BR102016001407B1

BR102016001407B1 - Dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras

Info

Publication number: BR102016001407B1
Application number: BR102016001407-7A
Authority: BR
Inventors: Breno CHVAICER
Original assignee: Breno Chvaicer
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2022-12-20
Also published as: US20180195893A1; BR102016001407A2; WO2017124158A1; US10739185B2

Abstract

DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE CALIBRAÇÃO PARA BALANÇAS INTEGRADORAS DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS, o dispositivo automático de calibração para balanças integradoras para esteiras Transportadoras (100) é incorporado a uma balança integradora (150) que do tipo montada em transportador de materiais a granel, constituída de estrutura que suporta cavaletes com cilindros rolamentados possíveis de em conjunto sustentarem a esteira transportadora; o dispositivo automático de calibração (100) com mecanismo de movimentação compreendido nesta implementação por par de paralelogramos constituídos das vigas (1) e (2) vinculados por articulações giratórias (7), (8), (9), (10), aos braços menores, (22), (23), (24), (25) por sua vez solidários aos eixos paralelos (3) e (4), com distância entre centros igual à entre as articulações giratórias das vigas; um atuador (14) é utilizado para movimentar pesos padrão (11) e (12), sustentados inicialmente nas cavidades (16), (17), (18) e (19) existentes nas vigas (1) e (2) dos paralelogramos, até atingirem os berços (30), (31), (32) e (33) solidários à ponte de pesagem (41) da balança.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO

[0001] O presente pedido de Patente de Invenção pertence ao campo dos equipamentos e dispositivos utilizados em associação com esteiras transportadoras que podem ser utilizadas em diversas atividades no campo do transporte de substâncias a granel.

PREÂMBULO

[0002] Este pedido de Patente de Invenção propõe um dispositivo automático para balanças integradoras de esteiras transportadoras, dispositivo esse que permite que a operação de calibração das esteiras transportadoras em que esteja montado possa ocorrer de forma segura e eficiente, sem expor pessoas a riscos desnecessários. O dispositivo objeto deste pedido de patente aplica-se às balanças integradoras para esteiras do tipo montada em transportador de materiais a granel, constituída de estrutura que suporta cavaletes com cilindros rolamentados possíveis de em conjunto sustentarem a esteira transportadora.

ESTADO DA TÉCNICA

[0003] As Balanças Integradoras de Esteiras Transportadoras necessitam ser calibradas periodicamente para certificar-se que as medições que efetuam encontram-se dentro dos limites de tolerância para a classe de precisão que atendem, conforme exigências metrológicas.

[0004] Os processos de calibração tradicionais requerem paralização do respectivo transportador onde operam para aplicação manual de pesos padrão na forma de massas avulsas, ou correntes de massas homogêneas por comprimento, previamente aferidas.

[0005] Existem no mercado dispositivos que aplicam, por mecanismos indiretos diversos, o peso padrão, porem são acionados manualmente e exigem presença do operador junto ao leito do transportador.

PROBLEMAS DO ESTADO DA TÉCNICA

[0006] A operação manual de calibração com pesos padrão apresenta riscos para os executores pelo fato das balanças integradoras estarem frequentemente instaladas em locais altos com proteção limitada, ou insalubres e necessitarem manuseio de pesos significativos.

[0007] Mesmo quando a balança integradora se encontra em local confortável, há o risco de graves acidentes se a esteira estiver em movimento, intencionalmente ou acidentalmente.

[0008] Quando é necessária presença de operadores junto a balança integradora de esteira a paralização pode ser requerida por exigências das normas de segurança do trabalho.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0009] Dentro da problemática apresentada no estado da técnica acima descrito foi desenvolvido o presente pedido de patente de invenção, o qual objetiva propor um dispositivo que efetue automaticamente a aplicação de pesos padrão, operação que é comandada à distância por sinal elétrico, sem interferência manual na balança integradora, dispensando-se paradas do transportador ou aproximação de operadores da área de risco.

[00010] É também mais um objetivo deste pedido de patente de invenção propor um dispositivo que execute a calibração mediante a aplicação automática de pesos padrão sobre a ponte de pesagem da balança integradora, por meio de mecanismo de transferência movido por atuador pneumático, elétrico ou hidráulico sob comando de sinal externo.

[00011] É ainda mais um objetivo deste pedido de patente de invenção propor um dispositivo para calibração, onde o valor do incremento de leitura obtido é comparado contra o de referência proporcional ao peso padrão aplicado. Os valores podem ser armazenados para auditoria e rastreabilidade.

VANTAGENS E PROBLEMAS QUE A INVENÇÃO SOLUCIONA

[00012] O presente pedido de patente de invenção aperfeiçoa o processo de calibração de balanças integradoras para esteiras transportadoras onde os pesos padrão são depositados automaticamente na ponte de pesagem por mecanismo de deslocamento, sob comando de sinal remoto, sem interferência do operador junto ao transportador.

