PT101357A - Maquina e processo de cortar pedra - Google Patents

Description

Requerente: LUIS CASTRO GÓMEZ

Titulo: "MÁQUINA E PROCESSO DE CORTAR PEDRA"

DESCRIÇÃO DO INVENTO O presente invento respeita quer a um processo de cortar pedra, quer a uma máquina que utiliza o dito processo de corte. 0 corte de placas de pedra a partir de grandes blocos é, sem dúvida, uma importante actividade industrial que faz a ligação da indústria extractiva, típica do sector primário, ao consumidor final.

Entre os anos de 1920 e 1975, aproximadamente, as máquinas de cortar pedra trabalhavam cora avanços médios da ordem de 6mm/h, no tocante à profundidade do corte, sendo os custos dessa operação muito superiores aos actuais.

De então para cá, surgiram melhorias nos avanços médios conseguidos durante as operações de corte de pedra, atingindo-se valores da ordem dos 28 mm/h para o avanço, cortando "Rosa Porrino" - pedra tipo, com 3m de comprimento e 2cm de grossura - utilizando granalha de 0,3 a 0,5mm e lâminas de faces lisas movendo-se à velocidade de 70 cursos de ida e volta por minuto, com cursos de 50cm, isto é, com velocidade linear média de translação de 70m/min, com os seguintes custos técnicos médios, por metro quadrado de área de pedra cortada: granalha, 2 kg; lâminas, 0,8 kg; energia, 36MJ (lOkWh); cal, 4 kg; mão-de-obra, 0,lh e amortização do equipamento, 0,1 horas homem.

As melhorias que permitiram aperfeiçoar o avanço de 6 para 28 mm/h, consistiram no aumento, quer da concentração da granalha no lodo de lubrificação do corte, quer da flecha da máquina, correspondente à flecha do arco que as respec-tivas lâminas descrevem durante o seu movimento aproximadamente pendular, quer do percurso de arrasto da lâmina, ou seja, do comprimento do referido arco, e ainda num melhor controlo das características óptimas do referido lodo, no aumento da tensão das lâminas, no melhor controlo da dita tensão e no impedimento do decréscimo do seu valor.

Por outro lado, apareceram lâminas perfuradas e lâminas estriadas, que contribuíram igualmente para o referido aumento do avanço, mas que, por elevaram os custos específicos do corte, em proporções que chegaram a atingir os 25%, no caso das lâminas perfuradas, foram postas de parte. A presente máquina visa, entre outros objectivos, o de ter um maior avanço médio na penetração das lâminas durante a operação de corte, tendo sido dotada de lâminas especialmente concebidas para esse efeito, lâminas essas cujo funcionamento se descreve a seguir, e que permitem um aumento do aproveitamento da flecha da máquina, o qual passa de 24% para cerca de 50%.

As novas lâminas não precisam de qualquer furação nos respectivos extremos para serem esticadas e presas às armações da máquina, sendo o seu comprimento melhor aproveitado, uma vez que, para o mesmo comprimento total, têm maior comprimento útil (o que efectivamente corta) do que as lâminas convencionais dotadas da referida furação.

Assim, para o mesmo comprimento das placas a cortar, consegue-se um aumento médio do avanço de cerca de 2%, porque as lâminas e respectivas armações de suporte podem ser mais curtas, desde que se mantenham iguais os restantes parâmetros do corte, e, por isso, a pressão exercida pelas lâminas durante o corte, da qual interdepende o referido avanço, pode ser aumentada.

As novas lâminas têm quatro orelhas - duas em cada um dos seus dois topos - que são definidas pelos rebaixes existentes nas proximidades dos referidos topos. Tais rebaixes têm a função de compensar o menor desgaste que as lâminas apresentam na zona em que eles se encontram, desgaste esse que confere ao gume das lâminas tradicionais parcialmente gastas a sua tipica forma arqueada - oposta à do gume de um cutelo - forma essa que é responsável pelo emperramento das lâminas (devido ao choque com os topos dos blocos de pedra que estejam a cortar), e pelo consequente encravamento das máquinas tradicionais.

As mencionadas orelhas, não só permitem esticar a lâmina segundo a direcção longitudinal, como permitem ainda evitar o deslocamento vertical dos respectivos topos. A imobilização vertical dos referidos topos da lâmina é responsável pelo melhor aproveitamento da flecha da máquina, que se traduz na melhoria mais significativa do invento no tocante ao aumento da pressão exercida pelas lâminas sobre a pedra, durante a operação de corte, e ao correspondente aumento do avanço, os quais são de cerca de 60%.

