inserção na virola.

[00013] Em qualquer caso, a liga de brasagem pode ser introduzida na virola com as duas extremidades dos cabos de aço sendo emendadas e inseridas na virola subsequentemente. Entretanto, é tipicamente mais conveniente inserir a extremidade de um cabo de aço de um lado da emenda na virola e, então, inserir subsequentemente a liga de brasagem na extremidade oposta da virola seguido pela inserção do cabo de aço do outro lado da emenda naquela extremidade da virola. Em qualquer caso, a liga de brasagem e as duas extremidades dos cabos de aço que são soldadas na emenda são configuradas conforme ilustrado na Figura 1.

[00014] A Figura 1 é uma ilustração de uma emenda 10 de acordo com essa invenção em que a liga de brasagem 11 é ensanduichada em uma virola 12 entre um primeiro cabo de aço 13 do primeiro segmento da correia transportadora e um segundo cabo de aço 14 de um segundo segmento da correia transportadora. Conforme ilustrado na Figura 1, a liga de brasagem 11 é ensanduichada entre um primeiro cabo de aço 13 do primeiro segmento da correia transportadora e um segundo cabo de aço 14 de um segundo segmento da correia transportadora. Em qualquer caso, a liga de brasagem 11, a extremidade do primeiro cabo de aço 13 e a extremidade do segundo cabo de aço 14 estão todas contidas na virola 12 após a extremidade do segundo cabo de aço ser inserida na virola.

[00015] A virola é aquecida para uma temperatura que está acima do ponto de fusão da liga de brasagem após a liga de brasagem e os dois cabos de aço que são unidos serem inseridos nisso. Isso é feito através do aquecimento da virola por qualquer meio apropriado, tal como por aquecimento por indução elétrica ou com um maçarico. Em qualquer caso, o calor é aplicado à liga de brasagem por aquecimento por condução através da virola que é executado de uma maneira que impede o superaquecimento dos cabos de aço, o que pode causar a formação de estrutura martensítica nos cabos de aço e uma deterioração associada de propriedades físicas. Em qualquer caso, deve-se tomar cuidado para impedir que os cabos de aço sejam expostos a um ciclo de aquecimento que causa a formação de estrutura martensítica. A pressão é aplicada para empurrar o primeiro cabo de aço e/ou o segundo cabo de aço na liga de brasagem fundida com a finalidade de deslocar a liga de brasagem e de preencher substancialmente as frestas entre o cabo de aço com a liga de brasagem. Em outras palavras, as duas extremidades dos cabos de aço devem ser empurradas com pressão para preencher quaisquer bolsos de ar que possam existir entre os filamentos dos cabos de aço e a área entre as extremidades dos dois cabos de aço.

[00016] Após os cabos de aço terem sido empurrados com pressão e embutidos na liga de brasagem fundida, permite-se que a virola resfrie para temperatura ambiente, o que faz com que a liga de brasagem se solidifique de uma maneira que une os cabos de aço. Esse método de fixação de múltiplos cabos de aço permite uma emenda de estágio zero sem comprometer a resistência de durabilidade da emenda. De fato, tais emendas oferecem resistência e durabilidade aprimoradas em comparação com os níveis que podem ser alcançados através de emendas de múltiplos estágios que utilizaram tecnologia convencional. Em qualquer caso, após os cabos de aço serem unidos, a emenda pode ser completada com o uso de métodos e materiais convencionais para fixar camadas elastoméricas da correia transportadora no ponto da emenda. Por exemplo, a camada de cobertura de transporte e as camadas de cobertura de polia da correia transportadora podem ser unidas com a utilização de procedimentos de emenda convencionais.

[00017] Embora certas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados com o propósito de ilustrar a presente invenção, será evidente para os elementos versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas nisso sem que se afaste do escopo da presente invenção.

