PT1747416E - Sistema para detectar a rotura de rolos num forno de túnel - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "Sistema para detectar a rotura de rolos num forno de túnel"

CAMPO TÉCNICO 0 presente invento refere-se em geral a um sistema para monitorizar a operação correcta de um forno de túnel utilizado, por exemplo, para cozer artigos cerâmicos, e em particular a um sistema para verificar a integridade do transportador que avança os artigos dentro do forno.

ARTE ANTERIOR

Os fornos utilizados para cozer artigos cerâmicos compreendem um túnel dentro do qual um transportador de rolos motorizado está disposto para avançar os artigos a serem cozidos dentro do forno.

As extremidades dos rolos transportadores projectam-se a partir do túnel e são suportadas numa extremidade por rodas livres e na extremidade oposta por um sistema de accionamento o qual roda os rolos.

Durante a utilização do forno os rolos transportadores podem sofrer rotura, caso no qual os mesmos têm de ser substituídos a tempo para impedir sérios problemas mecânicos que surgem, com consequente interrupção prolongada da produção. Os sistemas têm por conseguinte de ser proporcionados para detectar a rotura dos rolos transportadores.

Um primeiro sistema conhecido consiste em posicionar, entre a entrada e a saída do túnel, feixes laser, tipicamente três feixes laser equidistantes, que se encontram imediatamente abaixo do plano no qual se encontra o transportador de rolo. Desta maneira, quando um rolo parte, as duas porções de rolo, as quais inclinam em relação ao plano transportador, interceptam pelo menos um dos feixes laser. Esta intercepção do feixe laser por pelo menos uma das porções activa um sistema de aviso o qual avisa o utilizador da rotura de rolo. 2

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Este sistema provou ser ineficiente dado que o mesmo dá origem a falsos avisos devido ao desvio do feixe laser imputável principalmente ao calor que se desenvolve dentro do forno e aos gases os quais se formam dentro do túnel durante a cozedura dos artigos. Um segundo sistema conhecido consiste em combinar com o transportador um circuito para sentir e indicar a rotura de rolo, que compreende um cabo condutor o qual assenta apertadamente acima da extremidade livre dos rolos transportadores e é mantido a uma determinada tensão por meios comuns. Encontra-se posicionada uma pluralidade de elementos ligados à terra de modo equidistante acima do plano no qual se encontram os rolos, ao longo da linha do forno. Quando um rolo parte, as duas porções inclinam devido ao momento gerado em torno do ponto de suporte. Por esta razão, a extremidade do rolo levanta o cabo condutor para trazer o mesmo para contacto com os elementos de ligação à terra. Desta maneira, as caracteristicas eléctricas do circuito sensor mudam para disparar um sinal de alarme de rotura de rolo.

Este sistema também apresenta desvantagens. A respeito disto, se o rolo partir perto da parede lateral do forno de túnel, o momento que actua sobre essa porção de rolo que tem a sua extremidade associada ao sistema sensor é muito pequeno e o deslocamento da extremidade é insuficiente para activar o circuito de aviso, razão pela qual a rotura de rolo não é indicada ao operador. 0 sistema acima mencionado está descrito no documento JP 060342275. O documento JP4036588 descreve um detector de rotura de rolos para forno de rolos em que é detectado um acidente de rotura de rolo através de um circuito de detecção eléctrico associado a uma extremidade de cada rolo.

Em detalhe cada rolo, o qual compreende um veio de suporte metálico e um colar metálico, tem um fio ligado através de um fio condutor ao lado positivo de uma fonte de alimentação CC enquanto o colar está ligado à terra. É assim construído um circuito de detecção no qual ambos os eléctrodos da fonte de alimentação estão ligados um ao outro através de um comutador normalmente aberto constituído pelo fio e pelo 3

ΕΡ1 747 416/PT colar. Quando o rolo se partir, o veio de suporte é empurrado para fora axialmente pela força de chamada de uma mola de compressão para o lado da parede de forno enquanto empurra o rolo partido, e o colar na extremidade traseira do veio entra em contacto com o fio esticado no lado frontal do colar.

Como resultado, o comutador do circuito de detecção relevante para a unidade que contém o rolo partido fica fechado e flúi uma corrente eléctrica no circuito, operando um alarme que indica a rotura do rolo. 0 documento JP11132666 descreve um detector de rotura de rolos para forno de rolos em que um acidente de rotura de rolo é detectado por um circuito óptico eléctrico associado a uma extremidade de cada rolo.

