BR112012019143B1

BR112012019143B1 - dispositivo de orientação de um sistema de aspiração e sistema de aspiração de poeiras.

Info

Publication number: BR112012019143B1
Application number: BR112012019143A
Authority: BR
Inventors: Vasseur Patrice
Original assignee: Mersen France Amiens Sas
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2020-02-04
Also published as: DE11705946T1; FR2955980A1; US20120324673A1; DK2532078T3; EP2532078B1; CA2787600A1; FR2955980B1; HUE046196T2; EP2532078A1; RS59385B1; WO2011092441A1; PT2532078T; ES2747796T3; SI2532078T1; PL2532078T3; US9293967B2; CA2787600C; BR112012019143A2

Abstract

patente de invenção: "dispositivo de orientação de ar em um sistema de aspiração para uma máquina elétrica". a presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação (10) de um sistema de aspiração, esse sistema de aspiração sendo destinado a aspirar a poeira gerada por uma escova (1) que se atrita sobre um elemento rotativo (2) de uma máquina elétrica giratória, o dispositivo de orientação (10) sendo ajustado de forma a concentrar um fluxo de ar (f), gerado pelo sistema de aspiração, nas proximidades da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo (2). o dispositivo de orientação define pelo menos uma câmara de aspiração (12) conformada de modo a se abrir em direção ao elemento rotativo, pelo menos uma câmara que comporta paredes que se estendem segundo uma direção longitudinal, de modo que esse conjunto seja conformado de modo a envolver uma parte de escoiva próxima dessa extremidade. a invenção refere-se também a um sistema de aspiração, compredendendo esse dispositivo de orientação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE ORIENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE ASPIRAÇÃO E SISTEMA DE ASPIRAÇÃO DE POEIRAS.

[0001] A presente invenção refere-se ao domínio dos portaescovas e, mais particularmente, os porta-escovas para máquinas elétricas giratórias.

[0002] Um dispositivo porta-escova é um conjunto de elementos que serve para portar ou manter no lugar uma escova de uma máquina elétrica giratória, por exemplo, um motor ou um gerador.

[0003] Uma escova, habitualmente à base de grafite, permite assegurar a transmissão da potência elétrica entre um elemento móvel e um elemento fixo.

[0004] Um dispositivo porta-escova tem por objetivo manter a escova em contato com a superfície móvel da máquina elétrica giratória, por exemplo, um coletor ou um anel, exercendo sobre essa escova uma certa pressão. Habitualmente, a pressão é assegurada por intermédio de um dispositivo elástico, tal como uma mola.

[0005] Poeiras são geradas devido ao atrito da escova contra o elemento móvel. Essas poeiras são capazes de levar a uma degradação do estado de superfície do coletor ou do anel e/ou cisalhamentos mecânicos e/ou defeitos de isolamento elétrico.

[0006] O documento WO 00/69049 descreve um sistema de aspiração da poeira gerada por uma escova, compreendendo um dispositivo de coleta na traseira da escova.

[0007] Existe uma escova para um dispositivo mais compacto.

[0008] A invenção tem por objeto um dispositivo de orientação de um sistema de aspiração, esse sistema de aspiração sendo destinado a aspirar a poeira gerada por uma escova que se atrita sobre elemento rotativo de uma máquina elétrica giratória, o dispositivo de orientação sendo disposto, de forma a concentrar um fluxo de ar, gerado pelo

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2/12 sistema de aspiração, nas proximidades da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo. O dispositivo de orientação define pelo menos uma câmara de aspiração conformada de forma a se abrir para o elemento rotativo, pelo menos uma câmara que comporta um conjunto de paredes que se estendem segundo uma mesma direção longitudinal. Esse conjunto de paredes é conformado para envolver uma parte de escova próxima dessa extremidade em contato com o elemento rotativo.

[0009] Esse dispositivo de orientação pode assim ser relativamente compacto e fácil de instalar.

[0010] Essa(s) parede(s) estendendo-se segundo a direção longitudinal serão ditas verticais no presente pedido.

[0011] A(s) parede(s) vertical(is) envolvendo a escova, sobre uma parte pelo menos de sua altura, o conjunto formado pela escova e o dispositivo de orientação pode ocupar um volume relativamente restrito. Esse conjunto pode, portanto, ser colocado em uma instalação mais facilmente que o sistema do documento discutido acima.

