BR112019004522B1

BR112019004522B1 - Usina misturadora de concreto com tempo de ciclo reduzido e tempo de instalação e desmontagem reduzido e método para sua operação

Info

Publication number: BR112019004522B1
Application number: BR112019004522-8A
Authority: BR
Inventors: Bhat Adde Jagadish
Original assignee: Bhat Adde Jagadish
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2023-03-28
Also published as: EP3397439A1; AU2016425585A1; PT3397439T; KR102292173B1; KR20190082215A; PL3397439T3; US20190054657A1; WO2018065991A1; CA3043303C; US11141882B2; AU2016425585B2; BR112019004522A2; EP3397439B1; ES2812234T3; ZA201902782B; CA3043303A1

Abstract

USINA MISTURADORA DE CONCRETO COM TEMPO DE CICLO REDUZIDO E TEMPO DE INSTALAÇÃO E DESMONTAGEM REDUZIDO E MÉTODO PARA SUA OPERAÇÃO tendo por objeto um método para operar uma usina misturadora de concreto que compreende: - carregar agregados compreendendo areia e pedras em uma caixa de armazenamento de agregados (2), dividida em diferentes compartimentos, a partir do nível do solo por carregador com rodas (1); - descarregar o material das caixas de armazenamento (2) por gravidade através de portas de mistura (3) providas em seu fundo em uma tremonha de pesagem (5); - elevar os agregados após serem pesados na tremonha de pesagem (5) de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do nível do solo hidraulicamente (8); - transportar simultaneamente cimento através do transportador helicoidal (12) para um pesador de cimento (11) e descarregar o mesmo no misturador (9); - misturar e compactar os agregados, que são cimento, água e produtos químicos, por um tempo predeterminado; - descarregar o concreto misturado e compactado em uma tremonha de transporte de concreto (15); - transportar a tremonha de transporte de concreto (15) com o concreto até a altura desejada elevando-se hidraulicamente sobre trilho (16), por disposição de cremalheira e pinhão ou cabo; e - carregar o concreto em misturador de trânsito móvel (18) ou bomba de concreto, com base na exigência do local.(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se, em geral, a usinas misturadoras para preparação de concreto e, em particular, a uma usina misturadora de concreto com tempo de ciclo reduzido e tempo de instalação e desmontagem reduzido. Trata-se de uma usina misturadora de concreto de alto desempenho possuindo um processo de alto desempenho para reduzir o tempo de ciclo da usina, o que ajuda a alcançar maior capacidade de usina em termos de produção de concreto com tamanhos de batelada inferiores. Isso otimiza o sistema geral da usina, que abrange o tamanho e área de ocupação terrestre da zona dedicada à usina misturadora estacionária bem como o armazenamento, a alimentação e a pesagem dos vários ingredientes, que são agregados de vários tipos, areias, material de cimento, misturas aditivas e água.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Uma usina misturadora de concreto é usada para produzir concreto mediante a mistura de areia, agregados (pedras de tamanhos diferentes), cimento, água e outros materiais especiais como fibras de polipropileno, fibras de aço, micro sílica e misturas aditivas como produtos químicos para atrasar o tempo de pega do cimento.

[0003] Após adicionar todo o material junto em proporção predeterminada com base na receita de mistura de projeto, esses materiais são misturados em um misturador de concreto motorizado por um tempo prefixado a fim de obter-se um material homogêneo.

[0004] No passado, as usinas misturadoras de concreto foram categorizadas em duas classes amplas. Uma é a usina de alta capacidade de tipo permanente/estático em que as várias partes foram rebocadas para o local da usina e elevadas peça a peça em uma estrutura adequada de aço estrutural. Esse tipo de usina misturadora tem a vantagem prover um armazenamento conveniente de tamanho grande de materiais próximos à usina misturadora e grande capacidade ou taxa de rendimento. Suas desvantagens incluem despesas elevadas de construção, montando a usina a partir de seus componentes básicos no local da construção. A permanência de tais usinas também pode ser considerada como uma desvantagem, visto que a desmontagem de uma usina envolve processos na ordem inversa de substancialmente todas as etapas de construção, consumindo tempo substancial e a reedificação da usina em um outro local envolve os mesmos processos conforme feito durante sua construção original.

[0005] O outro tipo de usina misturadora de concreto é a usina portátil, que consiste geralmente em estruturas que portam dosadores, transportadores, escalas, equipamentos de controle e pequenos silos, em que as estruturas são equipadas com rodas para que possam ser rebocadas por um trator, ou são de outro modo adaptadas para serem transportadas de local a local. Sua desvantagem inclui uma capacidade de rendimento relativamente pequena e a falta de capacidade ampla de armazenamento de material no ponto de mistura. Esta última desvantagem aumenta os custos de operação pois requer trabalho adicional para reenchimento frequente dos silos relativamente pequenos de materiais inerentes a tais usinas portáteis.

[0006] PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE CONCRETO

[0007] As seguintes etapas são envolvidas durante a produção de concreto em uma usina misturadora:

[0008] Etapa I: Caixas de armazenamento de agregados (pedras e areia) são preenchidas com agregados por carregador com rodas sobre uma longa Rampa até a altura das caixas ou por meio de uma Correia Transportadora.

