BR202021017066U2

BR202021017066U2 - ARRANGEMENT APPLIED ON A TEMPERED PLATE CUTTING MACHINE WITH CUTOUTS ON THE STRUCTURAL BODY.

Info

Publication number: BR202021017066U2
Application number: BR202021017066-8U
Authority: BR
Inventors: Éder Marin
Original assignee: Unimil Indústria E Comércio De Peças De Máquinas Agrícolas Ltda.
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2023-03-07

Abstract

Consiste em um facão (1) picador fabricado em chapa (9) metálica temperada com a porção anterior (2) destinada ao corte do vegetal e a porção posterior, corpo estrutural (3), dotada de recortes (10) de contornos espelhados com os rasgos (4) para fixação da peça nos rolos (5) picadores, o permite a sobreposição parcial entre as peças o que redunda no aproveitamento total da chapa (9) metálica temperada.

It consists of a machete (1) chipper made of tempered metal plate (9) with the anterior portion (2) intended for cutting the vegetable and the posterior portion, structural body (3), equipped with cutouts (10) of mirrored contours with the slots (4) for fixing the piece to the chopper rollers (5), allowing partial overlapping between the pieces, resulting in full use of the tempered metal plate (9).

Description

ARRANGEMENT APPLIED ON A TEMPERED PLATE CUTTING MACHINE WITH CUTOUTS ON THE STRUCTURAL BODY.

Introduction

[0001] Refere-se o presente pedido de patente de Modelo de Utilidade de uma inédita “DISPOSIÇÃO APLICADA EM FACÃO PICADOR EM CHAPA TEMPERADA COM RECORTES NO CORPO ESTRUTURAL”, especialmente de um facão picador fabricado em chapa temperada, o que possibilita a utilização de matéria-prima de menor espessura que a padrão, além de recortes na parte posterior espelhados no formato dos encaixes para fixação nos rolos picadores, o que propicia total aproveitamento da chapa utilizada para sua obtenção.[0001] This patent application for a Utility Model refers to an unprecedented “DISPLAY APPLIED IN A TEMPERED PLATE CHIPPER WITH CUTOUTS IN THE STRUCTURAL BODY”, especially of a tempered plate chopper, which allows the use of less thick raw material than the standard one, in addition to cutouts on the back part mirrored in the shape of the fittings for attachment to the chipping rollers, which provides full use of the plate used to obtain it.

Application field

[0002] O campo de aplicação da inovação ora pleiteada é o da indústria sucroalcooleira, mais especificamente nos facões utilizados nos rolos picadores das colheitadeiras de cana-de-açúcar.[0002] The field of application of the innovation now claimed is the sugar and alcohol industry, more specifically in the machetes used in the chopper rollers of sugarcane harvesters.

convincing

[0003] O Facão Picador tem a função de cortar a cana, deixando-a em pedaços, de modo que consiga armazená-la da melhor forma possível e facilite o transporte até a usina onde será beneficiada. Como já comentado, os facões picadores são peças fixadas no rolo picador superior e no rolo picador inferior. Esses rolos trabalham sincronizados um com o outro e um facão obrigatoriamente tem que ser alinhado ao outro. As quantidades de facões podem alterar conforme o tipo de colheita ou plantio, assim a usina pode optar por um corte de cana de menor ou maior dimensão. Isso é conseguido variando a quantidade de facões, pois quanto maior o número de facões, menor será o comprimento da cana. Os facões, portanto, sempre trabalham em conjunto e sincronismo, e se essas duas condições não estejam bem alinhadas, o corte será prejudicado, ocorrendo o esmagamento da cana, consequentemente perdas.[0003] The Machete Picador has the function of cutting the sugarcane, leaving it in pieces, so that it can store it in the best possible way and facilitate transport to the mill where it will be processed. As already mentioned, the chopper knives are parts fixed to the upper chopper roller and the lower chopper roller. These rollers work synchronized with each other and a machete must be aligned with the other. The quantities of machetes can change according to the type of harvest or planting, so the mill can opt for a smaller or larger cane cut. This is achieved by varying the number of machetes, as the greater the number of machetes, the shorter the length of the cane. The machetes, therefore, always work together and in synchrony, and if these two conditions are not well aligned, the cut will be impaired, crushing the sugarcane, and consequently losses.

