BR102017007572A2 - vácuo compressor de pistão alternativo - Google Patents

Abstract

vácuo-compressor de pistão alternativo. trata-se de um dispositivo denominado de vácuo-compressor de pistão alternativo para uso geral na indústria, agricultura, atividade pesqueira, tratamento de esgotos, entre outras. este tipo de dispositivo apresenta papel fundamental no meio industrial ou agrícola, gerando ar para acionamento de motores pneumáticos ou succionando determinadas misturas, seja ela, sólida, líquida ou na forma de gases, dentro de um ambiente industrial ou não. o vácuo-compressor é constituído de um cabeçote e bloco rígido perfurado. no cabeçote contém conjunto de válvulas e sistema de direcionamento de ar, no bloco ficam alojadas todas as partes constituintes do mecanismo. o mesmo deverá dispor para seu funcionamento de um sistema de transmissão, sistema de sucção e compressão, sistema de válvulas e sistema de direcionamento do ar. o sistema de compressão e sucção é constituído pelo eixo virabrequim, biela e pistão, e por meio do seu movimento realiza a sucção e compressão do ar. o sistema de válvulas é constituído por janelas com feixes de molas que controlam a entrada e saída do ar dentro dos cilindros realizando assim a compressão ou sucção. o sistema de direcionamento do ar é constituído por uma rede de tubos ligados que levam o ar comprimido ou succionado para os pontos de interesse.

Description

(54) Título: VACUO COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO (51) Int. Cl.: F04C 21/00; F04C 25/02; F04C 9/00 (73) Titular(es): UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ (72) Inventor(es): CARLOS ALESSANDRO CHIODEROLI; ROBERTO NUNES ΜΑΙΑ; MARCELO QUEIROZ AMORIM; ELIVÂNIA MARIA SOUSA NASCIMENTO; DANIEL ALBIERO (85) Data do Início da Fase Nacional:

12/04/2017 (57) Resumo: VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO. Trata-se de um dispositivo denominado de vácuo-compressor de pistão alternativo para uso geral na indústria, agricultura, atividade pesqueira, tratamento de esgotos, entre outras. Este tipo de dispositivo apresenta papel fundamental no meio industrial ou agrícola, gerando ar para acionamento de motores pneumáticos ou succionando determinadas misturas, seja ela, sólida, líquida ou na forma de gases, dentro de um ambiente industrial ou não. O vácuo-compressor é constituído de um cabeçote e bloco rígido perfurado. No cabeçote contém conjunto de válvulas e sistema de direcionamento de ar, no bloco ficam alojadas todas as partes constituintes do mecanismo. O mesmo deverá dispor para seu funcionamento de um sistema de transmissão, sistema de sucção e compressão, sistema de válvulas e sistema de direcionamento do ar. O sistema de compressão e sucção é constituído pelo eixo virabrequim, biela e pistão, e por meio do seu movimento realiza a sucção e compressão do ar. O sistema de válvulas é constituído por janelas com feixes de molas que controlam a entrada e saída do ar dentro dos cilindros realizando(...) /8 “VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente patente refere-se a um dispositivo denominado de vácuo-compressor de pistão alternativo para uso geral na indústria, agricultura, atividade pesqueira, tratamento de esgotos, entre outras. O vácuo-compressor é uma máquina com inúmeras aplicações, entre elas, transporte de líquidos e semilíquidos, câmaras de vácuo e controle de fluxo.

[002] Esse tipo de dispositivo apresenta papel fundamental no meio industrial ou agrícola, gerando ar para acionamento de motores pneumáticos ou succionando determinadas misturas, seja ela, sólida, líquida ou na forma de gases, dentro de um ambiente industrial ou não.

[003] O uso desse tipo de dispositivo é indispensável em determinados ambientes, pois não apresentam riscos eminentes para os envolvidos, principalmente, quando trata-se de locais com gases voláteis com risco de explosões, dispensando a utilização de motores elétricos.

[004] Em determinadas situações, a demanda por ar para acionamento dos motores pneumáticos é muito grande, fazendo se necessário à utilização de mais de um tipo de dispositivo ou motores elétricos, tomado a atividade muito onerosa e com baixo rendimento e capacidade técnica.

