BRPI0520069B1 - Device for containing bags containing materials in powder or grain - Google Patents

Abstract

dispositivo para vedação de sacos contendo materiais em pó ou em grão. a presente invenção refere-se a um dispositivo para fechamento de sacos, para contenção de materiais em pó ou em grão, adequado para instalação dentro de uma correia, rolo ou linha similar para transporte de sacos, compreendendo pelo menos uma cabeça de vedação (52) e um meio de transporte (27), para alimentação de sacos (60) à cabeça de vedação (52), caracterizado pelo fato de que a cabeça de vedação (52) apresenta meios de acionamento (51, 53, 54, 55) fazendo com que ela avance, durante o processo de vedação, na mesma velocidade que aquela do meio transportador, para permitir que ela vede um saco (60), enquanto o meio transportador está em movimento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA VEDAÇÃO DE SACOS CONTENDO MATERIAIS EM PÓ OU EM GRÃO".

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo para fechamento de sacos para contenção de materiais em pó ou em grão, de acordo com a introdução da reivindicação principal.

[0002] Em particular, se refere a um dispositivo para vedação de sacos de papel contendo materiais em pó ou em grão, usados em vários setores e de aplicação muito ampla no ramo da construção civil.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0003] Em uma extremidade, esses sacos apresentam, para acesso ao interior dele, uma passagem que, quando o saco tenha sido enchido, permite que o material contido fique firmemente fechado, mas não vedado.

[0004] Em particular, os sacos conhecidos têm uma válvula de projeção, formada como um prolongamento da dita passagem e fechável, para obter completa vedação do saco.

[0005] A válvula é feita de papel revestido na sua parte interna com material plástico, útil para vedação do saco.

[0006] O processo conhecido usa uma máquina adequada para encher os sacos. Uma concretização dessa máquina apresenta uma parte rotativa central, da qual se ramificam orifícios de alimentação; outras máquinas compreendem uma série de orifícios estáticos. As válvulas dos sacos a serem enchidos são estendidas pelos orifícios de alimentação, pela passagem criada pela válvula. Dessa maneira, cada orifício de alimentação despeja o seu conteúdo no saco.

[0007] Ao término da operação de enchimento, a válvula é vedada por um dispositivo adequado. Essa vedação pode ser feita por diferentes dispositivos conhecidos, operando por ultra-som, serrilhagem, aquecimento térmico, etc.

[0008] A vedação pode ser conduzida quando o saco ainda está no orifício de encumento ou a jusante da máquina enchimento, durante o ciclo de processamento e transporte do saco.

[0009] Geralmente, se a operação de vedação for conduzida na máquina de ensacamento, reduz consideravelmente a capacidade de produção da máquina. Essa é uma deficiência considerável e influencia bastante o tempo de processamento e a produtividade do ciclo de produção.

[0010] Um objeto da presente invenção é, portanto, proporcionar um dispositivo para fechamento de sacos para conter materiais em pó ou em grão, enquanto na linha de transporte de sacos, o que representa um aperfeiçoamento na técnica conhecida, no sentido de que permite a vedação sem retardar a velocidade operacional da linha, aumentando, por conseguinte a capacidade produtiva aos níveis máximos obteníveis com as técnicas de ensacamento disponíveis.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0011] Esse e outros objetos são atingidos por um dispositivo para fechamento de sacos, para contenção de materiais em pó ou em grão, de acordo com os ensinamentos técnicos das reivindicações em anexo.

[0012] A solução aqui proposta obstrui o enchimento do saco e o fluxo de transporte, aumentando, desse modo, o número de sacos processados.

[0013] Essa máquina propicia que uma operação de vedação rápida seja incorporada a linhas já existentes, de modo a evitar o investimento envolvido na compra de uma máquina de enchimento completamente nova, com vedação incorporada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] Outras características e vantagens da invenção vão ficar evidentes da descrição apresentada a seguir de uma concretização preferida, mas não exclusiva, do dispositivo para fechamento de sacos ou contenção de materiais em pó ou em grão, ilustrado por meio de exemplo não limitante nos desenhos em anexo, nos quais: [0015] a figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de acordo com a invenção no seu estado inativo;

[0016] a figura 2 é uma vista em perspectiva do dispositivo da figura 1, enquanto processando sacos;

[0017] a figura 3 é uma vista lateral de uma unidade de vedação do dispositivo da figura 1;

[0018] a figura 4 é uma vista em planta de uma unidade de limpeza de válvula do dispositivo da figura 1; e [0019] a figura 5 é uma seção tomada na linha 5 - 5 da figura 4.