[0009] Etapa II: Diferentes tamanhos de agregados são armazenados em diferentes caixas de capacidades variáveis.

[0010] Etapa III: As caixas de agregado são providas com portas de mistura no fundo através das quais o material é descarregado no balde de caçamba de pesagem ou transportador de pesagem.

[0011] Etapa IV: Diferentes materiais são misturados em uma tremonha ou transportador de pesagem automático ou alimentador de peso pela alimentação dos mesmos a partir das caixas para o pesador por gravidade.

[0012] A quantidade a ser misturada é predeterminada com base na receita para agregados individuais, mistura de projeto e o tamanho de batelada.

[0013] Há dois tipos de preparação por mistura de ingredientes, isto é, areia, pedras, cimento, água e produtos químicos:

[0014] 1. Mistura manual - A mistura manual de ingredientes é feita para pequenas necessidades de concretagem em locais de construção pequenos e é um método primitivo de produção de concreto em misturador pequeno denominado misturador de saco. Isso é mais uma mistura volumétrica e não se qualifica nas normas aprovadas de usina misturadora de concreto eletrônica gravimétrica.

[0015] 2. Mistura automática - nesse processo, diferentes agregados são armazenados em uma determinada altura em silos, caixas ou no solo com uma pilha elevada de materiais.

[0016] Etapa V: O cimento é transportado dos silos para um pesador de cimento através de transportadores helicoidais de comprimento de mais de 12 metros e com inclinação de mais de 45° dependendo da capacidade da usina.

[0017] Etapa VI: O cimento pesado é descarregado no misturador por gravidade.

[0018] Etapa VII: Os ingredientes misturados são transportados do transportador de pesagem para o misturador por um transportador longo adicional de comprimento de mais de 40 metros, ou por balde de pesagem de caçamba com uma inclinação de mais de 60°.

[0019] Etapa VIII: Os agregados, cimento, água e produtos químicos são misturados no misturador por um tempo predeterminado.

[0020] Etapa IX: Em todas as usinas convencionais, o misturador é localizado a cerca de 5 metros acima do solo e a produção de concreto e descarga em um misturador de trânsito montado em um chassi de caminhão ocorre a partir daquela alta elevação.

[0021] DESVANTAGENS DA TÉCNICA ANTERIOR

[0022] 1. Tempo superior de instalação e desmontagem da usina visto que a tremonha terrestre, o transportador de alimentação de caixa, o misturador, o pesador de cimento e água, os trilhos, suportes e trilho de caçamba e cones devem ser instalados e/ou desmontados e transportados separadamente.

[0023] 2. Exigência adicional de correia transportadora de borracha, caixa de engrenagem e motor elétrico, cilindros com mecanismo de mancal e estrutura pesada para transportar os agregados pesados para a caçamba. Isso aumenta os custos de instalação e de manutenção subsequente devido ao grande número de partes móveis que resultam no alto custo de tempo de vida útil da usina.

[0024] 3. Custos operacionais gerais superiores para preparar a rampa para o carregador carregar material para a tremonha terrestre ou para as caixas de armazenamento de agregados, consumo de diesel e desgaste de pneus do carregador devido à inclinação da rampa, manutenção do veículo é alta devido ao fato de que as pilhas de estoque estão presentes em uma longa distância.

[0025] 4. Tempo de inatividade aumentado visto que um grande número de equipamentos/partes é exigido para instalar a usina.

[0026] 5. Placas pré-moldadas de concreto separadas são exigidas para fundação para a instalação de uma usina volumosa.

[0027] 6. Mais espaço é exigido para a usina, bem como durante a instalação da usina.

[0028] 7. Grandes rampas, carregadores ou correias transportadoras especiais são exigidas para carregar os agregados para as caixas de agregados, o que aumenta o custo geral da usina.

[0029] 8. A fabricação de estrutura alta de aço pesado é exigida para montar o misturador, as caixas e os silos de cimento, o que também aumenta o custo da usina.

[0030] 9. Ferramentas e equipamentos exigidos para edificação da usina são altos.

[0031] 10. Exigência de potência geral da usina é muito alta.

[0032] 11. Risco de vida é muito alto devido a quedas de caçambas, rompimento de correias etc.

[0033] 12. Tempo de ciclo elevado devido ao uso de rampa, transportador longo, caçamba etc., o que diminui o rendimento total da usina.

[0034] 13. Aumento na quantidade de partes desgastadas ou quebradas.

[0035] 14. Aumento na inatividade devido a falhas frequentes.

[0036] 15. Perda de agregados devido ao derramamento ao transferir da correia de borracha para a caçamba.

[0037] Desse modo, há uma grande necessidade na indústria de uma usina misturadora de concreto com estruturas reduzidas, adequadas para instalação e manuseio fáceis, com capacidade para produzir concreto com segurança operacional aumentada e de uma maneira econômica e eficiente. A presente invenção busca superar não apenas o descrito acima, mas também outras desvantagens da técnica anterior. Isso se tornará claro a partir da descrição da invenção a seguir.

[0038] OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0039] O objetivo primário da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que é fácil de instalar devido à sua estrutura reduzida.

