BRPI0906955B1

BRPI0906955B1 - dispositivo de carregamento

Info

Publication number: BRPI0906955B1
Authority: BR
Inventors: Lonardi Emile
Original assignee: Wurth Paul Sa
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2019-12-03
Also published as: US20100329826A1; CA2712377C; MY150479A; KR101508968B1; CA2712377A1; PL2235219T3; CN101932733B; EP2235219B1; WO2009095371A1; EP2235219A1; CN201158671Y; DE09706871T1; UA97579C2; EA016845B1; CN101932733A; JP2011511159A; TWI440809B; JP5384525B2; BRPI0906955A2; ATE519868T1

Abstract

dispositivo de carregamento a invenção se refere a um dispositivo de carregamento (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) para distribuir material a granel em um compartimento, em particular em um forno de cuba, compreendendo um envoltório estacionário (12) que suporta uma estrutura rotativa (14) que comporta meios de distribuição ajustáveis (16). a distribuição do material a granel na direção circular é obtida por ajuste dos meios de distribuição (16). para girar os meios de distribuição, normalmente em torno do eixo central (a) do dispositivo de carregamento, o dispositivo (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) inclui um primeiro rolamento (122) com um primeiro trilho estacionário (124; 324) que suporta um primeiro trilho rotativo (128). o primeiro trilho rotativo é acoplado a um primeiro anel de transmissão (130; 430; 530; 730) que interage com um primeiro acionamento (50) para girar a estrutura rotativa e assim os meios de distribuição. para o ajuste dos meios de distribuição, o dispositivo inclui um segundo rolamento (132) que tem um segundo trilho estacionário (134; 334) que suporta um segundo trilho rotativo (138). o segundo trilho rotativo é acoplado a um segundo anel de transmissão (140) que interage com um segundo acionamento (60) para ajustar os meios de distribuição. de acordo com a invenção, o primeiro trilho rotativo (128) está disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho rotativo (138), o primeiro trilho estacionário (124; 324) está disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho estacionário (134; 334), e o segundo rolamento (132) se sobrepõe axialmente ao primeiro rolamento (122).

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

Pedido de patente de invenção para “DISPOSITIVO DE CARREGAMENTO” Área técnica [0001] A presente invenção se refere de um modo geral a um dispositivo de carregamento para a distribuição de material a granel, por exemplo, em um reator metalúrgico, tal como um alto-forno.

Estado da técnica [0002] Durante as últimas décadas, um sistema de carregamento bem conhecido pelo nome “topo sem cone'” (BLT - bell-less top) tem encontrado ampla utilização em todo o mundo para o carregamento de altos-fornos. Esse sistema inclui um dispositivo de carregamento com uma calha de distribuição que é montada rotativamente em torno do eixo vertical do forno e articulável em torno de um eixo horizontal para distribuir material a granel sobre a superfície de carga. O dispositivo de carregamento é fornecido ainda com um mecanismo de transmissão que interage com acionamentos para girar e articular a calha de distribuição de acordo com o perfil de carregamento desejado. Ao girar a calha em torno do eixo vertical do forno, e ao variar a inclinação da calha, é possível direcionar o material a granel (carga) para virtualmente qualquer ponto da superfície de carga.

[0003] Um exemplo do tipo de dispositivo de carregamento acima é divulgado na patente US3880302. Com referência à Fig. 2, esta patente revela um dispositivo de carregamento para distribuir material a granel em um forno de cuba. Esse dispositivo compreende um envoltório estacionário 204 que suporta uma estrutura rotativa 228, 234, 236 que comporta meios de distribuição ajustáveis na forma de uma calha de distribuição articuladamente ajustável 208. A rotação da estrutura rotativa 228, 234, 236 permite a distribuição circular do material a granel, enquanto que o ajuste articulado da calha de distribuição 208 permite a distribuição radial do material a granel. Nesse dispositivo, um primeiro rolamento compreende um primeiro trilho estacionário 214 que suporta, por meio de grupos de rolos 216, 218, 220, um primeiro trilho rotativo que é acoplado a um primeiro anel de transmissão 212. O anel de transmissão 212 interage com um primeiro acionamento 1 para girar a estrutura rotativa 228, 234, 236. Um segundo rolamento compreende um segundo trilho estacionário 254 que suporta, por meio de grupos de rolos 256, 258, 260, um segundo trilho rotativo acoplado a um segundo anel de transmissão 242. O segundo anel de transmissão 242 interage com um segundo acionamento 25 para ajustar o ângulo de arfagem da calha de distribuição 208. Os dispositivos de carregamento baseados no projeto revelado na patente US3880302 se mostraram muito bem sucedidos e em conseqüência foram amplamente utilizados na indústria ao longo das últimas décadas. No entanto, o seu projeto deixa margem a mais avanços, por exemplo, quanto à altura total da construção do dispositivo de carregamento. Com efeito, como visto na Fig. 2 desta patente, uma certa altura mínima é necessariamente ocupada pelo dispositivo de carregamento por causa do espaço necessário para a disposição de seus vários componentes, por ex., os anéis de transmissão 212, 242, rolos 216, 218; 256, 258, 260 e as caixas de transmissão 270, 272 para girar e articular a calha 208. O modelo de utilidade chinês CN2595815Y propõe um dispositivo de carregamento com um envoltório que suporta uma estrutura rotativa que comporta uma calha de distribuição de maneira articuladamente ajustável. Nesse projeto, um primeiro anel de transmissão para girar a estrutura tem um diâmetro consideravelmente menor do que o de um segundo anel voltado internamente para articular a calha. Desse modo, uma certa redução na altura pode ser obtida porque o primeiro anel de transmissão e o segundo anel de transmissão podem ser dispostos de forma verticalmente sobreposta, isto é, em localizações axiais substancialmente idênticas. Com os dispositivos do estado da técnica conhecidos, a montagem e a desmontagem do dispositivo de carregamento, especialmente para a instalação local inicial, mas também para a manutenção, são todavia complicadas e demoradas, dentre outras desvantagens, por causa da disposição dos rolamentos e dos anéis de transmissão.