[005] Portanto, objetivou-se com esse documento desenvolver um dispositivo vácuo-compressor de pistão alternativo capaz de gerar grande quantidade de ar, seja ele, comprimido, pressão positiva, ou succionado e pressão negativa.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [006] O uso de dispositivos pneumáticos tem tornado-se muito comum em toda parte do mundo, podendo ser associado à geração de novas tecnologias e, principalmente, ao fato de que a energia utilizada para acionamento desse mecanismo pode ser considerada limpa, quando utilizada para meios de transportes com pouca eliminação de poluentes atmosféricos.

[007] Na indústria são muitas as aplicações, principalmente, pelo fato da utilização de ar para acionamento de máquinas, reduzir os riscos de acidentes

2/8 em ambientes com grande concentração de gases ou material em suspensão que possam resultar em explosão causando grandes estragos.

[008] Em ambientes hospitalares, que necessita de grande higienização, esse tipo de dispositivo tem seu espaço garantido por ser utilizado como um meio para eliminação ou sucção de determinados fluídos sem a necessidade de entrar em contato com o material, evitando contaminação ou infecção.

[009] Na agricultura sua utilização ainda pode ser considerada muito restrita, no entanto, diversos mecanismos de máquinas e implementos agrícolas são passivos de acionamento pneumático, como os mecanismos dosadores de semeadoras, necessitando de dispositivos geradores de sucção e compressão de alto volume.

[010] Logo é notória a necessidade da criação de dispositivos para geração de vácuo e compressão com alta capacidade, que possam atender os mais variados setores, incluindo o agrícola.

[011] As várias patentes no estado da técnica que existem relacionadas aos fundamentos desta invenção são apresentadas, sendo discutidas abaixo em contraposição aos conceitos da invenção proposta:

[012] PI 0100854-4A trata-se de um mecanismo de sucção, compressão e deslocamento que atua como: bomba para líquidos diversos, bomba de vácuo, compressor para gases diversos, inclusive o ar atmosférico e motor pneumático, hidráulico ou a vapor no qual possui uma carcaça que mancaliza um eixo árvore, que tem uma porção excêntrica de formato radial cilíndrico que executa a função de pistão, cujo movimento excêntrico da referida porção ocorre em todo o perímetro de uma câmara de sucção/compressão de formato oblongo, que é um rasgo localizado no cilindro, sendo que o referido movimento orbitante do pistão dentro da câmara provoca o movimento linear sobe/desce do cilindro guiado em suas faces laterais externas no trilho-guia, sendo que, este movimento permite a abertura e fechamento das janelas de sucção, e das janelas de descarga, dispostas radialmente ao cilindro no trilho-guia onde permitem a comunicação fluida com a câmara de sucção/compressão pelo orifício, ou então diretamente com as janelas de sucção/descarga dispostas axialmente na tampa do mecanismo.

[013] A patente descrita acima em nada se assemelha com a patente ora proposta, pois a mesma trata-se de um mecanismo capaz de gerar vácuo

3/8 e compressão, simultaneamente, a partir de um único mecanismo de acionamento, podendo ser utilizado o compressor separadamente do vácuo, sendo o contrário válido. A mesma dispõe de um bloco e pistões que realizam a sucção e compressão do ar, dispondo ainda de um cabeçote com válvulas e sistema de direcionamento. O mesmo pode ser utilizado para acionamento de motores pneumáticos ou gerar vácuo para mecanismos dosadores de semente de semeadoras-adubadoras.

[014] MU 8800295-0 U2 descreve um vácuo-compressor conformado de chapa, compreendido por motor, montado na carcaça, que aciona um rotor, fechado com uma tampa e dotado de supressor de ruído, succiona o ar pela entrada que circula pelos canais laterais e sai sob pressão pela saída passando pelo supressor de ruídos. O rotor conformado em chapa é um conjunto esquerdo e direito e, soldado e rebitado, assim forma-se a palheta côncava para melhor tração de ar. Estas palhetas cuja concavidade que vai desde a mínima abertura da chapa até a mesma formar 90° perpendicularmente ao diâmetro primitivo do rotor com quantidades variando de 2 a 150 com tamanhos adequados de acordo com a potência do motor estão dispostas angular e radialmente curvadas com raio R ou com sequencia de semiretas voltadas para o sentido de tração do ar ou simplesmente retas. A patente ora proposta não tem nenhuma semelhança com a invenção descrita acima, pois a mesma é constituída de um bloco e pistões que realizam a sucção e compressão do ar pelo movimento ascendente e descendente do pistão, dispondo ainda de um cabeçote com válvulas e sistema de direcionamento do ar comprimido ou succionado, pode ser utilizado para acionamento de motores pneumáticos ou gerar vácuo para mecanismos dosadores de sementes, ao qual seu acionamento pode ser realizado pela tomada de potência do trator ou motores elétricos.

