WO2022133554A1 - Válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo - Google Patents

Válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo Download PDF

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Definitions

  • the present invention describes a valve for a minimum waste concrete pump. More specifically, it comprises a valve for pump, of the alternative type of double piston, provided with an inlet and an outlet duct installed inside the valve container and arranged next to a concrete reception hopper located above the container, allowing concrete to be pumped. and other pasty substances, such as: sludge, mining residues, grout, mortar, dirty water, among others.
  • the constructive form of the valve generates a minimum of residue retained after the operation of the equipment, generating a more homogeneous wear of the wear parts, dispensing constant interventions to compensate for irregular wear and the efficiency of use of the pumps, in addition to reducing the cleaning time, which results in a great reduction of operating costs, avoiding the unnecessary displacement of the equipment to the company's headquarters or some other suitable place, destined to the disposal and that gives adequate destination to the residues generated during the cleaning of the equipment after the conclusion of each pumping event.
  • this new construction results in a valve that does not need constant lubrication and that performs a linear translation movement, generating a more homogeneous wear of the components and minimizing the need for maintenance on the equipment due to the need for constant interventions to compensate for irregular wear.
  • valves of pumps for concreting most used in the market are characterized by having a single conduit (a discharge conduit), which is positioned inside the concrete reception hopper, that is, , this conduit is the valve that works submerged in the concrete inside the hopper.
  • waste evacuation normally done with the opening of a gate at the bottom of the hopper, which results in the flow by gravity of most of the concrete retained inside the hopper;
  • hopper washing after the hopper is drained, a pressurized water jet is washed to remove the rest of the residues, as well as portions that adhere to the inner walls of the hopper.
  • Another aggravating factor that makes it even more inconvenient to have a greater amount of post-operation waste is the fact that most of the places where the equipment is installed to operate are not convenient for the disposal of this waste, as they are on public roads, inside condominiums, company yards, among other places, and it is necessary to collect the equipment with this accumulation of waste inside the hopper to any place that is suitable for disposal and gives the correct destination to the waste, and on some occasions it is possible to dispose of it at the construction site itself.
  • the cylinders are connected to the valve components, in order to transmit the switching movement, in an almost static way, in the claimed case, pins and bushings with telescopic movement that will move a few millimeters with the progression of wear on the sacrificial plates.
  • the rotary commutation of the current state-of-the-art models generates greater wear on the components, because due to the constructive shape of these valves the plates, in this case a section of the same part of the wear plate located further away from the axis of rotation, that describe a greater stroke during the movement, due to the greater turning radius, will have a more accentuated wear.
  • This irregular wear of the plates creates gaps that in turn result in leaks that compromise the good performance of the equipment, which depending on their level, can make the equipment unfeasible.
  • some manufacturers recommend a periodic adjustment, which consists of 180° rotation of the wear plates that are possible to rotate.
  • US3889713 (Wibau. 1972) describes a valve adapted for use in conduits through which construction mixes, such as concrete mixes, flow.
  • the valve apparatus is constructed for cooperation with a pump having two pistons in two respective pump cylinders.
  • a cylindrical valve housing is provided with first ports connected to said pump, second ports connected to transport conduit means and third ports connected to transport means. power supply, as well as a three-member two-position valve plug movable back and forth in said valve housing.
  • This document cited in the state of the art has 3 ducts, being a straight discharge duct and 2 individual curved ducts that do not interconnect with each other, they have 2 holes that connect with the reception of the fluid and the straight discharge duct as well alternatively connects to two holes, so that outside the housing these two holes are joined by a tubular connection in the form of a 'Y' for the discharge in a single conduction tube.
  • This Y'-type connection is an obstacle to fluid flow, as well as restricting cleaning after operation.
  • US4046166 (Wibau. 1975) describes a valve specially adapted for use in ducts through which construction mixes, such as concrete mixes, flow.
  • the valve cooperates with a pump with pistons in two respective pump cylinders.
  • a valve housing forms a flat-walled valve piston chamber.
  • the valve plug or piston also has flat walls to fit the valve chamber with its flat walls.