MELHOR MODO PARA CONDUZIR A INVENÇÃO

[0020] Com referência as ditas figuras, essas mostram um dispositivo para fechamento de sacos para conter materiais em pó ou em grão, indicado genericamente por 1. Compreende uma unidade de alinhamento de sacos 2, uma unidade de regulagem de marcha 3, uma unidade de limpeza de válvula 4 e uma unidade de vedação 5. Essas unidades são fixadas de maneira convencional a um quadro apoiando-se no solo e são alinhadas em série. A unidade de alinhamento 2 compreende um transportador de roletes 7. Esse transportador de roletes 7 consiste em uma pluralidade de roletes 7a, 7b, etc. apresentando eixos paralelos 8a, 8b inclinados por lOg a uma direção de avanço comum, indicada pela seta F na figura 1. Todos os roletes são girados em sincronismo por um único motor elétrico (não mostrado). Vantajosamente, os roletes 7a, 7b, etc. apresentam uma superfície externa de aço.

[0021] O transportador de roletes 7 é ligado em um lado (nas figuras o lado esquerdo, com relação a direção de avanço dos sacos), por todo o seu comprimento, por uma parede de retenção 9, dispostas em um plano perpendicular àqueles dos roletes 7 e paralelo a direção de avanço F. A parede de retenção 9 consiste em uma faixa 12, deslizável no dito plano esticada entre um primeiro rolete 11 e um segundo rolete 10. O rolete 11 é conectado a um motor 13, que o aciona, para, assim, também acionar a faixa 12. O rolete 10 apresenta meios 18 conhecidos, para ajustar a sua posição, para ajustar a tensão da faixa 12. Na prática, o rolete 10 pode ser movimentado para longe do ou na direção do rolete 11, para ajustar a tensão da faixa 12, por ajuste do parafuso 18a. Os roletes 10, 11 são fixados em e suportados por uma estrutura móvel 14, associada com guias 15, permitindo que essas sejam deslizadas horizontalmente acima do transportador de roletes 7. A posição da estrutura móvel 14 (e por conseguinte da parede de retenção 9) é ajustada de uma maneira conhecida por um motor 17, cooperando com um suporte 16, associado com a estrutura 14.

[0022] Ambos o motor de acionamento para o transportador de roletes 7 e o motor de acionamento 13 para a faixa apresentam meios de ajuste de velocidade.

[0023] A unidade de alinhamento 2 também compreende uma célula fotoelétrica 20, que monitora a densidade de enchimento da unidade, para verificar se os sacos estão ou não completamente cheios.

[0024] A jusante da unidade de alinhamento 2, uma unidade de regulagem de marcha 3 está presente, compreendendo um rolete com cobertura de borracha 21, girado por um motor de engrenagem relativo 22, acoplado a um variador de frequência, para regular a velocidade do rolete 21. Esse rolete é substancialmente alinhado com o plano definido pelo transportador de roletes 7.

[0025] O uso desse rolete 21 vai ser elucidado a seguir.

[0026] A jusante da unidade de regulagem de marcha 3 e alinhada com o rolete 21, há uma correia transportadora 23 de tipo convencional. Compreende um par de roletes 24, 25, entre os quais se estica uma correia 27 disposta horizontalmente. O rolete 25 é móvel para ajustar convencionalmente a tensão da correia 27, por meio do parafuso 28, o rolete 24 sendo girado por um motor de engrenagem 26.

[0027] Ladeando a correia transportadora no lado oposto a parede de retenção 9 (e por conseguinte no lado esquerdo no presente exemplo), há uma unidade de limpeza de válvula 4, completamente circundada por um alojamento 30, mostrado por linhas tracejadas. 0 alojamento circunda toda a unidade de limpeza de válvula 4 e parte da correia transportadora. Dentro do alojamento 30, uma região de vácuo é criada por um meio de sucção convencional.

[0028] A unidade de limpeza de válvula 4 é visível na figura 4 e compreende uma base 31, apoiando-se no quadro 6, ao qual um par de polias dentadas 32 é fixado, uma das quais está em repouso, enquanto que a outra é acoplada a um motor de engrenagem 44. Em torno das duas polias dentadas, passa uma correia dentada 33, tendo uma parte fixada rigidamente a uma estrutura deslizável 34. Rodas perfiladas 42, projetando-se dessa, acoplam uma guia 43, rígida com a base 31. A estrutura deslizável 34 também apresenta um braço oscilante 36, pivotado em 35 em uma parte horizontal 34a do mesmo. A estrutura 34 também suporta um motor de engrenagem 38 por um par de bravos 37.