Tal imobilização é conseguida encaixando-se cada um dos topos das lâminas entre duas vigas auxiliares horizontais -que se apoiam em peças da armação de suporte das lâminas e que foram criadas especialmente para esse efeito - e o encaixe é efectuado de modo a que as orelhas superior e inferior do referido topo contactem, pelos extremos, com a res-pectiva viga de apoio, pelo que o seu movimento na direcção vertical fica impedido. No entanto, o movimento de rotação dos extremos da lâmina, no plano que esta define, fica livre, uma vez que, para isso, cada uma das duas orelhas de vim dado topo termina - no extremo mais afastado do eixo longitudinal da lâmina - por um pequeno bico formado por vim arco de circunferência, com centro nesse mesmo eixo e limitado por dois raios que definem entre si vim ângulo plano de 2 graus, arco esse que se prolonga lateralmente pelas referidas tangentes.

Assim, ao deixar em liberdade o movimento de rotação plana dos topos das lâminas, segundo o plano longitudinal das mesmas, enquanto se impede o seu referido movimento vertical relativamente à armação, evita-se que estas sejam submetidas a tensões prejudiciais.

Na figura 1, apresentada a título exemplificativo e não limitativo, encontra-se representada uma lâmina (1) do tipo atrás descrito, vendo-se igualmente os seus dois topos (2) e respectivas orelhas (3), os seus rebaixes (4), os lados interiores (5) das suas orelhas, por onde ela é esticada, e ainda os extremos (6) das mesmas orelhas.

Além das lâminas e das vigas auxiliares de apoio, foram igualmente concebidos separadores especiais que se adaptam aos topos das lâminas - aonde são colados - e às respectivas orelhas. Esses separadores, para além da função tradicional que desempenham, isto é, afastar as lâminas entre si de acordo com a espessura das placas a cortar, evitam o encur-vamento dos topos destas, visto apoiarem-nos, de modo a que se mantenham rectos apesar da compressão a que estão sujeitos, devida às forças que se aplicam às orelhas, para esticar as ditas lâminas.

Por outro lado, os separadores em causa permitem também melhorar o aproveitamento do comprimento destas.

Com efeito, uma vez que as lâminas são esticadas através do lado interior das orelhas e não por pinos introduzidos nos furos existentes nas faces dos topos, como acontece com as lâminas tradicionais, os separadores são encostados às lâminas precisamente nos respectivos topos - que, conforme visto atrás, estão livres - não ocupando, por isso, zonas úteis da lâmina, que, assim, para o mesmo comprimento de corte, pode ser mais curta.

Com esta situação dos separadores, pode-se aumentar o avanço médio do corte mais 2%, aproximadamente.

Além disso, estando os separadores colocados nos extremos das lâminas, impede-se a inclinação lateral destes, o que evita torções da lâmina e diminui o consequente desgaste desta.

Por outro lado, estes separadores também facilitam a montagem das lâminas e o seu alinhamento na armação, mantendo-as aprumadas, e, uma vez que têm as faces exteriores lisas, possibilitam, quer a rotação dos extremos das lâminas relativamente às vigas de apoio, quer o escorregamento relativo entre separadores consecutivos - permitindo desse modo que cada lâmina acomode o diferente esforço a que está submetida - e entre os separadores externos das lâminas laterais, dos grupos de lâminas que são encaixados nas armações da máquina, e os batentes de apoio existentes na dita armação.

Os extremos destes separadores estão chanfrados nos extremos e rebaixados na proximidade destes, para facilitar a entrada e acomodação das abraçadeiras que servem para prender e esticar as lâminas à armação.

Nas figuras 2 e 3, apresentadas a titulo exem-plificativo e não limitativo, encontram-se representadas, respectivamente, segundo um corte transversal e uma vista frontal, um topo (2), de uma lâmina encaixada entre as vigas de apoio superior (7) e inferior (8), e os respectivos separadores (9), a ele colados, vendo-se ainda os chanfros (10), existentes nos extremos dos ditos separadores, bem como os degraus ou rebaixes (11), que servem para acomodar as abraçadeiras (que se não representaram para os visualizar melhor), os extremos (6) das orelhas do topo da lâmina e os lados internos (5) das mesmas orelhas. O retesamento das lâminas recorre à utilização de pinos especiais com secção recta semicircular, em que um pino, pela sua face plana, encosta ao lado interno de uma orelha de um topo da lâmina e, pela superfície semicilindrica, encosta à parte de dentro de um extremo de uma abraçadeira, da qual recebe o esforço destinado a esticar a lâmina. Por sua vez, a abraçadeira recebe aquele esforço, no outro extremo, a partir de um barrote que igualmente estica uma segunda abraçadeira que liga à outra orelha daquele topo por meio do respectivo pino, barrote esse que descansa directamente numa das vigas mestras da armação, ou em calços que entre eles se colocam.

Além das peças referidas existem ainda outras que impedem a queda e o deslocamento das abraçadeiras relativamente à armação.

Este sistema de retesamento das lâminas permite dar mais tensão às orelhas inferiores, pelo menos quando a lâmina está deformada pela pressão do corte, conseguindo-se um ligeiro encastramento, que se traduz no encurtamento do comprimento para efeitos de cálculo da flecha, com o qual se pode aplicar uma maior pressão de corte, obtendo um avanço cerca de 16% maior. A sobretensão aplicada às orelhas inferiores é conseguida, por exemplo, usando abraçadeiras inferiores de maior secção que a das superiores, fazendo aquelas mais curtas do que estas, ou distanciando estas mais do que as outras.