  • nnoo eessttaaddoo ddaa teéccnniiccaa has two independent inlet ducts, it has a "Y" type bifurcation connection outside the casing that interconnects the two discharge holes, it is also noted that the discharge duct, when it is connected the bifurcation connection forms an "S" shaped curvature, which compromises the fluid flow and that, together with the "Y" bifurcation, makes access for cleaning difficult. It is also observed that all sides of the housing, in contact with the valve, stay positioned at an angle to the face of the pump cylinders, these angles compromise (or add complexity) to the sacrificial plate wear/seal pressure devices.
  • Document KR19960008044 (Choe, Kwang-Soo. 1994) describes an uncured concrete is poured into the supply hopper and, at the bottom of the supply hopper, to a pair of supply passages in fluid communication with, the passages communicating with pumping uncured concrete supplied with a pair of engine pumping passages, the supply passages on either side of the cylinders slide individually opening and closing the inlet valve as an inlet valve pair is provided.
  • Document CN 102588268 (Han Guomin. 2012) describes a distribution valve comprising an S-shaped tube, a drive mechanism with a shaft and an eye plate, wherein the drive shaft is fixedly arranged in the S-shaped tube wall; the shaft drive mechanism is connected to the drive shaft.
  • the S-shaped tube can Continuously discharge and pump the concrete during the S-shaped tube change process.
  • the document CN202273848 (Sany. 2011) describes a supply port, two supply/discharge ports and two pumping ports are arranged in the valve body; the valve core forms two suction passages and a pumping passage; the pumping passage has a predetermined size in the direction of extension of an inner slide.
  • Document CN202301262 (Sany. 2011) describes an oscillating drive device, a distribution valve drive shaft and a first drive oil cylinder, wherein the drive mechanism is provided with a drive end of oscillation, the distribution valve drive shaft is connected to the oscillation mechanism; and the first motive oil cylinder is provided with a piston rod which is connected with the oscillating driving end of the oscillating mechanism in a driving manner.
  • EP2700852 (Hunan. 2011) describes a dispensing valve that includes a valve housing and a valve core located in the pumping chamber of the valve housing.
  • the valve core is rotatably connected to the body valve, thus forming a main axis of rotation (O).
  • the valve housing has a discharge port in the entire wall of the housing, a first suction port and a second suction port.
  • EP2436927 (Sany. 2010) describes a distribution valve comprising a valve body and a wear resistance plate.
  • the valve body comprises a first suction tube and a first pump tube, the rear end of the first suction tube is communicated with an outlet of a material container so as to communicate the material container and a transport cylinder.
  • the rear end of the first pumping tube is rotatably connected to a concrete pump distribution line so as to communicate the transport cylinder and distribution line.
  • the object of the present invention is a valve for a minimum residue concreting pump that comprises a pump valve, of the alternative type of double piston, provided with an inlet conduit and an outlet conduit installed inside the container. of the valve and arranged next to a concrete reception hopper located above the container, allowing to pump concrete and other pasty substances, such as: sludge, mining waste, grout, mortar, dirty water, among others.
  • the constructive form of the valve generates the minimum of residue retained after the operation of the equipment, improving the durability and the efficiency of use of the pumps, besides reducing the cleaning time which results in a great reduction of operational costs, avoiding the unnecessary displacement of the pump. equipment for the center.
  • this new construction results in a valve that performs a linear translation movement that reduces component wear and minimizes the need for maintenance on the equipment, as its constructive form does not require constant lubrication.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides a hermetic valve container structure equipped with a lid screwed to the structure and which has a mouthpiece and vent points, on the rear face it has a discharge tube and on the front pump tubes.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides a structure that is provided in the inner portion by an inlet conduit interconnected to an discharge conduit, each conduit being provided with wear plates.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides an inlet duct equipped with a front plate that has three circular holes oriented in the same alignment, and the holes at the ends are channeled in a sides of the plate, by curved tubes in the form of a “knee”, the other end of these curved tubes, join each other forming a new opening in oblong shape and the central circular hole of this plate, it has a projection that allows telescopic connection of the discharge duct.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides a discharge duct that has a tapered body provided in its front portion by a circular-shaped opening and in the rear portion by an oblong-shaped opening.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides a conduit that has cylindrical nozzles, arranged on both sides, which connect to the conduit nozzles in a telescopic way through a spring that maintains the plates of wear pressed against the walls of the structure.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides a valve structure that presents in its frontal portion protrusions arranged in the upper and lower portions for the disposition and housing of the switch cylinders.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides switch cylinders that are fixed and positioned in the internal portion of the structure through attachment points for connection with the hydraulic flow.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides hydraulic switchgear cylinders, with double action of double passing rod, equipped with rods connected at their ends with the projections of the front plate of the inlet duct and jacket equipped with fixed projections next to the points of the structure and connected to the hydraulic flow to promote the linear movement of the rods and conduits.
