BR112016007276B1

BR112016007276B1 - Válvula de guilhotina para um material em pó ou um material granulado de tamanho pequeno

Info

Publication number: BR112016007276B1
Application number: BR112016007276-6A
Authority: BR
Inventors: Vainer Marchesini
Original assignee: Wamgroup S.P.A.
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2022-03-15
Also published as: WO2015049622A1; US9809382B2; US20160236861A1; CN105764815B; RU2016116527A; BR112016007276A2; EP3052409A1; CN105764815A; MX2016004074A; ES2657044T3; RU2638628C2; EP3052409B1; CN204267773U; ITBO20130544A1

Abstract

VÁLVULA DE GUILHOTINA PARA UM MATERIAL EM PÓ OU UM MATERIAL GRANULADO DE TAMANHO PEQUENO. É descrita uma válvula de guilhotina (100) para um material em pó ou um material granulado de tamanho pequeno. A referida válvula compreende uma estrutura rígida (10) que define uma boca de descarga (OP) para descarga de material, e um obturador (40) ativado por respectivos órgãos de movimento (45). A válvula caracteriza-se pelo fato de compreender um dispositivo de ajuste de altura (20) para um elemento de vedação (30). O dispositivo de ajuste de altura (20) é adequado para compensar a perda do efeito de vedação entre uma face inferior (80) do referido elemento de vedação (30) e uma face superior (40a) do obturador (40). A perda do efeito de vedação é devido ao desgaste gerado pelo atrito relativo entre a face inferior (80) e a face superior (40A).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma válvula de guilhotina para uma tremonha (ou para um silo) contendo material em pó ou material em grãos de tamanho pequeno. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma válvula de guilhotina conhecida utilizada neste campo técnico compreende, em geral, uma estrutura rígida tendo paredes que definem uma boca de descarga para descarregar material, e um obturador tendo formato de placa plana horizontal; o obturador, que é movido por um atuador, translada horizontalmente, sendo provido com uma superfície que serve para fechar / abrir a acima citada boca de descarga.

[003] Como já mencionado acima, uma aplicação típica deste tipo de válvulas diz respeito à abertura / fechamento da parte inferior de silos ou de qualquer tipo de tremonha.

[004] Um dos problemas técnicos que afetam essas válvulas de guilhotina é o de impedir o vazamento de material pelo obturador, quando este último está em uma posição de fechamento da boca de descarga, e também impedir que o material em pó que adere à superfície superior do obturador horizontal seja arrastado e forçado a vazar através da ranhura de passagem do obturador horizontal, durante a abertura da boca de descarga, ou seja, quando o obturador é retraído pelo atuador.

[005] Um outro problema pode surgir quando se utiliza este tipo de válvula para tremonha é que a borda da junta de vedação, pressionada contra a superfície superior do obturador, é arranhada contra esta superfície durante os movimentos do obturador, e com o tempo, por conseguinte, a borda se desgasta e perde ou diminui, de qualquer forma, a sua capacidade de impedir o vazamento de material em pó durante a descarga da tremonha, com o pó caindo sobre o atuador hidráulico ou pneumático, o qual é responsável pelos movimentos para trás e para a frente do próprio obturador.

[006] Tudo isto pode levar à consequência negativa do obturador da válvula não ser capaz de executar todo o percurso e abrir completamente a boca de descarga, comprometendo assim a velocidade com a qual a tremonha, que está acima da válvula, é esvaziada. No pior cenário, o fluxo descendente de material pode ser interrompido.

[007] As características descritas no preâmbulo da reivindicação se encontram divulgadas no documento GB 1125107.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] Logo, o objetivo da presente válvula de guilhotina é o de resolver os problemas técnicos acima mencionados, oferecendo uma solução que é funcionalmente confiável e é, também, de fabricação simples e de baixo custo.

[009] Este e outros objetivos são alcançados pelo objeto do presente invento, conforme caracterizado pelas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] A presente invenção será melhor compreendida após a leitura da seguinte descrição detalhada de uma forma de incorporação preferida, provida a título de exemplo não limitativo com referência aos desenhos anexos, nos quais: - A figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma válvula de guilhotina de acordo com a presente invenção (algumas partes foram omitidas para uma melhor compreensão do desenho); - A figura 2 mostra uma vista ampliada de um dispositivo de ajuste de um elemento de vedação, este dispositivo sendo utilizado na válvula de guilhotina mostrada na figura 1; - A figura 3 mostra uma vista em corte longitudinal da válvula da figura 1, de acordo com um plano (Φ) da figura 1, em uma primeira configuração; - A figura 4 mostra uma vista em corte longitudinal da válvula da figura 1, ainda de acordo com o plano (Φ) da figura 1, em uma segunda configuração; e - A figura 5 mostra uma vista em corte longitudinal da válvula da figura 1, ainda de acordo com o plano (Φ) da figura 1, em uma terceira configuração.