Problema técnico [0004] Um primeiro objetivo da presente invenção é oferecer um dispositivo de carregamento cujo projeto permita uma montagem simplificada.

Descrição geral da invenção [0005] Para superar o problema mencionado acima, o dispositivo de carregamento da presente invenção é projetado para distribuir material a granel em um compartimento, particularmente em um forno de cuba. Para este fim, o dispositivo compreende um envoltório estacionário que suporta uma estrutura rotativa. A estrutura comporta, de forma ajustável, meios de distribuição, normalmente uma calha de distribuição. A distribuição de material a granel na direção circular é obtida pela rotação dos meios de distribuição juntamente com a estrutura rotativa. A distribuição de material a granel na direção radial é obtida por ajuste, normalmente por ajuste articulado, dos meios de distribuição. Para girar os meios de distribuição, usualmente em torno do eixo central do dispositivo de carregamento, o dispositivo inclui um primeiro rolamento com um primeiro trilho estacionário que suporta um primeiro trilho rotativo. O primeiro trilho rotativo é acoplado a um primeiro anel de transmissão que interage com um primeiro acionamento para girar a estrutura rotativa e desse modo os meios de distribuição. Para ajustar os meios de distribuição, o dispositivo inclui um segundo rolamento que possui um segundo trilho estacionário que suporta um segundo trilho rotativo. O segundo trilho rotativo é acoplado a um segundo anel de transmissão que interage com um segundo acionamento para ajustar os meios de distribuição, normalmente para articular este.

[0006] De acordo com a invenção, o dispositivo de carregamento tem uma unidade de trilhos estacionários que tem um lado interno que apresenta o primeiro trilho estacionário e um lado externo que apresenta o segundo trilho estacionário. Mais especificamente, a unidade de trilhos estacionários é assim configurada de modo que o primeiro trilho rotativo esteja disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho rotativo, e que o primeiro trilho estacionário esteja disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho estacionário. Em outras palavras, os trilhos estacionários são dispostos como uma unidade por entre os trilhos rotativos. Para reduzir a altura da construção, o segundo rolamento se sobrepõe axialmente ao primeiro rolamento. Como será observado, as orientações radiais e as localizações dos trilhos inerentes à unidade de trilhos estacionários proposta permitem uma montagem e desmontagem simplificadas do dispositivo de carregamento.

[0007] Como será observado no presente contexto, “sobreposição axial” significa que o primeiro rolamento é dimensionado e colocado de modo a ocupar ao menos parte do volume cilíndrico localizado dentro do espaço anular ocupado pelo segundo rolamento, isto é, ao menos parte do volume delimitado pelo raio interno e pela largura (dimensão axial) do segundo rolamento. Com efeito, com cada um dos primeiros trilhos rotativo e estacionário possuindo diâmetros da superfície de rolamento substancialmente menores do que os segundos trilhos rotativo e estacionário, respectivamente, o primeiro rolamento pode possuir dimensões radiais que o permitam caber dentro do segundo rolamento. Desta forma, este pode ser disposto de modo a conter ao menos parcialmente ou se sobrepor àquele. Em virtude da configuração ao menos parcialmente abrigada dos rolamentos, a altura total da construção do dispositivo de carregamento pode ser reduzida.

[0008] Como será ainda observado, a expressão “unidade” se refere a um dispositivo que possa ser feito de diversas peças, porém que tenha uma função específica, qual seja, o fornecimento de trilhos estacionários.

[0009] Em uma modalidade particularmente compacta e preferida, o dispositivo compreende uma única montagem de peças bilaterais que serve como uma unidade de trilhos estacionários, cada um possuindo uma lateral interna que apresenta uma porção do primeiro trilho estacionário, e uma lateral externa que apresenta uma porção do segundo trilho estacionário. Alternativamente, a unidade pode ser feita de um primeiro trilho estacionário suportando o primeiro trilho rotativo, e de um segundo trilho estacionário separado suportando o segundo trilho rotativo, sendo os trilhos estacionários separados dispostos proximamente um do outro, por exemplo, lado a lado. [0010] Para maximizar a compacidade na direção vertical, os trilhos estacionários são preferivelmente dispostos de modo que o primeiro e o segundo rolamentos tenham localizações axiais idênticas ou ao menos próximas, isto é, localizações que distem por menos da metade da menor largura de rolamento (dimensão axial do menor rolamento). No caso de localizações axiais dos rolamentos idênticas e de larguras de rolamento idênticas, o primeiro rolamento pode ser inteiramente alojado dentro do espaço delimitado pelo segundo rolamento. Para reduzir ainda mais a altura vertical da construção do dispositivo, os trilhos estacionários podem ser diretamente ligados ao lado de baixo de uma placa de cobertura superior do envoltório estacionário.

