“CALDEIRA MISTURADORA ROTATIVA PARA PRODUÇÃO DE MATERIAL COMPOSTO”. 01. A presente patente de invenção refere-se a um equipamento destinado a aquecer e misturar os elementos para produção de material composto obtido a partir de matriz polimérica constituída por resíduos termoplásticos ou polímeros virgens, em combinação com reforço de partículas minerais granulares, cujo produto homogeneizado e de fluidez adequada possibilita a moldagem de artefatos para diversos fins, principalmente, para construção civil. 02. Após detalhada busca aos bancos de patentes disponíveis, foi selecionado um documento que pode ser tomado como base para exemplificação do estado da técnica, o qual será brevemente relatado a seguir. 03. BR 102012012428-9 A2 - “MISTURADOR ROTATIVO A QUENTE PARA BENEFICIAMENTO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL E PLÁSTICOS RECICLADOS”. Refere-se a um misturador rotativo que trabalha a quente, preferencialmente por meio de óleo aquecido enclausurado no interstício da câmara de mistura, cuja inclinação promove a descida e homogeneização dos resíduos provenientes do alimentador vibratório, que em temperatura e velocidade controladas se fundem, chegando ao final da câmara na forma de um subproduto fluido que se presta a inúmeras aplicações. 04. Os equipamento acima descrito apresenta como principal deficiência a disposição de uma câmara quente rotativa inclinada. Neste aspecto a câmara inclinada, a qual é abastecida com areia reciclada e PET triturado dificilmente permitirá a homogeneização dos materiais, uma vez que os polímeros aquecidos, altamente viscosos, formarão torrões de areia e ficarão grudados nas paredes da câmara rotativa aquecida. 05. Concernente ao dispositivo alimentador vibratório, este podería ser eliminado se os materiais fossem introduzidos diretamente na câmara aquecida, gerando agilidade operacional durante a carga dos componentes. 06. Para ocorrência do aquecimento, relata-se que a câmara rotativa é conformada por um tubo de parede dupla, cujo interstício é preenchido com óleo quente proveniente de um aquecedor. Este importante sistema não foi demonstrado, no entanto, o aquecimento indireto necessita de um conjunto de dispositivos para circulação do líquido aquecido, composto por bombas, controladores de pressão, dutos de transporte, etc, que gerariam expressivo consumo de energia devido a baixa eficiência térmica. 07. Visando superar e se diferenciar do estado da técnica foi desenvolvida a presente “CALDEIRA MISTURADORA ROTATIVA PARA PRODUÇÃO DE MATERIAL COMPOSTO” em questão. Trata-se de um equipamento estruturado basicamente por uma caldeira principal, aquecida por chama direta, e de um eixo central vertical de baixa rotação, acionado através de motor elétrico, que gira as pás misturadoras da caldeira principal localizada na parte inferior, conjuntamente com as pás misturadoras da caldeira secundária superior. O conjunto de caldeiras tem funções distintas, possibilitando a carga e descarga dos agregados para formação do composto homogeneizado e com fluidez o bastante para ser extravasado em formas ou moldes apoiados em mesa vibratória para confecção de diversos produtos. 08. A seguir, serão descritos os desenhos os quais serão posteriormente detalhados. 09. A Fig. 1 mostra o dito equipamento cilíndrico em perspectiva frontal com visualização interna das caldeiras misturadoras. 10. A Fig. 2 mostra o dito equipamento em uma perspectiva superior com vista interna da caldeira preaquecedora localizada na parte superior, porta de alimentação e passagem dos grânulos aquecidos e, da caldeira principal localizada na parte inferior, com as portas respectivas portas de alimentação e retirada de materiais. 11. A Fig. 3 mostra a caldeira misturadora principal, o interstício para passagem do ar quente, a parede de isolamento térmico, as pás misturadoras dos componentes e a porta de saída do composto pelo fundo da caldeira. 12. A Fig. 4 mostra o motor elétrico com redutor de velocidade ligado ao eixo central vertical através de correias e polias, a entrada de gás, os queimadores e a câmara de aquecimento. 13. De acordo com os desenhos, o presente equipamento é composto de um corpo em formato cilíndrico (1) dotado de um eixo central vertical (2); uma caldeira misturadora principal localizada na parte inferior (3); uma caldeira preaquecedora localizada na parte superior (4); câmara de aquecimento em que pode ser usado o gás, a eletricidade, ou qualquer biomassa (5); conjunto de motor elétrico e redutor de velocidade para acionamento em baixa rotação das pás de ambas as caldeiras (6); entrada para alimentação dos grânulos minerais da caldeira preaquecedora (7); pás revolvedoras superior (8); puxador da portinhola (9); passagem dos materiais preaquecidos da caldeira superior para caldeira principal inferior (10); porta alimentadora da câmara inferior com tampa de vidro e iluminação (11); pás misturadoras da câmara principal inferior (12); 4 (quatro) queimadores a gás (13); entrada do gás combustível (14); termômetro (15); rolamentos flangeados nas extremidades do eixo central (16 e 17); cavidade para passagem do calor e aquecimento das caldeiras (18); parede preenchida com lã refratária (19); puxador da porta do fundo caldeira (20) e saída em rampa do material composto (21). 