MELHOR MODO DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

[011] Na figura 1, o número 100 indica, como um todo, uma válvula de guilhotina de acordo com a presente invenção.

[012] A válvula 100 compreende uma estrutura retangular de metal 10, dividida por uma ripa de metal transversal 11 em duas seções 10A, 10B tendo substancialmente a mesma largura (figura 1).

[013] A seção 10A é um corpo em formato de caixa compreendendo um recipiente (não mostrado), tendo vantajosamente o formato de um tronco de pirâmide, adequado para coletar as partículas de pó que podem eventualmente ser arrastadas pelo obturador (ver abaixo).

[014] Na seção 10B são providos quatro lados 15A, 15B 15C, 15D que definem a periferia de uma boca de descarga (OP), que pode ser prismática ou circular, a qual permite que o material flua a partir do silo (não mostrado) para um recipiente (também não mostrado) disposto sob a boca de descarga (OP), o qual deve ser enchido com o material vindo do silo.

[015] No lado voltado para a seção 10B é provido um dispositivo de ajuste 20 que atua em um elemento de vedação 30. Em particular, o elemento de vedação 30 é vantajosamente feito de um material elastomérico.

[016] Para permitir uma melhor interpretação do desenho, um quadro foi removido da válvula mostrada na figura 1, tal quadro ficando fixado, durante o uso, aos quatro lados 15A, 15B 15C, 15D da boca de descarga (OP), pressionando simultaneamente o elemento de vedação 30 contra o lado 15D.

[017] Em utilização, conforme explicado a seguir em mais detalhes, o elemento de vedação 30 é pressionado pelo dispositivo de ajuste 20 contra a superfície superior 40A de um obturador 40 (figuras 1, 2, 4, 5) tendo o formato de uma placa plana horizontal.

[018] Como já mencionado acima, o obturador 40 possui uma superfície que pode fechar (em uma vista de topo) a boca de descarga (OP).

[019] O fechamento da boca de descarga (OP) é conseguido empurrando-se o obturador 40 em direção ao lado 15B da boca de descarga (OP), e, vice-versa, a abertura é conseguida puxando-se o obturador 40 para o lado 15D.

[020] Durante este movimento, o obturador 40 é guiado por uma pluralidade de rodas livres (não mostradas), fixadas pelo menos em duas faces laterais 15A, 15C da boca de descarga (OP). Portanto, essas rodas livres agem contra a superfície inferior 40B do obturador 40 (figuras 3, 4, 5).

[021] Em uma outra forma de incorporação, não mostrada, peças deslizantes são providas ao invés de rodas livres.

[022] Os movimentos para a frente e para trás do obturador 40 são realizados por meio de um atuador 45 (figura 1) provido com uma haste (não mostrada). Esses movimentos para a frente e para trás ocorrem ao longo de um eixo (X), em sentidos opostos, de acordo com as duas setas (F1), (F2) indicadas na figura 1.

[023] Em outras formas de incorporação, não mostradas, o obturador é movido por meio de um motor elétrico, ou um volante manual, ou uma alavanca, etc.

[024] A haste do atuador 45 atravessa a seção 10A e estende-se ao longo do acima referido eixo (X).

[025] Mesmo que, graças à utilização da válvula de guilhotina 100 provida com o dispositivo 20, seja altamente improvável que partículas de material possam vazar da boca de descarga (PO) para a seção 10A, não se pode excluir de antemão que algumas partículas de material, especialmente durante o período de tempo que transcorre até o usuário perceber que a altura do elemento de vedação 30 precisa ser ajustada, possam ser arrastadas pelo obturador 40 para a seção 10A, quando o obturador 40 é movido na direção da seta (F2).

[026] Portanto, mesmo que o elemento de vedação 30 seja capaz de evitar completamente que o pó flua para a seção 10A, pode ocorrer que, de uma forma claramente não desejada, algumas partículas sejam arrastadas a partir do obturador 40 para a seção 10A.

[027] Como já mencionado acima, o recipiente disposto no interior da seção 10A é usado para coletar as partículas de material que, depois de se moverem para além da barreira do elemento de vedação 30, serão transportadas para a parte inferior do próprio recipiente, o que deve ser periodicamente esvaziado pelo usuário.

