BRPI0707428B1

BRPI0707428B1 - Transportador de acionamento direto, de baixa fricção

Info

Publication number: BRPI0707428B1
Application number: BRPI0707428-0A
Authority: BR
Inventors: Michael DeGroot
Original assignee: Thermodrive Llc
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2019-04-09
Also published as: WO2007092774A3; CN101400923A; US20110017578A1; MX2008009865A; IL193195A0; AU2007212058B2; WO2007092774A2; US7967131B2; IL193195A; US7841463B2; AU2007212058A1; EP1979652A4; JP5289977B2; DK1979652T3; BRPI0707428A2; CA2641259A1; CA2641259C; US20090008224A1; NZ570234A; EP1979652B1

Abstract

transportador de acionamento direto, de baixa fricção um transportador inclui uma correia sem fim que tem dentescom faces de acionamento inclinadas em afastamento à direção de deslocamento, o transportador também inclui uma polia de acionamento quetem roldanas com faces de acionamento inclinadas para a direção de deslocamento. as faces de acionamento nas roldanas engatam as faces de acionamento nos dentes para mover a correia e o ângulo inclinado tende a puxar a correia para o interior. um pé estacionário assiste a remoção de um dente acionado a partir de sua correspondente roldana.

Description

Este pedido reivindica o benefício do pedido provisional US no. de série. 60/743,212, depositado em 2 de fevereiro de 2006, que é incorporado aqui em sua totalidade.

Campo da invenção

A invenção refere-se a correias sem fim para transportadores e, mais particularmente, a um transportador que usa dentes inclinados para acionar uma correia sem fim por uma polia.

Descrição da técnica Pertinente

Transportadores com correias planas, acionadas por fricção, são sistemas conhecidos para mover itens de um local para outro. Uma correia sem fim, tracionada, se estende entre uma polia de acionamento e uma peça traseira (tipicamente uma polia ou uma barra fixa), pelo que fricção entre a polia de acionamento e a correia permite transferência de torque da primeira para a última para induzir assim movimento da correia. Visto que tensão sobre a correia é requerida para manter a requerida fricção para mover a correia, este tipo de transportador não se comporta bem em ambientes onde a tensão e fricção podem ser comprometidas. Por exemplo, a introdução de óleo, graxa, ou outros efluentes de produtos transportados sobre a correia pode resultar em uma perda de fricção e afetar assim prejudicialmente o desempenho do transportador.

Outro tipo de transportador compreende uma correia modular de acionamento direto ou positivo. Neste tipo de transportador, uma correia modular formada de uma pluralidade de conexões de interligação se estende entre uma polia de acionamento e uma polia louca e compreende uma pluralidade de dentes que engatam em correspondentes roldanas na polia de acionamento, ou altemativamente, dentes na polia de acionamento engatam nas conexões ou roldanas na correia. A interação entre os dentes e roldanas transfere torque para a correia. Como um resultado, o transportador não se baseia em fricção para mover a correia, e compostos redutores de fricção não afetam o desempenho na maneira descrita acima para correias acionadas por fricção. Todavia, as correias modulares de acionamento direto, de baixa tensão, são difíceis de serem limpas e de manutenção ser executada. Elas são também porosas e, por conseguinte, não podem facilmente transportar produtos tais como pós e similares.

Os transportadores com correias sem fim de acionamento positivo, de baixa fricção, 100, que têm uma superfície plana 102 em um lado e dentes 104 no outro lado, como ilustrado na figura 1, vencem os problemas associados com as correias planas acionadas por fricção e as correias modulares. A superfície plana sem costura 102 é geralmente feita de um material termoplástico, não poroso, e fácil de ser limpo,, enquanto os dentes 104 engatam em roldanas 106 na polia de acionamento 108 para transferir torque para a correia 100 sem requerer fricção entre a correia 100 e a polia de acionamento 108 ou tensão na correia 100. Um tal transportador é revelado no Pedido de Patente US No. 60/593,493, o qual é incorporado aqui por referência em sua totalidade.

Para levar em conta o estiramento de correia, foi determinado que o passo de dente da correia tem que ser menor que o passo de roldana da polia de acionamento em menos que o alongamento máximo da correia. Também, o passo de polia tem que ser igual ao passo da correia no alongamento máximo, dada ou tomada uma fração de um por cento. Além disto, para assegurar que os dentes de correia sejam posicionados para entrar nas roldanas de polia, a largura longitudinal de cada roldana na polia tem que exceder a largura longitudinal de dente de correia pelo menos pela medida de distância gerada por meio de alongamento da correia pela medida máxima admissível sobre o vão livre do envolvimento de correia. Como um resultado de diferenças de passo e largura, os dentes e as roldanas serão longitudinalmente alinhados desde que a alongamento esteja em ou abaixo do alongamento máximo.