[0040] Um outro objetivo da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que seja capaz de reduzir os custos de manutenção bem como o tempo de inatividade da usina.

[0041] Um objetivo adicional da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que reduza o tempo de instalação e desmontagem da usina.

[0042] Ainda um outro objetivo da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que previna acidentes na usina devido a quedas de caçambas, rompimento de correias etc.

[0043] Um outro objetivo da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que seja capaz de reduzir os espaços gerais exigidos para a instalação da usina.

[0044] Ainda um outro objetivo da invenção consiste em fornecer uma usina misturadora de concreto que seja capaz de reduzir o custo de fundação da usina.

[0045] Um outro objetivo da invenção consiste em reduzir a altura de carregamento das caixas de agregados e, por conseguinte, reduzir o custo de construção da rampa.

[0046] Um outro objetivo da invenção consiste em reduzir o consumo de potência geral para operar a usina.

[0047] Mais um objetivo da presente invenção consiste em reduzir o tempo de ciclo da usina em grande medida de forma a ajudar a alcançar maior capacidade de usina com tamanhos de batelada inferiores.

[0048] Ainda um outro objetivo da invenção consiste em eliminar o uso de montagem de elevação de cabo de caçamba ou transportador de pesagem e transportador inclinado, o que contribui com a parte principal do custo da usina.

[0049] Um objetivo adicional da presente invenção consiste em reduzir o custo inicial pela eliminação de estruturas fabricadas de aço volumosas.

[0050] Um outro objetivo da invenção consiste em reduzir o custo de manutenção da usina devido à grande redução nas partes móveis.

[0051] Ainda um outro objetivo da invenção consiste em eliminar o transportador de pesagem no caso de usinas de concreto de maior capacidade.

[0052] Um outro objetivo da invenção consiste em levantar o produto acabado até a altura de carregamento para um misturador de trânsito em vez de levantar os agregados e misturar em uma altura.

[0053] Um outro objetivo da invenção consiste em aumentar a taxa de descarga de concreto do misturador para a tremonha de concreto provendo-se duas aberturas ou aberturas maiores.

[0054] Como os objetivos acima são alcançados ficará claro a partir da descrição que se segue. Nesse contexto, esclarece-se que a descrição fornecida não é limitativa e é apenas a título de explicação.

[0055] SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0056] Um método para operar uma usina misturadora de concreto compreendendo as etapas de:

[0057] - carregar agregados que compreendem areia e pedras de tamanhos diferentes para cada compartimento da caixa de armazenamento de agregados a partir do nível do solo por um carregador com rodas;

[0058] - descarregar o material da caixa de armazenamento por gravidade através das portas de mistura providas em seu fundo em uma tremonha de pesagem;

[0059] - elevar os agregados após serem pesados na tremonha de pesagem de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do nível do solo hidraulicamente ou erguer os agregados pesados pneumaticamente;

[0060] - transportar simultaneamente o cimento através de transportador helicoidal para um pesador de cimento e descarregar o mesmo no misturador;

[0061] - descarregar água no misturador por gravidade ou por bomba/bocal de pressão;

[0062] - misturar e compactar os agregados, que são cimento, água e produtos químicos, por um tempo predeterminado;

[0063] - descarregar o concreto misturado e compactado em uma tremonha de transporte de concreto;

[0064] - transportar a tremonha de transporte de concreto com o concreto até a altura desejada através de uma disposição hidráulica (16), de cremalheira e pinhão ou cabo; e

[0065] - carregar o concreto para o interior do misturador de trânsito móvel ou bomba de concreto, com base na exigência do local.

[0066] Uma usina misturadora de concreto com tempo de ciclo reduzido para executar o método conforme descrito acima compreende uma caixa de armazenamento de agregados, dividida em vários compartimentos para cada agregado, sustentada em uma estrutura de base, para descarregar a quantidade exigida de agregados em uma tremonha de pesagem. A tremonha de pesagem é montada em uma célula de carga disposta abaixo da caixa de armazenamento de agregados sendo carregada com os agregados da caixa de armazenamento por gravidade através das portas mistura. A caixa de agregados é posicionada em uma altura próxima do nível do solo. Um carregador com rodas é fornecido para carregar os agregados diretamente na dita caixa. Uma tremonha de pesagem hidraulicamente controlada com uma inclinação de ângulo A° é fornecida para erguer e descarregar os agregados em um misturador por meio de portas. As portas são dispostas abaixo da tremonha de pesagem. Silos de cimento de tipo horizontal são providos para suprir o cimento para o misturador. Um transportador helicoidal curto com uma inclinação pequena é usado para dosagem de cimento. Os pesadores são fornecidos para pesar cimento e água antes do suprimento para o misturador e uma tremonha de transporte de concreto que se desloca em um trilho hidraulicamente é fornecida para descarregar seu conteúdo em um misturador de trânsito carregado por caminhão através das portas.

[0067] As portas de mistura são abertas e fechadas por cilindros pneumáticos e a tremonha de pesagem é adaptada para pesar os agregados conforme o exigido, eliminando, assim, a necessidade de um transportador de pesagem independentemente do tamanho e tipo da usina. A tremonha de pesagem é elevada hidraulicamente ou o agregado pesado é pneumaticamente levantado.