[0012] O número dessas paredes verticais pode ser de quatro, em particular para uma escova de forma geral de piso, mas é evidente que se pode(m) prever uma, duas, três paredes, cinco paredes, ou mais. Notadamente, para uma escova com uma base circular, seria vantajoso prever um dispositivo de orientação com uma única parede circular, com um diâmetro interno ligeiramente superior ao diâmetro externo da base da escova, a fim de se ajustar ao máximo à escova. Para uma escova de base hexagonal, seria vantajoso prever um dispositivo de orientação com uma seção hexagonal, a fim de se ajustar ao máximo a escova. De maneira geral, é vantajoso que o conjunto de paredes tenha uma seção correspondente um ligeiro aumento da base da escova, a fim de poder receber escova, permanecendo relativamente próximo dessa escova.

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3/12 [0013] No caso de um conjunto de quatro paredes, cada uma dessas paredes pode vantajosamente ser plana e perpendicular às duas paredes que lhe são adjacentes, de modo que a seção do conjunto de paredes seja sensivelmente retangular ou mesmo quadrada. O conjunto de paredes pode assim ser adaptado às escovas de forma geral calçada.

[0014] As paredes podem ser planas e solidarizadas umas às outras com arredondados ou não. As paredes podem eventualmente ser curvas, e se estender segundo uma mesma direção, de modo a formar um cilindro.

[0015] Compreender-se-á que a câmara de aspiração pode ser definida por um volume aberto sobre um único de seus lados, a fim de dirigir de forma mais adequada ao fluxo de aspiração.

[0016] Por uma parte de escova próxima dessa extremidade em contato com o elemento rotativo, compreender-se-á que as extremidades de pelo menos determinadas paredes verticais da câmara de aspiração permanecem acima da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo, a fim de que o dispositivo de orientação não constitua um obstáculo para a passagem do elemento rotativo. Todavia, o dispositivo de orientação envolve uma parte da escova nas proximidades da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo, permitindo notadamente envolver o mais próximo da superfície da escova em contato com o elemento rotativo e assim limitar qualquer escapamento de poeiras.

[0017] Essa configuração pode notadamente permitir concentrar mais eficazmente o fluxo de ar e limitar a dispersão no arda poeira gerada pelo atrito entre a escova e o elemento móvel.

[0018] Por nas proximidades, compreender-se-á que o dispositivo virá suficientemente próximo do elemento rotativo para limitar a dispersão das poeiras, sem, todavia, entrar em contato com o

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4/12 elemento giratório.

[0019] De acordo com um modo de realização particular, o espaço entre o dispositivo de orientação e o elemento giratório pode estar compreendido entre 2 e 4 mm.

[0020] Vantajosamente, o dispositivo de orientação pode comportar pelo menos duas paredes verticais, das quais uma se estende mais do que a outra do lado da abertura em direção ao elemento rotativo, de modo que, quando esse dispositivo de orientação é instalado em torno da parte da escova em contato com o elemento rotativo, uma dessas paredes permanece acima da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo, de forma a deixar passar esse elemento rotativo, quando em rotação, e a outra dessas paredes, dita lateral, se estende, além disso, isto é, por convenção abaixo, da extremidade da escova em contato com elemento rotativo.

[0021] Essa parede lateral ou essas duas paredes laterais pode(m) assim formar uma aba para concentrar mais ainda a poeira.

[0022] Para mais compacidade ainda, poder-se-á prever que a câmara de aspiração seja centrada em torno da escova.

[0023] As paredes verticais podem ficar, relativamente, próximas dos lados da escova.

[0024] A extremidade da escova em contato com o elemento rotativo pode ser apenas grosseiramente plana. Em particular, essa extremidade pode ter uma forma sensivelmente complementar da forma do elemento rotativo, devido ao desgaste ligado ao atrito.

[0025] Essa extremidade, destinada a ser atritada contra o elemento rotativo, pode ser dita horizontal por oposição aos lados verticais da escova, destinados a serem envolvidos pela câmara sobre uma parte de sua altura. Compreender-se-á que a extremidade de atrito pode formar um ângulo não reto com esses lados ditos verticais:

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5/12 por exemplo, basta para isto que a escova seja levada em atrito contra uma parte do elemento rotativo não perpendicular à direção longitudinal da escova, dita vertical.

[0026] Mais particularmente, o dispositivo de orientação poderá definir duas ou mais câmaras de aspiração. Uma pluralidade de câmaras de aspiração poderia permitir concentrar mais eficazmente o fluxo de aspiração. Por exemplo, caso se divida a câmara de aspiração em duas partes e que se ligue cada câmara a um fluxo de aspiração, cada câmara terá então um fluxo de aspiração mais concentrado. Essa pluralidade de câmaras de aspirações pode ser delimitada pelo conjunto de paredes que envolvem a escova sobre uma parte de sua altura.