[0004] A sincronicidade é obtida por intervenção técnica diária, sendo necessário deixar a colheitadeira parada para realizar a manutenção, portanto, improdutiva, além disso aumentando a exposição do mecânico ao risco, já que o procedimento é manual. O sincronismo se faz premente, pois o desgaste do facão picador é inevitável durante a operação da colheitadeira, e então é necessário realizar a reaproximação dos facões para que a picagem da cana continue a contento. A troca dos facões faz-se imprescindível quando não é mais possível sincronizá-los, o que deve ser realizado por profissional qualificado com habilidade para manusear e alinhar os facões propriamente ditos. Um problema recorrente são detritos que passam nos roletes picadores (pedras, galhos, peças de máquina, etc.), impossível de evitar, o que compromete todo sistema de corte. Nesse caso, dificilmente consegue-se recuperar o facão picador, sendo que em cada colheitadeira são utilizados em média oito peças, o que mostra claramente a necessidade de produzir produtos de menor custo.[0004] Synchronicity is obtained by daily technical intervention, being necessary to leave the harvester stopped to carry out maintenance, therefore, unproductive, in addition to increasing the mechanic's exposure to risk, since the procedure is manual. Synchronism is imperative, as wear and tear on the chopper machete is inevitable during harvester operation, and then it is necessary to bring the machetes closer together so that the cane chopping continues satisfactorily. Changing the machetes is essential when it is no longer possible to synchronize them, which must be done by a qualified professional with the ability to handle and align the machetes themselves. A recurring problem is debris passing through the chopper rollers (stones, branches, machine parts, etc.), impossible to avoid, which compromises the entire cutting system. In this case, it is difficult to recover the chopper machete, with an average of eight pieces being used in each harvester, which clearly shows the need to produce lower-cost products.

[0005] Os facões picadores atualmente disponibilizados no mercado possuem apenas uma geometria e espessura padrão (8mm). Essa espessura se faz necessária devido ao tratamento térmico posterior que é realizado nos facões picadores, pois do contrário poderá haver empenamentos que implicarão na qualidade do corte durante o trabalho.[0005] The chopper knives currently available on the market only have a standard geometry and thickness (8mm). This thickness is necessary due to the subsequent heat treatment that is carried out on the chopper knives, otherwise there may be warping that will affect the quality of the cut during work.

[0006] O processo de tratamento térmico é feito por uma elevação de temperatura e resfriamento brusco (têmpera) no facão picador, causando a modificação na estrutura do material, deixando-o com a dureza mais elevada (melhorando a resistência ao desgaste), consequentemente aumentando a durabilidade do produto (performance). Por essa razão, nos modelos convencionais, não é possível realizar a alteração na espessura e geometria dos facões picadores[0006] The heat treatment process is done by raising the temperature and sudden cooling (quenching) in the chopper knife, causing a change in the structure of the material, leaving it with a higher hardness (improving wear resistance), consequently increasing product durability (performance). For this reason, in conventional models, it is not possible to change the thickness and geometry of the chopper knives

[0007] Neste contexto, novas tecnologias que propiciem a obtenção de facões picadores com melhor aproveitamento de matéria-prima e que ocasione ganhos operacionais são bem-vindas no segmento em questão.[0007] In this context, new technologies that allow obtaining chipping knives with better use of raw material and that cause operational gains are welcome in the segment in question.