As figuras 4, 5, 6 e 7, apresentadas a titulo exemplificativo e não limitativo, mostram, no caso das duas primeiras, duas formas possíveis para os pinos de retesamento das orelhas, e, no caso das duas últimas, o funcionamento do conjunto de peças intervenientes no retesamento de um dos dois topos de uma das lâminas presas a uma das armações da máquina.

Assim, na figura 4, encontra-se representado um pino (12) dotado de abas nas suas bases, para melhor se fixar à abraçadeira que o pressionará de encontro a uma orelha da lâmina, enquanto que, na figura 5, se encontra desenhada uma secção recta de um pino (12), de forma alternativa relativamente à forma semicircular anteriormente mencionada, forma essa que poderá ser conjugada num mesmo pino com as abas referidas.

Nas figuras 6 e 7, representa-se o dito conjunto, na primeira delas, segundo um corte transversal à viga mestra, e, na segunda, em planta. Tal conjunto, que estica a lâmina (1) pelas orelhas (3), reforçadas pelos separadores (9), consiste nos pinos (12), nas abraçadeiras (13), no barrote (14), nos calços (15), na viga mestra (16) e nas peças (17) de apoio das abraçadeiras, estas apenas visíveis na figura 6. A necessidade de manter uma forte e regular tensão nas lâminas, para obter maiores avanços no corte, levou a que também as armações da máquina tenham sido concebidas de novo, com a vantagem de as suas vigas mestras apresentarem muito menores flechas, tanto na horizontal, como na vertical.

Para tal, a armação está dotada, por um lado, de três montantes a unir as vigas mestras, em vez de apenas dois -conforme acontece nas armações tradicionais - e, pelo outro, de seis pontos de apoio para a sua suspensão a partir da plataforma de sustentação das armações, em vez dos tradicionais quatro pontos.

Os referidos montantes, à semelhança do que já acontecia anteriormente, são horizontais e perpendiculares às vigas mestras que são paralelas entre si e igualmente horizontais.

Com as novas armações, as flechas das vigas mestras reduzem-se a cerca de uma décima-nona parte dos valores que normalmente apresentam nas máquinas tradicionais e as pequenas flechas horizontais subsistentes, resultantes da flexão das vigas mestras no plano horizontal, corrigem-se através do emprego de calços compridos - dotados de uma face ondulada de modo a terem secções rectas de diferente espessura ao longo do seu comprimento - colocados entre as vigas mestras e os barrotes (conforme atrás descrito), ou então utilizando vigas mestras com as costas (face onde assentam os barrotes) onduladas de modo a compensarem as ditas flechas, tendo os referidos calços e costas os perfis adequados de acordo com a distribuição das lâminas e com a respectiva tensão.

Ao manter as zonas de apoio das vigas rectas, pode-se esticar as lâminas colectivamente, distanciando as vigas entre si, pelo efeito de macacos que se encontram alojados f\ \ Τ' nos montantes e colocados, preferencialmente, em extremos homólogos destes.

Depois de esticadas as lâminas, metem-se seis cunhas que sustentam a pressão exercida pelos montantes sem que seja necessário manter pressão hidráulica nos mencionados macacos durante o trabalho de corte. A utilização de armações com três montantes permite o emprego de vigas mestras mais leves, tornando a armação mais barata e, consequentemente, reduzindo o custo do corte, ainda que não aumente, directamente, o avanço do corte da máquina.

Tal avanço, no entanto, aumentará notoriamente em relação ao das máquinas tradicionais, visto a armação encontrar-se suspensa por seis pontos, o que permite reduzir a flecha vertical das armações das máquinas de cerca de 3 í l,5mm para uns meros décimos de milímetro, possibilitando, assim, um maior avanço médio do corte que se estima em mais 20%.

Por outro lado, os três montantes não só se encontram dispostos de modo simétrico relativamente ao eixo longitudinal da armação (o qual é paralelo às lâminas), ficando dois deles posicionados nos extremos da armação, como não têm todos a mesma robustez, já que o central deve suportar uma força cerca de 3,5 vezes maior do que a suportada pelos montantes laterais, de modo a que a armação sob tensão tenha os três apoios de sustentação - existentes em cada um dos seus topos - quase em linha recta.

