BRPI0809394A2 - aparelho vibratório e método de operar um aparelho vibratório - Google Patents

Abstract

APARELHO VIBRATóRIO E MéTODO DE OPERAR UM APARELHO VIBRATóRIO. Um aparelho vibratório incluindo uma superficie tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, e um gerador vibratório acoplado à superficie para fazer com que o material se mova ao longo de uma superficie. O aparelho também inclui uma barreira acoplada à superfície e tendo uma pluralidade de aberturas dispostas através da mesma para prover para passageni controlada de materiais de um lado a montante da barreira a um lado a jusante, e uma porta sólida disposta a um lado da barreira, a porta móvel em relação à barreira entre uma primeira posição em que uma primeira porção da pluralidade de aberturas é fechada e uma segunda posição da pluralidade de aberturas é fechada, a primeira porção sendo diferente da segunda porção. Um método de operar tal aparelho é também provido.

Description

"APARELHO VIBRATÓRIO E MÉTODO DE OPERAR UM APARELHO VIBRATÓRIO"

Antecedentes

Essa patente é direcionada para métodos e aparelhos para controlar descargas de materiais de equipamento vibratório e em particular, métodos e aparelhos para controlar descarga de materiais a partir de um tambor vibratório.

Sumário

De acordo com um aspecto da presente descrição, um aparelho vibratório inclui uma superfície tendo uma extremidade de entrada e uma de saída, e um gerador vibratório acoplado à superfície para fazer com que o material se mova ao longo da superfície. O aparelho inclui também uma barreira acoplada à superfície e tendo uma pluralidade de aberturas dispostas através dela para prover uma passagem controlada dos materiais a partir de um lado, a montante da barreira para um lado à jusante. Adicionalmente, o aparelho inclui uma porta sólida disposta para um lado da barreira, a porta sendo móvel com relação à barreira entre uma primeira posição em que uma primeira porção da pluralidade de aberturas é fechada e uma segunda posição em que uma segunda porção da pluralidade de aberturas é fechada, a primeira porção sendo diferente da segunda porção.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método para operar um aparelho vibratório. O aparelho inclui um recipiente contendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, um gerador vibratório acoplado ao recipiente para fazer o material se mover pelo recipiente entre a extremidade de entrada e a extremidade de saída, e uma barreira acoplada à superfície tendo uma pluralidade de aberturas dispostas na mesma para prover uma passagem controlada de materiais a partir de um lado a montante da barreira para um lado à jusante. O método inclui disposição de uma porta sólida em um lado da barreira em uma primeira posição em que uma primeira porção da pluralidade de aberturas é fechada e o movimento da porta sólida para uma segunda posição em que a segunda porção da pluralidade de aberturas é fechada, a primeira porção sendo diferente da segunda porção, o movimento da porta sólida entre a primeira e a segunda posições variando a profundidade de leito do material dentro do recipiente.

Breve Descrição dos Desenhos

Fig. 1 é uma vista frontal de um aparelho para remover materiais de partículas de acordo com a presente invenção com uma queda de descarga removida;

Fig. 2 é uma vista de extremidade de um aparelho da Fig. 1 visualizando o aparelho a partir de uma extremidade de entrada;

Fig. 3 é uma vista traseira do aparelho da Fig. 1;

Fig. 4 é uma vista de extremidade ampliada mostrando um dispositivo de descarga incluindo uma barreira e uma porta de acordo com o aparelho da Fig. 1; e

Fig. 5 é uma vista seccional transversal ampliada fragmentária mostrando a barreira, a porta e a queda da descarga.

Descrição Detalhada de Várias Configurações.

Embora o texto a seguir estabeleça adiante descrições detalhadas de diferentes configurações da invenção, deve ser entendido que o escopo legal da invenção é definido pelas palavras das reivindicações adiante estabelecidas no final desta patente. A descrição detalhada deve ser construída apenas como exemplo e não descrever cada configuração possível da invenção, uma vez que descrever cada configuração possível seria impraticável, se não fosse impossível. Numerosas configurações alternativas poderiam ser implementadas, usando, seja a tecnologia atual ou a tecnologia desenvolvida após a data de arquivamento dessa patente, a qual deveria se enquadrar dentro do escopo das reivindicações que definem a invenção. Deveria ser entendido ainda que, a menos que um termo seja expressamente definido nessa patente usando a sentença "como usado aqui, o termo "......." é definido aqui para significar...." ou uma sentença similar, não se pretende limitar o significado desse termo, nem expressamente ou por implicação, além de sua significação ordinária, e tal termo não deveria ser interpretado como sendo para ser limitado no escopo, baseado em qualquer definição feita em qualquer seção dessa patente (outra que não seja a linguagem das reivindicações). Para a extensão do fato de que qualquer termo usado nas reivindicações no final dessa patente seja usado aqui na patente de uma maneira consistente com um único significado, isso é feito apenas para segurança e esclarecimento, de forma a não confundir o leitor, e não se pretende que tal termo de reivindicação seja limitado, por implicação ou de outra maneira, a uma única significação. Finalmente, a menos que um elemento de reivindicação seja definido pela introdução da palavra "significa" e uma função sem o recital ou qualquer estrutura, não se pretende que o escopo de qualquer elemento de reivindicação seja interpretado baseado no pedido de 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo.