[0068] O misturador é montado quase no nível do solo em uma estrutura de coluna simples. A tremonha de concreto é elevada hidraulicamente ou, alternativamente, por meio de um sistema de cabo e polia para alcançar a altura desejada.

[0069] Os silos de cimento de tipo horizontal têm uma altura de descarga entre 2,5 e 3,5 metros e uma altura de carregamento entre 7 e 8 metros. O pesador de cimento é montado logo acima do misturador com uma altura de entrada de aproximadamente 3,5 metros (±1 metro).

[0070] O pesador de água é montado logo acima do misturador em uma altura de cerca de 3,5 metros e é adaptado para descarregar água no misturador por gravidade ou por bomba/bocal de pressão.

[0071] BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0072] A natureza e escopo da presente invenção serão melhor entendidos a partir dos desenhos anexos, que são a título de ilustração de uma modalidade preferencial e não a título de qualquer tipo de limitação. Nos desenhos anexos:

[0073] A Figura 1A mostra a vista em elevação de uma usina misturadora de concreto da técnica anterior.

[0074] A Figura 1B mostra uma vista plana de uma usina misturadora de concreto da Figura 1A.

[0075] A Figura 2 mostra a vista em elevação de uma usina misturadora de concreto de conformidade com o presente projeto.

[0076] A Figura 3 é uma vista em elevação parcialmente perfilada da usina misturadora de concreto da Figura 2 com carregador com rodas e caixa de agregados.

[0077] A Figura 4 é uma vista em elevação parcialmente perfilada da usina misturadora de concreto da Figura 2 com caixa de agregados e tremonha de pesagem.

[0078] A Figura 5 é uma vista em elevação parcialmente perfilada da usina misturadora de concreto da Figura 2 com misturador de concreto, silo de cimento e outros acessórios.

[0079] A Figura 6 é uma vista em elevação parcialmente perfilada da usina misturadora de concreto da Figura 2 com misturador de concreto, silo de cimento, tremonha de concreto e misturador de trânsito.

[0080] A Figura 7 é a vista plana da usina misturadora de concreto da Figura 2.

[0081] A Figura 8 é a vista lateral da usina de mistura de concreto ao longo da linha Z - Z da Figura 7.

[0082] DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0083] Tendo descrito acima as principais características da invenção, uma descrição mais detalhada e não limitativa de uma modalidade preferencial será fornecida nos parágrafos subsequentes com referência aos desenhos anexos.

[0084] Em todas as figuras, números de referência similares representam características similares. Além disso, o formato, o tamanho e o número dos dispositivos mostrados são apenas a título de exemplo e o escopo da presente invenção abrange alterações em seu formato, tamanho e número sem se afastar do princípio básico da invenção.

[0085] Além disso, quando a seguir se faz referência a “topo”, “fundo”, “para cima”, “para baixo”, “acima” ou “abaixo”, “lado direito”, “lado esquerdo” e termos similares, isso se refere estritamente a uma orientação em referência ao aparelho, em que a base do aparelho é horizontal e está na porção inferior das figuras. O número de componentes mostrados é exemplificativo e não limitativo e o escopo da invenção abrange variações de formato e tamanho do aparelho bem como do número de seus componentes, sem se afastar do princípio da presente invenção.

[0086] Ao longo do relatório descritivo e inclusive das reivindicações, os termos técnicos e abreviações devem ser interpretados no sentido mais amplo dos respectivos termos, e incluem todos os itens similares no campo conhecidos por outros termos, como pode ser claro para os versados na técnica. Qualquer restrição ou limitação, se houver, mencionada no relatório descritivo, é apenas a título de exemplo e entendimento da presente invenção.

[0087] A presente invenção prevê uma usina misturadora de concreto pesagem e mistura de cimento com vários agregados, água e produtos químicos para produzir concreto. A usina misturadora de concreto da presente invenção tem estrutura reduzida que a torna de fácil instalação, exige menos espaço para implantar a usina e é rápida na desmontagem e reconstrução da usina.

[0088] Conforme anteriormente mencionado, a usina misturadora de concreto aprimorada de acordo com a presente invenção foi provida com várias características novas e inventivas. Uma lista não limitativa dessas características é fornecida abaixo:

[0089] 1. Agregados são carregados diretamente na caixa de armazenamento de agregados, dividida em vários compartimentos para cada agregado, usando o carregador com rodas a partir do nível do solo, eliminando, através disso, a rampa para carregar material para a caixa de armazenamento de agregados ou para a tremonha terrestre e eliminando, também, a necessidade de transportadores para transferir o agregado da tremonha terrestre para a caixa de armazenamento de agregados.

[0090] 2. A mistura de agregados é feita na tremonha de pesagem montada na célula de carga disposta abaixo da caixa de armazenamento de agregados.

[0091] 3. O transportador de pesagem é eliminado independentemente do tamanho e tipo da usina.

[0092] 4. Os agregados pesados na tremonha de pesagem são erguidos de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do solo hidraulicamente, ou os agregados pesados são erguidos pneumaticamente.