[0011] Em uma modalidade estruturalmente simples que permite a sobreposição axial dos rolamentos, o primeiro anel de transmissão para a rotação da estrutura rotativa tem um diâmetro de círculo de arfagem menor do que o segundo anel de transmissão para o ajuste dos meios de distribuição. Para uma maior simplificação estrutural, o primeiro anel de transmissão pode possuir dentes de engrenagem voltados radialmente para dentro, enquanto o segundo anel de transmissão possui dentes de engrenagem voltados radialmente para fora. Preferivelmente, o primeiro trilho rotativo e o primeiro anel de transmissão são formados integralmente. Isso se aplica também ao segundo trilho rotativo e ao segundo anel de transmissão. Em uma modalidade preferida, o primeiro rolamento é um rolamento radial e axial combinado. Nesta última modalidade, a estrutura rotativa é preferivelmente fixa diretamente ao primeiro trilho rotativo por meio de um flange de conexão.

[0012] Em uma aplicação típica do dispositivo de carregamento, os meios de distribuição compreendem uma calha de distribuição suportada de maneira angularmente ajustável sobre o suporte rotativo. Essa espécie de calha é normalmente articulável em torno de um eixo de articulação perpendicular ao eixo de rotação da estrutura. Nesse caso, o dispositivo inclui também uma transmissão de ajuste operável por meio do segundo anel de transmissão para determinar o ângulo de articulação da calha de distribuição.

[0013] Deve ser entendido que o dispositivo de carregamento proposto pode ser utilizado em qualquer espécie de compartimento. Mais especificamente, ele pode ser utilizado para carregar reagentes a granel em um reator, em particular para o carregamento de cargas para dentro de um reator metalúrgico, tal como um alto-forno.

Breve descrição dos desenhos [0014] Outros detalhes e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir de diversas modalidades não exclusivas, com referência aos desenhos anexos, nos quais: [0015] A Fig. 1 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma primeira modalidade;

[0016] A Fig. 2 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma segunda modalidade;

[0017] A Fig. 3 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma terceira modalidade;

[0018] A Fig. 4 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma quarta modalidade;

[0019] A Fig. 5 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma quinta modalidade;

[0020] A Fig. 6 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma sexta modalidade;

[0021] A Fig. 7 é uma vista de seção transversal vertical que mostra esquematicamente um dispositivo de carregamento de acordo com uma sétima modalidade;

[0022] A Fig. 8 é uma vista de seção transversal vertical de uma disposição de rolamentos de elementos rolantes que compreende um primeiro e um segundo rolamentos para uso na primeira, segunda, quarta ou quinta modalidade da invenção; e [0023] A Fig. 9 é uma vista de seção transversal vertical de uma disposição alternativa de rolamentos de elementos rolantes que compreende um primeiro e um segundo rolamentos para uso na primeira, segunda, quarta ou quinta modalidade da invenção.

[0024] Em todos os desenhos, números de referência idênticos ou análogos são utilizados para indicar partes idênticas ou semelhantes.

Descrição detalhada com referência às figuras [0025] Inicialmente, deve ser observado que cada vista de seção vertical nas Figs. 1 a 7 é uma vista composta da metade de um primeiro plano vertical (lado esquerdo das Figs. 1 a 7) e metade de um segundo plano vertical (lado direito das Figs. 1 a 7) que intercepta o primeiro plano em um ângulo reto no eixo central A do dispositivo de carregamento ilustrado. [0026] A Fig. 1 ilustra um dispositivo de carregamento 110 para a distribuição de material a granel em um compartimento, tal como um reator metalúrgico. Em uma aplicação típica, porém não exclusiva, o dispositivo de carregamento 110 é instalado na garganta de um alto-forno (não mostrada) com o eixo central A do dispositivo coincidindo com o eixo de acionamento. O dispositivo de carregamento 110 compreende um envoltório estacionário 12. Uma estrutura rotativa 14 é montada rotativamente dentro do envoltório 12 para rotação em torno do eixo vertical A. A estrutura 14 comporta meios de distribuição, tal como uma calha de distribuição articuladamente ajustável 16 (mostrada apenas parcialmente em uma elevação lateral que pertence ao lado direito da vista de seção da Fig. 1). A calha 16 é montada na estrutura rotativa 14 sobre eixos para a articulação da calha 16 em torno de um eixo horizontal B, isto é, para o ajuste angular do posicionamento da calha. A rotação da estrutura rotativa 14 e portanto da calha de distribuição 16 em torno do eixo A permite a distribuição circular do material a granel (não mostrado) dentro do compartimento. O ajuste articulado da calha de distribuição 16 em torno do eixo B permite determinar o radio do perfil de carregamento circular dentro do compartimento. Em outras palavras, o ajuste da posição angular ou por articulação da calha 16 em relação à estrutura 14 permite a distribuição radial do material de carga (por ex., massa de minério de ferro e coque no caso de um alto-forno). Para o ajuste articulado da calha 16, a estrutura rotativa 14 suporta duas caixas de transmissão radialmente opostas 20 (sendo somente uma mostrada no lado esquerdo da Fig. 1) operativamente conectadas a flanges de suporte laterais da calha de distribuição 16 e atuando como uma transmissão para o ajuste da calha 16.

