BRMU9102598U2 - Equipamento vibrador para a compactação de concreto - Google Patents

Abstract

Equipamento vibrador para a compactação de concreto. O equipamento vibrador (50) está compreendido por um cabeçote vibratório (1) com um motor elétrico (11) que opera um dispositivo gerador de vibração (10), uma fiação condutora de corrente (12a, 12b, 12c) com uma tomada (13) para conectar o citado motor elétrico (11) a uma rede de alimentação elétrica (27), um conversor de frequência (30) para converter a frequência da corrente fornecida pela citada rede de alimentação elétrica para outra frequência diferente e uma unidade de controle (2) que está compreendida por um interruptor (14), uma série de sensores (28) para detectar diferentes parâmetros do equipamento vibrador, um circuito eletrônico programável (15) para monitorar os citados parâmetros de sinais fornecidos pelos citados sensores, uma memória (16) para armazenar dados representativos dos citados parâmetros e um dispositivo de gerenciamento de comunicações (17) no qual um usuário acessa os citados dados armazenados na citada memória (16).

Description

"EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO" Campo da Técnica Refere-se a presente invenção, em geral, a um equipamento vibrador para a compactação de concreto e, mais especifícamente, a um equipamento vibrador para a compactação de concreto provido de uma unidade de controle com um circuito eletrônico programável e uma memória onde dados representativos de diferentes parâmetros operacionais do equipamento são armazenados, que podem ser consultados na parte externa para auxiliar nas tarefas de controle, manutenção e reparação do equipamento.

Estado da Técnica O documento ΕΡ-Λ-1316655 descreve um equipamento vibrador para a compactação de concreto compreendido por um cabeçote vibratório com um dispositivo gerador de vibração e um motor elétrico que opera o citado dispositivo gerador de vibração, uma fiação condutora de corrente com uma tomada para a conexão do citado motor elétrico a uma rede de alimentação elétrica, um conversor de frequência conectado à citada fiação condutora de corrente para converter a frequência da corrente fornecida pela citada rede de alimentação elétrica para outra frequência diferente; e uma unidade de controle compreendida por um interruptor conectado à citada fiação condutora de corrente para ligar e desligar o motor. O conversor de frequência e a unidade de controle estão alojados em diferentes compartimentos e fixados por uma seção relativamente longa da fiação condutora de corrente, com o conversor de frequência localizado em uma posição relativamente próxima da tomada e a unidade de controle localizada em uma posição relativamente próxima do cabeçote vibratório.

Tais equipamentos vibradores demandam condições específicas para um funcionamento adequado e são, frequentemente, comercializados com uma garantia condicionada pelo uso em condições específicas. Quando um cliente apresenta uma reclamação devido a uma falha do equipamento durante o período de garantia, o fabricante não possui instrumentos para determinar se a falha foi causada por uso inadequado, e neste caso o cliente perdería a garantia, ou se foi causada, de outra maneira, por um defeito do equipamento. De maneira semelhante, no caso de qualquer avaria, o mecânico também não possui instrumentos para determinar sob que condições esta ocorreu. O documento EP-A-1163409 descreve como monitorar diferentes parâmetros de um vibrador para concreto, tais como as temperaturas do enrolamento do motor, o compartimento do cabeçote vibratório que contém o motor elétrico, os conversores de frequência, a fiação elétrica e um tubo protetor da mesma, para a detecção de possíveis curtos-circuitos, falhas de ligação à terra e corrente de terra, para os quais o equipamento utiliza um circuito eletrônico adequado associado com os conversores de frequência. Quando são detectados parâmetros fora do intervalo de valores pré-determinados, o circuito eletrônico corta o abastecimento de corrente. Uma desvantagem deste equipamento é o fato dele nâo incorporar uma memória associada ao circuito eletrônico para armazenar dados representativos de diferentes parâmetros operacionais do mesmo dc modo que estes dados possam ser subsequentemente consultados.