[00013] O presente pedido de patente de invenção aperfeiçoa o mecanismo de deslocamento constituído de atuador por cilindro pneumático, hidráulico ou elétrico, não fixo a estrutura da balança, que aciona sob comando remoto 2 eixos com rotação oposta vinculados a 2 paralelogramos conjugados que entregam os pesos padrão aos berços na ponte de pesagem e retornam às posições originais sob comando de final da calibração.

[00014] O presente pedido de patente de invenção possibilita armazenagem permanente dos pesos padrão na balança integradora, tornando-os sempre disponíveis para calibrações frequentes.

[00015] O presente pedido de patente de invenção possibilita a redução do tempo de parada para calibração de esteiras transportadoras, permitindo maior grau de conformidade nas medições por possibilitar calibrações frequentes com mínima perda de produtividade.

[00016] O presente pedido de patente de invenção aumenta a segurança dos operadores por dispensar manuseio de pesos padrão junto a balanças integradoras de esteiras transportadoras.

[00017] O presente pedido de patente de invenção possibilita atender com menores custos as normas: de conformidade com a qualidade, metrológicas, e de segurança do trabalho.

[00018] O presente pedido de patente de invenção também permite preservar a durabilidade das balanças integradoras de esteiras transportadoras por depositarem suavemente e automaticamente os pesos padrão sobre a ponte de pesagem no processo de calibração.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[00019] No presente pedido de patente de invenção, pesos padrão são acionados por um atuador, sendo movimentados de forma sincronizada durante a fase de calibração.

DESCRIÇÃO DA FIGURAS

[00020] O dispositivo ora tratado será pormenorizadamente descrito com referência aos desenhos abaixo relacionados, nos quais:

[00021] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva superior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, estando o seu atuador recuado e com os pesos padrão na posição de repouso.

[00022] A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva inferior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, estando seu atuador recuado e com os pesos padrão na posição de repouso.

[00023] A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva superior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, vista essa na qual observa-se o atuador avançado, com os pesos padrão em posição de calibração.

[00024] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva inferior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, vista essa na qual observa-se o atuador avançado, com os pesos padrão em posição de calibração.

[00025] A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva superior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, estando o seu atuador recuado e com os pesos padrão na posição de repouso, a vista em questão retrata a presença das estruturas de suporte dos roletes da correia transportadora.

[00026] A figura 6 ilustra uma vista em perspectiva inferior do dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras, com os pesos padrão em posição de calibração, a vista em questão retrata a presença das estruturas de suporte dos roletes da correia transportadora.

[00027] A figura 7 ilustra uma vista em perspectiva da balança integradora para esteiras transportadoras, do estado da técnica que serve de base para as ilustrações do presente dispositivo e que é retratada no pedido de patente protocolado sob n° PI018080048339 de 31/07/2008 requerido pelo mesmo autor desta, embora se aplique a vários outros tipos, configurações e modelos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00028] De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, o dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras objeto deste pedido de Patente de Invenção é indicado, de modo geral, pela referência numérica 100 e está estruturado em um modelo de balança integradora para esteiras transportadoras que é indicado como 150, que é o modelo retratado no pedido de PI018080048339, depositado em de 31/07/2008 requerido pelo mesmo autor desta, embora se aplique a vários outros tipos, configurações e modelos.

[00029] O mecanismo de transferência do presente invento move os pesos padrão 11 e 12 (fig.1) a partir dos berços de repouso16, 17, 18 e 19 (fig.5) existentes nas vigas 1, 2 (fig.1), para os berços 30, 31, 32, 33 (fig.5) da ponte de pesagem 41 (fig.5) da balança integradora mediante movimento de expansão do atuador 14 (fig.2), nesta implementação constituído de dispositivo pneumático, hidráulico ou elétrico, conectado por articulações aos braços de alavanca 5 e 6 (fig.1), solidários respectivamente aos eixos 4 e 3 (fig.2) e em ângulos complementares e antagônicos (figs.1 e 2).

[00030] A ação do êmbolo do cilindro provoca movimento do braço de alavanca 5 (fig.1) solidaria ao eixo 4 (fig.1). A reação da força exercida é transmitida pelo corpo do cilindro à alavanca simétrica e oposta 6 (fig.1) solidaria ao eixo 3 (fig.1).

[00031] O movimento das alavancas resulta em rotação dos eixos 3 e 4 em sentidos contrários entre si.

[00032] Os eixos 3 e 4 (fig.1) são conectados solidariamente pelos braços 22, 23 (fig.1) e 24, 25 (fig.2) vinculados pelas articulações 7, 8, 9, 10 (fig.4) respectivamente às vigas 1 e 2 (fig.1).