Embora isso não seja mostrado nas Figs. 1 a 7, o dispositivo de carregamento 110 é normalmente disposto embaixo de uma instalação de suprimento de material de carga que compreende silos de armazenamento que atuam como travas de pressão e se comunicam com uma abertura de suprimento central 18 do dispositivo de carregamento 110. Durante a operação, o material de carga é suprido a granel por sobre a calha de distribuição 16 através da abertura de suprimento central 18 do dispositivo de carregamento 110. [0027] O envoltório estacionário 12 suporta a estrutura rotativa 14 de modo rotativo por meio de um primeiro rolamento 122 (também comumente chamado de rolamento de elementos rolantes ou rolamento de contatos rolantes). O primeiro rolamento compreende um trilho estacionário 124 fixo ao envoltório 12. O trilho estacionário 124 suporta um trilho rotativo 128 por meio de grupos de rolos cilíndricos 125, 126, 127 como melhor visto na Fig. 8, que é uma vista ampliada de uma disposição de rolamento adequada para uso na modalidade da Fig. 1. O primeiro trilho rotativo 128 é acoplado a um primeiro anel de transmissão (ou engrenagem) 130 com dentes 131 voltada radialmente para dentro com relação ao eixo A. Mais especificamente, em uma modalidade preferida, o primeiro anel de transmissão 130 é formado integralmente com o primeiro trilho rotativo 128. Como visto na Fig. 8, o primeiro rolamento de elementos rolantes 122 é mais especificamente um rolamento radial e axial que compreende dois grupos de rolos horizontais cônicos ou cilíndricos 125, 127 e um grupo de rolos verticais cônicos ou cilíndricos 126. Outros tipos adequados de rolamentos axiais e radiais não estão excluídos. Com efeito, como mostra a Fig. 1, o primeiro rolamento 122 é projetado para suportar, por um lado, uma carga axial considerável de várias toneladas métricas (por ex., 25.000 Kg) por causa do peso da estrutura rotativa 14, incluindo os seus acessórios como, por exemplo, a calha 16 e as caixas de transmissão 20, e do peso do material de carga sobre a calha 16. Por outro lado, o rolamento de elementos rolantes 122 é também projetado para suportar a carga radial causada pela rotação da estrutura rotativa 14 (incluindo acessórios e o material de carga sobre a calha 16).

[0028] Como visto ainda na Fig. 1, um segundo rolamento 132 do dispositivo de carregamento 110 compreende um segundo trilho estacionário 134 que suporta um segundo trilho rotativo 138, por exemplo, sobre esferas de rolamento 135 (como visto na Fig. 8). O trilho estacionário 134 é acoplado a, e mais preferivelmente formado integralmente com, um segundo anel de transmissão 140 que tem dentes 141 voltados radialmente para fora, isto é, no sentido oposto ao dos dentes 131 do primeiro anel de transmissão 130. Como será observado, o segundo rolamento 132 é projetado para suportar uma carga essencialmente radial (anéis de transmissão 140 e 142, ver abaixo) uma vez que não precisa suportar uma carga considerável na direção axial. O segundo rolamento 132 pode ser de qualquer tipo adequado como, por exemplo, um rolamento de esferas como mostrado na Fig. 1 ou, alternativamente, por ex., um rolamento de rolos radiais, agulhas, ou rolos afunilados.

[0029] O funcionamento do dispositivo de carregamento 110 se dá da seguinte forma. O primeiro anel de transmissão 130 interage com um primeiro acionamento 50 para girar a estrutura rotativa 14. Mais especificamente, o primeiro acionamento 50 é operativamente conectado a um trem de engrenagens epicicloidal 52 para acionar um primeiro eixo 54. O primeiro eixo 54 comporta um primeiro pinhão 56 que está disposto radialmente para dentro do primeiro anel de transmissão 130. O primeiro pinhão 56 se engata ao primeiro anel de transmissão 130 voltado para dentro para comunicar o giro à estrutura rotativa 14 pela atuação do primeiro acionamento 50. Desta forma, a estrutura rotativa 14 é fixa por meio de um flange de conexão 58 ao primeiro trilho rotativo 128 e ao primeiro anel de transmissão 130. Conseqüentemente, como estabelecido acima, o envoltório 12 suporta de modo rotativo a carga da estrutura rotativa 14, incluindo a calha 16 e qualquer material de carga sobre esta, por meio do primeiro rolamento 122.

[0030] O segundo anel de transmissão 140 interage com um segundo acionamento auxiliar 60 para ajustar a posição angular da calha de distribuição 16. Mais especificamente, o segundo acionamento 60 é operativamente conectado ao trem de engrenagens epicicloidal 52 para acionar um segundo eixo 64 que é afastado em relação ao primeiro eixo 54 e comporta um segundo pinhão 66 que se engata ao segundo anel de transmissão 140. Um terceiro anel de transmissão 142 com dentes de engrenagem 143 voltados radialmente para fora é acoplado ao segundo anel de transmissão 140 e ao segundo trilho rotativo 138. O terceiro anel de transmissão 142 se engata com um terceiro par de pinhões 68 (sendo somente um pinhão 68 mostrado) montados sobre o eixo de acionamento de cada caixa de transmissão 20 para articular a calha 16. Como visto na Fig. 1, o segundo eixo 64 e o segundo pinhão 66 são dispostos radialmente para fora do segundo anel de transmissão 140. Como visto na Fig. 8, o terceiro anel de transmissão 142 pode ser formado integralmente com o segundo anel de transmissão 140 e o segundo trilho rotativo 138. Alternativamente, como mostrado na Fig. 9, um terceiro anel de transmissão 142’ pode ser fixado como uma peça separada à superfície frontal descendente do segundo anel de transmissão 140, e desse modo também ao segundo trilho rotativo 138. Em qualquer caso, embora não seja necessário, é preferível que o segundo trilho rotativo 138 e o segundo anel de transmissão 140 sejam formados integralmente.