[015] MU 7300284-4 U turbo compressor radial refere-se a um motor que utiliza compressor rotativo tipo palheta a uma bomba injetora, destinado a converter energia química em energia mecânica. A câmara de combustão e os injetores são laterais. Possui cano de retomo formado por rolamentos duplos nas palhetas, guiados por ranhuras em suas tampas e parador racionais formado por duas partes simétricas que comunicam com suas seções por furos. A alimentação ocorre através da bomba injetora do pistão rotativo presa a sua tampa traseira e acionada por seu eixo de transmissão. Suas tampas são imobilizadas na carcaça por parafusos em arcos presos as alças. A patente ora proposta não se assemelha em nada com a presente invenção, pois a mesma tem seu princípio de funcionamento

4/8 baseado em pistões confinados dentro de um bloco com abertura para movimentação dos mesmos. Dispõe de um sistema de direcionamento, succionado ou comprimido e/ou em conjunto para controle de entrada e saída de ar.

[016] PI 9404818-5 A refere-se a um dispositivo que possibilita a utilização compressora de refrigeração em áreas que utilizam de ar comprimido ou vácuo. Trata-se de um dispositivo acoplado em compressor de refrigeração e que não permite perda de óleo, evitando reposições constantes de óleo e dos filtros, diminuindo os custos de manutenção, fornecendo este dispositivo ar puro e de excelente qualidade para os usuários e profissionais em odontologia, medicina, pintura, agropecuária, pulverizações entre outras. Esta tecnologia em nada se assemelha com a patente ora proposta, pois a mesma trata-se de um mecanismo para gerar grandes quantidades de ar, seja ele comprimido ou succionado (vácuo). Podendo o mesmo se utilizado para acionamento de motores pneumáticos ou gerar vácuo em semeadoras-adubadoras pneumáticas.

[017] MU 6400317 trata-se de um aperfeiçoamento em vácuocompressor constituído por carcaça vazada longitudinalmente por uma câmara de pressão cilíndrica no interior da qual situa-se um rotor, cujo eixo encontra-se acoplado a uma caixa de transmissão anterior, tendo um eixo de entrada, acoplável a tomada de força do trator, de modo que a caixa possa ampliar a rotação e transmitir para o rotor. A invenção proposta acima em nada se assemelha com a patente descrita, pois a mesma trata-se de um vácuo-compressor que dispõe de uma carcaça vazada verticalmente por uma câmara de pressão cilíndrica que gera o vácuo e compressão, simultaneamente. A movimentação dos pistões ocorre pela movimentação do eixo virabrequim acionada por uma fonte de potência externa, podendo ser a tomada de potência do trator ou motores elétricos.

[018] PI 0209480-0A trata-se de uma máquina rotativa e método para empregar a máquina rotativa para produzir uma potência de rotação. A máquina possui um alojamento com componentes rotativos embutidos dentro do alojamento, e está configurada como um motor de rotação de combustão interna e externa, um compressor de gás, uma bomba de vácuo, uma bomba de líquido, uma turbina acionadora para gases expansíveis ou líquidos pressurizados. A patente descrita acima em nada se assemelha com a patente ora proposta, pois a mesma trata-se de um vácuo-compressor, acionado a partir de um único mecanismo de acionamento (fonte de potência), podendo ser utilizado o compressor separadamente do vácuo e

5/8 vice-versa. A mesma dispõe ainda de um bloco e pistões que realizam a sucção e compressão do ar. O mesmo pode ser utilizado para acionamento de motores pneumáticos ou gerar vácuo para mecanismos dosadores de sementes de semeadoras-adubadoras, também pode ser utilizado em ambientes industriais ou limpeza de fossas por meio de vácuo.