Devido à diferença de passo entre a correia e a polia, somente um dente de correia será acionado por meio de uma roldana polia roldana em qualquer dado momento. Foi verificado que este dente engatado é sempre o dente que está prestes a deixar a polia. Para todos subseqüentes dentes de correia, que entram nas roldanas de polia em qualquer dado momento, está presente um interstício entre a face de acionamento do dente de correia e a face de acionamento da roldana de polia, e que o interstício progressivamente aumenta em tamanho para cada dente sucessivo. Conseqüentemente, quando o dente em saída desengata da polia de acionamento, permanece alguma medida de interstício entre o dente de correia seguinte, i.e., o dente traseiro, e a face de sua respectiva roldana de polia. Neste instante, a polia continua a girar em relação à correia sem mover a correia, e as efetivas características de acionamento são perdidas até que a face de acionamento da roldana encostese à face de acionamento do dente traseiro. Em outras palavras, a polia gira enquanto a correia desliza até que um dente engate novamente. Descontando qualquer momentum da correia e qualquer fricção entre a correia e a polia, a correia irá efetivamente parar por um breve momento até que a roldana seguinte engate o dente traseiro, o qual assim se toma o novo dente de saída.

Algum deslizamento entre a correia e a polia é o que permite uma aplicação de acionamento direto no trabalho. Este desengate temporário de dentes de correia a partir das roldanas de polia causa com que a velocidade média de correia seja menor que a velocidade média de polia. De fato, a velocidade média de correia é menor que a velocidade de polia pela percentagem de alongamento que é ainda disponível na correia (alongamento máximo - alongamento corrente). Por causa deste deslizamento necessário, qualquer fricção entre a polia e a correia irá comprometer benefícios de acionamento direto. Fricção entre a correia e a polia irá retardar o deslizamento e pode causar com que o dente traseiro não acerte a roldana de polia completamente. Para evitar tal fricção, a correia e a polia podem ser feitas de, ou revestidas com materiais anti-fricção, a polia pode ser configurada de modo que a correia e polia têm reduzida área de contato entre as roldanas, e a correia seja preferivelmente mantida sob baixa tensão.

Também, para assegurar que o dente engatado (acionado) fique engatado até o momento apropriado para deixar a roldana, um limitador de posição é usado adjacente à correia.

Longos segmentos de correia em aplicações de transportador, tais como aqueles que movem carvão de pedra, minério ou cascalho tipicamente requerem pesadas correias reforçadas para minimizar estiramento e grandes motores de acionamento para mover a pesada correia bem como a carga sobre a correia. A precedente correia termoplástica, de acionamento direto, de baixa fricção, não foi mostrada para ser conclusiva para longos segmentos de correia. E a complexidade de requerer limitadores de posição para manter o dente de acionamento engatado com a polia somente serviría para complicar um tal sistema no ambiente áspero de mover carvão de pedra, minério ou cascalho.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção, um transportador de acionamento direto, de baixa fricção, vence as limitações da técnica anterior com uma correia de termoplástico sem fim, e pelo menos uma polia de acionamento em contato com a correia de termoplástico sem fim para acionar a correia em uma direção de acionamento. Ou a polia de acionamento ou a correia tem roldanas em uma superfície, e a outra tem dentes em uma superfície. Cada dente e cada roldana têm uma face de acionamento estendendo-se em um ângulo agudo a partir da superfície, na direção de acionamento a partir da superfície de polia e em afastamento à direção de acionamento a partir da superfície de correia. Um pé é disposto adjacente à polia de acionamento em um ponto de saída de um dente a partir de uma roldana para impulsionar os dentes a partir das roldanas quando eles passam o pé. Desta maneira, a face de acionamento estendendo-se a partir da superfície de polia de acionamento irá segurar a face de acionamento estendendo-se a partir da superfície de correia para impulsionar a correia contra a polia de acionamento e mover a correia na direção de acionamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos:

a figura 1 é uma vista lateral de um transportador da técnica anterior.

