BR102018006507A2 - Conjunto de roletes para correia transportadora - Google Patents

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BR102018006507A2
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Rodrigo Alfredo Gomes
Andrzej Niklewski
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Metso Brasil Industria E Comércio Ltda.
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Abstract

o conjunto em questão, transversal à direção de deslocamento da correia transportadora (ct), compreende dois roletes laterais (30), inclinados, e dois roletes centrais (40), sendo cada um dos roletes (30,40) montado em torno de um respectivo eixo (31,41). o eixo (31) de cada rolete lateral (30) tem um extremo superior (31a) articulado em uma respectiva porção de suporte (ps), disposta em um dos lados da correia transportadora (ct), sendo que o eixo (41) de cada rolete central (40) tem extremos (41a) montados em lados opostos (20a) de uma armação (20) em balancim, cada um dos lados opostos (20a) da armação (20) sendo medianamente articulado, de modo suspenso, no extremo inferior (31b) do eixo (31) de um respectivo rolete lateral (30).

Description

“CONJUNTO DE ROLETES PARA CORREIA TRANSPORTADORA
Campo da invenção [001] A presente invenção diz respeito uma construção aplicada ao conjunto de roletes montado em cada um dos suportes de sustentação de uma correia transportadora de material a granel, para prover apoios rotativos espaçados, ao longo da extensão da correia transportadora, por uma distância projetada para otimizar o número de conjuntos de roletes e suportes, sem provocar um indevido aumento da potência requerida para mover a correia, em função de atritos internos do material a granel, de deformação da correia em contato com os roletes de cada suporte e ainda de atritos para girar cada rolete.
Antecedentes da invenção [002] São bem conhecidos da técnica os conjuntos de roletes do tipo ilustrado na figura 1 dos desenhos anexos e que são montados, cada um, em um suporte que compreende uma armação básica 10, disposta transversalmente à coreia transportadora CT e incorporando, superiormente, duas colunas extremas 11, mais elevadas, e duas colunas medianas 12, menos elevadas. Entre cada coluna extrema 11 e cada confrontante coluna mediana 12 é rotativamente montado um respectivo rolete lateral 30, inclinado, sendo que entre as duas colunas medianas 12 é rotativamente montado pelo menos um rolete central 40. Essa construção pode ser observada em vários documentos como, por exemplo, nas figuras 1 e 2 do pedido de patente US 2002/0050444 A1.
[003] A figura 1 dos desenhos anexos ilustra ainda uma típica distribuição de carga sobre o conjunto de roletes de um suporte S de correia transportadora CT, sendo que ce40a de
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15% da carga total é aplicada a cada um dos roletes laterais 30, enquanto que ce40a de 70% da carga total é aplicada ao rolete central 40.
[004] É de conhecimento dos técnicos na matéria que pode ser bastante elevada a energia requerida para o acionamento, em deslocamento linear, de uma correia transportadora, mesmo quando disposta em trajeto horizontal.
[005] A figura 1A dos desenhos anexos ilustra, de modo esquemático, a distância W entre cada dois roletes centrais 40 de dois suportes S consecutivos, ilustrando a movimentação ondulante da correia transportadora CT em função do vão livre entre os referidos roletes centrais 40. Essa movimentação ondulante da correia aumenta o atrito interno do material a granel M sendo transportado, sendo esse um primeiro fator de determinação da potência requerida para mover a correia.
[006] Um segundo fator definidor da potência requerida para mover a correia transportadora CT é a deformação dessa última quando, em movimentação com carga, contata um rolete, particularmente o rolete central 40, conforme ilustrado na figura 1B dos desenhos anexos. Esse efeito não varia de modo linear, mas sim de modo exponencial com o aumento da carga de material a granel M sobre a correia transportadora CT.
[007] Um te40eiro fator determinante da potência requerida para a movimentação da correia transportadora CT é definido pelo atrito para girar um rolete. Esse atrito é propo40ional à carga sobre a correia e ainda ao diâmetro de rolamento e do eixo do rolete. Quanto maior for o diâmetro do eixo do rolete, maior será o atrito. Como o diâmetro do eixo e dos rolamentos é definido em função da carga sobre eles aplicada, a redução dessa carga permite o uso de roletes com
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3/11 eixos e rolamentos de menor diâmetro e, assim, com menor atrito de giro.