[0031] O trem de engrenagens epicicloidal 52, 452, 552, 652, 752 mostrado nas Figs. 1 a 7 é fornecido para girar o segundo anel de transmissão 140 na mesma velocidade rotacional que o primeiro anel de transmissão 130 por atuação somente do primeiro acionamento 50. Em outras palavras, o segundo acionamento auxiliar 60 é operado apenas para a rotação relativa do segundo anel de transmissão 140 em relação ao primeiro anel de transmissão 130. Detalhes adicionais sobre um trem de engrenagens epicicloidal 52, 452, 552, 652, 752 são divulgados na patente US3880302 e não são repetidos aqui por razões de brevidade. Deve ser observado que um trem de engrenagens epicicloidal 52 não é essencial ao funcionamento do dispositivo de carregamento 110, sendo também possível uma disposição de dois acionamentos acoplados para a trens de acionamento funcional e estruturalmente independentes para acionar os anéis de transmissão 130, 140.

[0032] Como visto na Fig. 1, deve ser observado que o primeiro trilho rotativo 128 está disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho rotativo 138. De forma semelhante, o primeiro trilho estacionário 124 está disposto radialmente para dentro em relação ao segundo trilho estacionário 134. Essa disposição permite uma configuração em que o segundo rolamento 132 se sobrepõe axialmente ao primeiro rolamento 122 que é fornecido radialmente para dentro em relação ao segundo rolamento 132 como visto na Fig. 1. Em outras palavras, as respectivas localizações axiais (a largura do rolamento) do primeiro e segundo rolamentos 122, 132 coincidem em parte ou inteiramente. Mais especificamente, na modalidade da Fig. 1, os trilhos estacionários 124, 134 estão dispostos por entre os trilhos rotativos 128, 138 de modo que o primeiro e o segundo rolamentos 122, 132 tenham localizações axiais idênticas. Em outras palavras, como visto na Fig. 1, o primeiro rolamento 122 fica alojado, isto é, voltado para dentro e contido no interior do segundo rolamento 132. Essa disposição é tornada possível por uma seleção específica das dimensões radiais dos rolamentos 122, 132. Na configuração da Fig. 1, o diâmetro da passagem de rolamento do primeiro trilho rotativo 128 mais interno é menor do que o do segundo trilho estacionário 134, que por sua vez é menor do que o do segundo trilho rotativo mais 138 externo. Além disso, na modalidade da Fig. 1, o diâmetro do círculo de arfagem do primeiro anel de transmissão 130 voltado para dentro é menor do que o do segundo anel de transmissão 140 voltado para fora. Como será observado, uma sobreposição axial (total) do primeiro e segundo rolamentos 122, 132, como ilustrado na Fig. 1, permite uma redução considerável da altura total da construção do dispositivo de carregamento 110. Modalidades com uma sobreposição axial parcial dos rolamentos 122, 132, ou seja, com os centros dos trilhos dos rolamentos 122, 132 verticalmente distanciados, estão também dentro do escopo da presente divulgação. Deve ser observado nesse sentido que os desenhos esquemáticos não estão em escala, uma vez que os rolamentos 122, 132 estão ampliados por razões de ilustração.

[0033] Como melhor visto nas Figs. 8 e 9, o dispositivo de carregamento 110 da Fig. 1 compreende uma unidade de trilhos estacionários feita de uma única montagem 880 de peças bilaterais que possuem uma primeira lateral interna com o primeiro trilho estacionário 124 voltado radialmente para dentro, e uma segunda lateral externa com o segundo trilho estacionário 134 voltado radialmente para fora. Como visto na Fig. 1, a montagem de trilhos estacionários bilateral 880 está fixa imediatamente ao lado de baixo de uma placa de cobertura superior 70 do envoltório 12. [0034] A Fig. 2 mostra outra modalidade de um dispositivo de carregamento 210, que é semelhante ao da Fig. 1. Em particular, a configuração do primeiro e segundo rolamentos 122, 132 em sobreposição axial é idêntica. A única grande diferença entre o dispositivo 210 e o da Fig. 1 está em que o terceiro anel de transmissão 242, cujos dentes 243 voltados para fora se engatam ao par de pinhões 68 das caixas de transmissão 20, tem um diâmetro do círculo de arfagem substancialmente reduzido como visto na Fig. 2. Para este fim, uma manga redutora 272 é fornecida por meio da qual o terceiro anel de transmissão 242 é fixo ou integralmente formado com o segundo anel de transmissão 140. A configuração da Fig. 2 permite a localização das caixas de transmissão 20 mais perto do eixo A, com o que o espaço necessário no piso horizontal do dispositivo 210 é reduzido em comparação com o dispositivo de carregamento 110. Os outros aspectos descritos aqui em relação ao dispositivo 110 se aplicam igualmente ao dispositivo 210.

