PT2134987E - Dispositivo de accionamento para misturadoras de duplo eixo - Google Patents

Description

1 ΡΕ2134987

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO DE ACCIONAMENTO PARA MISTURADORAS DE DUPLO EIXO" O presente invento diz respeito a um dispositivo de accionamento composto por um motor de accionamento e por um mecanismo de transmissão, mecanismo de transmissão esse no qual foi prevista a presença de um veio de accionamento ou de entrada que se encontra acoplado ao veio secundário ou de saida do motor de accionamento, um veio de saida que acciona um veio misturador da misturadora de duplo eixo, e um eixo de sincronização, além de dizer respeito a uma misturadora de duplo eixo.

As misturadoras de duplo eixo exibem uma cuba de misturação no interior da qual se encontram dispostos dois veios misturadores paralelos entre si, cada um dos quais é provido de pás misturadoras dispostas radialmente. As misturadoras de duplo eixo podem ser utilizadas para misturar materiais diferentes, em particular para misturar materiais de construção tais como, por exemplo, betão ou argamassas. Os materiais que se pretende misturar ficam infimamente misturados em resultado do movimento através dos mesmos das pás misturadoras de que são providos os veios misturadores rotativos. Os dois veios misturadores foram dispostos em paralelo e a uma distância um do outro que permitiria em teoria o contacto entre as pás misturadoras. Uma vez que 2 ΡΕ2134987 tal contacto pode conduzir a danos e a perturbações do funcionamento das pás misturadoras, é necessário adaptar as rotações dos dois veios misturadores de modo a que as pás misturadoras não se toquem em caso algum, para evitar que as mesmas se danifiquem. Na cuba misturadora são fixados dois mecanismos de transmissão de modo a que os seus veios de saida estejam sempre em interacção com o veio misturador. É usual estarem presentes dois motores que accionam, cada um, um dos mecanismos de transmissão. Uma vez que os veios misturadores, tal como se referiu, têm de se mover um em relação ao outro em sincronia, os motores terão de ser sincronizados. Para este efeito, cada um dos mecanismos de transmissão é geralmente provido de um veio de sincronização. Os veios de sincronização estão acoplados entre si de forma rígida no que respeita à rotação, pelo que as velocidades dos dois mecanismos de transmissão ficam sincronizadas. 0 accionamento de cada mecanismo de transmissão por parte do motor processa-se frequentemente por intermédio de correias de transmissão trapezoidais. Alternativamente, no caso de formas de execução em que a sincronização se verifica a montante do mecanismo de transmissão, tal como no caso da sincronização de veios de motores, pode utilizar-se correias dentadas. A este respeito, revelou-se desvantajoso o facto de tanto as correias trapezoidais como as correias dentadas se sofrerem desgastes ao longo do tempo, estando sujeitas ou a ruptura ou, no caso das segundas, a que os seus dentes deixem de assegurar a sincronização dos veios. Em particular nas situações em que os veios misturadores estejam sujeitos a solicitações do tipo percussivo, o que 3 ΡΕ2134987 pode acontecer quando se misturam uns com os outros materiais grosseiros, é exercida sobre a correia uma força análoga a um impulso intenso, a qual pode levar a que um dos dentes da correia dentada seja ultrapassado, o que perturba a sincronização. A sincronização também pode ser efectuada por intermédio de veios helicoidais. Também neste caso se revelam desvantagens a obrigatória regulação da tensão da correia, a necessidade de alinhar com precisão os elementos da transmissão e o acréscimo de solicitações a que o mecanismo de transmissão fica sujeito em resultado da tensão da correia.