[0093] 5. O misturador é montado apenas 1,3 metros acima do nível do solo ou quase no nível do solo em uma estrutura de coluna simples.

[0094] 6. A tremonha de pesagem é elevada hidraulicamente até 2 a 3 metros de altura descarrega o material diretamente no misturador.

[0095] 7. O pesador de cimento é montado logo acima do misturador com altura de entrada média de cerca de 3,5 metros (± 1 metro).

[0096] 8. A dosagem de cimento é feita com o auxílio de um transportador helicoidal curto que tem apenas cerca de 4,5 metros de comprimento e com uma inclinação pequena.

[0097] 9. Os silos de cimento são do tipo horizontal com altura de descarga de cerca de 2,5 metros a 3,5 metros e altura de carregamento de cerca de 7 a 8 metros. Eles também podem ser do tipo vertical com uma altura de descarga de cerca de 2 a 3 metros.

[0098] 10. O pesador de cimento é montado em feixe simples fixado nos silos de cimento e tem 2 pontos de descarga para uma descarga mais rápida e para melhorar a distribuição de material no misturador.

[0099] 11. O pesador de água é montado logo acima do misturador a uma altura de cerca de 3,5 metros e é descarregado no misturador por gravidade ou por bomba/bocal de pressão.

[00100] 12. O concreto misturado no misturador é descarregado em uma tremonha de transporte e essa tremonha é elevada hidraulicamente.

[00101] 13. A tremonha de transporte de concreto se move em um trilho fixo e, então, descarrega o concreto no misturador de trânsito montado no caminhão diretamente ou através de uma tremonha de espera.

[00102] Faz-se referência agora às Figuras 1A e 1B, que mostram as vistas em elevação e plana respectivamente da usina misturadora de concreto da técnica anterior. Com referência à Figura 1A, toda a montagem de usina misturadora de concreto tem um quadro estrutural pesado e rígido para o misturador e a caixa de agregados. Estruturas pesadas também são exigidas para a correia transportadora que transporta o transportador de pesagem para o misturador. Uma rampa é criada para o carregador com rodas carregar os agregados nas caixas de agregados, ou os agregados são carregados em uma tremonha terrestre. Um transportador com ponto de alimentação abaixo da tremonha terrestre conduz os agregados através de uma distância e altura particulares e descarrega em caixas de armazenamento de agregados. Os agregados são liberados das caixas de agregados na correia transportadora de pesagem através de cones de dosagem de agregados com o auxílio de portas de mistura. A mistura de agregados é feita pelo transportador de pesagem para usinas de maior capacidade de forma suspensa nas células de carga ou por balde de caçamba suspenso nas células de carga dispostas abaixo das caixas de armazenamento de agregados. Agregados pesados são elevados até uma altura de cerca de 6,5 metros a 7 metros por um outro transportador inclinado que conduz o material do transportador de pesagem para o misturador ou até uma altura de cerca de 5 metros por uma disposição de cabo de caçamba e tambor de polia. O misturador de concreto é montado em uma estrutura pesada fabricada montada em fundações civis ou em bases móveis de aço. A estrutura de aço que aloja o misturador, pesador de cimento e pesador de água são tão altas quanto 8 metros a 10 metros e tão pesadas quanto até 15 toneladas. Os agregados pesados também podem ser descarregados no misturador pela elevação dos baldes de caçamba até 7 a 9 metros de altura ou pelo giro do balde de caçamba pesado acima do misturador em uma altura de cerca de 9 metros.

[00103] Em uma usina misturadora em que os transportadores são usados para pesar e transportar os agregados, o transportador descarrega o material em uma tremonha de espera que está cerca de 2 metros acima do misturador. O pesador de cimento é montado acima do misturador e a entrada do mesmo está em uma altura que varia de 6,5 a 9,5 metros. A dosagem de cimento é feita com o auxílio de transportadores helicoidais que têm cerca de 10 a 14 metros de comprimento dependendo da capacidade da usina são elevados com uma inclinação de 45° ou mais. Os silos de cimento são do tipo vertical e têm altura de descarga de 2 a 3 metros a partir do solo e a altura de carregamento é de quase 13 metros a 20 metros dependendo da capacidade dos silos. O pesador de cimento é montado em estruturas pesadas e é disposto acima do misturador com descarga única. O pesador de água é montado acima do misturador em cerca de 6,5 metros a 9 metros de altura e é descarregado no misturador por gravidade ou por bombaIbocal de pressão. O concreto misturado no misturador é descarregado diretamente no misturador de trânsito montado no caminhão colocado abaixo do misturador.

[00104] Fazendo-se referência agora à Figura 3, a usina misturadora de concreto de acordo com a presente invenção compreende uma caixa de armazenamento de agregados (2), dividida em vários compartimentos para cada agregado, através da qual a quantidade exigida de agregados para preparar o concreto é descarregada em uma tremonha de pesagem (5) através da porta de mistura (3). O ponto crucial da invenção reside aqui no fato de que a caixa de agregados (2) é disposta a uma altura próxima do nível do solo em comparação aos tipos convencionais, de modo que os agregados possam ser carregados diretamente na caixa usando o carregador com rodas (1) a partir do nível do solo. A caixa de agregados é sustentada em uma estrutura de base de suporte (4). Como a caixa de armazenamento (2) está próxima do nível do solo, é fácil de ser desmontada em comparação às estruturas fabricadas pesadas.