[0035] A Fig. 3 mostra mais uma modalidade de um dispositivo de carregamento 310, que é também semelhante ao da Fig. 1. A única grande diferença entre o dispositivo de carregamento 310 e o da Fig. 1 está em que o dispositivo de carregamento 310 compreende um primeiro trilho estacionário 324 e um segundo trilho estacionário 334 separado. Em outras palavras, embora os trilhos estacionários 324, 334 estejam dispostos como uma unidade por entre os trilhos rotativos 128, 138, eles não são fornecidos em uma única montagem de trilhos bilateral central 880 como visto nas Figs. 8 e 9, mas como trilhos separados fixos lado a lado ao lado de baixo da placa de cobertura superior 70 do envoltório 12. Embora essa modalidade possa requerer um pouco mais de espaço na direção radial, ela pode ser vantajosa caso uma montagem de trilhos bilateral 880 como mostrada nas Figs. 8 e 9 (e nas Figs. 1 e 2 e 4 - 7) não seja econômica e seja difícil de fabricar para uma determinada aplicação. Deve ser observado que essa disposição também permite uma altura reduzida do dispositivo de carregamento me virtude da sobreposição axial (total) do primeiro e segundo rolamentos 122, 132. Os outros aspectos descritos aqui em relação ao dispositivo 110 se aplicam igualmente ao dispositivo 310.

[0036] A Fig. 4 mostra uma quarta modalidade de um dispositivo de carregamento 410. A disposição do primeiro e segundo rolamentos 122, 132 é idêntica à mostrada na Fig. 1 e nas Figs. 8 e 9. A diferença principal entre o dispositivo de carregamento 410 e o da Fig. 1 consiste na disposição e configuração do primeiro anel de transmissão 430 como visto na Fig. 4. O primeiro anel de transmissão 430 é disposto com seus dentes de engrenagem 431 voltados para fora. Para este fim, o primeiro anel de transmissão 430 está disposto coaxialmente acima do primeiro trilho rotativo 128 em uma cobertura de proteção 474 sobre o topo da placa de cobertura 70 do envoltório 12. Ao contrário da Fig. 1, o primeiro anel de transmissão 430 na Fig. 4 se engata a um primeiro pinhão 456 em um primeiro eixo 454 disposto radialmente para fora do primeiro anel de transmissão 430 e do primeiro trilho estacionário 124. Assim, o primeiro eixo 454 está afastado por uma distância maior do eixo A. Desta forma, o trem de engrenagens epicicloidal 452 tem um distanciamento menor entre os eixos 454, 64, e tem seu lado mais interno disposto a uma distância maior do eixo A. Em conseqüência, a modalidade da Fig. 4 tem a vantagem de permitir um diâmetro maior da abertura de suprimento central 18 em comparação com a modalidade da Fig. 1. Os outros aspectos descritos aqui em relação ao dispositivo 110 se aplicam igualmente ao dispositivo 410. De forma semelhante à Fig. 8 ou à Fig. 9, o primeiro anel de transmissão 430 pode ser integralmente formado com, ou, alternativamente, fixado como uma peça separada do primeiro trilho rotativo 128.

[0037] A Fig. 5 mostra uma quinta modalidade de um dispositivo de carregamento 510. A disposição do primeiro e segundo rolamentos 122, 132 é idêntica à da Fig. 1 e das Figs. 8 e 9. O dispositivo de carregamento 510 é semelhante ao da Fig. 4. Desta forma, a principal diferença entre o dispositivo de carregamento 510 e o da Fig. 1 consiste na disposição e configuração do primeiro anel de transmissão 530 como visto na Fig. 5. O primeiro anel de transmissão 530, que é fixo como uma peça separada ao primeiro trilho rotativo 128 por meio de uma manga de extensão ou disco de extensão 576, está disposto com seus dentes de engrenagem 531 voltados para fora. Além disso, o primeiro anel de transmissão 530 tem um diâmetro de círculo de arfagem idêntico ao do segundo anel de transmissão 140 como visto na Fig. 5. O primeiro eixo 554, que suporta o primeiro pinhão 556 que se engata ao primeiro anel de transmissão 530, é conseqüentemente configurado como um eixo vazado através do qual o segundo eixo 64 passa coaxialmente. O trem de engrenagens epicicloidal 552 é configurado de acordo. Assim, a modalidade da Fig. 5 apresenta essencialmente as mesmas vantagens que a modalidade da Fig. 4. Os outros aspectos descritos aqui em relação ao dispositivo 110 se aplicam igualmente ao dispositivo 510.

[0038] A Fig. 6 mostra ainda outra modalidade de um dispositivo de carregamento 610. O dispositivo de carregamento 610 é na maioria dos aspectos idêntico ao da Fig. 1. A diferença consiste em como o primeiro pinhão 56 é acionado. No dispositivo de carregamento 610 da Fig. 6, o primeiro pinhão 56 é suportado na extremidade inferior de um eixo intermediário 654, isto é, não diretamente em um eixo do trem de engrenagens epicicloidal 652 como nas modalidades anteriores. Como visto na Fig. 6, um eixo de saída 655 do trem de engrenagens epicicloidal 652 comporta um primeiro pinhão intermediário 651 que se engata a um segundo pinhão intermediário 653 fixo à extremidade superior do eixo intermediário 654. Como pode ser entendido, a engrenagem intermediária formada pelos pinhões 651, 653 e pelo eixo 654 permite um afastamento menor entre os eixos de saída 64, 655 do trem de engrenagens epicicloidal 652. Desta forma, um trem de engrenagens epicicloidal 652 de tamanho menor pode ser utilizado e um espaço adicional em torno da abertura de suprimento central 18 é fornecido.