Por construção:

[00033] As articulações 7, 8 (fig.1) são alinhadas de modo coaxial às respectivas articulações 10, 9 (fig.2); as distancias entre os centros de giro das articulações e dos eixos: 7 e 3, 8 e 4 (fig.1), 9 e 4, 10 e 3 (fig.2) são iguais; a distância entre o eixos 3 e 4 (fig.1) é igual à: distância entre os centros de giro das articulações 7 e 8 (fig.1) e também igual à distância entre os centros de giro das articulações 9 e 10 (fig.2); os eixos 3, 4 e os centros de giro das articulações 7, 8 (fig.1), 9, 10 (fig.2) são ortogonais às vigas 1 e 2 (fig.1);

[00034] Os rolamentos 26, 27, 28, 29 (fig. 2) respectivamente nas extremidades dos eixos 3 e 4 (fig.1) conectam o conjunto à carcaça 13 (fig.1) da balança integradora de esteira 150, por sua vez fixa pelas peças de ligação 15, 38, 39 e 40 (fig.2) à estrutura do transportador solidária ao solo.

[00035] As condições de construção acima configuram dois paralelogramos moveis idênticos, conectados pelos eixos 3 e 4 (fig.1) formados por: 1°) viga 1, articulação 8, braço 23 solidário ao eixo 4, eixo 4, rolamento 27, carcaça 13, rolamento 29, eixo 3, braço 22 solidário ao eixo 3, articulação 7. 2°) viga 2, articulação 9, braço 25 solidário ao eixo 4, eixo 4, rolamento 26, carcaça 13, rolamento 28, eixo 3, braço 24 solidário ao eixo 3, articulação 10.

[00036] Os pesos padrão 11 e 12 (fig.1) são dotados de hastes respectivamente (34, 35 e 36, 37 fig.1) que se encontram inicialmente apoiadas nos berços de repouso 16, 17 e 18, 19 (fig.5) solidários às vigas 1 e 2 (fig.1), quando não em calibração.

[00037] O ciclo de calibração consiste em mover os pesos padrão de suas posições de repouso até deposita-los na ponte de pesagem, aguardar a aquisição dos dados de calibração e remove-los de volta às respectivas posições de repouso.

[00038] Pelas propriedades geométricas do paralelogramo os pesos padrão são movidos simultaneamente e paralelamente à carcaça da balança.

[00039] Não há possibilidade de defasagem de movimentos entre os paralelogramos esquerdo e direito por estarem ambos vinculados entre si pelos eixos 3, soldado aos braços 22 e 24 e pelo eixo 4, soldado aos braços 23 e 25 (figs.1 e 2).

[00040] A conexão das vigas 1 e 2 através dos braços soldados 22, 23, 24, 25 impede que um dos eixos (3 ou 4) fique estacionado enquanto o outro se move.

[00041] A movimentação, em resposta ao comando elétrico, ocorre mediante acionamento do atuador 14 (fig.2) cujo embolo 14A ou eixo causa o deslocamento antagônico dos braços 5 e 6 (fig.1) conduzindo os eixos 3 e 4 (fig.1) a girar em sentidos opostos.

[00042] A rotação dos eixos 3 e 4 desloca os braços 22, 23 (fig.1) e 24, 25 (fig.2) articulados às vigas 1 e 2 (fig.1) dos paralelogramos, que deslocam os pesos padrão 11, 12 (fig.1) depositando-os sobre os berços 30, 31, 32, 33 (fig.5) da ponte de pesagem 41 da balança integradora. O atuador 14 permanece acionado enquanto durar a fase de calibração.

[00043] Por construção, o fim de curso do atuador corresponde ao fim de curso dos paralelogramos.

[00044] O curso de deslocamento é feito suficientemente além do necessário para transferência dos pesos, atingindo os berços de repouso posições mais baixas que os berços da ponte de pesagem de modo a não interferirem na calibração.

[00045] As figuras: 1, 2, e 5 mostram o atuador 14 recuado com os pesos padrão 11 e 12 na posição de repouso, onde se encontram apoiados nos berços 16, 17, 18, 19 existentes nas vigas 1 e 2.

[00046] Nas figuras 3, 4 e 6 observa-se o atuador 14 avançado, com os pesos padrão11 e 12 em posição de calibração, apoiados nos berços 30, 31, 32, 33 da ponte de pesagem, sem tocar nos berços 16, 17, 18, 19, cujo formato prevê que fiquem ao redor das hastes 34, 35, 36, 37 dos pesos padrão 11 e 12, porém sem toca-las, quando o conjunto se encontra na posição de calibração com o atuador avançado.