Outra desvantagem dos dispositivos do estado da técnica prende-se com o facto de os motores e mecanismos de transmissão estarem montados adjacente ou sucessivamente sobre o lado frontal da misturadora de duplo eixo, o que leva a que ocupem um espaço relativamente grande. São ainda conhecidas formas de execução que exibem dois mecanismos de transmissão configurados como engrenagens planetárias providas, cada uma, por um veio de ac-cionamento, um veio de saida e um veio de sincronização, em que o motor acciona o veio de accionamento por intermédio de uma correia trapezoidal. Por razões de ordem construtiva, estas formas de execução ocupam necessariamente mais espaço.

Em WO 0185322 AI foi dada a conhecer uma misturadora de duplo eixo. Em WO 02078829 AI foi dada a conhecer 4 ΡΕ2134987 uma misturadora de duplo eixo com dois mecanismos de transmissão configurados como engrenagens planetárias e um dispositivo de accionamento de acordo com o conceito genérico da presente reivindicação 1.

Ao presente invento subjazia a tarefa de conceber um dispositivo de accionamento para misturadoras de duplo eixo que sincronizasse garantidamente os veios misturadores, ocupasse pouco espaço e pudesse ser fabricado a baixo custo.

Este objectivo foi alcançado por via de um dispositivo de accionamento dotado das caracteristicas constantes da reivindicação 1 e de uma misturadora de duplo eixo dotada das caracteristicas constantes da porção caracteri-zadora da reivindicação 5. As caracteristicas constantes das reivindicações dependentes caracterizam aperfeiçoamentos vantajosos dos mesmos.

De acordo com o invento, a transmissão do momento angular entre o veio de saida do motor e o veio de saída do mecanismo de transmissão, o qual se encontra directamente acoplado ao veio misturador, é realizada exclusivamente mediante veios que interagem através de rodas dentadas. De acordo com o invento, ficam assim ausentes accionamentos mediante correias dentadas, correias trapezoidais, cadeias ou meios de transmissão análogos. A estes últimos é comum o facto de o momento angular da rotação ser transmitido mediante forças de tracção que actuam no interior da correia 5 ΡΕ2134987 ou cadeia. Uma vez que as forças de tracção variáveis produzem desgastes ao longo do tempo de funcionamento dos mesmos, o que pode acabar por também dar origem à ruptura da correia de accionamento, é vantajoso que tais meios de ac-cionamento sejam eliminados do grupo de accionamento. Existe além disso o problema do deslizamento. De acordo com o invento, o momento angular de cada um dos motores é transmitido ao correspondente veio de saída do mecanismo de transmissão por intermédio de uma engrenagem de rodas dentadas, a qual pode incluir etapas de transformação por intermédio de rodas cilíndricas, rodas cónicas, engrenagens planetárias ou engrenagens sem-fim e mecanismos análogos. Numa engrenagem de rodas dentadas, os diferentes componentes da transmissão do momento angular interagem mediante forças de pressão. Tal significa que cada um dos dentes das diferentes rodas dentadas está sujeito a uma pressão exercida pelos dentes das rodas dentadas vizinhas. Tal constitui uma diferença em relação aos mecanismos de transmissão conhecidos do estado da técnica, nos quais são utilizadas correias de transmissão, as quais transmitem o momento angular por intermédio de forças de tracção. A existência de uma ligação entre os eixos de sincronização de ambos os mecanismos de transmissão permite que estes, e por conseguinte os dois veios misturadores, estejam sincronizados. É vantajoso que o mecanismo de transmissão tenha sido configurado de modo a que o eixo do motor, cuja orientação corresponde à do veio de accionamento do mecanismo de transmissão, o veio de sincronização 6 ΡΕ2134987 e o veio de saída do mecanismo de transmissão não sejam paralelos entre si. Os mecanismos de transmissão conhecidos das misturadoras de duplo eixo exibem geralmente, além de um veio de saída do mecanismo de transmissão, cuja orientação corresponde à do veio misturador, um veio de sincronização perpendicular ao veio misturador e situado num plano paralelo a ambos os veios misturadores, e ainda um veio de saída do motor disposto paralelamente ao veio de sincronização. Desta forma de execução resulta que o motor tem de ser montado lateralmente no que respeita ao mecanismo de transmissão, o que ocupa muito espaço. Esta desvantagem pode ser eliminada de forma vantajosa na medida em que os eixos mencionados não sejam paralelos entre si. Assim, o veio de saída do motor pode estar posicionado na vertical, ou seja perpendicularmente ao plano em que se situam os veios misturadores. Pode deste modo dar-se uma utilização óptima ao espaço que encima o mecanismo de transmissão recorrendo ao mesmo para alojar o motor. Alternativamente, o motor de accionamento pode ser montado sob o mecanismo de transmissão.