[028] Durante o uso real, a seção 10B fica unida, no lado superior, a uma tremonha de descarga e, no lado inferior, a um dispositivo de transporte para o material (ambos não mostrados). Portanto, o material se move para baixo devido à gravidade e flui, assim, através da boca de descarga (OP), quando a haste do atuador 45 está disposta em uma posição retraída e a válvula de guilhotina 100 está aberta.

[029] Por isso, conforme explicado a seguir em mais detalhes, o elemento de vedação 30 garante uma vedação extremamente eficaz da boca de descarga (OP), graças à sua ação contra a superfície superior 40A do obturador 40, tanto quando o obturador 40 fecha a boca de descarga (OP) como quando o obturador 40 se move de acordo com a seta (F2) para abrir a boca de descarga (OP).

[030] Deve ser salientado que o dispositivo de ajuste 20 está disposto no interior do elemento de vedação 30.

[031] Com referência particular à figura 2, pode-se observar que o dispositivo de ajuste 20 do elemento de vedação 30 compreende uma primeira travessa 21 encaixada sobre uma segunda travessa 22 por meio de um acoplamento 23 do tipo "dente de serra". Em outras palavras, uma primeira série de inclinações 23a, formadas na superfície inferior da primeira travessa 21, estão acopladas de um modo deslizante a uma segunda série de inclinações 23B, formadas na superfície superior da segunda travessa 22.

[032] O mesmo efeito pode ser obtido utilizando-se qualquer tipo de mecanismo (não mostrado) tendo planos inclinados, cunhas, ranhuras inclinadas nas quais pinos ficam encaixados, ou mecanismos baseados no acoplamento de dois perfis curvos de qualquer tipo.

[033] Em outras palavras, a presente invenção está baseada no fato de haver um dispositivo no qual o deslizamento horizontal de um primeiro elemento é transformado em um deslizamento vertical de um segundo elemento, com o referido segundo elemento agindo sobre uma junta de vedação de modo a garantir sempre uma boa vedação.

[034] Como mostrado em mais detalhes na figura 3, o elemento de vedação 30 compreende uma porção superior 30A que fica substancialmente acima do dispositivo de ajuste 20, e uma porção inferior 30B que fica substancialmente dispostas próximo ao, e debaixo do, dispositivo de ajuste 20.

[035] Conforme mostrado nas figuras 3, 4, 5 anexas, a porção superior 30A do elemento de vedação 30 assenta-se sobre um elemento de suporte 50, o qual compreende, por sua vez, uma placa horizontal 50A (que termina contra a acima citada travessa transversal 11, na figura 1) tendo uma extremidade que é provida com um encosto vertical 50B que se estende para baixo.

[036] Na superfície superior da placa horizontal 50A é provido um recesso longitudinal 60, capaz de alojar um elemento projetante 30A*, que se projeta a partir da porção superior 30A do elemento de vedação 30.

[037] O acoplamento entre o elemento projetante 30A* e o recesso longitudinal 60 representa uma primeira área de ancoragem AZ1 para ancorar o elemento de vedação 30 do elemento de suporte 50 acima mencionado.

[038] Uma segunda área de ancoragem AZ2, para ancorar o elemento de vedação 30 outra vez ao elemento de suporte 50, consiste no acoplamento de uma porção dobrada 30B* do elemento de vedação 30 com o encosto vertical 50B.

[039] Nas figuras 3, 4, 5 pode-se observar que entre o encosto vertical 50B e a porção inferior 30B está definida uma cavidade 25, que durante o uso aloja o dispositivo de ajuste 20. Deve ser salientado que a cavidade 25 apresenta, vantajosamente mas não necessariamente, o formato de um paralelepípedo retangular.

[040] Em mais detalhes, como visto na figura 3, a cavidade 25 é definida pelas seguintes paredes: - uma primeira face vertical 25A formada no encosto vertical 50B; - uma segunda face vertical 30C formada na porção inferior 30B do elemento de vedação 30; - uma primeira face horizontal 25B formada no encosto vertical 50B; e - uma segunda face horizontal 30D formada na porção inferior 30B do elemento de vedação 30.

[041] Também deve ser salientado que a superfície inferior do encosto vertical 50B fica apoiada sobre a segunda face horizontal 30D.

[042] Na face inferior 80 da porção inferior 30B, que durante o uso fica assentada sobre a superfície superior 40A do obturador 40, há dois pontos de contato 81, 82.

[043] Aliás, deve ser salientado que, apesar de neste contexto estar sendo citada a expressão "pontos de contato", é óbvio que isto não se refere a "pontos" reais em um sentido geométrico, mas sim a áreas substancialmente retangulares que se estendem transversalmente ao eixo (X). A largura de cada área transversal depende, naturalmente, do tipo de material do qual o elemento de vedação 30 é feito, que pode ser menos, ou mais, deformável, e da força com a qual este elemento de vedação 30 é pressionado contra a superfície superior 40A do obturador 40.