Em detalhe, as extremidades dos rolos estão providas de placas de protecção, dispostas ortogonalmente em relação às linhas axiais dos rolos, de modo a estarem agrupadas e posicionadas respectivamente sobre uma linha entre uma multiplicidade de peças de rolos agrupadas. É proporcionado um feixe de luz perto das placas de protecção de luz, e o mesmo é projectado a partir de um projector contra um fotodetector em paralelo com as respectivas placas de protecção de luz para a direcção do comprimento do forno. A protecção do feixe de luz, a qual é causada pela placa de protecção de luz de um rolo partido desviado da posição normal do rolo, é detectada quando da rotura do rolo.

DESCRIÇÃO DO INVENTO 0 objecto do presente invento é por conseguinte ultrapassar as desvantagens enunciadas dentro do contexto de uma solução simples, racional e rentável. 0 invento atinge o referido objecto de acordo com a reivindicação 1.

As reivindicações dependentes ilustram concretizações vantajosas particulares do invento.

Especificamente, o invento proporciona um sistema para detectar a rotura de rolos que compreende um circuito de aviso 4

ΕΡ1 747 416/PT ao qual estão associados meios para exercerem sobre a extremidade livre de cada rolo uma força de um sentido e direcção predeterminados, para activar o referido circuito de aviso se um dos rolos transportadores partir.

De preferência, a referida força é dirigida para cima, tendo o seu módulo um valor de modo a não causar o levantamento do rolo durante a operação normal do forno, mas suficiente para causar substancial deslocamento da porção de rolo no caso de rotura de rolo.

De acordo com uma primeira concretização do invento, a referida força é uma força mecânica e os referidos meios compreendem uma mola elástica comprimida a qual actua sobre a extremidade livre do rolo através de uma roda.

Numa segunda concretização, a referida força é electromagnética. Neste caso cada rolo apresenta na sua extremidade uma porção de metal, compreendendo os referidos meios um iman disposto para interactuar com a referida porção de metal para exercer sobre a extremidade de cada rolo uma força de atracção de modo a causar substancial deslocamento da extremidade do rolo no caso de rotura de rolo. A extensão da força exercida pelo referido iman não deve ser contudo suficiente para causar deslocamento do rolo durante a operação normal, mas suficiente para causar deslocamento de uma porção do mesmo em caso de rotura.

De acordo com o invento, o referido circuito de aviso pode ser de tipo eléctrico ou de tipo óptico dependendo da concretização real.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As caracteristicas de construção e méritos do invento tornar-se-ão aparentes a partir da descrição detalhada que se segue dada com referência às figuras dos desenhos anexos, os quais ilustram algumas concretizações preferidas do mesmo por meio de exemplo não limitativo, e nos quais: a Figura 1 é uma secção transversal esquemática através do forno de túnel no qual o invento está instalado; 5

ΕΡ1 747 416/PT a Figura 2 é uma porção aumentada da vista na direcção II da Figura 1; a Figura 3 mostra a secção III-III da Figura 2; a Figura 4 mostra a vista na direcção IV da Figura 3; a Figura 5 é uma vista esquemática da secção V-V da Figura 4; a Figura 6 é uma vista lateral esquemática de uma porção do forno de uma variante da primeira concretização do invento; a Figura 7 é a secção VII-VII da Figura 6; a Figura 8 é uma vista lateral esquemática de uma porção do forno de uma concretização diferente do invento; a Figura 9 é uma vista aumentada de uma porção da Figura a Figura 10 é a secção X-X da Figura 9; a Figura 11 é uma vista esquemática na direcção XI da Figura 10.

MELHOR FORMA PARA REALIZAR O INVENTO A Figura 1 mostra um forno de túnel 1, o interior do qual suporta um transportador 2 para avançar os artigos a serem cozidos de um lado ao outro do forno. O transportador 2 compreende uma pluralidade de rolos 3, os quais na concretização ilustrada são feitos de material magnético e são internamente ocos. Contudo, em outras concretizações o invento pode ser utilizado com rolos de caracteristicas técnicas e de construção diferentes, por exemplo, não serem de um material magnético nem ocos.

Com referência às Figuras 1 e 3, as extremidades 30 e 31 de cada rolo emergem a partir das paredes laterais 200 do forno através de orifícios 6. Os orifícios 6 abrem para o lado 6

ΕΡ1 747 416/PT exterior da parede 200 e estão alinhados com cavidades 66, coaxiais aos mesmos e de maior diâmetro, proporcionadas numa camada de enchimento exterior 77. As cavidades 66 são parcialmente enchidas com fibras cerâmicas soltas 7, a finalidade das quais consiste em isolar termicamente o interior do forno do ambiente externo e em proporcionar um vedante pneumático. A extremidade 31 de cada rolo está associada a meios de accionamento 8, de tipo conhecido, os quais rodam os rolos, enquanto que a extremidade 3 0 de cada rolo é suportada por rodas livres 5. As referidas rodas livres estão em contacto com uma espiral 28 montada sobre a extremidade 30 de cada rolo 3 .