Um eixo de saida 39 do motor de engrenagem e conectado a um carne 40, articulado a uma haste de conexão 41, que é também ligada ao braço oscilante 36. O braço oscilante 36 suporta uma série de bocais de altura ajustável 67, alimentados com ar comprimido de uma maneira conhecida.

[0029] A montante da unidade de limpeza de válvula 4 há um sensor mecânico 65, que ajusta a unidade 4 em operação, quando chega um saco.

[0030] Uma unidade de vedação 5 é proporcionada a jusante da unidade de limpeza de válvula 4. A unidade de vedação 5 compreende, fixo no quadro 6, um elemento de suporte 50 no qual há uma guia 51 inclinada a 60° (ângulo a) para a superfície de apoio 27a da correia transportadora 27, e no qual desliza um equipamento de vedação 52, por meio de rodas dentadas.

[0031] O suporte 50 suporta um motor de engrenagem 53, apresentando um eixo de saida 53a, conectado a uma manivela 54, articulada a uma haste de conexão 55. A haste de conexão 55 é também articulada à cabeça vedante 52, especificamente a uma placa 100 apresentando quatro rodas perfiladas 101 cooperando com a guia 51, para orientar a placa 100. A placa 100 é fixada rigidamente na cabeça vedante 52 por nervuras de reforço 103.

[0032] O equipamento de vedação 52 é do tipo compreendendo duas rodas dentadas de acoplamento 59, uma sendo uma roda de acionamento, acionada por um motor de engrenagem 64, a outra sendo a roda acionada. As duas rodas dentadas 59 colocam em contato mútuo os lados superior e inferior da válvula, que são recobertas com uma camada plástica de baixo ponto de fusão (por exemplo, polietileno, etc.), aplicadas na parte interna da válvula 60a. Dessa maneira, a válvula 60a fica vedada.

[0033] À montante do procedimento de vedação, há um rolete em repouso 56, móvel em um plano horizontal e montado em um meio (não mostrado, mas convencional), permitindo que assuma uma primeira posição estirada da correia transportadora 27 e uma segunda posição, na qual o rolete 56 é superposto à correia 27. 0 movimento do rolete 5 6 é controlado com base nas informações recebidas por um sensor mecânico 71.

[0034] A figura 2 mostra o dispositivo da figura 1, enquanto processando um saco 60, previamente enchido, de uma maneira conhecida, com material em grão.

[0035] O saco 60 é mostrado nos seus vários estágios de processamento, isto é, o estágio de alimentação I, o estágio de limpeza de válvula II e o estágio de vedação III.

[0036] O saco 60, que apresenta no lado direito uma válvula em projeção 60a, através da qual foi previamente enchido por uma linha de enchimento, não mostrada, é depositado no transportador de roletes 7, de modo que a válvula 60a fique oposta á parede de retenção 9.

[0037] A inclinação particular dos roletes 7a, 7b impulsiona o saco 60 contra a faixa 12 da parede de retenção 9. Essencialmente, a inclinação do rolete particular faz com que todos os sacos, atingindo o transportador de roletes, fiquem alinhados contra a superfície de referência propiciada pela parede de retenção 9.

[0038] A velocidade da faixa 12 e a velocidade periférica dos roletes 7a, 7b devem ser similares, mas não necessariamente iguais. Se a velocidade da faixa 12 for ligeiramente mais alta, o saco 60 tende a girar no sentido horário (com referência à figura 2) , enquanto que se mais baixa, gira no sentido anti-horário.

[0039] Um sistema eletromecânico permite que a posição da parede de retenção 9 seja alterada precisamente, para, desse modo, adaptar a superfície de referência a diferentes larguras de saco, de modo que a válvula fique externa ao transportador de roletes 7. A posição da parede de retenção 9 é ajustada por um sistema de controle conhecido.

[0040] O saco 60 fica então em contato com o rolete de regulagem de marcha 21. A velocidade do rolete 21 determina a taxa na qual os sacos 60 são alimentados aos estágios de processamento subsequentes. A sua superfície é feita de borracha ou de um material de alto coeficiente de atrito. Os sacos que entram em contato com o rolete de regulagem de marcha 21 são retardados e as suas velocidades ajustadas para aquela ajustada para o rolete. Em vista de que um saco, simultaneamente acoplado pelo rolete de regulagem de marcha 21 e pelo transportador de roletes, vai deslizar nesse, pois a superfície dos roletes 7a, 7b, etc. é feita de material de baixo coeficiente de atrito (nesse exemplo, aço).