[008] Uma conhecida solução para reduzir os fatores de aumento da potência requerida é aquela ilustrada na figura 2 dos desenhos anexos e também nas figuras 3 a 6 e 9 a 11 do documento US 2002/0050444 A1, segundo a qual as duas colunas medianas 12 da armação básica 10 sustentam, de modo pivotante, os extremos medianos e opostos de uma armação 20, em balancim, na qual são rotativamente montados dois roletes centrais 40, paralelos e afastados entre si.
[009] Nessa segunda disposição construtiva conhecida, os dois roletes laterais 30 e a armação 20, carregando os dois roletes centrais 40, são rotativamente montados em apoios rígidos, definidos pelas colunas extremas 11 e pelas colunas medianas 12, permitindo a redução dos fatores relacionados à potência requerida para mover a correia transportadora CT.
[010] O uso dos dois roletes centrais 40 permite uma sensível redução da distância W entre os roletes centrais confrontantes de cada dois conjuntos consecutivos, diminuindo o movimento ondulante da correia transportadora CT e, assim, as perdas de potência por atrito entre as partículas do material a granel sendo transportado.
[011] A montagem dos dois roletes centrais 40 na armação 20 permite reduzir à metade a pressão de contato entre a correia transportadora CT e o rolete central 40 de ataque em cada suporte S, diminuindo, de modo mais que proporcional, a resistência produzida pelo contato da correia contra o rolete central 40 de ataque.
[012] Adicionalmente, a duplicidade de roletes centrais 40 permite reduzir substancialmente a carga do material a
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4/11 granel M sobre eles e, consequentemente, o diâmetro do eixo e dos rolamentos, diminuindo a resistência de rolagem dos roletes.
[013] Os efeitos positivos dessa segunda montagem, com dois roletes centrais 40 na armação 20 em balancim, estão esquematicamente ilustrados na figura 3 dos desenhos anexos, podendo ser dito que essa disposição construtiva conhecida permite, quando aplicada a correias transportadoras horizontais de grande extensão, uma redução em cerca de 25% a 35% na potência requerida para mover a correia, provocando não só uma significativa diminuição no consumo de energia para mover a correia, como uma considerável simplificação e redução de custo no sistema de acionamento, incluindo redutores, polias e outros componentes.
[014] Apesar das vantagens acima citadas e relacionadas aos conjuntos de roletes em cada suporte S, compreendendo dois roletes laterais 30 e dois roletes centrais 40 em balancim, essa conhecida construção exige precisão dimensional na construção e na montagem do suporte S e requer a paralização da coreia transportadora CT para a substituição de um ou mais roletes laterais 30 ou centrais 40 de cada conjunto no respectivo suporte S, o que se constitui em aspecto negativo bastante relevante em longos sistemas de movimentação de material a granel.
Sumário da invenção [015] Em função dos inconvenientes dos conhecidos conjuntos de roletes para uma correia transportadora, no que se refere à precisão dimensional e de montagem dos suportes e ainda à dificuldade de manutenção dos roletes com a correia em operação, a presente invenção tem o objetivo de prover um
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5/11 conjunto de roletes, definido por dois roletes laterais inclinados e dois roletes centrais e que pode ser facilmente montado e desmontado de um respectivo suporte estrutural, com a correia transportadora em movimento operacional sob carga, sem exigir precisão dimensional na construção e montagem do suporte e provendo as vantagens de redução dos fatores definidores da potência requerida para movimentação da correia.
[016] De acordo com a invenção, o conjunto de roletes é disposto transversalmente à direção de deslocamento da correia transportadora e compreende dois roletes laterais inclinados e dois roletes centrais, horizontais e paralelos entre si, cada um dos roletes lateral e central sendo montado, de modo giratoriamente livre, em torno de um respectivo eixo, sendo que o eixo de cada rolete lateral tem um extremo superior articulado em uma respectiva porção de suporte, disposta em um dos lados da correia transportadora, e um extremo inferior, sendo que o eixo de cada rolete central tem extremos opostos montados em lados opostos de uma armação em balancim, cada um dos lados opostos da armação sendo medianamente articulado no extremo inferior do eixo de um respectivo rolete lateral.