Com referência primeiramente à Fig. 1, um aparelho 20 inclui um tambor cilíndrico ou recipiente 22. O recipiente 22 tem uma extremidade de entrada 24, e uma extremidade de saída espaçada axialmente 26 oposta à extremidade de entrada 24. Como visto na Figura 2, o recipiente 22 tem uma superfície interna curva 28 disposta sobre um eixo longitudinal estendendo-se geralmente de forma horizontal 30 (aparecendo como um ponto na Fig. 2 e como uma linha nas Figs. 1 e 3).

O recipiente 22 é montado sobre numerosos membros resilientes ou molas, 40, 42, 44 de forma a serem resilientemente apoiados sobre a base 46. As molas 40 isolam o recipiente 22 a partir da base 46 de um lado, enquanto as molas 42 isolam o recipiente 22 a partir da base 46 do outro lado. As molas 40, 42, podem ser fixadas isoladas da base 46, por, por exemplo, colunas de aço 50, 52 (Fig. 1) e uma estrutura de suporte de aço 54 (Figs. 2 e 3) respectivamente.

O aparelho 20 inclui também um gerador vibratório 60. Enquanto uma configuração de exemplo de um gerador vibratório é discutida abaixo, será reconhecido que outros geradores podem ser usados também. Por exemplo, uma alternativa de gerador pode não ter o motor montado em um aparelho, mas, ao invés disso, em uma estrutura de suporte fixo. O motor pode ser acoplado e, porém, aciona pesos excêntricos giratórios montados no aparelho.

Retornando agora às Figuras 1 e 2, o gerador vibratório 60 pode incluir uma viga 62 que atravessa as molas 40. A viga 62 é acoplada ao recipiente 22 por uma montagem de perna oscilatória 64, 66 disposta geralmente na ou perto da extremidade de entrada 24 e a extremidade de saída 26, respectivamente. A viga 62 é também acoplada ao recipiente 22 pelas molas 44, cujas molas 44 atravessam a viga 62 entre a montagem de perna oscilatória 64 e a montagem de perna oscilatória 66. Dessa maneira o recipiente 22 tem liberdade para movimento forçado apenas pelas montagens de pernas oscilatórias 64,66 e as molas em resposta a uma força vibratória produzida pelo gerador vibratório 60. Em adição o gerador vibratório 60 pode incluir um par de motores de peso excêntricos montados nos lados opostos das vigas 62, uma das quais é mostrada na Fig.l em 68.

A força vibratória produzida pelo gerador vibratório 60 é geralmente representada pela seta de extremidade dupla 80 na Fig.2. Será reconhecido que a força vibratória 80 é direcionada geralmente ao longo de um trajeto linear o qual é (i) deslocado do eixo longitudinal estendendo-se geralmente horizontalmente 30 e (ii) deslocado do centro de gravidade do recipiente 22. Como será apreciado também, a pluralidade de membros resilientes 40, 42, 44 monta no recipiente 22 por movimentam vibratório não forçado em resposta à força vibratória 80 produzida pelo gerador vibratório 60. A força vibratória 80 faz com que objetos se movam dentro do recipiente 22. Objetos colocados no recipiente 22 são movidos em um trajeto subindo e caindo do movimento de rolagem ao longo da superfície interna curva 28 do recipiente 22. O movimento de rolagem ocorre à medida que os objetos estão sendo transportados na direção do eixo longitudinal geralmente estendendo-se horizontalmente 30 a partir da extremidade de entrada 24 em direção à extremidade de saída 26 do recipiente 22.