[00105] Uma lista não limitativa de vantagens das características descritas acima segue abaixo:

[00106] - Redução de custo devido à eliminação de tremonha terrestre.

[00107] - Redução de custo devido à eliminação de transportador de alimentação de caixa de agregado.

[00108] - Redução de custo devido à eliminação da rampa para o carregador com rodas carregar material para as caixas de armazenamento de agregados ou para uma tremonha terrestre.

[00109] - Redução de custo de operação devido à eliminação de motor de transportador e motor giratório para a calha de escoamento giratória.

[00110] - Redução de custo operacional devido ao consumo de diesel e desgaste de pneus de carregador devido à inclinação da rampa.

[00111] - Redução no custo de manutenção à medida que o transportador de manutenção alta é eliminado.

[00112] - Manutenção do veículo inferior devido a um menor deslocamento para as pilhas de estoque.

[00113] - Visto que o carregamento de agregados na caixa de armazenamento é realizado a partir do nível do solo, reduz-se o deslocamento de carregador e um tamanho menor de caixa de armazenamento de agregados é suficiente para produzir concreto continuamente. Caso uma maior capacidade de usina seja exigida, então caixas de armazenamento de igual capacidade podem ser usadas com a utilização de dois carregadores.

[00114] - Custo de caixa de armazenamento de agregados é reduzido substancialmente na medida em que elas têm um processo de fabricação mais simples.

[00115] Com referência agora à Figura 4, os agregados são descarregados da caixa de armazenamento de agregado (2) através de portas de mistura (3) por gravidade para o interior da tremonha de pesagem (5) montada na célula de carga (6) colocada abaixo da caixa de armazenamento de agregados (2). A abertura e o fechamento das portas de mistura (3) são feitos com o auxílio de cilindros pneumáticos. Os agregados são pesados, conforme exigido, na própria tremonha de pesagem (5). O aspecto crucial da invenção reside aqui no fato de que o transportador de pesagem é eliminado independentemente do tamanho e tipo da usina e o material pesado é elevado de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do solo hidraulicamente (8) com uma inclinação de ângulo A° para descarga no misturador pelo auxílio da porta (7) disposta abaixo da tremonha de pesagem. Em uma outra modalidade, os agregados pesados também podem ser elevados pneumaticamente.

[00116] Vantagens das características inventivas acima:

[00117] - Pela eliminação do transportador de pesagem, o custo da usina é reduzido consideravelmente.

[00118] - Custo operacional reduzido visto que o motor exigido para acionar o transportador de pesagem é eliminado.

[00119] - Custo de manutenção é reduzido à medida que a manutenção do transportador de pesagem é eliminada.

[00120] - Elevando-se os agregados pelo cabo de caçamba, a polia é eliminada e isso reduz o custo inicial, o custo operacional e o custo de manutenção.

[00121] - Elevação de agregados por transportador é eliminada, o que também reduz o custo inicial, o custo operacional e o custo de manutenção.

[00122] - Aumenta-se a segurança, visto que se eliminam as rupturas de cabos, quedas de baldes e rupturas de transportadores.

[00123] Com referência agora à Figura 5, o material da tremonha de pesagem (5) é descarregado no misturador (9). O misturador (9) é montado apenas 1,3 metros acima do nível do solo ou quase no nível do solo em uma estrutura de coluna simples (14). O misturador de concreto tem capacidade para misturar o material, incluindo cimento, água e agregados etc. para preparar o concreto.

[00124] Vantagens das características inventivas acima:

[00125] - Isso elimina a fabricação estrutural de aço alta e pesada que é exigida para montar o misturador.

[00126] - Custo de aço estrutural pesado é eliminado.

[00127] - Custo de grande quantidade de fabricação, preparação de superfície e pintura é eliminado.

[00128] - Isso por seu turno reduz o tempo de fabricação e de entrega da usina e isso resulta na amortização de estoque.

[00129] - Ferramentas e equipamentos exigidos para a edificação da usina são reduzidos e também o tempo exigido para a edificação da usina e desmontagem da usina também é reduzido.

[00130] O cimento é suprido para o misturador (9) a partir de um silo de cimento (10). Os silos de cimento são do tipo horizontal com altura de descarga entre 2,5 metros a 3,5 metros e altura de carregamento para entre 7 metros a 8 metros. Isso também pode ser do tipo vertical com uma altura de descarga de cerca de 2 metros a 3 metros. Simultaneamente, água é suprida para o pesador de água através de uma tubulação de água. O pesador de cimento (11) é montado logo acima do misturador com uma altura de entrada de aproximadamente 3,5 metros (± 1 metro). A dosagem de cimento é feita com o auxílio de um transportador helicoidal curto (12) que tem apenas cerca de 4,5 metros de comprimento e com uma pequena inclinação. O cimento e a água são pesados por respectivos pesadores (11 e 13), conforme exigido, antes de suprir para o misturador (9).