Finalmente, a nova armação - onde as vigas mestras e os três montantes defininem duas áreas para colocação de blocos de lâminas - apresenta ainda, em cada uma dessas áreas, quatro batentes fixos, alinhados aos pares, segundo a direcção longitudinal da armação, com as faces internas (aquelas que se encontram frente a frente, segundo a direcção perpendicular à atrás referida) planas e verticais. O novo sistema de lâminas e armações, atrás descrito, apresenta o inconveniente de as lâminas terem que possuir uma elevada precisão de fabrico no tocante à distância entre os planos definidas pelos lados internos das orelhas existentes em cada um dos seus topos, uma vez que os ditos lados deverão ser maquinados por forma a que a referida distância tenha um erro inferior a 3% do alargamento da lâmina quando esticada. Tal inconveniente, no entanto, não encarece significativamente as lâminas e, por isso, não se repercute de modo sensível no custo do corte.

Nas figuras 8 e 9, apresentadas a título exempli-ficativo e não limitativo, encontram-se representadas, respectivamente, uma armação do tipo atrás descrito (vista em planta) e um pormenor da zona de ligação de um dos montantes laterais a uma das vigas mestras f\ vr (visto em alçado), onde se podem ver as vigas mestras (16), os montantes laterais (18), os macacos (19), as cunhas (20), os oito batentes (21), para amparo e alinhamento dos blocos de lâminas, e os seis apoios (22), para sustentação da armação a partir da plataforma da máquina.

Além dos componentes atrás referidos podem ainda ser vistos, mas apenas na primeira daquelas figuras, os calços (15) e o montante central (23). O presente invento, que visa essencialmente o aumento do rendimento das máquinas de cortar pedra, não só teve em conta esses aumentos quando conseguidos à custa do maior avanço do corte em termos de penetração das lâminas na pedra, como também quando obtidos de modo indirecto, à custa de menores tempos de imobilização da máquina, designadamente pela eliminação de emperramentos no movimento da plataforma suspensora de armações e pela redução do tempo de montagem das lâminas nas armações.

Assim, o guiamento do movimento vertical das plataformas das máquinas de cortar - que até agora apresentava o problema do difícil ajustamento entre peças fixas e móveis, por deficiências de construção ou de montagem, ou por diferentes variações térmicas na sua estrutura - foi também melhorado de modo a eliminar emperramentos resultantes do mencionado problema, tendo sido para o efeito concebidas duas guias verticais planas, de alta precisão, fortes e rígidas, que se encontram contidas num mesmo plano geométrico, perpendicular à direcção das lâminas, guias essas que estão colocadas uma de cada lado da máquina, e onde rolam ou deslizam patins de alta rigidez, solidários com a plataforma, que se encontram permanentemente unidos àquelas, com elasticidade mínima segundo a direcção do eixo longitudinal da máquina que é a mesma das lâminas.

Por outro lado, foram concebidas contraguias - igualmente constituídas por superfícies planas, verticais, fortes e rígidas - sobre as quais deslizam ou rolam patins elásticos também solidários com a plataforma, patins estes que não só fazem com que os patins rígidos sejam pressionados de encontro às guias, como absorvem as diferenças de dilatação e as imprecisões de fabrico e alinhamento dos componentes da máquina, sem alterar de modo apreciável o valor das forças de guiamento que actuam na direcção definida pelas guias e correspondentes contraguias.

Os patins rígidos e os elásticos podem ter rótulas que permitam compensar desalinhamentos, mediante ligeiras rotações. Quanto à elasticidade dos patins elásticos, ela pode ser conseguida, por exemplo, pela utilização de molas, macacos pneumáticos, ou com ampola de gás, ou mediante a utilização de materiais elásticos.

Na figura 10, apresentada a título exemplificativo e não limitativo, encontra-se representado um alçado de uma máquina de cortar, dotada de um sistema de guiamento do tipo atrás descrito, onde se pode ver a plataforma (24) suspensora de lâminas, as armações (25), um dos dois pórticos (26), cada um dos quais integra uma guia (27) e uma contraguia (28) onde deslizam, respectivamente, um patim rígido (29) e um patim elástico (30), solidários com a referida plataforma.

Na figura 11, igualmente apresentada a título exemplificativo e não limitativo, sncontram-se, à direita e à esquerda, respectivamente, vistas de pormenor, em planta, de soluções possíveis para concretização prática dos patins rígidos e dos patins elásticos, podendo ser aí vistos os planos de guiamento das guias (27) e das contraguias (28), as corrediças (31), as rótulas (32), e o corpo elástico (33) que confere a elasticidade ao patim de contacto com a contraguia.

Quanto à redução do tempo de paragem da máquina para montagem das lâminas nas armações, as vantagens apresentadas pela presente máquina decorrem do tipo de carros de transporte de lâminas desenvolvido para esse fim.

Com efeito, a substituição ou a volteação das lâminas é facilitada ao usar carros de transporte dotados de grelhas de tipo especial para suporte dos blocos de lâminas a montar na máquina ou a voltear. Tais carros são constituídos por estruturas de base, dotadas de rodas do lado de baixo e de trilhos transversais colocados atrás e à frente do seu lado de cima, trilhos estes que servem de guia às rodas de outras estruturas que se movimentam transversalmente relativamente à direcção do movimento do carro e sobre as quais estão colocadas as mencionadas grelhas para apoio dos blocos de lâminas .