Também é concebível que os eixos individuais estejam orientados segundo outras direcções discricionárias. A orientação dos eixos anteriormente descrita é vantajosamente posta em prática com recurso a uma engrenagem de rodas cónicas. Esta engrenagem de rodas cónicas é accionada por uma roda cónica motora que se encontra vantajosamente acoplada ao veio de accionamento do mecanismo 7 ΡΕ2134987 de transmissão. Uma outra roda cónica componente da engrenagem de rodas cónicas, doravante designada roda cónica de saída, encontra-se acoplada ao veio misturador, de preferência por intermédio de uma etapa de transformação. Esta etapa de transformação tem a incumbência de reduzir a velocidade de rotação de modo a aumentar o momento angular. Pode estar prevista a presença na engrenagem de rodas cónicas, a título de terceira roda cónica, de uma roda cónica de sincronização, acoplada ao veio de sincronização de modo a manter o momento angular. De preferência, os veios de sincronização de ambos os mecanismos de transmissão encontram-se ligados entre si de forma rígida no que respeita à rotação por intermédio de uma articulação de Cardan. No presente invento, por conseguinte, os dois motores interagem directamente com os veios de sincronização por intermédio de engrenagens. Fica deste modo assegurada uma sincronização dos motores.

Os dispositivos de accionamento com correias dentadas ou correias trapezoidais utilizados nas misturadoras de duplo eixo conhecidas requerem que o eixo responsável por este accionamento esteja orientado de modo a ser paralelo ao eixo de saída. A utilização de uma engrenagem cónica permite ter três veios, o de accionamento do mecanismo de transmissão, o de saída do mecanismo de transmissão e o de sincronização, dispostos segundo três direcções distintas. No caso de as velocidades de accionamento de ambos os motores serem exactamente iguais e de não serem exercidas forças desiguais sobre as pás do veio misturador, o momento ΡΕ2134987 angular do motor de accionamento é completamente transferido para o veio misturador correspondente e os veios de sincronização não transmitem qualquer momento angular de sincronização. No caso de num primeiro veio misturador ser produzido um momento angular elevado por acção do material que se pretende misturar, o momento angular desacelera o mecanismo de transmissão e em consequência o veio de sincronização. Neste caso, o momento angular de accionamento é transferido do segundo motor de accionamento para o primeiro mecanismo de transmissão por intermédio do segundo mecanismo de transmissão, pelo que o segundo motor de accionamento acciona parcialmente e de forma indirecta o primeiro veio misturador, em consequência do que ambos os motores, mecanismos de transmissão e veios misturadores adquirem a mesma velocidade. 0 mesmo se verifica no caso um dos motores de accionamento falhar ou, por funcionar deficientemente, gerar menores velocidade de accionamento ou momento angular .

Em seguida descreve-se o invento com recurso aos desenhos anexos. Nestes são mostrados:

Figura 1 uma misturadora de duplo eixo com veios misturadores 5 e pás misturadoras 4, num dos lados frontais da qual se encontram montados dois dispositivos de accionamento com os respectivos mecanismos de transmissão e seus motores de accionamento; 9 ΡΕ2134987

Figura 2 uma correspondente vista frontal da misturadora de duplo eixo;

Figura 3 uma vista lateral da misturadora de duplo eixo;

Figura 4 uma vista tridimensional de um dos mecanismos de accionamento.