[00047] Ao final da calibração, a remoção dos pesos padrão 11 e 12 da ponte de pesagem 41 ocorre invertendo- se o movimento do atuador 14, de compressão para tração.

[00048] As réguas dos paralelogramos deslocam- se inversamente removendo os pesos padrão 11 e 12 dos berços da ponte de pesagem. Ao atingir o fim de curso de retração, permanecem com os pesos padrão 11 e 12 em repouso com as hastes 34, 35, 36, 37 (fig.6) nos berços 16, 17, 18, 19 (fig.6).

[00049] Nos desenhos que ilustram o presente pedido, as estruturas de suporte dos roletes da esteira recebem as referências 20 e 21 e seus respectivos roletes são indicados como 20A e 21A.

Claims

1. “DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE CALIBRAÇÃO PARA BALANÇAS INTEGRADORAS DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS”, onde o dispositivo automático de calibração para balanças integradoras de esteiras transportadoras (100) é incorporado a uma balança integradora para esteiras transportadoras (150), caracterizado por um mecanismo de transferência que move pesos padrão (11) e (12) a partir dos berços de repouso(16), (17), (18) e (19) existentes nas vigas (1), (2) para os berços (30), (31), (32), (33) da ponte de pesagem (41) da balança integradora (100) mediante movimento de expansão do atuador (14) conectado por articulações aos braços de alavanca (5) e (6), solidários respectivamente aos eixos (4) e (3) em ângulos complementares e antagônicos; a ação do êmbolo do cilindro (14) provoca movimento do braço de alavanca (5) solidaria ao eixo (4), sendo que a reação da força exercida é transmitida pelo corpo do cilindro à alavanca simétrica e oposta (6) solidaria ao eixo (3); o movimento das alavancas resulta em rotação dos eixos (3) e (4) em sentidos contrários entre si; os eixos (3) e (4) são conectados solidariamente pelos braços (22), (23) e 24, 25 vinculados pelas articulações (7), (8), (9), (10), respectivamente, às vigas (1) e (2); rolamentos (26), (27), (28), (29), respectivamente nas extremidades dos eixos (3) e (4), conectam o conjunto à carcaça (13) da balança integradora de esteira (150), por sua vez fixa pelas peças de ligação (15), (38), (39) e (40) à estrutura do transportador solidária ao solo; os pesos padrão (11) e (12) são dotados de hastes respectivamente (34), (35) e (36), (37) que se encontram inicialmente apoiadas nos berços de repouso (16), (17) e (18), (19) solidários às vigas (1) e (2), quando não em calibração.

2. “DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE CALIBRAÇÃO PARA BALANÇAS INTEGRADORAS DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as articulações (7), (8) serem alinhadas de modo coaxial às respectivas articulações (10) e (9); as distâncias entre os centros de giro das articulações e dos eixos: (7) e (3), (8) e (4), (9) e (4), (10) e (3) serem iguais; a distância entre o eixos (3) e (4) é igual à distância entre os centros de giro das articulações (7) e (8) e também igual à distância entre os centros de giro das articulações (9) e (10); os eixos (3), (4) e os centros de giro das articulações (7), (8), (9), (10) são ortogonais às vigas (1) e (2).

3. “DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE CALIBRAÇÃO PARA BALANÇAS INTEGRADORAS DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por no dispositivo automático (100) serem definidos dois paralelogramos moveis idênticos, conectados pelos eixos (3) e (4) formados por: 1°) viga (1), articulação (8), braço (23) solidário ao eixo (4), eixo (4), rolamento (27), carcaça (13), rolamento (29), eixo (3), braço (22) solidário ao eixo (3), articulação (7); 2°) viga (2), articulação (9), braço (25) solidário ao eixo (4), eixo (4), rolamento (26), carcaça (13), rolamento (28), eixo (3), braço (24) solidário ao eixo (3), articulação (10).

4. “DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE CALIBRAÇÃO PARA BALANÇAS INTEGRADORAS DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar um ciclo de calibração que consiste em mover os pesos padrão (11) e (12) de suas posições de repouso até deposita-los na ponte de pesagem, aguardar a aquisição dos dados de calibração e remove-los de volta às respectivas posições de repouso; a movimentação dos pesos padrão (11) e (12) ocorre mediante acionamento do atuador (14) cujo embolo (14A) causa o deslocamento antagônico dos braços (5) e (6) conduzindo os eixos (3) e (4) a girar em sentidos opostos; a rotação dos eixos (3) e (4) desloca os braços (22), (23) e (24), (25) articulados às vigas (1) e (2) dos paralelogramos, que deslocam os pesos padrão (11), (12) depositando-os sobre os berços (30), (31), (32), (33) da ponte de pesagem (41) da balança integradora; o atuador (14) permanece acionado enquanto durar a fase de calibração.