Para ajudar o movimento dos objetos ao longo do eixo 30, o recipiente 22 pode ser montado tal que o eixo longitudinal geralmente estendendo-se horizontalmente 30 é atualmente inclinado para baixo, a partir da extremidade de entrada 24 para a extremidade de saída 26. A inclinação para baixo do recipiente 22 faz com que os objetos a ser transportados, em parte, por gravidade a partir da extremidade de entrada 24 em direção à extremidade de saída. Entretanto, será reconhecido que essa inclinação não é exigida em todas as configurações da presente invenção.

Será reconhecido a partir da Fig.2, por exemplo, que o recipiente 22 pode incluir um par de braços que se estendem para fora 90, 92. Cada um dos braços 90, 92 pode, cada um, incluir um peso de lastro integralmente associado, tal que o peso 94 (Ver Fig. 2) que está ao lado do recipiente 22 oposto ao gerador vibratório 60. Os pesos de lastro ajudam a produzir a força vibratória 80, e a força vibratória pode ser modificada modificando-se, por exemplo, a localização e tamanho dos pesos de lastro.

Voltando agora à Fig.2 e Fig. 4, será reconhecido que acoplada ao recipiente 22 está uma barreira 100. Como ilustrado na Fig. 5, a barreira 100 pode ser acoplada à extremidade de saída 26 do recipiente 22. Entretanto, de acordo com a presente invenção, a barreira 100 pode ser acoplada ao recipiente 22 em qualquer posição espaçada da extremidade de entrada 24, por exemplo, em algum ponto ao longo do eixo longitudinal 30 do recipiente 22 entre a extremidade de entrada 22 e a extremidade de saída 26. Além disso, para a extensão que a barreira 100 está disposta na extremidade de saída 26, não é exigido que a barreira 100 seja disposta no ponto de descarga do material a partir do aparelho 20. Por exemplo, como ilustrado na Fig. 5, uma queda de descarga ou cap 102 pode ser disposta à jusante a partir da barreira 100, e pode direcionar material a partir do recipiente 22, através uma passagem 104 definida por um conduto 106, por exemplo.

Como visto melhor na Fig. 5 a barreira 100 pode ter um perímetro externo 110 que é maior que o perímetro interno de uma câmara 112 definido por uma superfície 28 de parede do recipiente. Isso permite que a barreira 100 seja acoplada ao recipiente 22 passando um prendedor 114, como um parafuso, através de aberturas 116 em um flange 118 unido ao recipiente 22 e às aberturas 120 perto do perímetro externo 110 da barreira 100. Também é visto na Fig. 5 que os prendedores 114 podem ser usados para prender a queda ou cap 102 ao recipiente 22 de uma maneira similar.

A barreira 100 que pode ser na forma de uma placa circular como ilustrado, fecha a câmara 112 completamente, de forma que nenhum material possa passar em volta da barreira 100. Será reconhecido que essa é apenas uma configuração da presente invenção. A barreira 100 não precisa de fechamento completo da câmara na posição na qual a barreira 100 é acoplada ao recipiente 22. Ao invés disso, de acordo com a presente invenção, a barreira 100 pode fechar a câmara pelo menos parcialmente 112.

A barreira 100 tem uma pluralidade de aberturas 140 dispostas na mesma. Como conseqüência, enquanto material não pode passar em volta da barreira 100, material pode ainda passar através da barreira 100. Como ilustrado, a pluralidade de aberturas 140 está sob a forma de fendas alongadas 142, colocadas ao longo dos raios estendendo-se a partir do centro da barreira sobre uma região semi-circular 144 da barreira 100.

Será reconhecido que a forma e o arranjo das aberturas 140 não são limitados àqueles ilustrados na Fig. 4. Por exemplo, melhor do que uma fenda alongada, uma abertura que seja circular ou elíptica pode ser usada. Para esse assunto, as aberturas podem ter outras formas mais complexas (e.g. transversais, etc.) ou formas irregulares. Adicionalmente, enquanto um arranjo uniforme tem sido mostrado, em que as aberturas 140 têm uma localização espacial regular com relação uma à outra e um espaçamento constante, tal uniformidade precisa não estar presente em todas as configurações da presente invenção. Localização espacial e espaçamento podem variar.

Além disso, enquanto o tamanho e a forma das aberturas, sua localização espacial, e seu espaçamento podem variar, essa variação precisa não estar em relação à totalidade da pluralidade de aberturas 140. Ao invés disso, regiões particulares ou porções ou a pluralidade de aberturas 140 pode variar com relação a outras regiões ou porções. Como uma conseqüência, uma primeira região pode ter fendas alongadas com uma particular área seccional transversal, uma segunda região com aberturas circulares com uma área de seção transversal menor que aquela das aberturas, e uma terceira região com uma única abertura com uma área de seção transversal maior que as aberturas e aberturas circulares quando tomadas no conjunto.