[00131] O pesador de cimento (11) é montado em um feixe simples fixado nos silos de cimento e tem dois pontos de descarga para obter uma descarga mais rápida e para melhorar a distribuição de material no misturador. O pesador de água (13) é montado logo acima do misturador em uma altura de cerca de 3,5 metros e descarrega água no misturador por gravidade ou por bomba/bocal de pressão.

[00132] Vantagens das características inventivas acima:

[00133] - O transportador helicoidal de dosagem de cimento tem cerca de 4,5 metros de comprimento em vez de 10 a 14 metros no sistema convencional. Isso reduz o custo do transportador helicoidal.

[00134] - Reduz-se o consumo de potência para quase 40% devido à redução de comprimento e inclinação do transportador helicoidal.

[00135] - Reduz-se o custo de manutenção e tempo de inatividade devido à eliminação de mancais de suspensão do transportador helicoidal.

[00136] - Os silos de cimento podem ser tanto do tipo vertical quanto do tipo horizontal. Com silos de cimento horizontais, a altura do silo é reduzida e o custo de fundação pesada é substancialmente reduzido e a manutenção do silo torna-se fácil devido à redução das estruturas. O tempo para a conclusão do projeto é reduzido com carregamento de cimento de silo horizontal nos silos que consome menos energia / diesel.

[00137] - Com referência agora à Figura 6, todos os ingredientes são misturados no misturador (9) e o concreto é descarregado em uma tremonha de transporte de concreto (15). A tremonha (15) que transporta o concreto se desloca em um trilho (16) hidraulicamente para alcançar a altura desejada para descarregar seu conteúdo no misturador de trânsito (18) montado no caminhão através das portas (17).

[00138] Alternativamente, a tremonha (15) que transporta o concreto é elevada por meio de um sistema de polia de cabo para alcançar a altura desejada para descarregar no misturador de trânsito (18) ou elevada por sistema de cremalheira e pinhão para alcançar a altura desejada para o misturador de trânsito. Será claro para uma pessoa versada na técnica que outros tipos de mecanismo de transporte também são possíveis, os quais são todos parte da presente invenção, desde que permitam a fácil elevação da tremonha de concreto (15).

[00139] Vantagens das características inventivas acima:

[00140] A elevação do produto acabado, isto é, do concreto até a altura de carregamento para o misturador de trânsito, em vez de elevar-se os agregados e misturar-se em altura, que é o que é feito na maneira convencional de produção de concreto, é muito mais econômico e economiza tempo.

[00141] MÉTODO PARA OPERAR A USINA MISTURADORA DE CONCRETO DE ACORDO COM A PRESENTE INVENÇÃO

[00142] Com referência agora às Figuras 2, 7 e 8, os agregados que compreendem areia e pedras de tamanhos diferentes são carregados em uma caixa de armazenamento de agregados (2), dividida em vários compartimentos para cada agregado, a partir do nível do solo por um carregador com rodas (1). Diferentes tamanhos de agregados são armazenados nos diferentes compartimentos da mesma caixa de armazenamento de agregados. A caixa de armazenamento é provida de portas de mistura (3) em sua parte inferior, conforme melhor mostrado na Figura 2, através das quais o material é descarregado na tremonha de pesagem (5) por gravidade. Agregados que são pesados na tremonha de pesagem são elevados de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do nível do solo hidraulicamente (8), ou os agregados pesados são elevados pneumaticamente. Cimento é simultaneamente transportado através de um transportador helicoidal (12) para um pesador e o mesmo é descarregado no misturador (9). Agregados, cimento, água e produtos químicos são descarregados no misturador e são misturados por um tempo predeterminado.

[00143] O concreto misturado e compactado é descarregado em uma tremonha de transporte de concreto (15) que transporta a tremonha de transporte (15) com o concreto até a altura desejada elevando-se hidraulicamente por um trilho (16), montagem de cremalheira e pinhão ou cabo para propiciar o carregamento do concreto no misturador de trânsito móvel (18) ou bomba de concreto, com base na exigência e na condição do local.

[00144] APLICAÇÃO INDUSTRIAL

[00145] Devido à simplificação dos processos de produzir o concreto, a presente invenção tem as seguintes vantagens:

[00146] - Mistura

[00147] - Transferência de agregados do pesador para o misturador

[00148] - Armazenamento, dosagem e descarga do cimento

[00149] - A taxa de descarga de concreto do misturador para tremonha de concreto tendo duas aberturas ou aberturas maiores e elevando a tremonha de concreto até a altura desejada para carregar o misturador de trânsito montado no caminhão.

[00150] - Isso ajudará a reduzir o custo inicial do equipamento em grande medida.

[00151] - Ao otimizar o layout da sequência e o tempo de operação, a potência instalada é reduzida para 60% daquela de uma usina de capacidade similar convencional. Como isso é alcançado é descrito na Tabela I.

[00152] - O tempo de ciclo da usina é otimizado para ter maior capacidade da usina em metro cúbicoIhora reduzindo-se o tamanho de batelada do misturador em quase 45%. Como isso é alcançado é descrito na Tabela II e na Tabela III e nos gráficos (A) e (B) para uma usina misturadora com 120 m3/h de capacidade de produção de concreto.