Está associado à extremidade livre 30 de cada rolo um sistema para detectar a rotura dos rolos do transportador 2, que compreende um circuito de aviso 9 e meios 10 para exercer sobre a extremidade de cada rolo uma força suficiente, no caso de rotura de rolo, para causar substancial deslocamento daquela porção de rolo que compreende a referida extremidade livre 30.

Na concretização mostrada nas figuras, o sistema para detectar rotura dos rolos 3 compreende (Figura 3) um circuito de aviso 9, do tipo eléctrico, que consiste numa barra de metal 90 posicionada por baixo do plano no qual a mesa de rolo 2 assenta e ligando-se electricamente à terra. Um disco 11 de material electricamente condutor está posicionado por baixo da barra 90 em correspondência com cada rolo 3, e é mantido numa determinada tensão eléctrica através de um gerador de tensão comum 12. 0 disco 11 está associado aos referidos meios 10 para exercer uma força sobre a extremidade livre 30 do rolo.

De acordo com uma primeira concretização do invento (Figura 3), os referidos meios 10 compreendem uma roda livre 13 mantida a assentar contra a superfície inferior de cada rolo através de uma mola 14. A mola 14 está inserida dentro de um suporte 15 rígido com o enchimento lateral 77 do forno. A extremidade superior da mola 14 suporta o disco 11, a partir 7

ΕΡ1 747 416/PT da superfície superior do qual ramifica uma haste vertical 16 que passa através da referida barra 90 e suporta na sua extremidade superior um garfo 17 ao qual está associada a roda.

Em virtude desta configuração, quando um rolo 3 parte, a mola que está por baixo 14 exerce sobre a extremidade livre da porção partida do rolo 3 uma força suficiente para fazer com que a mesma levante. Isto faz com que o disco 11 contacte a barra 90 com a resultante passagem de corrente através da barra. Esta passagem de corrente é sentida por um amperímetro, não mostrado, e indicada ao operador através de dispositivos adequados comuns de aviso acústico e/ou de emissão de luz normais adequados.

As Figuras 6 e 7 mostram uma variante do invento na qual o circuito de aviso não é de tipo eléctrico mas de tipo óptico. Na descrição desta variante do invento, aqueles componentes idênticos àqueles já descritos na primeira concretização do invento são indicados pelos mesmos números de referência.

Nesta variante a roda 13 está associada à mola 14 através de uma parte prismática 18 que apresenta um orifício de passagem alongado 19 (Figura 7).

Encontram-se posicionados nas extremidades opostas do forno, ou daquela parte do forno a ser monitorizada, um transmissor 21 e um receptor 22 para um feixe laser 210 o qual passa através de todos os orifícios mutuamente alinhados 19. Desta maneira, se um dos rolos 3 partir, a parte 18 é puxada para cima pela força exercida pela mola 14, para interceptar o feixe laser 210a e interromper a recepção de sinal pelo receptor. Este último está ligado a dispositivos comuns de aviso acústico e/ou de emissão de luz, não mostrados, os quais avisam o operador da necessidade de intervir.

As Figuras 8, 9 e 10 mostram uma segunda concretização do invento. Na descrição da segunda concretização do invento esses componentes descritos na primeira concretização são indicados pelos mesmos números de referência. 8

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As referidas figuras mostram que à extremidade livre 30 de cada rolo está associado, para detectar a rotura dos rolos do transportador 2, um sistema que compreende um circuito de aviso 23 e meios 24 para exercerem sobre a extremidade de cada rolo 3 uma força suficiente, quando da rotura de rolo, para fazer com que aquela porção de rolo que compreende a referida extremidade livre 30 sofra um deslocamento substancial.

Os referidos meios 24 para exercer uma força sobre a extremidade livre do rolo compreendem uma barra horizontal 25 posicionada acima do plano no qual assenta a mesa de rolo. Com particular referência à Figura 9, em correspondência com cada rolo 3, a referida barra 25 apresenta uma cavidade cilíndrica 26, a base da qual está perfurada. Em cada cavidade 26 existe um íman permanente cilíndrico 27 disposto para exercer uma força de atracção magnética sobre o rolo 3 que está por baixo. A extensão desta força é tal de modo a não levantar o rolo 3 durante a operação normal do forno mas para levantar uma porção de extremidade do rolo se o mesmo partir. Para esta finalidade, está montada sobre a extremidade 30 do rolo uma espiral 28 (Figura 10) de material de metal capaz de interagir com o íman permanente 27. 0 circuito de aviso 23 para sentir qualquer rotura de um dos rolos 3 está também associado aos referidos meios 23. 0 circuito de aviso 23 compreende uma pluralidade de placas electricamente condutoras 29 fixas acima da referida barra 25 que suporta os imanes 27, estando interposta uma camada de material electricamente isolante 32 entre as referidas placas 29 e a referida barra 25.