[019] MU 8300138-7 U refere-se a um vácuo-compressor de canais laterais que é compreendido por um motor acoplado a uma carcaça estampada que aciona um rotor de chapa estampado com 2 a 150 palhetas côncavas cuja concavidade que pode ir desde uma mínima abertura até 89° com relação diâmetro primitivo curvado para frente ou retas dispostas angular e radialmente, dotado de cones com orifícios ou aberturas na confluência da câmara de pressão com a saída e entrada de ar passando o ar pelo supressor de ruído. A patente ora proposta não tem nenhuma semelhança com a invenção descrita acima, pois a mesma é constituída de um bloco rígido, pistões, biela e eixo virabrequim que realizam a sucção e compressão do ar pelo movimento ascendente e descendente dos pistões, dispondo ainda de um cabeçote com válvulas e sistema de direcionamento do ar comprimido ou sobre sucção, podendo ser utilizado para acionamento de motores pneumáticos ou gerar vácuo para mecanismos dosadores, sendo seu acionamento realizado pela tomada de potência de um trator, microtrator ou motores elétricos.

[020] PI 9504131-1 A refere-se a um dispositivo turbocompressor vácuo de alto desempenho que possui um local com entrada e saída de ar, um motor elétrico diretamente conectado a ventoinha para formar o fluxo de ar dentro da entrada de ar e para expulsar o fluxo de ar através da saída de ar. Esta tecnologia em nada se assemelha com a patente ora proposta, pois a mesma trata-se de um mecanismo para gerar grandes quantidades de ar, seja ele comprimido ou succionado (vácuo), onde a entrada do ar dentro dos cilindros ocorre naturalmente pela movimentação dos pistões em seu movimento ascendente e descendente, podendo ser utilizado no setor agrícola ou industrial.

[021] PI 9301292-6 A refere-se a um sistema de acionamento com ar-vácuo de um pistão que possui em seu interior uma peça móvel, elemento cilíndrico, além de uma mangueira que vem de um compressor de ar e presa na parte inferior do cilindro, o ar passa por dentro do cilindro e sai em direção ao pistão, por outra mangueira onde o ar é injetado empurrando o êmbolo para baixo, provocando a rotação de uma roldana e de seu eixo. A peça móvel do cilindro pode ser acionada

6/8 pela roldana, por motores elétricos ou mesmo o cilindro e a peça móvel sejam substituídos por solenóides, sensores, bomba de vácuo, compressor de ar, sendo tudo acionado por circuito eletrônico. A invenção proposta acima em nada se assemelha com a patente descrita, a mesma trata-se de um vácuo-compressor que dispõe de uma carcaça vazada no sentido vertical por uma câmara de pressão cilíndrica no interior onde situa-se um eixo virabrequim, acoplado a uma transmissão anterior, acoplável a tomada de força do trator ou outra fonte de potência externa.

[022] A patente ora proposta visa trazer algo inovador capaz de ocupar lugar de destaque quando comparado com outros dispositivos vácuocompressor de pistão alternativo para uso geral na indústria, agricultura, aquicultura, tratamento de esgotos, entre outras.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [023] Trata-se de um dispositivo vácuo-compressor de pistão alternativo para uso geral na indústria, agricultura, aquicultura, tratamento de esgotos, entre outras. Para seu funcionamento dispõe de um sistema de transmissão, sistema de sucção e compressão, sistema de válvulas e sistema de direcionamento do ar.

[024] O sistema de transmissão é responsável por receber o movimento gerado pela fonte de potência e aumentar a rotação, direcionado por meio de correias ou correntes para o ponto de acoplamento do eixo virabrequim.

[025] O sistema de compressão e sucção é constituído pelo eixo virabrequim, biela e pistão que pelo seu movimento realiza a sucção e compressão do ar.

[026] O sistema de válvulas é constituído por janelas com feixes de molas que determinam a entrada e saída do ar dentro dos cilindros determinando assim a compressão ou sucção.

[027] O sistema de direcionamento do ar é constituído por uma rede de tubos ligados que levam o ar comprimido ou succionado para os pontos de interesse.

[028] A mesma possui diversas aplicações poderá ser destinada para área indústria, agricultura, aquicultura, tratamento de esgotos, entre outras.

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BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [029] Para que o modelo de dispositivo possa ser compreendido em sua plenitude, os desenhos abaixo os representam em sua plenitude, podendo ser compreendidos por qualquer profissional da área.

[030] Figura 1. Representação completa do dispositivo onde podemos observar o cabeçote (1) e o bloco (2).

[031] Figura 2. Apresenta uma vista em corte onde podemos observar o pistão (3), biela (4) e o eixo virabrequim (5).