[0039] A Fig. 7 mostra ainda outra modalidade de dispositivo de carregamento 710, que pode ser visto como um aprimoramento do dispositivo de carregamento 410 da Fig. 4. De forma semelhante à modalidade da Fig. 4 e ao contrário das modalidades das Figs. 1 - 3 e 5 - 6, o dispositivo de carregamento 710 tem um primeiro anel de transmissão 730 que é disposto com seus dentes de engrenagem 731 voltados radialmente para fora. O primeiro anel de transmissão 730 está disposto coaxialmente acima do trilho rotativo 128 e é fixo ou integralmente formado com este. A diferença principal em relação à Fig. 4 consiste em que o primeiro anel de transmissão 730 está disposto dentro do envoltório 12 de modo que não haja necessidade de uma cobertura protetora adicional. Para este fim, o dispositivo de carregamento compreende uma manga espaçadora de forma anular 778 que se estende para baixo a partir da placa de cobertura 70 para oferecer espaço ao primeiro pinhão 56 e ao primeiro anel de transmissão 730 dentro do envoltório 12 como visto na Fig. 7. A unidade de trilhos estacionários com o primeiro trilho estacionário 124 e o segundo trilho estacionário 134 é ligada ao envoltório 12 na extremidade inferior dessa manga espaçadora 778. Desta forma, como na modalidade da Fig. 4, o dispositivo de carregamento 710 da Fig. 7 permite o uso de um trem de engrenagens epicicloidal 752 de modelo compacto, por exemplo, como os disponíveis a partir das instalações do estado da técnica, e oferece espaço adicional em torno da abertura de suprimento central 18. Como será observado, um aprimoramento do dispositivo de carregamento 510 da Fig. 5 de acordo com o princípio mostrado na Fig. 7 está também dentro do escopo da presente divulgação.

[0040] Embora as Figs. 1 a 7 mostrem dispositivos de carregamento 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 que compreendam uma calha de distribuição 16 que é articuladamente ajustável em torno do eixo B, deve ser observado que outros tipos de meios de distribuição ajustáveis podem ser utilizados em combinação com a disposição de rolamentos da invenção. Por exemplo, uma calha de distribuição que seja rotativa em torno de seu eixo longitudinal e que permita a distribuição radial em virtude do formato da calha pode ser utilizada ao invés da calha de distribuição articuladamente ajustável 16. Esse tipo de meio de distribuição é divulgado em maiores detalhes na patente européia EP1453983. Como mais um exemplo, um tubo de distribuição que possa girar em torno de um segundo eixo vertical afastado do eixo A para o posicionamento da saída da calha acima da superfície de carga pode ser utilizado enquanto se aproveita as vantagens da disposição de rolamentos proposta. Um exemplo desta última espécie é dado no certificado de inventor da União Soviética SU1669988.

[0041] Com referência à Fig. 8 e à Fig. 9, uma configuração preferida de disposição de rolamentos para uso nos dispositivos 110, 210, 410, 510, 610, 710, será descrita em mais detalhes. As disposições de rolamentos das Figs. 8 e 9 compreendem um primeiro rolamento (de elemento rolante) interno 122 e um segundo rolamento (de elemento rolante) externo 132. Os eixos de rotação dos rolamentos 122, 132 são coaxiais (eixo A). Como visto nas Figs. 8 e 9, a unidade de trilhos estacionários é uma única montagem bilateral central 880 que tem uma lateral interna que forma o primeiro trilho estacionário 124 e uma lateral externa que forma o segundo trilho estacionário 134. Assim, a montagem coerente 880 suporta os dois trilhos rotativos 128, 138 em suas faces laterais opostas. Desta forma, os respectivos trilhos estacionários 124, 134 estão dispostos por entre seus respectivos trilhos rotativos 128, 138. A montagem bilateral 880 tem um formato geral anular e é feita de uma montagem de uma peça superior e de uma peça inferior como visto nas Figs. 8 e 9, sendo cada peça bilateral para fornecer uma porção de caminho de trilho estacionário em cada um de seus lados. Isso permite que um bico que se projeta radialmente para fora do trilho rotativo 128 seja incluído no trilho estacionário interno 124. A montagem 880 fornece uma localização axial dos rolamentos idêntica para ambos os rolamentos 122, 132. O primeiro rolamento 122 é um rolamento radial e axial combinado de qualquer tipo adequado. Nas modalidades ilustradas, ele tem dois grupos de rolos 125, 127 para suportar a carga axial, e um grupo de rolos 126 para suportar a carga radial. Embora o segundo rolamento 132 seja ilustrado como um rolamento de esferas compreendendo um grupo de esferas 135, os elementos rolantes do segundo rolamento 132 podem ser de qualquer tipo adequado. Como mostrado ainda nas Figs. 8 e 9, o trilho rotativo interno anular 128 tem dentes de engrenagem 131 integralmente formados nele. Os dentes de engrenagem 131 estão voltados radialmente para dentro e formam um primeiro anel de engrenagem 130. De forma semelhante, o trilho rotativo externo anular 138 possui dentes de engrenagem 141 integralmente formados nele, que formam um segundo anel de transmissão 140. Um anel de transmissão adicional 142, 142’ pode ser formado integralmente com o segundo anel de transmissão externo 140 (Fig. 8) ou ligado como uma peça separada a este (Fig. 8). Embora isso não seja mostrado nas Figs. 8 e 9, a montagem de trilhos estacionários 880 é fornecida com canais lubrificantes para a lubrificação dos grupos de elementos rolantes 125, 126, 127, 135 e de seus caminhos de rolamento.