[00153] - A presente invenção é válida para várias capacidades, de 20 m3/h até 240 m3/h de produção de concreto. TABELA - I CÁLCULO DE POTÊNCIA INSTALADA PARA USINA MISTURADORA DE CONCRETO COM CAPACIDADE DE 120 M3 POR HORA

Nota: Outras exigências de potência comum menores não consideradas. TABELA - II COMPARAÇÃO DE CICLO DE TEMPO PARA CADA ATIVIDADE:

COMPARAÇÃO DE CICLO DE TEMPO PARA BATELADA: TABELA - III

[00154] A presente invenção foi descrita com referência a alguns desenhos e uma modalidade preferencial puramente para o fim de entendimento e não a título de qualquer limitação e a presente invenção inclui todos os desenvolvimentos legítimos dentro do escopo do que foi anteriormente descrito no presente documento e reivindicado nas reivindicações anexas.

Claims

1. MÉTODO PARA OPERAÇÃO DE UMA USINA MISTURADORA DE CONCRETO COM TEMPO DE CICLO REDUZIDO E TEMPO DE INSTALAÇÃO E DESMONTAGEM REDUZIDO, caracterizado por compreender as etapas de: - carregar agregados que compreendem areia e pedras de tamanhos diferentes diretamente em cada compartimento de caixa de armazenamento de agregados (2) a partir do nível do solo, exclusivamente com a utilização de um carregador com rodas (1); - descarregar o material da caixa de armazenamento (2) por gravidade através de portas de mistura (3) providas em seu fundo em uma tremonha de pesagem (5); - elevar os agregados após serem pesados na tremonha de pesagem (5) de 2 metros para 3 metros a 3,5 metros acima do nível do solo hidraulicamente (8) e descarregando-os em um misturador (9); - transportar simultaneamente cimento a partir de um silo de cimento horizontal através do transportador helicoidal (12) para um pesador de cimento (11) e descarregar o mesmo em um misturador (9); - descarregar água no misturador por gravidade ou por bombaIbocal de pressão; - misturar e compactar os agregados, que são cimento, água e produtos químicos, por um tempo predeterminado; - descarregar o concreto misturado e compactado em uma tremonha de transporte de concreto (15); - transportar a tremonha de transporte de concreto (15) com o concreto até a altura desejada elevando-se hidraulicamente sobre trilho (16), por disposição de cremalheira e pinhão ou cabo; e - carregar o concreto em misturador de trânsito móvel (18) ou bomba de concreto, com base na exigência do local.

2. USINA MISTURADORA DE CONCRETO COM TEMPO DE CICLO REDUZIDO E TEMPO DE INSTALAÇÃO E DESMONTAGEM REDUZIDO para executar o método conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizada por compreender uma caixa de armazenamento de agregados (2), dividida em compartimentos para cada agregado, sustentada em uma estrutura de base (4) para descarregar a quantidade exigida de agregados em uma tremonha de pesagem (5) montada em uma célula de carga (6) disposta abaixo da caixa de armazenamento de agregados (2) por gravidade através de portas de mistura (3), dita caixa de agregados (2) sendo disposta a uma altura próxima do nível do solo, um carregador com rodas (1) para carregar os agregados diretamente na dita caixa (2), o material pesado em dita tremonha de pesagem (5) sendo elevado hidraulicamente (8) com uma inclinação de ângulo A° para elevar a dita tremonha de pesagem (5) e descarregar os agregados no misturador (9) pela porta (7) disposta abaixo da tremonha de pesagem, silos de cimento de tipo horizontal (10) para suprir cimento para o misturador (9), um transportador helicoidal curto (12) com uma pequena inclinação usado para dosagem de cimento, pesadores (11 e 13) respectivamente para pesar cimento e água antes de suprir para o misturador (9) e uma tremonha de transporte de concreto (15) que se desloca em um trilho hidraulicamente (16) para descarregar seu conteúdo em um misturador de trânsito (18) através de portas (17).

3. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que ditas portas de mistura (3) são abertas e fechadas por cilindros pneumáticos e a dita tremonha de pesagem (5) é adaptada para pesar o agregado conforme exigido, eliminando, assim, a necessidade de um transportador de pesagem independentemente do tamanho e tipo da usina.

4. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que dito agregado pesado é pneumaticamente elevado.

5. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito misturador (9) é montado substancialmente no nível do solo em uma estrutura de coluna simples (14).

6. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a dita tremonha de transporte de concreto (15) hidraulicamente (16) controlada é elevada sobre trilho ou, alternativamente, através de um sistema de cabo e polia para alcançar a altura desejada.

7. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os ditos silos de cimento de tipo horizontal (10) têm uma altura de descarga entre 2,5 metros a 3,5 metros e uma altura de carregamento entre 7 e 8 metros.

8. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito pesador de cimento (11) é montado logo acima do misturador com uma altura de entrada de aproximadamente 3,5 metros (±1 metro).

9. USINA MISTURADORA DE CONCRETO de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito pesador de água (13) é montado logo acima do misturador em uma altura de cerca de 3,5 metros e é adaptado para descarregar água no misturador por gravidade ou por bomba/bocal de pressão.