Claims

1. Correia transportadora que é reforçada com cabos de aço (13, 14) e que inclui uma primeira seção e uma segunda seção que são unidas com uma emenda (10), caracterizada pelo fato de que a dita emenda (10) une um primeiro conjunto de cabos de aço (13) da primeira seção da correia transportadora a um segundo conjunto de cabos de aço (14) da segunda seção da correia transportadora com uma liga de brasagem (11), e onde o primeiro conjunto de cabos de aço (13) e o segundo conjunto de cabos de aço (14) estão contidos no interior de uma virola (12) no ponto em que o primeiro conjunto de cabos de aço (13) é unido ao segundo conjunto de cabos de aço (14), sendo que a virola (12) é um tubo de metal com um diâmetro maior do que o diâmetro dos cabos de aço (13, 14), onde a liga de brasagem (11) é composta de pelo menos 70 por cento em peso de níquel.

2. Correia transportadora, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os cabos de aço (13, 14) são galvanizados.

3. Correia transportadora, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a virola (12) é compreendida de aço.

4. Correia transportadora, de acordo com qualuqer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a primeira seção da correia transportadora é conectada à segunda seção da correia transportadora através de emendas de estágio zero.

5. Correia transportadora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a liga de brasagem (11) é compreendida de 88 por cento em peso a 92 por cento em peso de níquel e de 8 por cento em peso a 12 por cento em peso de fósforo.

6. Correia transportadora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a liga de brasagem (11) tem um ponto de fusão que está situado na faixa de 625 °C a 975 °C.

7. Correia transportadora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a liga de brasagem (11) tem um ponto de fusão que está situado na faixa de 850 °C a 900 °C.

8. Método para conectar um cabo de aço em uma emenda entre um primeiro segmento de uma correia transportadora e um segundo segmento da correia transportadora, o dito método sendo caracterizado pelo fato de que compreende, (a) inserir uma liga de brasagem (11), que compreende pelo menos 70 por cento em peso de níquel, em uma virola de metal (12), que é um tubo de metal com um diâmetro maior que o diâmetro dos cabos de aço (13, 14), (b) inserir um primeiro cabo de aço (13) a partir do primeiro segmento da correia transportadora em uma primeira extremidade para a virola de aço (12) e inserir um segundo cabo de aço (14) a partir do segundo segmento da correia transportadora em uma segunda extremidade para a virola de metal (12), (c) aquecer a liga de brasagem (11) para uma temperatura que está acima do ponto de fusão da liga de brasagem (11), (d) aplicar pressão ao primeiro cabo de aço (13) e/ou ao segundo cabo de aço (14) para embutir o primeiro cabo de aço (13) e o segundo cabo de aço (14) na liga de brasagem (11), e (e) permitir que a liga de brasagem (11) resfrie em temperatura ambiente para soldar o primeiro cabo de aço (13) no segundo cabo de aço (14).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pressão é aplicada na etapa (d) através da junção do primeiro cabo de aço (13) e/ou do segundo cabo de aço (14) na liga de brasagem (11) com a finalidade de deslocar a liga de brasagem (11) e com a finalidade de preencher substancialmente frestas entre o cabo de aço (13, 14) com a liga de brasagem (11).

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracteri-zado pelo fato de que a primeira seção da correia transportadora é conectada à segunda seção da correia transportadora através de emendas de estágio zero.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a liga de brasagem (11) é inserida na virola de aço (12) na forma de cartuchos, e onde os cartuchos são compostos pela liga de brasagem (11) e por aglutinante de pó de brasagem.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que a liga de brasagem (11) compreende pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em zinco, boro, fósforo, silício e carbono.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que a liga de brasagem (11) é compreendida de 84 por cento em peso a 94 por cento em peso de níquel e de 6 por cento em peso a 16 por cento em peso de fósforo.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindiações 8 a 13, caracterizado pelo fato de que a liga de brasagem (11) tem um ponto de fusão que está situado na faixa de 625 °C a 975 °C.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de que o calor é aplicado na etapa (c) à liga de brasagem (11) através da condução de aquecimento através da virola (12).