state of the art

[0008] O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre roletes e facões picadores como o CN204305641 U intitulado “SUGARCANE HARVESTING MACHINE AND GRABBING TYPE SUGARCANE SECTION CUTTING DEVICE THEREOF” – compreende um par de rolos picadores, superior e inferior, dispostos de forma correspondente e em rotação oposta, respectivamente conectados à estrutura por assentos de conexão esquerdo e direito. A superfície de corte de face do rolo superior e o rolo de corte inferior têm uma sobreposição de 10-15 mm na sobreposição; um porta-ferramenta para fixação da faca é conectado a uma extremidade do rolo de corte superior ou do rolo de corte inferior. A faca pode ser integral ou dividida fornecidos com orifícios longos de fixação.[0008] The current state of the art anticipates some patent documents that deal with rollers and chopper knives such as CN204305641 U entitled "SUGARCANE HARVESTING MACHINE AND GRABBING TYPE SUGARCANE SECTION CUTTING DEVICE THEREOF" - comprises a pair of chopper rollers, upper and lower, arranged correspondingly and in opposite rotation, respectively connected to the structure by left and right connecting seats. The face cutting surface of the upper roller and the lower cutting roller have a 10-15mm overlap in the overlap; a toolholder for holding the knife is connected to one end of the upper cutting roller or the lower cutting roller. Knife can be integral or split provided with long fixing holes.

[0009] O documento acima antecipa facas picadoras com as porções posteriores, corpo estrutural, dotadas de orifícios longos (rasgos) para sua fixação por meio da sobreposição de placas de aperto e parafusos que transpassam ditos orifícios longos. Nessa disposição construtiva, com os orifícios longos justapostos sem nenhum tipo de recorte, as facas são desenhadas justapostas na chapa para o corte na sua linha mais posterior, de maneira que pelo fato de não haver um encaixe entre as peças o aproveitamento número de peças obtidas por chapa (matéria-prima) será inferior a quantidade daquele que seira obtido se houvesse recorte e justaposição parcial entre as peças.[0009] The document above anticipates chipper knives with the rear portions, structural body, equipped with long holes (slots) for their fixation by means of overlapping clamping plates and screws that pass through said long holes. In this constructive arrangement, with the long holes juxtaposed without any type of cutout, the knives are designed juxtaposed on the plate to cut in its most posterior line, so that, due to the fact that there is no fit between the pieces, the number of pieces obtained per plate (raw material) will be less than the amount that would be obtained if there was partial cutting and juxtaposition between the pieces.

Innovation objectives

[0010] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador que utiliza chapa temperada na sua obtenção, o que possibilita a redução do número de etapas de fabricação e a utilização de chapas de menor espessura (6mm, 5mm, 4mm e 3 mm);[0010] The objective of this innovation is to propose an arrangement in a chopper knife that uses tempered sheet metal to obtain it, which makes it possible to reduce the number of manufacturing steps and use thinner sheets (6mm, 5mm, 4mm and 3mm );

[0011] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador que na parte posterior tem recortes espelhados no formato dos encaixes de fixação do corpo estrutural nos rolos picadores, o que promove uma justaposição parcial e possibilita o aproveitamento total da chapa na qual são cortadas as peças;[0011] The purpose of this innovation is to propose a chipping machete layout that on the back has mirrored cutouts in the shape of the structural body attachment fittings on the chipping rollers, which promotes a partial juxtaposition and allows full use of the plate on which they are cut pieces;

[0012] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador cujas etapas de fabricação são realizadas em chapa temperada e se resumem a três (cortar, usinar e pintar) ao invés de cinco do processo de obtenção convencional (cortar, temperar, desempenar, usinar e pintar):[0012] The objective of this innovation is to propose a layout in a chopper knife whose manufacturing steps are carried out in tempered sheet metal and are reduced to three (cutting, machining and painting) instead of the five of the conventional obtaining process (cutting, tempering, straightening , machining and painting):

[0013] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador com menor probabilidade de refugo. Com a eliminação de um processo crítico no meio do processo de fabricação (processo de tratamento térmico), a probabilidade de refugo diminui consideravelmente, o que ocasiona ganho em custo e na produtividade, garantindo a melhor eficiência no processo e melhor qualidade no produto final;[0013] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper knife with less probability of rejection. With the elimination of a critical process in the middle of the manufacturing process (heat treatment process), the probability of scrap decreases considerably, which leads to gains in cost and productivity, ensuring the best efficiency in the process and better quality in the final product;