Descrição da Invenção A presente invenção tem como objetivo solucionar estas e outras desvantagens proporcionando um equipamento vibrador para a compactação de concreto do tipo que está compreendido por um cabeçote vibratório que inclui um dispositivo gerador de vibração e um motor elétrico que opera o citado dispositivo gerador de vibração, uma fiação condutora de corrente com uma tomada para conectar o citado motor elétrico a uma rede de alimentação elétrica, um conversor de frequência conectado à citada fiação condutora de corrente para converter a frequência da corrente fornecida pela citada rede de alimentação elétrica para outra frequência diferente e uma unidade de controle compreendida por pelo menos um interruptor conectado à citada fiação condutora de corrente e uma série de sensores para detectar diferentes parâmetros de funcionamento do equipamento vibrador. O equipamento vibrador da presente invenção está caracterizado pela cilada unidade dc controle incluir ainda um circuito eletrônico programável para monitorar os citados parâmetros a partir de sinais fornecidos pelos citados sensores, uma memória em conexão com o citado circuito eletrônico programável para armazenar dados representativos dos citados parâmetros e um dispositivo de gerenciamento de comunicações em conexão com o citado circuito eletrônico programável. no qual o usuário acessa os citados dados armazenados na citada memória. O mencionado dispositivo de gerenciamento de comunicações está, preferivelmente, compreendido por uma ou mais portas de conexão de duas vias configuradas para receber a conexão de um computador convencional ou de um console dedicado no qual os dados armazenados na memória podem ser lidos e/ou o circuito eletrônico programável pode ser reprogramado. Preferivelmente, o dispositivo de gerenciamento de comunicações está ainda compreendido por um dispositivo de conexão sem fio para se conectar a uma rede de comunicações, tais como a internet ou semelhante, através da qual um usuário provido de um computador conectado à rede pode ler, de maneira remota, os dados armazenados na memória e/ou reprogramar o circuito eletrônico programável.

Em um exemplo de realização, a unidade de controle inclui ainda uma tela e um teclado em conexão com o citado circuito eletrônico programável nos quais um usuário também pode ler os dados armazenados na memória e/ou reprogramar o circuito eletrônico programável.

Os parâmetros mencionados que são armazenados na memória podem ser, por exemplo, o tempo de funcionamento acumulado do conversor de frequência, o tempo de funcionamento acumulado do motor, e as correntes e/ou tensões e/ou temperaturas nas quais diferentes elementos do equipamento vibrador estavam em funcionamento em momentos diferentes. Preferivelmente, o circuito eletrônico programável está programado para emitir diferentes alarmes quando os valores que correspondem a um ou mais dos citados parâmetros detectados pelos mencionados sensores estiverem fora do intervalo de valores pré-determinados. Em tal caso, entre os parâmetros que estão armazenados na memória e que podem ser subsequentemente consultados estão incluídos ainda os tempos nos quais os diferentes alarmes foram emitidos, e a corrente e/ou tensão e/ou temperatura no elemento que emitiu o alarme no momento de cada alarme. Outros parâmetros como o número dc série e a data de fabricação do equipamento vibrador também podem ser registrados na memória quando o circuito eletrônico programável for programado ou reprogramado por meio de um computador ou de um console.

Preferivelmente, a unidade de controle inclui um dispositivo de armazenamento de energia, tal como, por exemplo, uma bateria, conectada para manter o circuito eletrônico programável, incluindo um relógio associado ao mesmo, e a memória, ativos quando a tomada do equipamento vibrador for desconectada da rede de alimentação elétrica.

Em geral, o tempo de funcionamento acumulado do conversor de frequência não pode ser configurado para zero, e outros parâmetros, tais como, por exemplo, o tempo de funcionamento acumulado do motor, somente podem ser configurados para zero quando da digitação de uma senha. Os parâmetros podem ser lidos a partir da memória de um equipamento vibrador por meio da utilização de um console, por exemplo, e salvos na memória do console e, subsequentemente, os parâmetros podem ser descarregados na memória de uma série de outros equipamentos vibradores. O equipamento vibrador da presente invenção proporciona, portanto, um instrumento valioso para a programação das manutenções e o diagnóstico de avarias, sendo capaz de determinar se uma avaria específica ocorreu devido a um uso inadequado do equipamento ou por um defeito do mesmo. O equipamento vibrador da presente invenção está compreendido por três compartimentos vedados independentes. A unidade de controle está alojada em um compartimento do controle, o cabeçote vibratório está alojado em um compartimento do cabeçote e o conversor de frequência está alojado em um compartimento do conversor.

Dreve Descrição dos Desenhos Estas e outras características e vantagens serão melhor compreendidas a partir da descrição detalhada a seguir de um exemplo de realização referente aos desenhos em anexo, nos quais: A figura 1 representa uma vista em perspectiva de um equipamento vibrador para a compactação de concreto de acordo com um primeiro exemplo de realização da presente invenção; A figura 2 representa um diagrama do sistema elétrico, eletrônico e de controle do equipamento da figura 1; e A figura 3 representa uma vista em perspectiva de um equipamento vibrador para a compactação de concreto de acordo com um segundo exemplo de realização da presente invenção.