De acordo com a Figura 1, a misturadora de duplo eixo 2 inclui uma cuba de misturação 20 no interior da qual se encontram dispostos dois veios misturadores 5. Estes veios misturadores incluem, dispostas radialmente em torno dos mesmos, uma multiplicidade de palhetas cujas extremidades exibem alargamentos em forma de pás 4. Cada uma destas pás misturadoras ocupa uma posição angularmente distinta da pá precedente, sendo o conjunto das pás comparável a uma escada em caracol. A extremidade de cada um dos veios misturadores 5 encontra-se acoplada a um dispositivo de accionamento 1 ou 1'. Cada um dos dispositivos de accionamento inclui um motor de accionamento 3. O motor de accionamento 3 transmite, por intermédio de um seu veio de saida e por intermédio do veio de entrada do dispositivo de accionamento, o momento angular do motor ao dispositivo de accionamento 1 ou 1', onde é transferido para uma engrenagem cónica. A engrenagem de rodas cónicas inclui uma roda cónica de saida 22 à qual é transmitido o momento angular do motor. Esta roda cónica encontra-se ligada por intermédio de etapas de transformação ao veio de saida 7 do mecanismo de transmissão (Figura 3), veio esse que, no que respeita à 10 ΡΕ2134987 rotação, se encontra rigidamente ligado a um dos veios misturadores 5. Deste modo, cada um dos motores de acciona-mento 3 acciona o veio misturador 5 correspondente. A fim de assegurar que as pás misturadoras de cada um dos veios misturadores não se contactam, os dois mecanismos de transmissão interagem um com o outro mediante uma sincronização. Como se mostra esquematicamente na Figura 2, esta sincronização foi realizada com recurso a um dispositivo de sincronização 19 que inclui duas articulações de Cardan. O dispositivo de sincronização assegura uma ligação rígida no que respeita à rotação entre os veios de sincronização 9, assegurando em consequência que as velocidades de rotação dos mecanismos de transmissão, e portanto também as dos veios misturadores, estejam sincronizadas entre si.

Na Figura 3 é mostrada uma vista lateral da misturadora de duplo eixo 2, sendo nitidamente visível que o mecanismo de transmissão se encontra encaixado no veio misturador, e desse modo nele fixado, por intermédio de uma união entre veios ocos 7. O mecanismo de transmissão 1 encontra-se apoiado na misturadora por intermédio de um suporte 13 do momento angular. O motor de accionamento 3 encontra-se disposto por cima do mecanismo de transmissão 1 de modo a que o eixo de rotação do motor esteja orientado na perpendicular relativamente ao eixo do respectivo veio misturador.