[0027] Vantajosamente, o dispositivo de orientação pode ser solidarizado a uma estrutura que envolve a escova.

[0028] A solidarização do dispositivo de orientação sobre a estrutura da escova pode permitir um posicionamento mais facilitado do dispositivo de orientação diante da zona a aspirar. Além disso, o dispositivo de orientação pode também ser instalado relativamente de modo fácil sobre um porta-escova já no lugar.

[0029] Vantajosamente, o dispositivo de orientação pode ser realizado por sobremoldagem em torno da estrutura.

[0030] Mais particularmente, o dispositivo de orientação pode ser realizado em uma única peça com a estrutura. Esse dispositivo permite notadamente limitar o número de peças e, portanto, o número de operações de montagem, quando da instalação desse dispositivo sobre uma máquina elétrica giratória.

[0031] Vantajosamente, o dispositivo de orientação pode compreender pelo menos um meio de conexão a um conduto. Mais particularmente, o meio de conexão assegura uma junção estanque entre o dispositivo de orientação e o conduto. Em particular, o meio de

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6/12 conexão pode ser um orifício que atravessa o dispositivo de orientação, a fim de assegurar a passagem do fluxo de ar de uma câmara de aspiração para um conduto. O meio de conexão pode também ser acoplado a um picote em esquadro. A conexão pode ser assegurada por parafusação ou por colagem, por exemplo.

[0032] De acordo com um outro modo de realização, o dispositivo de orientação pode ser um dispositivo apto a manter a extremidade do conduto nas proximidades da parte de escova em contato com o elemento rotativo. A título de exemplo, poder-se-ia considerar um agarra de fixação, solidarizada sobre a estrutura que envolve a escova. Poder-se-ia então considerar uma ponteira solidarizada sobre a extremidade do conduto, por exemplo, por parafusação ou por colagem. A ponteira pode então assumir diversas formas para repartir o fluxo de aspiração, tal como, por exemplo, uma ponteira larga, ou outras ponteiras utilizadas com aspiradores domésticos.

[0033] De acordo com uma disposição particular, o dispositivo de orientação pode compreender pelo menos um conduto para a conexão a um grupo de aspiração.

[0034] Um grupo de aspiração é um dispositivo que permite gerar um fluxo de aspiração de ar. Esse grupo de aspiração pode ser um grupo de aspiração do tipo utilizado nas salas brancas, Não definiremos mais antes esse dispositivo bem conhecido do técnico.

[0035] Mais particularmente, a(s) câmara(s) de aspiração, o conduto, a conexão e/ou a ponteira podem ser realizadas em um material antiestático ou em material qualquer recoberto de um revestimento antiestático.

[0036] A utilização de um material antiestático impede a poeira de aderir às paredes internas desses elementos e limita, portanto, os riscos de obstrução destes.

[0037] De acordo com um modo de realização particular, o

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7/12 conduto é à base de poliuretano antiestático.

[0038] Em particular, o dispositivo de orientação pode ser fabricado em um material eletricamente isolante e resistente ao calor gerado pelo funcionamento da máquina.

[0039] A utilização de um material eletricamente isolante impede a formação de arcos elétricos, entre o elemento rotativo e o dispositivo de orientação, que poderiam gerar perturbações de funcionamento da máquina, em particular pelo dano do dispositivo de orientação.

[0040] O calor gerado pela máquina poderia fazer fundir um material plástico tradicional e assim fazer perdera estabilidade dimensional do dispositivo de orientação, estabilidade necessária devido às proximidades do dispositivo de orientação e do elemento rotativo.

[0041] O material utilizado é vantajosamente uma resina acetal, não condutora e tendo uma faixa de temperatura de utilização que vai de -40 °C a mais de 110 °C.

[0042] É também proposto um sistema de aspiração de poeiras, compreendendo um grupo de aspiração e pelo menos um dispositivo de orientação, tal como descrito acima.

[0043] Em particular, o grupo de aspiração pode estar apto a gerar uma vazão ótima para aspirar a poeira.

[0044] Compreender-se-á que um fluxo de aspiração muito fraco pode acarretar a perda do total ou parte das poeiras e tornar o dispositivo de orientação ineficaz. Ao contrário, um fluxo muito importante pode acarretar um gasto energético inútil.

[0045] Vantajosamente, foi determinado, de maneira empírica, que o fluxo de aspiração, no interior do dispositivo de orientação podia assumir vantajosamente valores que vão de 10 a 20 m³/h, com uma velocidade de 15 m/s a 40 m/a e, de preferência, igual a 20 m/s.