Tais grelhas são, no mínimo, constituídas por dois pórticos baixos e invertidos, onde as partes rebaixadas das lâminas assentam, podendo existir adicionalmente outros pórticos igualmente invertidos, paralelos aos dois primeiros, colocados entre eles e revestidos com uma camada de material macio onde assentam e encaixam as lâminas que, assim, se imobilizam. Além disso, as ditas grelhas possuem ainda dois outros pórticos invertidos, paralelos aos restantes, colocados nos extremos da grelha e levadiços, pórticos estes que, estando levantados, recebem os topos das lâminas e respectivos separadores quando as armações, subindo, libertam as ditas lâminas previamente soltas das citadas armações, e que, inversamente, são descidos, exercendo pressão sobre molas (ou macacos), após a descida das armações sobre as lâminas assentes na grelha, quando se pretenda prender tais lâminas às referidas armações.

No caso dos carros concebidos para voltear as lâminas, a grelha encontra-se presa a duas ou mais pistas semicirculares, apoiadas sobre rodas ou rolos montados na estrutura superior dos carros, e sobre ela assenta, invertida, uma outra grelha sensivelmente igual a si, mas cujos pórticos intermédios de apoio (caso existam) se encontram desalinhados relativamente aos seus. A grelha invertida possui igualmente pistas semicirculares, e, as duas grelhas e referidas pistas, depois de presas umas às outras, definem duas pistas circulares, de eixo paralelo aos eixos das lâminas, pistas essas cuja rotação sobre as rodas ou rolos atrás mencionados permite voltear as grelhas e as lâminas entre elas colocadas.

Nas figuras 12 e ii3j apresentadas a título exem-plificativo e não limitativo, encontram-se representados um carro de transporte e um carro de transporte e volteação de lâminas, vistos, respectivamente, de lado e de topo.

Além dos carros propriamente ditos, podem aí ser vistos: as estruturas (34) da base do carro, os trilhos ou calhas transversais (35), as outras estruturas (36) e respectivas rodas (37) para movimentação sobre os referidos trilhos ou calhas, e as grelhas (38).

Na figura 12, vê-se ainda uma lâmina (1) apoiada sobre a dita grelha e respectivos pórticos baixos (39), pórticos intermédios (40) e pórticos extremos e leva-diços (41).

Por seu turno, na figura 13, encontram-se ainda representados: uma grelha invertida (42), as pistas semicirculares (43) correspondentes à grelha e à contragrelha, e as rodas (44) da estrutura superior do carro, onde se apoiam e giram as mencionadas pistas semicirculares. A desmontagem das lâminas colocadas numa das armações de suporte de lâminas suspensa da plataforma da máquina torna-se muito simples, quer devido aos carros de transporte de lâminas utilizados, quer devido ao sistema de fixação das lâminas na armação.

Assim, para desmontar simultaneamente um bloco de lâminas preso numa dada armação (25), basta colocar um carro de transporte de lâminas debaixo da plataforma (24) da máquina - fazendo em seguida correr a estrutura superior (36) do carro sobre os carris (35), de modo a alinhar a grelha com as lâminas (1), colocadas em bloco na armação em causa -esticar os macacos (19) dos montantes (18 e 23) da dita armação, retirar as cunhas (20), aliviar novamente os macacos e aproximar as vigas mestras (16) da armação (o que se consegue facilmente se os macacos dos montantes forem de duplo efeito, ou então forçando, por exemplo, com a ajuda de alavancas ou de macacos portáteis), baixar, e seguidamente afastar entre si, as vigas inferiores e retrácteis (8) de apoio e imobilização vertical dos topos das lâminas, soltar das orelhas (3), e deslizar para trás, as abraçadeiras inferiores (13) e, finalmente, subir a referida plataforma (cujo movimento é guiado pela acção das guias sobre patins rígidos), que entretanto havia sido descida de modo a depositar as lâminas sobre o carro com os pórticos extremos abaixados.

Caso as lâminas desmontadas sejam para voltear e utilizar novamente, descarregam-se pelo modo atrás descrito para um carro que permite o seu volteio, cobrem-se com uma segunda grelha (42), invertida - que se solidariza com a primeira, por exemplo, através de pinos, de modo a fechar as lâminas entre elas - e com as respectivas pistas semicirculares (43) e, em seguida, volteiam-se juntamente com as duas grelhas e respectivas pistas que são postas a girar 180° apoiadas nas rodas (44), após o que se retira a primeira grelha e se desce a armação até se encaixarem as lâminas, passando a ajustar as abraçadeiras inferiores, a repor na sua posição as vigas (8), a prensar os extremos das lâminas uns contra os outros com tacos ou cunhas colocados junto dos batentes (21), a apertar as vigas (8) de encontro às lâminas imobilizadas pelas vigas (7), a ajustar a tensão das ditas lâminas com os três macacos principais, a meter as seis cunhas (20) e a aliviar novamente os macacos principais.