[017] Com a construção acima, o conjunto de roletes objeto da presente invenção passa a ter os dois roletes centrais montados em uma armação em balancim, mantida horizontalmente suspensa por sua articulação mediana nos extremos inferiores dos eixos dos dois roletes laterais inclinados, sendo o extremo superior do eixo, de cada um dos roletes laterais, articulado em uma respectiva porção de suporte, em um respectivo lado da correia transportadora.
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6/11 [018] Na solução em questão, os roletes laterais e a armação em balancim, carregando os dois roletes centrais, ficam dispostos como uma corrente suspensa entre as duas porções de suporte, exigindo precisão dimensional e de montagem substancialmente menor do que aquela exigida para as soluções nas quais os roletes laterais e centrais têm os extremos de seus eixos diretamente montados em um suporte disposto transversalmente à correia.
[019] Além da vantagem acima, a solução em questão permite que o conjunto de roletes suspensos seja facilmente substituído, bastando, para tanto, que o extremo superior do eixo de cada rolete lateral seja desencaixado de sua articulação à respectiva porção de suporte, mesmo com a correia transportadora em movimento.
Breve descrição dos desenhos [020] A invenção será descrita a seguir, fazendo-se referência aos desenhos anexos, dados a título de exemplo de possíveis concretizações para o conjunto de roletes em questão e nos quais:
[021] A figura 1 representa uma vista em corte transversal de uma correia transportadora com uma carga de material a granel, ilustrando um conjunto de roletes montados em um suporte, de acordo com uma construção da técnica anterior;
[022] A figura 1A ilustra, de modo esquemático, o vão livre entre dois conjuntos de roletes do tipo ilustrado na figura 1 e ainda a movimentação ondulante da correia transportadora em função do vão livre entre os roletes centrais dos dois conjuntos consecutivos;
[023] A figura 1B ilustra, de modo esquemático, a
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7/11 deformação elástica da correia transportadora quando, em movimentação com uma carga de material a granel, contata o rolete central de um conjunto de roletes;
[024] A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de outra construção da técnica anterior, na qual um suporte sustenta não só os roletes laterais inclinados, como também uma armação em balancim na qual são montados dois roletes centrais;
[025] A figura 3 ilustra, de modo esquemático, o menor vão livre entre dois conjuntos de roletes do tipo ilustrado na figura 2 e ainda a consequente menor movimentação ondulante da correia transportadora;
[026] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva do conjunto de roletes da presente invenção, na qual dois roletes laterais inclinados têm o extremo superior de seus eixos articulado a uma respectiva porção de suporte e o extremo inferior de seus eixos articulando, de forma suspensa, lados opostos de uma armação em balancim, na qual são montados dois roletes centrais;
[027] A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva da armação em balancim ilustrada na figura 4;
[028] As figuras 5A e 5B ilustram vistas em perspectiva de mais duas possíveis configurações exemplificativas para a armação em balancim;
[029] A figura 6 ilustra o posicionamento relativo dos eixos dos roletes do conjunto e uma possível construção para a inte30igação articulada entre os extremos inferiores dos eixos dos roletes laterais e os extremos opostos de um eixo central de mancalização da armação em balancim;
[030] A figura 6A representa um detalhe ampliado da
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8/11 figura 6, ilustrando a inte30igação articulada entre o extremo inferior do eixo de um rolete lateral e um adjacente extremo do eixo central da armação em balancim; e [031]
A figura 6B representa um detalhe ampliado da figura 6, ilustrando o elemento de inte30igação articulada entre o extremo superior do eixo de um rolete lateral e uma respectiva porção de suporte.
Descrição da invenção [032]
Conforme ilustrado nas figuras de desenho já anteriormente mencionado, a invenção diz respeito a um conjunto de roletes disposto transversalmente à direção de deslocamento de uma correia transportadora CT e compreendendo dois roletes laterais 30, inclinados, e dois roletes centrais
40, horizontais e paralelos entre si, cada um dos roletes lateral 30 e central 40 sendo montado, de modo giratoriamente livre, em torno de um respectivo eixo lateral 31 e central
41.