[044] Como mostrado nas figuras 3, 4, 5, mais um elemento de vedação inferior 90, que pode ter, vantajosamente mas não necessariamente, um formato idêntico ou semelhante ao do elemento de vedação superior 30 acima descrito, pode atuar sobre a superfície inferior 40B do obturador 40.

[045] Devido ao atrito periódico entre a face inferior 80 da porção inferior 30B contra a face superior 40A do obturador 40, em correspondência com os dois pontos de contato 81, 82, tais pontos 81, 82 estão sujeitos a desgaste, e a situação verificada neste caso é basicamente aquela mostrada na figura 4.

[046] Para restaurar o efeito de vedação perdido entre o elemento de vedação 30 e a superfície superior 40A do obturador 40, o usuário precisa simplesmente mover a primeira travessa 21 de acordo com uma seta (F3) (figura 2), de modo que o deslizamento relativo da primeira série de inclinações 23A em relação à segunda série de inclinações 23B gera um movimento descendente, de acordo com uma seta (F4), da segunda travessa 22, com a superfície inferior 22A (figuras 2, 3) ficando pressionada contra a segunda face horizontal 30D do elemento de vedação 30.

[047] Em outras palavras, graças à deformabilidade do material a partir do qual o elemento de vedação 30 é feito, a ação da superfície inferior 22A da segunda travessa 22 sobre a face horizontal 30D se transforma em uma ação consequente da face inferior 80 do elemento de vedação 30 sobre a superfície superior 40A do obturador 40, restaurando assim o efeito de vedação.

[048] Agora, no caso mostrado na figura 5, um terceiro ponto de contato 83 é criado próximo aos acima citados pontos de contato 81, 82, devido à deformação local da face inferior 80 em correspondência com o dispositivo de ajuste 20.

[049] Deve ser salientado que os três pontos de contato 81, 82, 83 estão substancialmente alinhados e ficam todos na face inferior 80.

[050] A presente válvula de guilhotina 100 funciona corretamente, mesmo que somente um único ponto de vedação dentre os pontos 81, 82, 82 fique em contato com a superfície superior 40A do obturador 40.

[051] Portanto, o restabelecimento do efeito de vedação correto pode criar uma interferência entre o elemento de vedação 30 e a superfície superior 40A que não existia antes (ponto de contato 83), e / ou pode restaurar um ponto de interferência (pelo menos um dos pontos de contato 81, 82) que estava anteriormente sujeito a desgaste.

[052] Vantajosamente, mas não necessariamente, o movimento da primeira travessa 21 em relação à estrutura fixa 10 pode ser operado pelo usuário através do aparafusamento de um parafuso (não mostrado), com a extremidade livre da dita travessa sendo curva (ver figuras 1, 2) e provida com um ilhós 15, que aloja o parafuso. Portanto, se o usuário aparafusa esse parafuso, a extremidade livre deste último é pressionada contra a estrutura fixa 10, causando o movimento linear da primeira travessa 21 de acordo com a seta (F3).

[053] Por isso, o movimento descendente da segunda travessa 22 [Seta (F4)] transforma- se em uma maior pressão exercida pela face inferior 80 sobre a face superior 40A do obturador 40, com um consequente aumento do efeito de vedação.

[054] Além do mais, deve salientado que, devido à maneira como o dispositivo de ajuste 20 foi concebido, o elemento de vedação retilíneo fica sempre sujeito à mesma pressão, não importa qual, ao longo de toda sua extensão longitudinal, e isto permite que cada ponto de contato 81 , 82 (e 83, se provido) fique sujeito ao desgaste da mesma maneira e na mesma extensão.

[055] Também deve ser salientado que a seta (F3) [com um eixo (Y) que é perpendicular ao acima referido eixo (X)] é transversal às setas (F1), (F2) e ao eixo (X). Além disso, a seta (F4) é perpendicular tanto às setas (F1), (F2), por um lado, como à seta (F3), por outro lado.

[056] Também deve ser salientado que o movimento horizontal da primeira travessa 21 é guiado pelas faces 25A, 25B e 30C da cavidade 25.

[057] Em uma outra forma de incorporação, não mostrada, a travessa inferior se move transversalmente e verticalmente, enquanto que a travessa superior permanece imóvel. A fim de tornar mais fácil a descrição, a válvula de acordo com o presente invento foi descrita e reivindicada com referência ao seu arranjo mais comum, a saber, aquele em que o obturador fica disposto horizontalmente e o material a ser interceptado fica disposto acima da válvula. Obviamente, a válvula pode ter um arranjo diferente, podendo estar girada, por exemplo, em relação às figuras mostradas nos desenhos.