Caso as lâminas retiradas sejam para substituir, levam-se à oficina e trazem-se novas noutra grelha, montan-do-as pelo processo descrito para as volteadas.

Além da forma das lâminas e das características da máquina propriamente dita, também o lodo utilizado durante o corte da pedra, tanto na sua composição, como na sua quantidade e modo de aplicação nas lâminas em trabalho, é de extrema importância, quer para a vida das lâminas, quer para o aumento do avanço durante o corte.

Assim, no tocante à distribuição do lodo, a presente máquina foi dotada de um inovador tubo distribuidor, tubo inexistente nas máquinas correntes onde tradicionalmente o lodo utilizado é simplesmente bombeado em excesso para cima da face superior dos blocos a cortar caindo parcialmente pelas faces laterais dos mesmos sem chegar a ser utilizado para o corte.

Além disso, foi também inventado ura processo de preparação dos blocos a cortar e um novo tipo de carros de suporte desses blocos que permitem ura melhor aproveitamento do lodo, o qual, por sua vez, é também inovador, no que respeita à sua composição. O tubo distribuidor e repartidor idealizado leva um jorro de lodo, ou pouco mais, à zona central de cada ranhura, dispondo, para isso, na sua geratriz inferior, de uma fila de furos de diâmetro adequado e distanciados entre si do mesmo modo que as lâminas. Para evitar que a velocidade do lodo no interior do tubo desvie da direcção vertical os jactos que dele jorram, encontra-se instalado no interior deste um ou mais deflectores. 0 tubo distribuidor pode ser facilmente substituído por outro, de acordo com o espaçamento dado às lâminas, sendo também muito fácil o seu posicionamento relativamente a estas.

Nas figuras 14 e 15, encontra-se representado, de modo exemplificativo e não limitativo - respectivamente segundo uma vista em alçado e segundo um corte transversal - um tubo distribuidor (45), as suas perfurações (46), o seu deflector interior (47) e os posicionadores (48) do deflector. Além disso, podem ainda ser vistos, mas só na primeira dessas figuras, a tampa (49) do tubo, a junta tórica (50) de vedação da união do tubo distribuidor ao tubo (51) de onde procede o lodo, o limitador de posição (52) da junta tórica, com abraçadeira, um taco (53) de ajuste da posição do tubo relativamente às lâminas de corte e ainda o suporte (54), para apoio do tubo.

Utilizando o referido tubo - que se coloca na perpendicular da direcção das lâminas e a meio do comprimento delas - economiza-se na instalação geral de bombearaento e distribuição de lodo, que poderá ter uma potência muito inferior à usual, poupando-se energia e granalha (que não se oxida tanto) e evitando-se salpicos sobre os mecanismos e peças da máquina.

Quanto ao processo de preparação dos blocos de corte, ele ficou a dever-se essencialmente à comprovação de que as lâminas são particularmente solicitadas aquando do início e do fim do corte, uma vez que, tradicionalmente, nessas fases cortam sem a presença do lodo, já que este não lubrifica o corte das cristãs mais altas da face superior dos blocos nem o das cristãs mais baixas das faces inferiores. Por outro lado, constatou-se igualmente que a zonas extremas das lâminas eram também fortemente solicitadas, não só devido ao facto de o lodo não se agarrar bem às faces e ao lado de baixo das lâminas quando os seus extremos saem para fora dos extremos dos blocos a cortar, mas também porque o lodo escapava pelos furos que as lâminas abrem nas irregularidades das faces extremas do blocos, à medida que vão cortando.

Tradicionalmente os blocos de pedra eram montados em carros com plataforma continua e as bordas da superfície da plataforma que ficavam de fora dos blocos nela apoiados preenchiam-se com betão ou argamassa até aos limites das plataformas para que as granalhas não ficassem nela.

Os carros de suporte de blocos, que foram concebidos de novo e se descrevem a seguir, têm somente duas curtas plataformas de apoio situadas nos respectivos extremos longitudinais, sendo apenas sobre elas que se apoiam os blocos compridos das pedras, que são calçados nessas zonas com betão ou argamassa de modo a eliminar o efeito das irregularidades da face inferior dos blocos e a fazer com que estes fiquem firmemente colocados sobre os carros.

No espaço intermédio existente entre as curtas plataformas, os carros têm tanques de altura suficiente para inundar os ocos mais altos da parte inferior dos blocos. Os lados desses tanques prolongam-se longitudinalmente até aos extremos dos carros e esses extremos são fechados entre os referidos prolongamentos e os blocos, utilizando argamassa ou qualquer outro material de modo a que os tanques ocupem toda a área dos carros deixada livre pelos blocos.

Os ditos tanques enchem-se de lodo até cima (antes que as lâminas em trabalho cheguem ao seu nível) para que o lodo não possa sair das ranhuras pelos furos entretanto abertos pelas lâminas na irregular face inferior dos blocos.