[0046] Compreender-se-á facilmente que o fluxo de aspiração

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8/12 gerado pelo grupo de aspiração é função de diversos parâmetros, cujo número de escovas, as dimensões do dispositivo de orientação, o nível de limpeza desejado, etc.

[0047] Mais particularmente, o sistema de aspiração pode compreender uma alimentadora, um grupo de aspiração e vários dispositivos de orientação, tais como descritos anteriormente, a alimentadora assegurando a junção e a repartição do fluxo de ar entre o grupo de aspiração e os dispositivos de orientação. A alimentadora permite dividir o fluxo de aspiração gerado pelo grupo de aspiração e pode permitir repartir o fluxo de forma desiguala, notadamente em função do comprimento e do diâmetro dos condutos.

[0048] A invenção tem, além disso, por objeto um dispositivo de orientação de um sistema de aspiração, esse sistema de aspiração sendo destinado a aspirar a poeira gerada por uma escova que se atrita sobre um elemento rotativo de uma máquina elétrica giratória, o dispositivo de orientação sendo disposto, de forma a concentrar um fluxo de ar, gerado pelo sistema de aspiração, nas proximidades da extremidade da escova em contato com o elemento rotativo. O dispositivo de orientação define pelo menos uma câmara de aspiração conformada de modo a se abrir em direção ao elemento rotativo, e envolver uma parte de escova próxima dessa extremidade em contato com o elemento rotativo, A câmara de aspiração pode vantajosamente estar centrada em torno da escova.

[0049] A invenção é então descrita, fazendo-se referência aos desenhos, não limitativos, nos quais:

- a figura 1 representa uma vista de conjunto em respectiva de um dispositivo de orientação integrado sobre um porta-escova de uma máquina elétrica giratória segundo um modo de realização da invenção.

- a figura 2 representa uma vista inferior em perspectiva de

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9/12 um exemplo de um dispositivo de orientação, segundo o modo de realização da figura 1.

[0050] Um modo de realização particular da invenção está representado nessas figuras. Em particular, um dispositivo de orientação, segundo o exemplo representado se apresenta sob a forma de um calço 10.

[0051] Esse calço 10 está representado em vista de topo sob a forma de um paralelepípedo quadrado que apresenta em seu centro um orifício 13. Esse orifício 13 é destinado a deixar passar uma estrutura 3 apta a manter uma escova 1. De acordo com uma variante não representada, o orifício 13 pode ser diretamente adaptado para manter diretamente a escova 1.

[0052] O orifício 13 apresenta notadamente um desenganador 13', permitindo evitar os erros de montagem da escova 1 sobre o dispositivo de orientação 10.

[0053] No exemplo representado, o orifício 13 é envolvido por uma câmara de aspiração 12 aberta em direção ao elemento rotativo 2. Essa câmara de aspiração 12 compreende dois orifícios 14 que atravessam o calço 10, a fim de assegurar a passagem do fluxo de ar F da câmara 12 em direção aos condutos 4. A solidarização dos condutos 4 sobre o calço é notadamente assegurada por um picote em esquadro 14', colado em cada orifício 14.

[0054] Os picotes em esquadro 14' são dispositivos tradicionais bem conhecidos do técnico. Eles podem, por exemplo, ser fabricados em metal ou em plástico.

[0055] A câmara de aspiração 12 é delimitada por quatro paredes verticais envolvendo uma parte da escova 1, da qual duas paredes laterais opostas uma à outra, que se estendem em direção ao elemento rotativo 2 antes do que as duas outras paredes verticais, de modo a formar uma aba. É preferível, com efeito, que essas duas

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10/12 outras paredes verticais não constituam um obstáculo à passagem do elemento rotativo.

[0056] A câmara de aspiração 12 é centrada em torno da escova

1.

[0057] Os materiais utilizados para o calço 10, os meios de conexão 14' ou o conduto 4 resistem a um temperatura que via de 60 a 200 °C e vantajosamente a pelo menos 80 °C.

[0058] Os materiais utilizados são também antiestáticos ou tratados de tal modo que não retenham poeiras, a fim de limitar os amontoados de poeiras no nível dos diferentes elementos e, portanto, os problemas de funcionamento mecânico.

[0059] De acordo com um modo de realização particular, o calço é em poliacetal. Poder-se-ia também pensar em fabricá-lo em polifenileno sulfona, policarbonato ou ainda em poliamida, sob reserva de responder às especificidades abaixo;

- resistência à tração que vai de 60 MPa a 200 MPa, vantajosamente pelo menos 70 MPa;

- temperatura de utilização em contínuo que vai de 60 °C a 300 °C, vantajosamente pelo menos superior a 110 °C;

- resistência elétrica que vai de 1.10¹⁰ Ohm/cm a 1.10²⁰Ohm/cm, vantajosamente a 1.10¹⁵ Ohm/cm.