14. O equipamento poderá ser produzido em diferentes versões com as devidas adaptações de acordo com o combustível a ser empregado no aquecimento, tendo como opções o carvão, a eletricidade, gás GLP, biogás ou qualquer biomassa. A temperatura deverá ser calibrada conforme o ponto de fusão do termoplástico a ser utilizado como ligante do composto. Em se tratando do plástico tipo PET, a temperatura será estabelecida em tomo de 260° graus Celcius. Para qualquer tipo de combustível, a queima será realizada na câmara de combustão, localizada no fundo da caldeira misturadora principal (Fig. 4). Trata-se de equipamento misturador cujo eixo principal pode ser acionado com motores elétricos ou a combustão e que possuam calibrador de velocidade para ajuste em função da homogeneização pretendida e elementos do composto produzido. 15. Os gases aquecidos promoverão a elevação da temperatura interna do equipamento e circularão em tomo das caldeiras através do interstício (18) existente em tomo das duas caldeiras. Durante o processo de fusão dos polímeros e homogeneização do composto, os gases produzidos no interior da caldeira principal inferior estarão confinados sem vazamentos para o exterior do equipamento. 16. Demonstra-se a seguir o funcionamento da “CALDEIRA MISTURADORA ROTATIVA PARA PRODUÇÃO DE MATERIAL COMPOSTO”, próprio para a versão com aquecimento a gás e acionamento do eixo central através de motor elétrico. Inicialmente alimentam-se as duas caldeiras com grânulos minerais em volumes pré-determinados de acordo com os artefatos a serem produzidos, utilizando-se das portas de alimentação das respectivas caldeiras, sendo a entrada (7) para carregar os elementos na caldeira preaquecedora superior (Fig. 2) e, a entrada (11), para carregar os elementos na caldeira misturadora principal inferior (11). Através do termômetro (15) instalado na parte superior do equipamento, acompanha-se o atingimento da temperatura desejada para, em seguida, introduzir o material polimérico na caldeira inferior pela porta de alimentação (11). O motor elétrico (6) deverá ser mantido em rotação para que as pás misturadoras façam a homogeneização do composto. As pás misturadoras promoverão a uniformização do aquecimento dos agregados colocados nas duas caldeiras. A visualização e acompanhamento da homogeneização da mistura serão realizados através do visor de vidro da tampa de entrada de materiais (11) e acionamento da iluminação interna da caldeira. 17. Assim, o material composto homogeneizado a quente que possui a fluidez do concreto e coloração semelhante a do asfalto será extraído mediante a remoção da porta localizada no fundo da caldeira inferior, que pela ação da gravidade será extravasado no final da abertura da rampa (21). Os moldes e formas deverão estar imediatamente colocados nesta abertura para serem envasados e colocados para o esfriamento. 18. Durante o processo de mistura e homogeneização dos elementos na caldeira principal inferior, os grânulos minerais anteriormente colocados na caldeira preaquecedora superior já estarão pré-aquecidos e serão deslocados para caldeira principal inferior pela abertura da porta existente no fundo desta através do puxador (9), que será fechada e reabastecida com nova dosagem de grânulos dando início ao novo ciclo. 19. A forma construtiva do equipamento encontra-se revestida de características inovadoras relacionadas com a facilidade de operação, reciclagem de materiais e eficiência energética. A disposição das caldeiras permite a utilização de polímeros termoplásticos virgens ou oriundo de embalagens plásticas descartadas, bem como, grânulos minerais proveniente de resíduos de construção e demolição (RCD), vidro reciclado, areia, brita, etc. Para melhor aproveitamento da caldeira misturadora principal, as embalagens descartadas devem estar com volume reduzido em 75%, podendo conter resíduos de argila, musgo, alga, argila, areia, rótulo, tampa, etc. Ressalta-se aqui a novidade inventiva associada a redução de custos, uma vez que não são necessárias as atividades de moagem, lavagem, trituração, descontaminação e secagem, comuns para preparação de embalagens descartadas. Notoriamente tem-se a eficiência energética uma vez que o eixo central permite girar simultaneamente as pás misturadoras das duas caldeiras, bem como, possibilita aquecimento uniforme dos grânulos minerais na caldeira superior enquanto ocorre a homogeneização do material composto na caldeira inferior.
REIVINDICAÇÕES