Como tal, as aberturas 140 da barreira 100 podem prover a passagem controlada de materiais a partir de um lado 150 da barreira 100 para o outro 152. Isto é, apenas material de uma área seccional transversal particular pode passar através das aberturas 140. Entretanto, a presente invenção inclui uma estrutura adicional para a passagem de materiais a partir de um lado 150 para o outro 152 da barreira 100: uma porta 160.

A porta 160, como ilustrada nas Figs. 4 e 5 é uma placa semicircular que é acoplada à barreira 100. Em particular, a barreira 100 tem uma abertura 162 e a porta 160 tem uma abertura 164 que pode ser alinhada a cada uma das outras, e através da qual pode ser disposto um prendedor 166, tal como um parafuso. Esse acoplamento entre a barreira 100 e a porta 160 permite a porta 160 mover-se em relação à barreira 100. Especificamente o acoplamento permite a porta 160 girar sobre o prendedor 166 com relação à barreira 100.

Será reconhecido que o arranjo da barreira 100 e porta 160 ilustrados nas Figs. 4 e 5 é apenas uma configuração. O acoplamento pode, ao invés disso, ser provido por um cabo, por exemplo, que é preso fixamente à barreira 100 e no qual a porta 160 é montada via um suporte, por exemplo.

Além disso, a porta 160 precisa não ser diretamente acoplado à barreira 100, e, portanto, ao recipiente 22 indiretamente via a barreira 100. Ao invés disso, a porta 160 pode ser acoplada diretamente ao recipiente 22, ou o recipiente 22 indiretamente via uma estrutura diferente que a da barreira 100.

Adicionalmente o movimento ilustrado da porta 160 relativo à barreira 100 é apenas um movimento possível que pode ser usado. Ao invés de uma rotação sobre um pivô, a porta pode fazer um movimento de translação relativo à barreira 100 em um plano paralelo ao plano no qual a superfície 152 da barreira está disposto. Isso permitiria a porta 160 expor regiões da pluralidade de aberturas 144 que não são setores de um círculo com o seu centro no pivô da porta 160. Outros movimentos mais complexos podem também ser possíveis.

Como ilustrado, a porta 160 é sólida, pelo menos com referência à porção da porta 160 que cobre a pluralidade de aberturas 140. Como conseqüência, pode ser possível limitar significativamente ou mesmo evitar que material flua através daquela porção da pluralidade de aberturas 140 que a porta 160 cobre. Entretanto, de acordo com outras configurações, a porta 160 pode também ter aberturas através do mesmo, sobre a totalidade da porta 160, ou apenas em uma região do mesmo. Assim, a porta 160 pode ser usada para controlar a passagem do material através das aberturas 140 tendo uma porção sólida cobrindo as aberturas 140, tendo as aberturas na porta 160 alinhadas com as aberturas 140, ou tendo as aberturas na porta 160 desalinhadas com as aberturas 140.

Como ilustrado também, a porta 160 pode ser acoplada ao recipiente 22 (ou diretamente à barreira 100) para limitar o movimento da porta 160 a partir de uma primeira posição, em que a porta 160 fecha uma primeira porção da pluralidade de aberturas 140, para uma segunda posição, em que a porta 160 fecha uma segunda porção da pluralidade de aberturas 140. Em particular, a porta 160 tem uma ou mais aberturas 180, na forma de fendas, nas quais outra estrutura pode ser recebida para limitar o movimento da porta 160 a partir da presente invenção. Por exemplo, um ou mais prendedores 190, na forma de parafusos, são dispostos sobre a barreira 100, cujos prendedores 190 podem ser recebidos nas aberturas 180. Adequadamente, a porta 160 pode ser presa em uma pluralidade de posições definidas pelo alinhamento das aberturas 189 aos prendedores 190.

Alternativamente, como ilustrado na Fig. 2, um atuador 200 pode ser acoplado à porta 160. O atuador 200 pode ser, por exemplo, um atuador hidráulico ou pneumático 200 que move a porta 160 ao longo de continuas posições com referência à barreira 100, e pode ser mantido no lugar para limitar o movimento da porta 160 com relação à barreira 100, e particularmente às barreiras 140. Alternativamente, outros dispositivos mecânicos, tais como carnes ou engrenagens, podem ser usados com motores elétricos para prover um atuador adequado 200.