[058] Obviamente, a válvula de guilhotina de acordo com a presente invenção pode ser submetida a variações e modificações de natureza prática e aplicativa, sem por esta razão fugir do escopo de proteção da invenção conforme reivindicado abaixo.

[059] A principal vantagem da válvula de guilhotina de acordo com a presente invenção reside na possibilidade de ajustar, de forma simples e intuitiva, a borda inferior do elemento de vedação, que é sempre mantido pressionado de maneira uniforme contra a superfície superior do obturador, para evitar vazamentos perigosos do material em pó sobre os órgãos de atuação da válvula.

Claims

1. Válvula de guilhotina (100) para um material em pó ou um material granulado de tamanho pequeno, em que a referida válvula compreende uma estrutura rígida (10) que define uma boca de descarga (OP) para descarga de material, e um obturador (40) ativado por respectivos órgãos de movimento (45), onde o dito obturador (40) é móvel e apresenta uma extensão adequada para fechar a dita boca de descarga (OP); a dita válvula sendo caracterizada por compreender ainda um dispositivo de ajuste de altura (20) para um elemento de vedação (30), tal dispositivo de ajuste de altura (20) sendo adequado para compensar a perda do efeito de vedação entre uma face inferior (80) do referido elemento de vedação (30) e uma face superior (40a) do citado obturador (40), com a dita perda do efeito de vedação sendo devido ao desgaste gerado pelo atrito relativo entre a referida face inferior (80) do mencionado elemento de vedação (30) e a citada face superior (40A) do referido obturador (40).

2. Válvula de guilhotina (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido dispositivo de ajuste (20) compreender um primeiro elemento (21) que se acopla a um segundo elemento (22), em que um movimento horizontal do referido primeiro elemento (21) transforma-se em um movimento vertical do citado segundo elemento (22), que, por sua vez, atua sobre o mencionado elemento de vedação (30), de modo a restaurar o efeito de vedação desejado.

3. Válvula de guilhotina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por, na face inferior (80) do referido elemento de vedação (30), haver pelo menos um ponto de contato entre a dita face inferior (80) e a citada superfície superior (40A) do referido obturador (40), com pelo menos um ponto de contato (83) sendo devido à deformação local da dita face inferior (80), em correspondência com o referido dispositivo de ajuste (20).

4. Válvula de guilhotina (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por, entre a referida face inferior (80) e a citada superfície superior (40A) do referido obturador (40), haver dois pontos de contato adicionais (81, 82).

5. Válvula de guilhotina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o referido dispositivo de ajuste (20) compreender uma primeira travessa (21) acoplada a uma segunda travessa (22) por meio de um acoplamento (23) do tipo "dente de serra".

6. Válvula de guilhotina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o referido elemento de vedação (30) compreender uma porção superior (30A) que fica acima do dispositivo de ajuste (20), e uma porção inferior (30B) que fica disposta próximo ao, e abaixo do, dispositivo de ajuste (20).

7. Válvula de guilhotina (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a referida porção superior (30A) do mencionado elemento de vedação (30) estar disposta sobre um elemento de suporte (50), que compreende por sua vez uma placa horizontal (50A) tendo uma extremidade provida com um encosto vertical (50B) que se estende para baixo; a superfície superior da referida placa horizontal (50A) é provida com um recesso longitudinal (60) situado de modo a alojar um elemento projetante (30A*), que se projeta a partir da referida porção superior (30A) do dito elemento de vedação (30), com o acoplamento entre o citado elemento projetante (30A*) e o referido recesso longitudinal (60) representando uma primeira área de ancoragem (AZ1), para ancorar o mencionado elemento de vedação (30) ao dito elemento de suporte (50).

8. Válvula de guilhotina (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por uma segunda área de ancoragem (AZ2), para ancorar o referido elemento de vedação (30) ao citado elemento de suporte (50), consistir no acoplamento de uma porção dobrada (30B*) do referido elemento de vedação (30) com o dito encosto vertical (50B).

9. Válvula de guilhotina (100), de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada por estar definida, entre o referido encosto vertical (50B) e a dita porção inferior (30B) do mencionado elemento de vedação (30), uma cavidade (25) que aloja o referido dispositivo de ajuste (20).

10. Válvula de guilhotina (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por um outro elemento de vedação inferior (90), possuindo um formato idêntico ou semelhante ao do referido elemento de vedação (30), atuar sobre a superfície inferior (40B) do dito obturador (40).