[033] De acordo com a invenção, o eixo 31 de cada rolete lateral 30 tem um extremo superior 31a articulado em uma respectiva porção de suporte PS, disposta em um dos lados da correia transportadora CT, e um extremo inferior 31b, que é mantido suspenso, conforme descrito adiante, sem nenhum apoio no suporte S.
[034] Conforme ilustrado na figura 4, o suporte S pode ser construído de diferentes formas, desde que apresente duas porções de suporte PS elevadas, por exemplo, na forma de trilhos horizontais, elevados e paralelos à correia transportadora CT.
[035] O eixo 41 de cada rolete central 40 tem extremos 41a, opostos e montados em lados opostos 20a de uma armação
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20, em balancim, ditos lados opostos da armação 20 sendo paralelos entre si e à direção de deslocamento linear da correia transportadora CT. Cada um dos lados opostos 20a da armação 20 é medianamente articulado, de modo suspenso, no extremo inferior 31b do eixo 31 de um respectivo rolete lateral 30. Assim, o conjunto de roletes permanece suspenso apenas pela articulação dos extremos superiores 31a dos eixos 31 dos roletes laterais 30 nas respectivas porções de suporte PS .
[036] A armação 20 pode ser construída de diferentes maneiras, sendo que os desenhos ilustram apenas algumas das possíveis configurações, segundo as quais cada lado da armação 20 compreende uma travessa 21 tendo porções extremas 21a, opostas entre si e em cada uma das quais é montado um dos extremos 41a do eixo 41 de um dos roletes centrais 40.
[037] Nas construções ilustradas exemplificativamente, as porções extremas 21a das travessas 21 são providas, cada uma, de um rebaixo superior 21b em cada um dos quais é encaixado e retido um extremo 41a do eixo 41 de um dos roletes centrais 40. Essa disposição permite rápidas e simples operações de montagem e desmontagem dos roletes centrais 40 em relação à armação 20.
[038] Na figura 5A é ilustrada uma armação 20 na qual as travessas 21 são unidas entre si por duas longarinas 22, internas aos roletes centrais 40 e transversais à direção de deslocamento da correia transportadora CT. Cada travessa 21 é medianamente provida de um furo passante 21c através do qual é disposto um extremo 23a de um eixo de armação 23, para que esse extremo 23a do eixo de armação 23 seja articulado ao extremo inferior 31b do eixo 31 de um dos roletes laterais
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10/11 .
[039] Uma variante construtiva da construção de armação 20 é ilustrada na figura 5. Nessa configuração, a armação 20 compreende ainda uma longarina tubular central 24 disposta entre as duas longarinas 22, unindo as travessas 21 e tendo seus extremos abertos através dos furos passantes 21c providos nas adjacentes travessas 21, sendo o eixo de armação 23 alojado no interior da longarina tubular central 24.
[040] Em outra construção para a armação 20, ilustrada na figura 5B, as travessas 21 da armação 20, em balancim, são unidas entre si por uma longarina tubular central 24, tendo extremos abertos através dos respectivos furos passantes 21c, providos nas adjacentes travessas 21. Também nesse caso, a longarina tubular central aloja o eixo de armação 23 que tem seus extremos 23a dispostos através dos furos passantes 21c das travessas 21 e articulados ao extremo inferior 31b do eixo 31 de um respectivo rolete lateral 30.
[041] A articulação entre o extremo inferior 31b do eixo de cada rolete lateral 30 e o adjacente extremo 23a do eixo de armação 23 pode ser realizada de diferentes maneiras como, por exemplo, pelo pivotamento, dos extremos confrontantes dos dois citados eixos, nos extremos opostos de um curto braço de articulação 35.
[042] De modo semelhante, a articulação entre o extremo superior 31a do eixo 31 de cada rolete lateral 30 e a respectiva porção de suporte PS pode ser feita de diferentes maneiras como aquela ilustrada nas figuras 4, 6 e 6A, segundo a qual é provido um tirante de suspensão 36,por exemplo uma corrente, com um extremo acoplado ao eixo 31 e com o extremo oposto terminando em gancho 37 encaixável na respectiva
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11/11 porção de suporte PS.