[0014] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador capaz de gerar menor passivo ambiental. Com o melhor aproveitamento da matéria-prima, a diminuição residual é expressiva, pois a quantidade de material desperdiçado do produto convencional é extremamente alta comparado a nova disposição. Neste contexto, a cada facão picador produzido no modelo convencional, pode-se conseguir mais três fações do novo modelo na melhor condição. A tabela abaixo ilustra em números a quantidade de peso que se pode reduzir com o facão picador inovado. Modelo Convencional X Facão Picador Inovado.

[0014] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper knife capable of generating less environmental liabilities. With better use of the raw material, the residual reduction is expressive, since the amount of material wasted from the conventional product is extremely high compared to the new disposal. In this context, for each chipping knife produced in the conventional model, three more pieces of the new model can be obtained in the best condition. The table below illustrates in numbers the amount of weight that can be reduced with the innovative chopper knife. Conventional Model X Innovated Chopper Machete.

[0015] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador que devido a menor espessura trabalhe por mais tempo sem perder a afiação do corte, ou seja, que tenha uma melhor performance, evitando a troca precoce do produto por perda de corte;[0015] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper knife that, due to its smaller thickness, works for a longer time without losing the sharpness of the cut, that is, that has a better performance, avoiding the premature change of the product due to loss of cut;

[0016] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador que devido ao menor peso facilita o manuseio no campo e em todas as áreas envolvidas, desde o início da fabricação do produto até retirada do produto na colhedora, sabendo que a troca de facão é constante. Como utiliza-se oito facões por colhedora e troca-os em média a cada 150 horas de trabalho, quando multiplica-se por nove meses do ano, dezoito horas por dia (paradas somente para manutenção), o número torna-se muito expressivo;[0016] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper machete that, due to its lower weight, facilitates handling in the field and in all areas involved, from the beginning of product manufacturing to removal of the product from the harvester, knowing that the change of machete is constant. As eight machetes are used per harvester and they are changed on average every 150 hours of work, when multiplied by nine months of the year, eighteen hours a day (stops only for maintenance), the number becomes very expressive;

[0017] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador capaz de estender o tempo de sincronismo, fazendo com isso que haja uma redução na intervenção por esse motivo;[0017] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper machete capable of extending the synchronism time, causing a reduction in intervention for this reason;

[0018] É objetivo da presente inovação propor uma disposição em facão picador de ótima relação custo x benefício.[0018] The objective of this innovation is to propose a disposition in a chopper knife with an excellent cost-benefit ratio.

innovation summary

[0019] A “DISPOSIÇÃO APLICADA EM FACÃO PICADOR EM CHAPA TEMPERADA COM RECORTES NO CORPO ESTRUTURAL” – trata de um facão picador que utiliza chapa temperada na sua fabricação, o que propicia a redução do número de etapas de produção para apenas três, que sejam o corte, a usinagem e a pintura, além de possibilitar a utilização de chapas de menor que a padrão (8mm), ou seja chapas de 6mm, 5mm, 4mm, 3mm que menos espessas e mais leves melhoram a sincronicidade e a vida útil do corte. Por fim, a nova disposição insere recortes na parte posterior do facão picador de contorno concordante com os rasgos utilizados para fixação aos rolos picadores, de forma que a justaposição parcial entre as peças, antes do corte, promove o aproveitamento total da chapa e o seu melhor aproveitamento numa relação metro quadrado / por facão picador obtido.[0019] THE "DISPLAY APPLIED ON A CHIPPER CUTTER IN TEMPERED PLATE WITH CUTS IN THE STRUCTURAL BODY" - deals with a chopper knife that uses tempered sheet metal in its manufacture, which allows the reduction of the number of production steps to only three, which are cutting, machining and painting, in addition to enabling the use of smaller than standard plates (8mm), that is, 6mm, 5mm, 4mm, 3mm plates that are less thick and lighter, improving synchronicity and the useful life of the cut. Lastly, the new layout inserts cutouts on the back of the chipper knife with contours consistent with the slots used to attach to the chipper rollers, so that the partial juxtaposition between the pieces, before cutting, promotes full use of the plate and its better utilization in a ratio square meter / per machete obtained.