Por outro lado, para facilitar o principio do corte, cria-se um outro tanque na parte superior do bloco, em que as respectivas paredes são feitas de argamassa ou betão colado ao bloco, usando, no caso das paredes transversais, materiais fáceis de cortar. A altura deste outro tanque é de modo a que, depois de cheio com lodo, qualquer saliência da pedra fique submersa e as lâminas não trabalhem na pedra sem a presença da granalha.

Por seu turno, as faces laterais dos extremos longitudinais dos blocos são rebocadas com argamassa de boa presa, mas pouco dura, de modo a eliminarem as irregularidades dessas faces, que, conforme se explicou atrás, são co-res-ponsáveis pelo acentuado desgaste dos topos das lâminas nos processos de corte tradicionais.

Através destes carros e deste processo economiza-se trabalho de preparação e de aplicação da argamassa sobre as plataformas existentes a toda a extensão dos carros e evitam-se escombros e trabalhos com eles relacionados.

Na figura (16) apresentada a título exemplificativo e não limitativo, acha-se representado um alçado de um carro de suporte de blocos (com um corte parcial numa das paredes laterais do tanque inferior), conforme a invenção, onde se podem ver: as plataformas de apoio (55), um bloco de pedra (56), as sapatas (57) de argamassa ou betão para apoio dos segundos nas primeiras, o fundo (58) do tanque inferior e o respectivo apoio central (59), uma das paredes laterais (60) desse tanque, as argamassas (61) ou betões de fecho do mesmo tanque, uma parede lateral (62) do tanque superior e os preenchimentos (63) das faces longitudinais dos blocos.

As melhorias introduzidas na substituição/volteio das lâminas, bem como os tanques inferiores e superiores, ante-riormente referidos, não modificam o avanço da máquina, mas permitem, por um lado, economizar tempo - que pode chegar às 3h diárias - e, por outro, evitar a deterioração quer do material cortado, essencialmente no princípio e no final do corte, quer das lâminas que, desse modo, têm uma vida mais longa.

Com respeito ao lodo, tradicionalmente utilizavam-se detritos de pedra resultantes do corte para suportação da granalha, pelo que o lodo continha uma concentração elevada de resíduos do corte. Ora, uma vez que os detritos do corte são duros, o seu efeito abrasivo acarretava um consumo elevado de lâminas, granalha e energia, bem como perdas de tempo, motivadas pelo menor avanço. 0 lodo é necessário no corte com granalha para extrair das ranhuras de corte os resíduos produzidos, para manter a granalha suspensa e para libertar o calor produzido durante a operação de corte. Porém, quanto menos lodo se utilizar, menor será o custo do corte, dada a economia realizada quer ao nível das instalações de bombeamento e depuração do lodo, quer em energia. Além disso, para uma concentração igual da granalha no lodo, quanto menos lodo, menor o gasto de granalha por oxidação.

Com o novo processo de cortar pedra os resíduos do corte existentes no lodo tradicional são substituídos por qualquer substância mineral ou orgânica que seja capaz de se constituir em suspensão e que não só tenha capacidade para manter a granalha em suspensão e seja de grão fino e macia -como, por exemplo, o talco, resíduos vegetais moídos, etc. -como tenha ainda a capacidade para fluir convenientemente para dentro das ranhuras, de 3a 6mm de largura, abertas pelas lâminas na pedra.

Cortando com um lodo deste tipo o consumo de energia reduz-se a uma décima parte, reduzindo-se também o consumo de granalha e de lâminas.

Conforme visto atrás, o lodo deve ter a viscosidade adequada para manter a granalha suspensa e para que esta adira aos extremos das lâminas em movimento dentro e fora do bloco, mas sem exagero, para que não deixe de descer entre as faces de pedra rugosa de cada ranhura até chegar às lâminas em movimento. Por outro lado, para evitar que a oxidação nas lâminas e granalha manche a pedra, utiliza-se a cal apagada (hidróxido de cálcio).

Os processos químicos podem decorrer do seguinte modo: 2Fe+02+2H20 -» 2Fe02H2 Fe02H2 «=* Fe02 = + 2H + Ca02H2 *=± Ca++ + 2H0“ 2H + + 20H” -»· 2H20 Fe02 = + Ca++ -*· Fe02Caj,

Estes equilíbrios químicos estão muito desviados, originando a formação de ferrito cálcico (Fe02Ca) - que é insolúvel e precipita - e mantendo o conteúdo do ácido ferroso dissolvido em água muito baixo, o qual poderia originar a formação de Fe2Q3, causador das manchas.

Ora, até ao presente, o ferrito cálcico tem sido retirado do processo de corte, acompanhado ainda da cal dissol- vida, da suspensa, do carbonato de cal - formado com o CO2 do ar - da água, dos detritos do corte, e das partículas finas de ferro ainda não oxidadas.