Além do mais, o atuador 200 pode ser acoplado a um controlador ou sistema de controle 220. O controlador 220 pode ser selecionado de acordo com a natureza do atuador 200. Por exemplo, um atuador pneumático 200 pode ser acoplado a um controlador 220 na forma de uma válvula que é manipulada manualmente para mover o atuador 200 e assim prover movimento à porta 160. Alternativamente, uma válvula eletro mecânica pode ser usada juntamente com um controlador programável para definir um sistema de controle 220, cujo sistema de controle 220 pode também ser acoplado a sensores de fluxo dispostos no recipiente 22, para permitir automação. Outras alternativas ainda podem ser possíveis.

Acredita-se que a presente invenção possa ter vários benefícios, um ou mais dos quais podendo estar presente em uma configuração particular de acordo com a presente invenção. Como um exemplo, a barreira 100 e a porta 160 podem ser usadas para controlar o fluxo em um recipiente 22 sendo usado como um moinho vibratório, de forma a reter material suficiente para manter uma profundidade de leito dentro do recipiente 22. A profundidade de leito, por sua vez, deve ter um efeito no rendimento da moagem.

Claims (15)

1. Aparelho vibratório com descarga controlada, caracterizado pelo fato de compreender: uma superfície tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída; um gerador vibratório acoplado à superfície para propiciar que o material se mova ao longo da superfície; uma barreira acoplada à superfície tendo uma pluralidade de aberturas dispostas na mesma para prover uma passagem controlada de materiais a partir de um lado a montante da barreira para um lado à jusante; e uma porta sólida disposta em um lado da barreira, a porta móvel relativa à barreira entre uma primeira posição em que uma primeira porção da pluralidade de aberturas é fechada e uma segunda posição em que a segunda porção da pluralidade de aberturas é fechada, a primeira porção sendo diferente da segunda porção.

2. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a barreira tem um centro de barreira e a porta tem um centro de porta, e a porta é presa à barreira com o centro da porta alinhado ao centro da barreira de forma que a porta seja girável com relação à barreira.

3. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a barreira tem uma forma que é pelo menos um setor de um círculo, e a primeira e segunda fração são na forma de um setor de um círculo.

4. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a porta é disposta do lado à jusante da barreira.

5. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de aberturas inclui uma pluralidade de fendas alongadas, as fendas alongadas colocadas ao longo dos raios estendendo-se a partir do centro da barreira.

6. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a barreira á acoplada à extremidade de saída da superfície.

7. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um atuador acoplado à porta para mover a porta entre a primeira e a segunda posições, e um controlador acoplado ao atuador para controlar o atuador para mover a porta entre a primeira e a segunda posições.

8. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o atuador inclui um atuador pneumático, um atuador hidráulico ou um atuador mecânico.

9. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sensor de fluxo disposto ao longo da superfície, o sensor de fluxo acoplado ao controlador para automatizar o controle do atuador.

10. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um tambor, o tambor definindo a superfície e uma câmara.

11. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a barreira é presa ao tambor e fecha completamente a câmara de forma que nenhum material possa passar em volta da barreira.

12. Aparelho vibratório de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma pluralidade de membros resilientes presos ao tambor para suportar resilientemente o tambor sobre uma base.

13. Método de operar um aparelho vibratório tendo descarga controlada, o aparelho compreendendo um recipiente tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, um gerador vibratório acoplado ao recipiente para fazer com que o material se mova através do recipiente entre a extremidade de entrada e a extremidade de saída, e uma barreira acoplada à superfície e tendo uma pluralidade de aberturas dispostas na mesma para permitir a passagem controlada dos materiais a partir de um lado a montante da barreira para um lado à jusante, caracterizado pelo fato de compreender: dispor uma porta sólida para um lado da barreira em uma primeira posição em que uma primeira porção da pluralidade de aberturas é fechada; e mover a porta sólida para uma segunda posição em que uma segunda porção da pluralidade de aberturas está fechada, a primeira porção sendo diferente da segunda porção. o movimento da porta sólida entre a primeira e a segunda posições variando a profundidade de leito do material dentro do recipiente.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda: mover a porta sólida entre a primeira e a segunda posições, pneumaticamente, hidraulicamente ou mecanicamente, de acordo com um sinal do controlador.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreender ainda: sentir uma vazão de material no recipiente; e mover a porta sólida entre a primeira e a segunda posições em resposta à vazão sensoreada.