innovation figures

[0020] Na sequência são apresentadas as figuras para melhor explicar o pedido de patente de forma ilustrativa e não limitativa: Figura 1: Vista em perspectiva da disposição aplicada em facão picador em chapa temperada com recortes no corpo estrutural; Figura 2: Vista superior da disposição aplicada em facão picador em chapa temperada com recortes no corpo estrutural; Figura 3: Vista superior ilustrando a justaposição parcial da disposição aplicada em facão picador em chapa temperada com recortes no corpo estrutural; Figura 4: Vista superior ilustrando a justaposição parcial da disposição aplicada em facão picador em chapa temperada com recortes no corpo estrutural, traçado em uma chapa metálica antes do corte; Figura 5: Vista em perspectiva da disposição aplicada em facão picador em chapa temperada com recortes no corpo estrutural, montado nos rolos picadores com detalhe do facão explodido; Figura 6: Vista em perspectiva de um facão picador convencional; Figura 7: Vista superior de um facão picador convencional; Figura 8: Vista superior de um facão picador convencional, traçado em uma chapa metálica antes do corte.[0020] The following figures are presented to better explain the patent application in an illustrative and non-limiting manner: Figure 1: Perspective view of the disposition applied in a chopper knife in tempered sheet metal with cutouts in the structural body; Figure 2: Top view of the arrangement applied in a tempered sheet metal chopper with cutouts in the structural body; Figure 3: Top view illustrating the partial juxtaposition of the disposition applied in a tempered sheet metal chopper with cutouts in the structural body; Figure 4: Top view illustrating the partial juxtaposition of the layout applied in a tempered sheet metal chipper with cutouts in the structural body, traced on a metal sheet before cutting; Figure 5: Perspective view of the arrangement applied to a chipper knife in tempered sheet metal with cutouts in the structural body, mounted on the chipper rollers with detail of the exploded knife; Figure 6: Perspective view of a conventional chopper machete; Figure 7: Top view of a conventional chopper machete; Figure 8: Top view of a conventional chipping knife, traced on a sheet metal before cutting.

Detailed description of the innovation

[0021] A “DISPOSIÇÃO APLICADA EM FACÃO PICADOR EM CHAPA TEMPERADA COM RECORTES NO CORPO ESTRUTURAL”, objeto desta solicitação de patente de Modelo de Utilidade consiste em um facão (1) picador fabricado em chapa (9) metálica temperada com a porção anterior (2) destinada ao corte do vegetal e a porção posterior, corpo estrutural (3), dotada de recortes (10) de contornos espelhados com os rasgos (4) para fixação da peça nos rolos (5) picadores, o permite a sobreposição parcial entre as peças o que redunda no aproveitamento total da chapa (9) metálica temperada.[0021] THE “DISPLAY APPLIED ON A TEMPERED SHEET CUTTING MACHINE WITH CUTOUTS IN THE STRUCTURAL BODY”, object of this Utility Model patent application consists of a knife (1) chipper made of tempered metal plate (9) with the anterior portion ( 2) destined for cutting the vegetable and the posterior portion, structural body (3), equipped with cutouts (10) with mirrored contours with the slots (4) for fixing the piece on the chopper rollers (5), allowing partial overlapping between parts, which results in the full use of the tempered metal plate (9).