  • valve for a minimum residue concreting pump that provides, in a second constructive form, a recirculating system for the water of the structure, by means of a water pump, which sends this water to an external circuit. , and in this circuit it passes through a filtering system to retain the residues.
  • valve for a minimum residue concreting pump that optionally provides the inlet orifice nozzle to connect to a pipe of rigid pipes or some flexible hose, in order to have the hopper remote, or even to use the pipe to suction fluid from a place that is difficult to access.
  • Figure 1 shows the perspective view of the valve for the assembled concreting pump and Figure 1A shows the rear perspective of the valve for the assembled concreting pump.
  • Figure 2 shows the front view of the valve for the assembled concrete pump.
  • Figure 3 shows the side view of the valve for the assembled concrete pump.
  • Figure 4 shows the top view of the valve for the assembled concrete pump.
  • Figure 5 shows the bottom view of the valve for the assembled concrete pump.
  • Figure 6 shows the perspective view of the valve for the concreting pump, detailing the internal components.
  • Figure 7 shows the top perspective view of the valve for the concreting pump, detailing the internal components.
  • Figure 8 shows the lower perspective view of the valve for the concreting pump, detailing the internal components.
  • Figure 9 shows the side view of the valve for the concreting pump, detailing the internal components.
  • Figure 10 shows the side view of the valve for the concreting pump, detailing the internal components.
  • Figure 11 shows the exploded view of the valve structure and internal components, detailing its construction.
  • Figure 12 shows the perspective view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction.
  • Figure 13 shows the side view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction.
  • Figure 14 shows the front view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction.
  • Figure 15 shows the lower perspective view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction.
  • Figure 16 shows the top view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction.
  • Figure 17 shows the rear perspective view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the components' constructiveness.
  • Figures 18 and 18A present the perspective views of the discharge duct detailing its construction.
  • Figure 19 shows the side view of the intake duct connected to the discharge duct and switch cylinders, detailing the construction of the nozzles and spring.
  • Figure 20 shows the top view of the valve for the concreting pump in order to detail the internal components and the linear movement to the left side.
  • Figure 21 shows the top view of the valve for the concreting pump in order to detail the internal components and the linear movement to the right side.
  • the valve for the minimum residue concreting pump, object of the present invention comprises a valve container structure (10) provided in the upper portion with a screwed cap (11) that aims to allow the opening, in the case for installation and removing the intake duct, and for inspection, cleaning and replacement of wear parts, said cover (11) which has an opening (111).
  • the structure (10) On the rear face of the structure (10) there is a discharge tube (12) and a screwed cap (121) that aims to allow the opening, in this case for installation and removal of the drain duct. discharge, and for inspection, cleaning and replacement of wear parts.
  • the structure (10) has pump tubes (13) and (13A), and the cover (11) is screwed together with the container (10) in order to allow access to the interior when necessary.
  • the structure (10) allows the arrangement of the hopper (not shown) to receive the concrete along the opening (111) arranged in the upper portion so that the concrete is directed to the interior of the inlet duct of the structure (10) by gravity .
  • the structure (10) is hermetic so that it is developed to work flooded with water, being equipped with vent points (112) arranged on the cover (11) for pressure equalization and drainage point (103) next to the bottom of the container (10), said lid (11) that allows access to the internal components.