[043] Apesar de terem sido aqui ilustradas apenas algumas configurações para o conjunto de roletes em questão, deve ser entendido que poderão ser feitas diversas alterações de forma e de disposição física de suas partes componentes, sem que se fuja do conceito inventivo definido no quadro reivindicatório que acompanha o presente relatório.

Claims (3)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1- Conjunto de roletes para coreia transportadora, disposto transversalmente à direção de deslocamento da correia transportadora (CT) e compreendendo dois roletes laterais (30), inclinados para fora e para cima, e dois roletes centrais (40), horizontais e paralelos entre si, cada um dos roletes lateral (30) e central (40) sendo montado, de modo giratoriamente livre, em torno de um respectivo eixo (31, 41), sendo o conjunto caracterizado pelo fato de o eixo (31) de cada rolete lateral (30) ter um extremo superior (31a) articulado em uma respectiva porção de suporte (PS), disposta em um dos lados da correia transportadora (CT), e um extremo inferior (31b), sendo que o eixo (41) de cada rolete central (40) tem extremos (41a), opostos e montados em lados opostos (20a) de uma armação (20) em balancim, cada um dos lados opostos (20a) da armação (20) sendo medianamente articulado, de modo suspenso, no extremo inferior (31b) do eixo (31) de
    um respectivo rolete lateral (30). 2- Conjunto de roletes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os lados opostos (20a) da armação (20), em balancim, serem paralelos entre si e à direção de deslocamento da correia transportadora (CT), cada um
    compreendendo uma travessa (21) tendo porções extremas (21a), opostas entre si e em cada uma das quais é montado um dos extremos (41a) do eixo (41) de um dos roletes centrais (40)
    3- Conjunto de roletes, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de as porções extremas (21a) das travessas (21) serem providas, cada uma, de um rebaixo superior (21b) em cada um dos quais é encaixado e retido um extremo (41a) do eixo (41) de um dos roletes centrais (40).
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  2. 2/3
    4- Conjunto de roletes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de as travessas (21) da armação (20), em balancim, serem unidas entre si por duas longarinas (22), transversais à direção de deslocamento da correia transportadora (CT), sendo cada travessa (21) medianamente provida de um furo passante (21c) através do qual é disposto um extremo (23a) de um eixo de armação (23), sendo que cada extremo (23a) do eixo de armação (23) é articulado ao extremo inferior (31b) do eixo (31) de um dos roletes laterais (30) .
    5- Conjunto de roletes, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a armação (20) compreender ainda uma longarina tubular central (24) disposta entre as duas longarinas (22), unindo as travessas (21) e tendo seus extremos abertos através dos furos passantes (21c) providos nas adjacentes travessas (21), sendo o eixo de armação (23) alojado no interior da longarina tubular central (24).
    6- Conjunto de roletes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de as travessas (21) da armação (20), em balancim, serem unidas entre si por uma longarina tubular central (24), tendo extremos abertos através de respectivos furos passantes (21c) providos nas adjacentes travessas (21), dita longarina tubular central alojando um eixo de armação (23) que tem extremos (23a) dispostos através dos furos passantes (21c) das travessas (21) e articulados ao extremo inferior (31b) do
    eixo (31) de um respectivo rolete lateral (30) . 7- Conjunto de roletes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de a articulação entre o extremo inferior (31b) do eixo (31) de
    Petição 870180025727, de 29/03/2018, pág. 18/27
  3. 3/3
    cada rolete lateral (30) e o adjacente extremo (23a) do eixo
    de armação (23) ser realizada por seu pivotamento nos extremos opostos de um braço de articulação (35).
    8- Conjunto de roletes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de a
    articulação entre o extremo superior (31a) do eixo (31) de
    cada rolete lateral (30) e a respectiva porção de suporte
    (PS) ser realizada por um tirante de suspensão (36) com um extremo acoplado ao eixo (31) e com o extremo oposto
    terminando em gancho (37) encaixável na respectiva porção de
    suporte (PS).
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