[0022] Mais particularmente, a inovação consiste em um facão (1) picador fabricado em chapa (9) metálica temperada que compreende uma porção anterior (2) de contorno chanfrado, afiado para o corte do vegetal, seguido de uma porção posterior ou corpo estrutural (3) dotado de rasgos (4) os quais são utilizados para fixação das peças nos rolos (5) por meio de suportes (6) longitudinais, parafusos (7) e porcas (8). A nova disposição do facão (1) picador fabricado em chapa (9) metálica temperada apresenta recortes (10) de contorno espelhado no formato dos rasgos (4) localizados no corpo estrutural (3), o que possibilita a justaposição parcial entre dois facões (1) picadores quando marcados para o corte em uma chapa (9) metálica temperada, dessa forma ocasionando o melhor aproveitamento da matéria-prima. Em uma forma de viabilização da inovação, um facão (1) picador com 95mm (A) de altura, quando justaposto parcialmente em uma segunda peça ocupa 133mm (B) de espaço na chapa (9) metálica temperada, ao invés de 190mm caso a justaposição fosse de topo como em um facão picador convencional (1’). Pelo fato da chapa (9) metálica ser temperada é possível reduzir a espessura padrão do facão (1) picador de 8mm para 6mm, 5mm, 4mm e 3mm. A espessura padrão de 8mm era necessária para que a peça fosse capaz de suportar a têmpera posterior, tratamento térmico em que a temperatura é elevada a cerca de 1000ºC e reduzida bruscamente à temperatura ambiente, alterando a microestrutura do material, o que causa empenamento em facões (1) picadores com espessuras inferiores a 8mm. Neste contexto, com a utilização de chapa (9) metálica temperada de 3mm, por exemplo, ao invés de 8mm, consegue-se uma economia de 62,5% de matéria-prima, que somada a justaposição parcial supracitada alcança a cifra de 75%. Por fim, com a nova disposição aplicada as etapas de fabricação do facão (1) picador se resumem a corte, usinagem e pintura.[0022] More particularly, the innovation consists of a machete (1) chopper made of tempered metal plate (9) comprising an anterior portion (2) of chamfered contour, sharpened for cutting the vegetable, followed by a posterior portion or body structural (3) equipped with slots (4) which are used to fix the parts on the rollers (5) by means of longitudinal supports (6), screws (7) and nuts (8). The new layout of the machete (1) chipper made of tempered metal plate (9) features cutouts (10) of mirrored outline in the shape of the slots (4) located in the structural body (3), which allows the partial juxtaposition between two machetes ( 1) choppers when marked for cutting on a tempered metal plate (9), thus leading to better use of the raw material. In a way of making innovation feasible, a machete (1) chipper with 95mm (A) height, when partially juxtaposed in a second piece, occupies 133mm (B) of space on the tempered metal plate (9), instead of 190mm if the juxtaposition was top as in a conventional chopper machete (1'). Because the metal plate (9) is tempered, it is possible to reduce the standard thickness of the machete (1) from 8mm to 6mm, 5mm, 4mm and 3mm. The standard thickness of 8mm was necessary for the piece to be able to withstand subsequent tempering, a heat treatment in which the temperature is raised to around 1000°C and reduced sharply at room temperature, altering the microstructure of the material, which causes warping in machetes (1) chippers with a thickness of less than 8mm. In this context, with the use of tempered metal plate (9) of 3mm, for example, instead of 8mm, a saving of 62.5% of raw material is achieved, which added to the aforementioned partial juxtaposition reaches the figure of 75 %. Finally, with the new layout applied, the machete manufacturing steps (1) are reduced to cutting, machining and painting.

Claims

“DISPLAY APPLIED ON A TEMPERED SHEET CHEESE CHEESE WITH CUTOUTS IN THE STRUCTURAL BODY”, comprises an anterior portion (2) with chamfered outline, sharpened for cutting the vegetable, followed by a posterior portion or structural body (3) equipped with slots (4 ) used for fixing the parts on the rollers (5) by means of longitudinal supports (6), screws (7) and nuts (8), characterized in that it is manufactured in tempered metal plate (9) and in the structural body (3) have cutouts (10) with a mirrored outline in the shape of the slots (4).