Descrição Detalhada de Exemplos de Realização Típicos Em primeiro lugar, fazendo referência às figuras 1 e 2, um equipamento vibrador para a compactação de concreto de acordo com um primeiro exemplo de realização da presente invenção está designado, em geral, com o número de referência 50, que compreende um cabeçote vibratório 1 provido de um compartimento do cabeçote 24 no qual está alojado um dispositivo gerador de vibração 10 e um motor elétrico 11 conectado, de maneira operativa, para fazer funcionar o citado dispositivo gerador de vibração 10. O equipamento vibrador 50 inclui uma fiação isolada condutora de corrente 12a, 12b, provido de uma tomada 13 para conectar o citado motor elétrico 11a uma rede de alimentação elétrica 27 (ver a figura 2). O equipamento vibrador 50 também está compreendido por um compartimento do controle 25 no qual está alojado um conversor de frequência 30 conectado à citada fiação condutora de corrente 12a, 12b para converter a frequência da corrente fornecida pela citada rede de alimentação elétrica 27 para outra frequência diferente, em geral mais alta, e uma unidade de controle 2 compreendida por um interruptor 14 conectado à citada fiação condutora de corrente 12a, 12b para ligar e desligar o motor elétrico 11.

No exemplo de realização ilustrado, o compartimento do cabeçote 24 está localizado em uma posição relativamente próxima do compartimento do controle 25 e conectado ao mesmo por uma primeira seção relativamente curta 12a da fiação condutora dc corrente que, juntamente com o cabeçote vibratório 1, é submergível na massa de concreto fresco. Para este fim, esta primeira seção 12a da fiação condutora de corrente está revestida por um revestimento protetor vedado e flexível 29, e o compartimento do cabeçote 24 é à prova de vazamentos. O compartimento do controle 25 e a tomada 13 estão conectados por uma segunda seção relativamente longa 12b da fiação condutora de corrente, de modo que o compartimento do controle 25 pode ser seguro manualmente para gerenciar e controlar o cabeçote de controle 1 sem que a citada segunda seção 12b da fiação condutora de corrente limite o seu movimento. Preferivelmente, o compartimento do controle 25 e a sua conexão com a segunda seção 12b da fiação condutora de corrente também são à prova de vazamentos.

Na figura 1 estão descritas interrupções no revestimento protetor 29 e na primeira e segunda seções 12a, 12b da fiação condutora de corrente que simbolizam um comprimento variável do mesmo, geralmente mais longo do que o que está mostrado.

Agora em relação à figura 2, na fiação condutora de corrente 12a, 12b enfie a tomada 13 e o motor elétrico 11, estão intercalados uma unidade de força 3 que inclui um filtro de interferência de radiofrequência (RFI) 31 para eliminar o ruído da rede de alimentação elétrica 27 e o mencionado conversor de frequência 30, que pode ser configurado, por exemplo, para converter a corrente de duas fases de 50 Hz da rede de alimentação elétrica 27 em uma corrente de três fases de alta frequência, 200 Hz, por exemplo, para abastecer o motor elétrico 11. Entre o conversor de frequência 30 e o motor elétrico 11 está intercalado o interruptor 14 que pode ser um interruptor de comando manual ou um interruptor controlado através de um circuito eletrônico programável 15. A unidade de controle 2 inclui uma série de sensores 28 (descritos genericamente por um retângulo simples na figura 2), distribuídos, por exemplo, no compartimento do cabeçote 24, no compartimento do controle 25, na tomada 13 e/ou em outros locais do equipamento vibrador 50 para detector diferentes parâmetros operacionais do equipamento vibrador 50, o mencionado circuito eletrônico programável 15 para monitorar os citados parâmetros dos sinais fornecidos pelos citados sensores 28, e uma memória 16 para armazenar dados representativos dos citados parâmetros. O circuito eletrônico programável 15 pode, de maneira vantajosa, ser programado para emitir diferentes alarmes quando os valores de um ou mais dos citados parâmetros detectados pelos citados sensores estiverem fora do intervalo de valores pré-dcterminados.

Preferivelmente, a unidade de controle 2 inclui um dispositivo de armazenamento de energia 21 conectado para manter o circuito eletrônico programável 15, que inclui um relógio associado ao mesmo, e a memória 16, ativos quando a tomada 13 do equipamento vibrador for desconectada da rede de alimentação elétrica 27. Isto permite o armazenamento na memória 16 dos parâmetros registrados dentro de um tempo definido. O citado dispositivo de armazenamento de energia 21 pode ser uma batería recarregável ou uma bateria descartável.