[0041] O saco 60, depositado na correia transportadora 27, entra no alojamento 30, que está sob vácuo, e, na medida em que passa em frente do sensor mecânico 65, ar comprimido é alimentado pelos bocais 67. Os motores de engrenagem 44 e 38 também são ativados. A velocidade do motor de engrenagem 44 é tal que permite que a estrutura deslizável 34 se movimente para seguir o avanço do saco. A velocidade da correia transportadora 27 e da estrutura deslizável 34 são substancialmente idênticas.

[0042] O encadeamento operado pelo motor de engrenagem 38 movimenta os bocais 67 ao longo de uma trajetória de arco circular C, para permitir que o ar comprimido limpe efetivamente qualquer resíduo de pó na válvula 60a. Os bocais 67 se mantém em correspondência com a válvula 60a, por um tempo suficiente para limpar a válvula de qualquer resíduo de poeira.

[0043] Em vista de que a operação ocorre dentro de um meio fisico à vácuo, qualquer reação é sugado de maneira convencional.

[0044] Quando do término do estágio de limpeza da válvula, o motor de engrenagem 44 reverte o seu movimento e retorna a estrutura deslizável 34 para a sua posição inicial, pronto para processar outro saco chegando.

[0045] O saco 60, recém-limpo, intercepta o sensor mecânico 71, o rolete 56 se retrai, para permitir que a válvula 60a passe, depois contata de novo o saco para limitar a extensão da sua projeção.

[0046] O rolete 56 impede que o saco 60 toque no contorno da cabeça 30 de vedação 52, durante a operação de vedação.

[0047] Quando a válvula 60a fica próxima das rodas dentadas 59, ambos o motor de engrenagem 64 e o motor de engrenagem 53 são ativados pelo sensor 71 mencionado acima ou por outro sensor, não mostrado.

[0048] A extremidade da válvula 60a se acopla entre as rodas dentadas 59 e a operação de vedação começa. A cabeça de vedação 52 baixa ao longo da guia 51 e avança simultaneamente para seguir o saco transportado pela correia 27.

[0049] A velocidade periférica das rodas dentadas é igual ao componente vertical do movimento da cabeça de vedação 52, o componente horizontal do movimento da cabeça 52 sendo igual a velocidade translacional da correia 27 e, por conseguinte, da válvula 60a.

[0050] A cabeça de vedação deve ter uma velocidade constante, durante a operação de vedação. Um sistema de conexão haste - manivela é conhecido por não permitir que seja obtido um movimento uniforme, durante o procedimento de vedação, se a velocidade rotativa da manivela for constante. O motor 53 é do tipo desprovido de escova, associado a um dispositivo de controle eletrônico, que, por imposição de uma velocidade rotativa não uniforme, propicia que desuniformidades no movimento da cabeça 52, induzidas pelo encadeamento de conexão de haste - manivela, sejam compensadas.

[0051] Quando do término da vedação do saco, a cabeça 52 de novo sobe ao longo da guia, até que atinja a posição inicial, pronta para vedar o saco seguinte. A válvula 60a, com a camada plástica presente no seu interior, passa por todo o seu comprimento entre as rodas dentadas 59. As rodas dentadas 5 9 são dispostas de modo que, ao final da sua passagem, as duas superfícies plásticas são unidas, o saco sendo, por conseguinte, vedado.

[0052] Tipicamente, os sacos chegando de uma linha de ensacamento são transportados a uma velocidade entre 1 e 1,25 m/s.

[0053] O transportador de roletes 7 tem uma velocidade mais baixa, que é um compromisso entre a velocidade da entrada do saco e a velocidade à jusante do rolete de regulagem de marcha 21. Uma boa velocidade é de 0,8 m/s, nessa velocidade não havendo qualquer contato entre os sacos (que podem, por conseguinte, deslizar melhor entre si), mesmo para linhas de alta capacidade.

[0054] A correia transportadora 27, nas quais os sacos são transportados, se movimenta a uma velocidade ajustada a 0,5 m/s, que corresponde a uma capacidade de 4.000 sacos/h de comprimento de 45 cm (25 kg) e 3.000 sacos/h de comprimento de 60 cm (50 kg) . A velocidade dos bocais de limpeza e, por conseguinte, também de 0,5 m/s.

[0055] Por conseguinte, se a máquina for alimentada a uma capacidade de 4.000 sacos/hora com sacos de 25 kg ou 3.000 sacos/hora com sacos de 50 kg, os sacos a jusante do rolete de regulagem de marcha 21 vão todos fechar conjuntamente.

[0056] Velocidades mais altas para a correia transportadora 27 propiciariam maiores produtividades.