Cada placa 29 tem um comprimento ligeiramente menor do que a distância entre os eixos dos orifícios 26 da barra 25. As extremidades de cada placa estão conformadas em U e prolongam-se parcialmente acima dos referidos orifícios 27 nos quais os imanes 27 estão inseridos. Dado que as placas 29 são de metal, os imanes 27 são normalmente rígidos com as porções de extremidade das referidas placas 29, para assegurar a ligação eléctrica entre as mesmas. As duas placas 29 na extremidade da barra 25 estão ligadas a um gerador de corrente 33 de tal modo que as placas 29 são atravessadas por corrente 9

ΕΡ1 747 416/PT eléctrica. Se um rolo partir, a extremidade do rolo aproxima-se do iman 27, sendo a atracção magnética entre a espiral 28 montada sobre a extremidade de rolo 30 e o iman tal de modo a separar o iman das placas sobrejacentes e arrastar o mesmo para o fundo da cavidade 26, para por isso interromper a passagem de corrente através das placas 29. A interrupção na passagem de corrente é sentida por um amperímetro adequado, não mostrado, ligado a um dispositivo de aviso acústico e/ou de emissão de luz proporcionado para avisar o operador da rotura de rolo, mas não mostrado, sendo de tipo conhecido.

Lisboa, 2008-01-21

Claims (10)

1. ΕΡ1 747 416/PT 1/2 REVINDICAÇÕES 1 - Sistema para detectar a rotura de rolos num forno de túnel (1) que compreende um transportador de rolos (2) para avançar artigos a serem cozidos dentro do túnel, sendo as extremidades (30,31) dos rolos (3) do transportador (2) suportadas do lado de fora do túnel do referido forno (1), estando uma das referidas extremidades (31) associada a meios de accionamento (8) e estando a extremidade oposta (30) livre e suportada por rodas livres adequadas (5), estando ali associado à referida extremidade livre um circuito (9, 23) para aviso da rotura de rolo, em que à extremidade livre (30) de cada rolo (3) estão também associados meios (10, 24) para exercer sobre a extremidade livre do rolo uma força, caracterizado por a referida força ser dirigida para cima e ter um módulo de modo a causar um deslocamento da porção de extremidade do rolo (3) na rotura, para activar o referido circuito de aviso (9, 23).
2. 2 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios (10) para exercerem a referida força compreenderem uma mola comprimida (14) a qual mantém assente sobre a extremidade livre dos referidos rolos (3) uma roda livre (13) a qual sofre deslocamento na rotura do respectivo rolo (3).
3. 3 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 2, caracterizado por o referido circuito de aviso (9) compreender um disco electricamente condutor (11) associado à referida mola (14) e mantido sob tensão através de um gerador de tensão (12), e uma barra electricamente condutora (90) posicionada a uma distância predeterminada do referido disco de tal modo que, se um dos rolos partir, o referido disco entra em contacto com a referida barra (90) .
4. 4 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 2, caracterizado por a referida roda (13) ser suportada pela referida mola (14) através de uma parte prismática (18) provida de um orifício de passagem (19) de eixo horizontal.
5. 5 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 4, caracterizado por o referido circuito de aviso (9) compreender ΕΡ1 747 416/PT 2/2 um transmissor (21) e um receptor (22) de feixe laser posicionados nas extremidades da porção de forno a ser monitorizada, de tal modo que o referido feixe laser (210) passa através dos orifícios alinhados (19) das referidas partes prismáticas (18).
6. 6 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios (24) para exercer a referida força compreenderem uma barra (25) que compreende, em correspondência com cada rolo (3), uma pluralidade de cavidades (26), em cada uma das quais se encontra inserido de modo folgado um íman permanente (27) que interactua com uma porção de metal (28) associada à extremidade de cada rolo (3).
7. 7 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 6, caracterizado por o referido circuito de aviso (23) estar também associado à referida barra (25).
8. 8 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 7, caracterizado por o referido circuito de aviso (23) compreender uma pluralidade de placas (29) fixas acima da referida barra (25) e electricamente ligadas em conjunto através dos referidos imanes, estando as referidas placas ligadas a um gerador de corrente (33).
9. 9 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 8, caracterizado por estar interposta uma camada de material electricamente isolante (32) entre as referidas placas (29) e a referida barra (25) .
10. 10 - Sistema tal como reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por o referido circuito de aviso (9,23) estar ligado a dispositivos de aviso do tipo acústico e/ou de emissão de luz. Lisboa, 2008-01-21