a figura 2 é uma vista ampliada em elevação de uma porção de uma forma de construção de um transportador de acordo com a invenção;

a figura 3 é uma porção ampliada da correia da figura 2;

a figura 4 é uma porção ampliada da polia de acionamento da figura 2; e a figura 5 é uma vista em elevação de uma porção de uma segunda forma de construção de um transportador de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma forma de construção de um transportador de acordo com a invenção pode ser vista nas figuras 2 - 4. O transportador 200 compreende uma correia sem fim 202 com uma superfície de transporte externa 204, lisa, geralmente contínua, em um lado da correia, e uma pluralidade de dentes 206 uniformemente espaçados uns dos outros em um lado oposto da correia. A correia 202 é preferivelmente feita de um material termoplástico e pode ser reforçada. Uma superfície interna 208 se estende entre dentes adjacentes, geralmente paralelos à superfície de transporte. A correia 202 se encurva parcialmente em tomo de uma polia 210 que tem uma pluralidade de ranhuras transversais ou roldanas 212 igualmente espaçados uns dos outros em tomo da periferia da polia. Cada dente 206 tem uma face de acionamento 214 e cada roldana tem uma face de acionamento 216. Quando a polia 210 gira em uma direção de acionamento denotada por meio da seta A, cada dente 206 é puxado para dentro de uma correspondente roldana 212 com a face de acionamento 214 do dente voltada para a face de acionamento 216 da roldana quando a correia 202 se encurva em tomo da polia 210. O passo dos dentes de correia 206 é menor que o passo das roldanas de polia 212 ao longo de um arco coincidente C em um dado raio a partir do centro da polia, e a largura de cada roldana é maior que a largura de cada dente. Assim, quando a correia 202 inicia a se encurvar em tomo da polia 210, o dente de entrada 206' para entrar em sua roldana 212' terá sua face de acionamento 214 espaçada a partir de e não engatada com a face de acionamento 216 da roldana. Esta condição reina até que atinja a posição do último dente 206, que engata na face de acionamento 216 da correspondente roldana 212 e engate este que empurra a correia 202 em uma direção de acionamento denotada por meio da seta B.

Um dente 206 pode ser visto mais claramente na figura 3 que tem uma altura que é preferivelmente menor que a profundidade da roldana 212. A face de acionamento de dente 214 é disposta em um lado traseiro do dente 206, em relação à direção de acionamento B. Também, a face de acionamento de dente 214 é inclinada. Em outras palavras, a face de acionamento de dente 214 se estende em um ângulo agudo α a partir de um plano imaginário 220 que é perpendicular à superfície de transporte 204 e à superfície interna 208. Além disto, a face de acionamento de dente 214 se estende em afastamento à direção de acionamento B.

Similarmente, uma roldana 212 pode ser vista mais claramente na figura 4. A face de acionamento de roldana 216 é disposta em um lado traseiro da roldana 212, em relação à direção de acionamento A da polia 210, e se estende em um ângulo agudo α a partir de um plano imaginário 220 que é perpendicular à borda circunferencial da polia 210. Neste caso, a face de acionamento 216 se estende para a direção de acionamento A.

Como uma conseqüência, quando a face de acionamento de roldana 216 engata na face de acionamento de dente 214 do último dente 216, suas respectivas orientações tendem a causar com que a roldana 212 puxe o correspondente dente 206 para o interior em direção ao centro da polia 210. Em uma situação onde a correia 202 efetivamente se encurva em tomo da polia 210 como na figura 2, pode ser necessário assistir a remoção do dente acionado 206 a partir da correspondente roldana 212 quando o dente é deve sair da roldana em um ponto de saída 226. Um pé estacionário 222 é montado adjacente à polia 210 no ponto de saída 226 em uma posição onde o dente 206 irá contatar o pé. O pé 222 terá uma superfície de suporte 224, pelo menos uma porção da qual é posicionada tangencialmente a um círculo imaginário formado por meio do fundo dos dentes 206 quando os dentes se encurvam em tomo da polia 210. Quando a face de acionamento 216 da roldana 212 na polia continua a impulsionar a correia 202 na direção de acionamento A, a superfície de suporte 224 do pé 222 irá impedir o dente 206 de continuar a girar com a polia, e, em lugar disto, impulsionar o dente para fora da roldana por forçar a face de acionamento de dente 214 a deslizar em relação à face de acionamento de roldana 216 contra a tendência de puxar o dente 206 para o interior em direção ao centro da polia. Porque o pé 222 é estacionário, cada dente acionado sucessivo 206 será igualmente tracionado para fora de sua correspondente roldana 212.

O ângulo α é preferivelmente aproximadamente 2^o ou 3^o, embora ele possa variar de aplicação para aplicação e de carga para carga.