Com o novo processo de corte utiliza-se o ferrito cálcico como sustentador da granalha, sem que haja necessidade de adicionar qualquer produto pulverulento estranho ao corte, uma vez que se comprovou que o ferrito desempenha bem essa função, sustentando a granalha e fluindo pelas ranhuras do corte.

Assim, o lodo que chega às ranhuras do corte está composto, numa parte, por uma fase líquida que representa aproximadamente 84% em volume, constituída por água não selenitosa (que catalisaria a oxidação da granalha e das lâminas), por cal dissolvida até cerca de 0,16% e por impurezas (fase líquida) não prejudiciais, e na outra, por uma fase sólida - que forma o lodo sustentador e representa cerca 16% em volume - constituída essencialmente por ferrito cálcico, mas que contém também hidróxido cálcico não dissolvido e carbonato cálcico, formado com o CO2 do ar, podendo ainda conter alguns resíduos do corte, de tamanho pequeno, que prejudicam pouco o processo de corte. O lodo de ferrito cálcico, que acaba de se descrever, juntamente com a máxima proporção de granua-ha permitida pela máquina, pela pedra e pelas lâminas, faz-se chegar às ranhuras do corte com o menor caudal possível, conquanto seja suficiente para que as lâminas, dentro da pedra, estejam cobertas de lodo até à borda superior, e de modo a que o aumento de concentração em resíduos do corte, que ocorre desde o centro da ranhura - por onde entra o lodo - até às saídas, não provoque roçamento entre os detritos, as pedra, a granalha e as lâminas, que aumente sensivelmente o consumo de energia, de granalha e de lâminas.

No sentido de calcular o referido caudal de lodo, fizeram-se experiências onde foi comprovado que para concentrações de granalha e resíduos no lodo, até 25%, em volume, o mencionado consumo de energia, de granalha e de lâminas é muito baixo e quase proporcional à concentração, porém, caso tal concentração ultrapasse os 50%, o custo do corte dispara e o avanço torna-se muito lento.

Para além do maior avanço e inerentes economias conseguidos directamente a partir da máquina, conforme descrito atrás, também o tipo de lodo e seu modo de utilização são responsáveis pela melhoria no avanço e nas ditas economias, o que advém do facto de o presente lodo ser pegajoso, de tal modo que fica agarrado às lâminas mesmo quando estas saem do bloco, pelo que, ao entrarem outra vez, cortam tanto quanto ao saírem, visto levarem a granalha agarrada na borda inferior, o que não acontece com os lodos tradicionalmente utilizados, que, por não aderirem, fazem com que as lâminas somente cortem ao sair, já que, ao entrar, roçam com a pedra e fazem ruído, desgastando-se prematuramente nas zonas extremas que saem do bloco.

Por esta razão, esta máquina é silenciosa e avança quase o dobro.

Além da preparação dos blocos de pedra, dos respectivos carros de suporte e do tipo e quantidade de lodo utilizado, o presente processo de cortar pedra passa pela separação e recuperação da granalha gasta, a partir dos detritos deitados fora ou levados para silos de armazenamento.

Assim, a granalha gasta, de menor tamanho, não se reincorpora nos lodos de corte conforme acontece com a maior, sendo, em vez disso, guardada em recipientes adequados, servindo posteriormente para outro tipo de usos.

Com efeito, a granalha menor não é útil para cortar juntamente com a maior porque as lâminas não podem pressionar sobre ela, devido ao impedimento que a presença da maior constitui.

Deste modo, ao separar a granalha de menor tamanho, recuperando-a, consegue-se uma economia adicional de granalha de 10 a 30%, consoante a relação entre os diâmetros da granalha maior e o diâmetro máximo da granalha separada, ainda que tal economia se repercuta poucc no custo do corte.

Nas figuras 17, 18 e 19 estão representados, a titulo exemplificativo e não limitativo, três esquemas de possível aplicação do processo de corte, com as melhorias introduzidas, a nível do tipo de lodo, da sua quantidade e da separação da granalha de menor diâmetro.

Nessas figuras, (0) representa o processo de corte que é levado a efeito na máquina de cortar; (1) uma bomba ou mais bombas de elevação dos lodos, em série ou em paralelo, nesta ou noutra posição; (2) um separador de tamanhos; (3) um ou mais separadores de densidade, que separam os detritos do corte da granalha; (4) um depósito regulador e homogeneizador da mistura da granalha com lodo; (5) um misturador de lodo com água, para diluição daquele; (6) um separador de densidade e tamanho; (7) um concentrador de lodo até a densidade e viscosidade adequada; (8) um silo de granalha fina, pura ou misturada com resíduos de tamanhos iguais; (9) um ou vários silos de detritos do corte e (10) um silo de lodo de ferrito com ou sem detritos.

Além dos aparelhos indicados, existem detectores de nível, de densidade e de concentração de granalha; válvulas; alimentadores de cal, granalha e eventualmente pó; depósitos transitórios ou reguladores e outros aparelhos de uso habitual nesta e outras actividades, nenhum deles objectivo desta patente.