[032] Figura 3. Mostra o sistema de direcionamento do ar (7), placas para controle de fluxo (6) e molas de compressão das placas (5).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [033] De acordo com a presente invenção é proporcionado um dispositivo vácuo-compressor de pistão para uso geral na indústria, aquicultura, tratamento de esgotos e agricultura, principalmente, em semeadoras-adubadoras.

[034] A Figura 1 apresenta o dispositivo onde podemos observar o cabeçote (1) e o bloco (2). No bloco ficam alojadas todas as partes constituintes do mecanismo, ficando em sua extremidade superior o cabeçote.

[035] A Figura 2 apresenta vista em corte onde podemos observar o pistão (3), biela (4) e virabrequim (5), sendo estes componentes os principais responsáveis pela sucção e compressão do ar.

[036] A Figura 3 mostra o sistema de direcionamento do ar (7), placas para controle de fluxo (6) e molas de compressão das placas (5), mecanismos que atuam de forma sincronizada e simultânea.

[037] É, portanto, objeto da presente invenção um dispositivo su cção e compressão, podendo ser utilizado na indústria, agricultura, aquicultura, tratamento de esgotos, entre outras, onde o dito equipamento compreende:

[038] a. Um sistema de transmissão e ponto de acoplamento na fonte de potência.

[039] b. Um bloco rígido perfurado onde os demais componentes estão alojados.

8/8 [040] c. Um cabeçote contendo um conjunto de válvulas e sistema de direcionamento de ar.

[041] d. Sistema de compressão e sucção constituído pelo eixo virabrequim, biela e pistão.

[042] Em segundo aspecto, a presente invenção provê um dispositivo sucção e compressão, onde o dito equipamento compreende:

[043] - Meios para realizar sucção e compressão do ar gerado pelos componentes atuantes.

[044] - Meios para transferir o movimento gerado pela fonte de potência até os mecanismos responsáveis pela sucção e compressão.

[045] - Meios para direcionamento do ar para os pontos de interesse.

[046] - A invenção aqui descrita não está limitada a essa concretização e, aqueles com habilidade técnicas irão perceber que, qualquer característica particular nela introduzida, deve ser entendida apenas como algo que foi descrito para facilitar a compreensão e não podem ser realizadas sem se afastar do conceito inventivo descrito. As características limitantes do objeto da presente invenção estão relacionadas às reivindicações que fazem parte do presente relatório.

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Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO para uso geral na indústria, agricultura, atividade pesqueira, tratamento de esgotos, entre outras, caracterizada por um cabeçote (1), um bloco (2), o mesmo deverá acomodar as demais partes constituintes do dispositivo, além de sistema de válvulas (Figura 3), um sistema de compressão e sucção (Figura 2), um sistema de direcionamento do ar (7), placas para controle de fluxo (6) e molas de compressão das placas (5) mecanismo esse que atuam de forma sincronizada e simultânea.
2. 2 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um cabeçote (1) e um bloco rígido perfurado (2), no cabeçote (1) contém um conjunto de válvulas e sistema de direcionamento de ar, no bloco (2) é o local onde ficam alojadas todas as partes constituintes do mecanismo, ficando na sua extremidade superior o cabeçote (1).
3. 3 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um sistema de válvulas constituído por janelas com feixes de molas (5) que controlam a entrada e saída do ar dentro dos cilindros realizando assim a compressão ou sucção.
4. 4 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por um sistema responsável pela sucção e compressão de ar composto de pistão (3), biela (4) e eixo virabrequim (5).
5. 5 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por apresentar um sistema de direcionamento do ar (7) constituído por uma rede de tubos ligados que levam o ar comprimido ou succionado para os pontos de interesse, além de placas para controle de fluxo (6) e molas de compressão das placas (5), mecanismos estes que atuam de forma sincronizada e simultânea.
6. 6 - VÁCUO-COMPRESSOR DE PISTÃO ALTERNATIVO e de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por realizar a sucção e compressão do ar em diversos equipamentos, seja de uso industrial ou agrícolas, principalmente, em semeadoras-adubadoras, que utiliza de meios para realizar o acionamento de equipamentos agrícolas, meios para transferir o movimento gerado pela fonte de potência até os mecanismos responsáveis pela sucção e compressão do ar e meios para direcionamento do ar para os pontos de interesse.

   Petição 870180055062, de 26/06/2018, pág. 2/3

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   DESENHOS TÉCNICOS

   Petição 870180055062, de 26/06/2018, pág. 3/3

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