Uma característica importante do equipamento vibrador da presente invenção c um dispositivo de gerenciamento de comunicações 17, que está integrado à unidade de controle 2 e em comunicação com o circuito eletrônico programável 15, e que permite a um usuário acessar os citados dados armazenados na citada memória 16 de diferentes maneiras.

Em um exemplo de realização, o mencionado dispositivo de gerenciamento de comunicações 17 está compreendido por uma porta de conexão de duas vias 32, tal como uma porta USB, integrada no compartimento do controle 25 (ver também a figura 1), no qual um computador 18 ou um console 19 pode ser conectado ao circuito eletrônico programável 15 para ler os dados armazenados na memória 16 e/ou reprogramar o circuito eletrônico programável 15. A figura 1 mostra o citado console 19, que está compreendido por um compartimento 33 que aloja meios de controle eletrônico programáveis, uma tela 22 e um teclado 23 em conexão com os citados meios de controle eletrônico, e um cabo de conexão 34 que termina em um conector 35 configurado para ser conectado à porta de conexão de duas vias 32 do compartimento do controle 25.

Portanto, por meio do console 19 e utilizando a sua tela 22 c o seu teclado 23, um usuário pode ler os dados armazenados na memória 16 e/ou reprogramar o circuito eletrônico programável 15. Operações semelhantes podem ser, de maneira alternativa, realizadas com a utilização do mencionado computador 18, que é, preferivelmente, um Laptop ou semelhante provido de uma tela 22 e um teclado 23 (figura 2).

De maneira adicional ou alternativa, o dispositivo de gerenciamento de comunicações 17 pode estar compreendido por um dispositivo de conexão sem fio 20 para se conectar a uma rede de comunicações, como a internet ou semelhante, através da qual um usuário conectado dc maneira remota por meio de um computador ou semelhante pode ler os dados armazenados na memória 16 e/ou reprogramar o circuito eletrônico programável 15. Este dispositivo de conexão sem fio 20 pode ser um componente externo conectado através da porta de conexão de duas vias 32, como mostrado na figura 2 ou, de maneira alternativa, um componente interno integrado no dispositivo de gerenciamento de comunicações 17.

Preferivelmente, os parâmetros que estão armazenados na memória 16 incluem o tempo de funcionamento acumulado do conversor de frequência 30, que não pode ser configurado para zero de forma alguma, e o tempo de funcionamento acumulado do motor 10, que pode ser configurado para zero se uma senha que identifique o usuário tenha sido digitada previamente. Outros parâmetros que podem ser convenientemente armazenados na memória 16 são, por exemplo, os valores de corrente, tensão e temperaturas nos quais diferentes elementos do equipamento vibrador estavam em funcionamento em diferentes momentos. Se o circuito eletrônico programável 15 for programado para emitir alarmes, os parâmetros armazenados na memória 16 podem ainda estar compreendidos pelos tempos nos quais os diferentes alarmes foram emitidos, e a corrente, tensão e/ou temperatura no momento de cada alarme.

No equipamento vibrador 50 do primeiro exemplo de realização mostrado nas figuras 1 e 2, tanto a unidade de controle 2 quanto a unidade de força 3 estão alojadas no compartimento do controle 25. A figura 3 mostra um segundo exemplo de realização do equipamento vibrador 50 da presente invenção, que é essencialmente semelhante ao primeiro exemplo de realização com a exceção de que, aqui, o conversor de frequência 30 está alojado em um compartimento do conversor 26 conectado à fiação condutora de corrente entre o compartimento do controle 25 e a tomada 13. Neste caso, a segunda seção 12b da fiação condutora de corrente conecta o compartimento do controle 25 com o citado compartimento do conversor 26, e uma terceira seção 12c da fiação condutora de corrente conecta o compartimento do conversor 26 e a tomada 13. Preferivelmente, o compartimento do controle 25, o compartimento do conversor 26 e as suas conexões com a segunda e a terceira seções 12b, 12c da fiação condutora de corrente são à prova de vazamentos.