[0042] Embora o presente pedido de patente conforme depositado em princípio se refira à invenção como definida nas reivindicações anexas, os técnicos no assunto irão prontamente entender que a descrição das Figs. 8 e 9 acima contém fundamentação para a definição de uma outra invenção relacionada à disposição de rolamentos, isto é, à montagem 880 em si. Esta invenção adicional poderia, por exemplo, ser reivindicada como matéria de reivindicações emendadas no presente pedido ou como matéria de reivindicações em pedidos de divisão e/ou de certificado de adição. Tal matéria poderia ser definida por qualquer recurso ou combinação de recursos revelados aqui.

[0043] Por fim, as principais vantagens da disposição de rolamentos proposta serão brevemente recapituladas. A sobreposição axial dos rolamentos 122, 132; 622, 632 permite uma construção do dispositivo de altura total reduzida. Além disso, no caso de trilhos estacionários combinados na forma da montagem bilateral 880, os custos de fabricação e montagem do dispositivo podem ser reduzidos. A disposição proposta também contribui para simplificar a montagem local do dispositivo de carregamento, dentre outros aspectos, porque a estrutura rotativa 14 pode ser montada no envoltório 12 por meio de um único flange de conexão 58 em um procedimento simples, e porque a montagem dos rolamentos 122, 132 é facilitada.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de carregamento (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) para distribuir material a granel em um compartimento, em particular em um forno de cuba, o referido dispositivo compreendendo: - um envoltório estacionário (12) que suporta uma estrutura rotativa (14), a referida estrutura rotativa comportando meios de distribuição ajustáveis (16), sendo que a rotação da referida estrutura rotativa permite a distribuição circular de material a granel, e o ajuste dos referidos meios de distribuição permitem a distribuição radial de material a granel; - um primeiro rolamento (122) que compreende um primeiro trilho estacionário (124; 324) que suporta um primeiro trilho rotativo (128) acoplado a um primeiro anel de transmissão (130; 430; 530) que interage com um primeiro acionamento (50) para girar a referida estrutura rotativa; - um segundo rolamento (132) que compreende um segundo trilho estacionário (134; 334) que suporta um segundo trilho rotativo (138) acoplado a um segundo anel de transmissão (140) que interage com um segundo acionamento (60) para ajustar os referidos meios de distribuição; caracterizado por uma unidade de trilhos estacionários possuindo uma lateral interna que apresenta o referido primeiro trilho estacionário (124; 324) e uma lateral externa que apresenta o referido segundo trilho estacionário (134; 334) de modo que o referido primeiro trilho rotativo (128) esteja disposto radialmente para dentro em relação ao referido segundo trilho rotativo (138), sendo que o referido primeiro trilho estacionário (124; 324) está disposto radialmente para dentro em relação ao referido segundo trilho estacionário (134; 334), e o referido segundo rolamento (132) se sobrepõe axialmente ao referido primeiro rolamento (122).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida unidade de trilhos estacionários ser feita de uma única montagem (880) de peças bilaterais.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida unidade de trilhos estacionários ser feita de um primeiro trilho estacionário (324) e de um segundo trilho estacionário (334) separado disposto proximamente ao referido primeiro trilho estacionário (324).

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os referidos trilhos estacionários (124, 134; 324, 334) serem dispostos de modo que os referidos primeiro e segundo rolamentos (122, 132) tenham localizações axiais idênticas.

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido primeiro anel de transmissão (130; 430; 730) para o giro da referida estrutura rotativa (14) possuir um diâmetro de círculo de arfagem menor do que o referido segundo anel de transmissão (140) para o ajuste dos referidos meios de distribuição.

6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o referido primeiro trilho rotativo (128) e pelo referido primeiro anel de transmissão (130; 430; 730) serem integralmente formados e/ou pelo referido segundo trilho rotativo (138) e pelo referido segundo anel de transmissão (140) serem integralmente formados.

7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o referido primeiro anel de transmissão (130) possuir dentes de engrenagem (131) voltados radialmente para dentro, e pelo referido segundo anel de transmissão (140) possuir dentes de engrenagem (141) voltados radialmente para fora.

8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por os referidos meios de distribuição compreenderem uma calha de distribuição angularmente ajustável (16), sendo a referida calha montada de forma articulada em torno de um eixo de articulação (B) perpendicular ao eixo de rotação (A) da referida estrutura, e uma transmissão de ajuste (20) operável por meio do referido segundo anel de transmissão (140) para determinar o ângulo de articulação da referida calha de distribuição (16).

9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o referido primeiro rolamento (122) ser um rolamento radial e axial combinado, e pelo referido envoltório estacionário (12) suportar a referida estrutura rotativa (14) por meio do referido primeiro rolamento (122).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a referida estrutura rotativa (14) ser fixa por meio de um flange de conexão (58) ao referido primeiro trilho rotativo (128).

11. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por os referidos primeiro e segundo trilhos estacionários (124, 134; 324, 334) serem ligados imediatamente ao lado de baixo de uma placa de cobertura superior (70) do referido envoltório estacionário (12).

12. Dispositivo de carregamento (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710) em um alto-forno de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma unidade de trilhos estacionários possuindo uma lateral interna que apresenta o referido primeiro trilho estacionário (124, 324) e uma lateral 5 externa que apresenta um segundo trilho estacionário (134, 334) de modo que o referido primeiro trilho rotativo (128) esteja disposto radialmente para dentro em relação ao referido segundo trilho rotativo (138), sendo que o referido primeiro trilho estacionário (124, 324), e o referido segundo rolamento (132) se sobrepõe axialmente ao referido primeiro rolamento (122).