Na Figura 4 é mostrado um dos mecanismos de transmissão, o qual corresponde ao que é mostrado à esquer- 11 ΡΕ2134987 da nas Figuras 1 e 2. De preferência, os dois mecanismos de transmissão foram configurados de modo a serem especular-mente simétricos. Na extremidade superior do mecanismo de transmissão foi prevista a presença de uma flange de fixação 12 do motor de accionamento 3, na qual este último (não representado)é fixado. 0 momento de accionamento é transmitido por um eixo de saída do motor directamente para o veio de accionamento 6 do mecanismo de transmissão. Este veio de accionamento 6 do mecanismo de transmissão inclui na sua extremidade inferior uma roda cónica de accionamento 21, a qual interage com uma roda cónica de saída 22. Esta roda cónica de saída 22 encontra-se ligada por intermédio de duas etapas sucessivas de transmissão que incluem rodas dentadas cilíndricas a uma roda dentada de saída 24, a qual engrena no veio de saída (não representado) do mecanismo de transmissão. Estas etapas de transformação têm a incumbência de reduzir a velocidade de rotação do motor e em consequência aumentar o momento angular do veio de saída do mecanismo de transmissão. A roda cónica de saída 22 interage ainda com uma roda cónica de sincronização 23 que se encontra fixada no veio de sincronização 9. Na presente forma de execução foi previsto os ângulos que formam uns com os outros quer o veio de accionamento 6 do mecanismo de transmissão, veio esse que é provido da roda cónica de accionamento 21, quer o veio de sincronização 9, que é provido da roda cónica de sincronização 23, quer ainda o veio provido da roda cónica de saída 22 fossem sempre de 90°. O veio provido da roda cónica de saída 22 e o eixo de saída possuem a mesma orientação. Uma vez que os eixos da roda có- 12 ΡΕ2134987 nica de saída 22 e da roda cónica de sincronização 23 definem um plano horizontal, o veio de accionamento 6 do mecanismo de transmissão encontra-se orientado na vertical, uma vez que forma um ângulo de 90° com aquele plano. Esta forma de execução permite que o motor de accionamento 3 esteja localizado acima do mecanismo de transmissão. Na Figura 3 é visível que, segundo a direcção longitudinal da misturadora, o motor de accionamento 3 é apenas ligeiramente mais largo que o mecanismo de transmissão. Na Figura 2 é visível que segundo a direcção longitudinal da misturadora, o motor de accionamento 3 é ligeiramente menos extenso que o mecanismo de transmissão, o que também permite economizar espaço.

Cada veio de sincronização 9 inclui ainda uma roda de ventilação 10 que fornece ar frio ao mecanismo de transmissão 1 e ao motor de accionamento 3.

Lisboa, 29 de Junho de 2012

Claims (6)

1. ΡΕ2134987 1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de accionamento para o acciona-mento de um veio misturador (5) de uma misturadora de duplo eixo (2) composto por um motor de accionamento (3) e um mecanismo de transmissão (1) com um veio de accionamento (6) acoplado a um veio de saida do motor de accionamento e um veio de saida (7) acoplado ao veio misturador (5), além de por pelo menos um veio de sincronização (9) accionado pelo motor de accionamento (3), o qual interage com um mecanismo de transmissão (1') integrante de um dispositivo de accionamento destinado a accionar um segundo veio misturador (5) da misturadora de duplo eixo (2) de modo a que os veios misturadores (5) se encontrem sincronizados, caracterizado por, para efeito da sincronização e transmissão do momento angular, o veio de saida do motor se encontrar acoplado ao veio de saida (7) do mecanismo de transmissão exclusivamente mediante veios que interagem entre si por intermédio de rodas dentadas.
2. 2. Dispositivo de accionamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os eixos de rotação quer do veio de accionamento (6) do mecanismo de transmissão, quer do veio de sincronização (9), quer ainda do veio de saida (7) do mecanismo de transmissão não serem em caso algum paralelos entre si.
3. 3. Dispositivo de accionamento de acordo com a 2 ΡΕ2134987 uma das reivindicaões precedentes, caracterizado por o mecanismo de transmissão (1) exibir uma engrenagem de rodas cónicas com pelo menos três rodas cónicas (21, 22, 23)
4. 4. Dispositivo de accionamento de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o veio de accionamento (6) do mecanismo de transmissão se encontrar directamente acoplado a uma das rodas cónicas.
5. 5. Misturadora de duplo eixo com dois veios misturadores (5) providos cada um de uma multiplicidade de pás misturadoras (4) e uma cuba de misturação (20) recepto-ra do material a ser misturado, caracterizada por incluir dois dispositivos de accionamento de acordo com uma das reivindicações precedentes, os quais estão sincronizados entre si por intermédio de veios de sincronização (9).
6. 6. Misturadora de duplo eixo de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por os motores de accionamento (3) dos dispositivos de accionamento interagirem entre si exclusivamente por intermédio de veios e das correspondentes rodas dentadas. Lisboa, 29 de Junho de 2012