Tipicamente, ele estará em uma faixa de I^o a 5^o. O ângulo deve ser capaz de prover 1 ou 2 libras de força para puxar o correspondente dente para o interior da roldana em direção ao centro da polia.

Esta tendência do dente inclinado e arranjo de roldana para segurar e puxar a correia em direção à polia significa que a correia não precisa se encurvar muito em tomo da polia, senão totalmente, minimizando ainda mais a possibilidade de fricção e melhoria das características de acionamento direto. Também significa que o arranjo é bem apropriado para outras aplicações para transportadores alongados, tais como na forma de concretização mostrada na figura 5. Este é um tipo de aplicação que poderia ser usado para suportar uma carga constante tal como carvão de pedra, cascalho, ou minério. Uma correia de termoplástico sem fim 300 que pode ser reforçada se estende sobre uma pluralidade de polias de acionamento 302, cada tendo uma idêntica configuração, para as outras, separadas umas das outras através de um vão livre 303 e similares aquelas ilustradas na figura 2. Cada polia 302 pode ter mais ou menos roldanas 304. A correia 300 tem uma pluralidade de dentes 306 em um lado, na maneira mostrada na figura 2, e quando a correia passa sobre uma polia, os dentes 306 são acionados por meio de correspondentes roldanas 304 na mesma maneira explicada acima em uma direção denotada por meio da seta C. Preferivelmente, cada polia 302 é uma polia de acionamento em que ela separadamente aciona uma porção da correia que ela contata. Desta maneira, as polias 302 podem puxar a correia 300 sobre uma longa distância. Opcionalmente, cada polia 302 pode ser provida com um pé (não mostrado) a fim de assistir o desengate dos dentes 306 a partir das correspondentes roldanas 304.

Conseqüentemente, um longo transporte pode ser acionado por meio de uma pluralidade de menores motores, em lugar de um grande motor. Em adição, a correia pode ser mais leve em peso e até mesmo estirável, ao invés das convencionais pesadas correias atualmente em uso. Ficará aparente que a correia 300 precisa somente ser suficientemente forte para suportar e puxar o comprimento de transposição 303 entre polias adjacentes 302.

Embora a invenção tenha sido especificamente descrita em conexão com certas formas de concretização específicas da mesma, deve ser entendido que isto é a título de ilustração e não de limitação, e o escopo das reivindicações anexas devem ser entendidas tão amplamente quanto a limitação da técnica anterior, e o escopo das reivindicações anexas deve ser 5 entendido tão amplamente quanto a técnica anterior assim o permitir. Por exemplo, as ranhuras ou roldanas podem estar na correia e os dentes podem estar na polia. Também, as bordas dianteiras das roldanas e dentes podem ter qualquer formato, e não precisam ser inclinados no mesmo ângulo que as faces de acionamento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Transportador de acionamento direto, de baixa fricção, compreendendo uma correia sem fim (202, 300), pelo menos uma polia de acionamento (210, 302) em contato com a correia sem fim para acionar a correia em uma direção de acionamento (B, D), e roldanas (212, 304) em uma superfície (204, 213) de uma da correia sem fim e da polia de acionamento e dentes (206, 306) em uma superfície da outra da correia sem fim e da polia de acionamento, caracterizado pelo fato de:

cada dente e cada roldana tendo uma face de acionamento (214, 216) estendendo-se em um ângulo agudo (a) a partir da superfície, para a direção de acionamento (B,D) a partir da superfície de polia e em afastamento à direção de acionamento (B, D) a partir da superfície de correia, pelo que a face de acionamento estendendo-se a partir da superfície de polia de acionamento se segurarão à face de acionamento estendendo-se a partir da superfície de correia para impulsionar a correia contra a polia de acionamento e mover a correia na direção de acionamento.
2. Transportador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dentes (206, 306) são na correia (202, 300) e as roldanas (212, 304) são na polia (210, 302).
3. Transportador de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o ângulo agudo (a) está dentro de uma faixa de aproximadamente I^o e 5^o.
4. Transportador de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o ângulo agudo (a) é aproximadamente 2^o.
5. Transportador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a correias sem fim é feita de termoplástico.
6. Transportador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas polias de acionamento (302) e em que a correias sem fim (300) é acionada por cada polia através de um vão livre (303).
7. Transportador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender um pé (222) disposto adjacente a cada polia de acionamento (210, 302) em um ponto de saída (226) de um 5 dente (206, 306) a partir da roldana (212, 304) para impulsionar os dentes a partir das roldanas quando eles passam o pé.