[0060] O calço 10 apresenta também características isolantes, permitindo se aproximar o mais próximo possível do elemento giratório

2, sem gerar a formação de arcos elétricos, entre o elemento giratório 2 e o calço 10, que poderiam danificar o calço 10 ou o elemento giratório 2 e, portanto, gerar perturbações de funcionamento da máquina. No exemplo, o calço 10 é realizado em resina acetal por sobremoldagem ou colagem da estrutura 3.

[0061] O dispositivo de orientação é adaptado para se integrar em um sistema de aspiração, compreendendo notadamente um grupo de

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11/12 aspiração, naturalmente que esse grupo de aspiração gera um fluxo suficiente para aspirar em contínuo a maior parte das poeiras geradas pelo atrito entre a escova e o elemento giratório, de preferência pelo menos 80 %.

[0062] No exemplo representado, o calço 10 apresenta as seguintes dimensões externas 50 mm x 50 mm, para uma altura que vai de 10 a 20 mm. Esse calço é destinado a envolver uma escova tradicional que apresenta as seguintes dimensões: 32 mm x 32 mm X Y mm, a altura Y sendo um elemento variável em função do desgaste da escova 1. Para as dimensões citadas, um fluxo de aspiração F no interior do calço 10 de 15 m/s permite aspirar aproximadamente 80 % da poeira gerada.

[0063] O sistema de aspiração pode, por exemplo, ser adaptado a uma geratriz, que compreende doze escovas e porta-escovas correspondentes, cada um compreendendo um calço, tal como descrito anteriormente. A fim de assegurar uma repartição idêntica do fluxo de aspiração entre cada calço, se insere entre o grupo de aspiração e cada calço uma alimentadora apta a repartir o fluxo. Para ilustrar o exemplo acima, poder-se-ia detalhar o sistema de aspiração da seguinte maneira:

- um grupo de aspiração apto a gerar um fluxo primário de menos de 120 m³/s;

- uma alimentadora apta a dividir o fluxo primário em, pelo menos, tanto fluxo secundário, quanto condutos para ligar os calços, isto é, em nosso exemplo pelo menos doze saídas;

- um calço por porta-escova;

- condutos, adaptados para veicular a poeira sem perda de fluxo, assegurando a ligação entre o grupo de aspiração, a alimentadora e os calços.

[0064] A fim de se conseguir uma melhor repartição do fluxo F no

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12/12 interior do calço, pode ser considerado ligar cada câmara a dois condutos. A alimentadora compreende, então, duas vezes mais saídas do que calços.

Claims

1. Dispositivo de orientação (10) de um sistema de aspiração, desse sistema de aspiração sendo destinado a aspirar a poeira gerada por uma escova (1) que se atrita sobre um elemento rotativo (2) de uma máquina elétrica giratória, o dispositivo de orientação (10) sendo ajustado de forma a concentrar um fluxo de ar (F), gerado pelo sistema de aspiração, nas proximidades da extremidade de escova (1) em contato com o elemento rotativo (2), o dispositivo de orientação compreendendo uma abertura que se estende ao longo de um eixo longitudinal definindo uma direção longitudinal, a abertura sendo configurada para receber a escova e guiar a escova na direção longitudinal, o dispositivo de orientação (10) compreendendo ainda pelo menos uma câmara de aspiração (12) tendo pelo menos uma porção alongada e uma abertura alongada correspondente que fica voltada para o elemento rotativo (2) quando o dispositivo de orientação (10) está instalado na máquina elétrica giratória, caracterizado pelo fato de que a referida pelo menos uma câmara de aspiração (12) possui um conjunto de paredes que se estende segundo uma direção longitudinal, esse conjunto sendo conformado de modo a envolver uma parte da escova próxima à extremidade da escova, em que a escova (1) é deslizantemente móvel dentro do dispositivo de orientação (10) ao longo da direção longitudinal, de modo a continuar a se atritar sobre o elemento rotativo (2) quando instalado na máquina elétrica giratória, e em que a escova (1) é feita de um material que transmite eletricidade entre o elemento rotativo (2) e um elemento fixo, quando instalado na máquina elétrica rotativa.

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REIVINDICAÇÕES

2. Dispositivo de orientação (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser solidarizado a uma estrutura (3) envolvendo a escova (1).