De maneira opcional, o compartimento do conversor 26 pode alojar um filtro de interferência de radiofrequência (RFI) 31 em conexão com a fiação condutora de corrente 12a, 12b, 12c. O conversor de frequência 30 e o citado filtro de interferência de radiofrequência (RFI) 31 formam uma unidade de força 3 como mostrado na figura 2. O equipamento vibrador 50 do segundo exemplo de realização também é semelhante aquele do primeiro exemplo de realização, e está compreendido por um cabeçote vibratório 1 provido de um compartimento do cabeçote 24 no qual está alojado um dispositivo gerador de vibração 10 e um motor elétrico 11, um compartimento do controle 25 conectado ao compartimento do cabeçote 24 por uma primeira seção 12a da fiação condutora de corrente revestido por um revestimento protetor vedado e flexível 29. O compartimento do controle 25 aloja uma unidade de controle 2 semelhante aquela descrita anteriormente em relação à figura 2, e está compreendido por um interruptor 14 conectado à citada fiação condutora de corrente 12a, 12b, 12c, e uma porta dc conexão de duas vias 32 para sc conectar a um computador 18 ou a um console 19. A figura 3 mostra ainda, a título de exemplo, o mencionado console 19, que está compreendido por um compartimento 33 que aloja os meios de controle eletrônico programáveis, uma tela 22, um teclado 23, e um cabo de conexão 34 que termina em um conector 35 configurado para ser conectado à porta dc conexão de duas vias 32 do compartimento do controle 25.

Variações e modificações no exemplo de realização apresentado e descrito ocorrerão prontamente a um especialista na área sem que estas se desviem do escopo da presente invenção como está definido nas reivindicações em anexo.

REIVINDICAÇÃO

Claims (9)

1. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", do tipo compreendido por: um cabeçote vibratório (1) que inclui um dispositivo gerador de vibração (10) e um motor elétrico (11) que opera o citado dispositivo gerador de vibração (10); uma ilação condutora de corrente (12a, 12b, 12c) com uma tomada (13) para conectar o citado motor elétrico (11) a uma rede de alimentação elétrica; um conversor de frequência (30) conectado à citada fiação condutora de corrente (12a, 12b, 12c) para converter a frequência da corrente fornecida pela citada rede de alimentação elétrica para outra frequência diferente; e uma unidade de controle (2) que está compreendida por pelo menos um interruptor (14) conectado à citada fiação condutora de corrente (12a, 12b, 12c) e uma série de sensores (28) para detectar diferentes parâmetros operacionais do dispositivo vibrador; caracterizado pela citada unidade de controle (2) incluir ainda: um circuito eletrônico programável (15) para monitorar os citados parâmetros de sinais fornecidos pelos citados sensores (28); uma memória (16) para armazenar dados representativos dos citados parâmetros; e um dispositivo de gerenciamento de comunicações (17) no qual um usuário acessa os citados dados armazenados na citada memória (16).

2. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo citado dispositivo de gerenciamento de comunicações (17) estar compreendido por uma porta de conexão de duas vias (32) configurada para receber a conexão de um computador (18) ou de um console (19) no qual os dados armazenados na memória (16) são lidos e/ou o circuito eletrônico programável (15) é reprogramado.

3. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo citado dispositivo de gerenciamento de comunicações (17) estar compreendido por um dispositivo de conexão sem fio (20) para se conectar a uma rede de comunicações através da qual os dados armazenados na memória (16) são lidos e/ou o circuito eletrônico programável (15) é reprogramado.

4. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pela unidade de controle (2) incluir ainda uma tela (22) e um teclado (23) em conexão com o citado circuito eletrônico programável (15) nos quais os dados armazenados na memória (16) são lidos e/ou o circuito eletrônico programável (15) é reprogramado.

5. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelos citados parâmetros armazenados na memória (16) serem selecionados de um grupo que está compreendido pelo tempo de funcionamento acumulado do conversor de frequência (30), o tempo de funcionamento acumulado do motor (10), e as correntes e/ou tensões e/ou temperaturas nas quais diferentes elementos do equipamento vibrador estavam em funcionamento em diferentes momentos.

6. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo citado circuito eletrônico programável (15) estar programado para emitir diferentes alarmes quando os valores de um ou mais dos citados parâmetros detectados pelos citados sensores estiverem fora do intervalo de valores pré-determinados.

7. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo citado grupo de parâmetros armazenados na memória (16) estar compreendido ainda pelos tempos nos quais os diferentes alarmes foram emitidos, e a corrente e/ou tensão e/ou temperatura no momento de cada alarme.

8. ) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pela unidade de controle (2) incluir um dispositivo de armazenamento de energia (21) conectado para manter o circuito eletrônico programável (15), que inclui um relógio associado ao mesmo, e a memória (16), ativos quando a tomada (13) do equipamento vibrador for desconectada da rede de alimentação elétrica.

9.) "EQUIPAMENTO VIBRADOR PARA A COMPACTAÇÃO DE CONCRETO", de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pela unidade de controle (2) estar alojada em um compartimento do controle (25) independente de um compartimento do cabeçote (24) no qual o cabeçote vibratório (1) está alojado e de um compartimento do conversor (26) no qual o conversor de frequência (30) está alojado.