[0057] Se a velocidade de transporte dos sacos for 0,5 m/s, como mencionado, cálculos trigonométricos mostram que a velocidade de descida é de 0,86 m/s, e a velocidade da cabeça ao longo da guia é 1 m/s.

[0058] Um ponto de sucção pode ser proporcionado na unidade de vedação, para colocar o meio físico circundante sob vácuo. O efeito do vácuo é que os lados da válvula, que vão ser vedados, se fechem entre si, para facilitar o processo de vedação.

[0059] Em concretizações alternativas, a cabeça de vedação pode utilizar um mecanismo diferente, por exemplo, ultra-som, costura, aquecimento com ar ou aquecimento por radiaçãoo infravermelha.

[0060] A cabeça de acionamento também pode compreender meios de acionamento alternativos ao encadeamento de conexão de haste - manivela, tal como uma correia dentada.

[0061] Como uma alternativa para a unidade de limpeza 4 descrita, uma série estática de bocais, conectados ao ar comprimido e introduzidos sequencialmente, poderia substituir efetivamente os bocais móveis.

[0062] Como uma alternativa para o transportador de roletes 7, um correia transportadora, com sua correia (inclinada) de baixo coeficiente de atrito, pode ser usada.

REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Dispositivo para fechamento de sacos com válvula, tendo uma válvula em projeção para contenção de materiais em pó ou em grão, adequado para instalação dentro de uma correia, rob ou linha similar para transporte de sacos, compreendendo pelo menos uma cabeça de vedação (52) e um meio transportador (27) para alimentação de sacos (60) à cabeça de vedação (52), caracterizado por a cabeça de vedação (52) apresentar meios de acionamento (51, 53, 54, 55) fazendo com que ela avance, durante o processo de vedação, na mesma velocidade que aquela do meio transportador, para permitir que ela vede a válvula em projeção do saco (60), enquanto o meio transportador está em movimento.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio transportador ser uma correia transportadora (27) ou um transportador de roletes.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a cabeça de vedação ser do tipo de roda dentada.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de acionamento compreender uma guia (51), no qual a cabeça de vedação (52) é deslizavel.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a guia (51) ser inclinado a uma superfície de repouso da correia transportadora (27).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a inclinação (a) da guia (51) para a superfície do meio transportador (27) ser de 60°.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a cabeça de vedação (51) ser conectada a um encadeamento de haste-manivela de conexão, operado por um motor desprovido de escova (53), associado com um dispositivo de controle eletrônico.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o componente horizontal da velocidade da cabeça de vedação (52) ser igual à velocidade do meio transportador (27).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1. caracterizado por um rolete de retenção (56) ser proporcionado a montante da cabeça de vedação.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma unidade de limpeza de válvula (4) ser proporcionada a montante da cabeça de vedação (52), para limpar a válvula (60a) de traços de poeira.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a unidade de limpeza de válvula compreender pelo menos um bocal (67), apresentando os seus próprios meios de acionamento (42, 43, 44, 33), permitindo que o mesmo avance na mesma velocidade do meio transportador (27), de modo que seja capaz de limpar a válvula (60a), enquanto o meio transportador está em movimento.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a unidade de limpeza de válvula compreender uma série de bocais conectados ao ar comprimido e introduzidos sequencialmente.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a unidade de limpeza de válvula compreender uma estrutura (36), que suporta diretamente pelo menos um bocal (67), a dita estrutura apresentando meios (41, 39, 38) , que conferem um movimento oscilante dita estrutura.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um rolete de regulagem de marcha (21) ser proporcionado a montante do meio transportador (27).

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a montante da cabeça de vedação (52) estar presente um transportador de roletes (7) que compreende roletes (7a, 7b, 7c), exibindo os seus eixos de rotação (8a, 8b, 8c) paralelos entre si e inclinados para uma parede de retenção (9), os ditos roletes, por meio do movimento deles, impulsionando os sacos (60) na direção da parede de retenção (9).

16. Dispositivo de acordo corn a reivindicação 15, caracterizado por a parede de retenção (9) apresentar uma superfície de apoio móvel (12) para os sacos (60), que compreende uma faixa deslizante (12), passando esticada entre dois rotates (10, 11), um dos quais é motorizado.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a dita parede de retenção (9) apresentar meios (15, 16, 17), para ajuste da sua posição relativa ao transportador de rotates (7).

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, a montante da cabeça de vedação (52), uma correia transportadora (7) inclinada para uma parede de retenção (9), a dita correia impulsionando os sacos (60) na direção da parede de retenção (9).