  • the structure (10) is provided in the inner portion by an inlet duct (20) interconnected to a discharge duct (30), so that each duct is provided with wear plates (21) and (31).
  • the wear plate (21) is arranged between the intake duct (20) and the pump tubes (13) and (13A) of the structure (10) in order to avoid direct contact between the duct (20) and the structure (10), and the wear plate (21) is the one that suffers from the friction of the linear commutation of the set.
  • the wear plate (31) is arranged between the discharge duct (30) and the discharge tube (12) of the structure (10) in order to avoid direct contact between the duct (30) and the structure ( 10), and the wear plate (31) is the one that suffers from the friction of the linear commutation of the set.
  • the intake duct (20) is provided with a front plate (22) provided with projections (221) at its ends and provided with two openings (23) at the ends connected to each other through a tube (24), said tube (24) that has an opening (241) provided with a wear plate (242) that remains aligned next to the opening (111) of the cover (11).
  • the front plate (22) of the duct (20) also has an opening (25) provided with a projection (251) that allows the connection of the discharge duct (30).
  • the discharge duct (30) has a tapered body provided in its front portion by an opening (32) of circular shape and in the rear portion by an opening (33) of oblong shape, said opening (32) that fits along the projection (251) of the opening (25).
  • the opening (33) provided by the wear plate (31) is aligned with the discharge tube (12) so that its oblong shape allows the conduit (30) to always be aligned with the tube (12) as the valve moves. according to figures 18 and 18A.
  • the duct (20) provided by the front plate (22) and openings (23) and (25) is aligned to the pump tubes (13) and (13A) so that the movement of the set is carried out through a switch linear performed through switching cylinders (40) connected together with the projections (221) of the plate (22) through pins (222), in order to allow the movement of the ducts (20) and (30) inside the valve structure ( 10).
  • the duct (20) has cylindrical nozzles (26), arranged on both sides, which connect to the nozzles (34) of the duct (30) telescopically through a spring (261) that maintains the wear plates ( 21) and (31) constantly pressed against the walls of the structure (10), resulting in an expansion system permanent high amplitude in order to keep the ducts (20) and (30) always adjusted despite the natural wear of the plates (21) and (31).
  • Spiral (helical) springs (261) can be replaced by plate springs (not shown), in order to maintain the same functional characteristics.
  • the valve structure (10) has protrusions in its front portion (101) arranged in the upper and lower portions in order to allow the arrangement and accommodation of the switch cylinders (40).
  • the switch cylinders (40) are fixed and positioned in the internal portion of the structure (10) through fixing points (102) that allow the connection with the hydraulic flow for movement.
  • the switch cylinders (40) of double action with double rod passing through are equipped with rods (41) connected at their ends with the projections (221) and sleeve (42) equipped with projections (421) attached to the points (102 ) of the structure (10) and connected to the hydraulic flow to promote the linear movement of the rods (41), as shown in figure 17.
  • valve for the minimum residue concreting pump occurs through the unloading of the concrete into the hopper (not shown) arranged next to the opening (111) of the cover (11) of the structure (10), where the concrete flows through gravity into the inlet conduit (20) through the opening (241) of the tube (24).
  • valve being in this state of coupling, then begins a cycle of filling the pump cylinder (13), and the filling of this cylinder (13) is done by the suction of the piston (not shown) inside the cylinder of pump (13) and when the piston inside the cylinder reaches the end of its stroke, this state is detected by a sensor (not shown) that sends a signal to the equipment's hydraulic unit, which in turn simultaneously activates the valve commutation pump.
  • the emptying movement of the pump cylinder (13A) occurs simultaneously and at the same rate of filling of the latter.
  • the pump with a minimum residue valve does not have a lid at the bottom of the hopper to evacuate the residue that is retained in it and that it is poured on the ground, so that all the concrete is pumped from inside the hopper, to some place inside the construction site, or even at the point where the concrete is poured.
  • valve container is drained, which is filled with water and is drained with a exhaust valve/register (not shown) that will be coupled to the nozzle (103) arranged in the lower portion of the structure (10).
  • valve container where the conduits (20) and (30) are located, must always be filled with clean water at the beginning of each operation, and drained at the end.
  • the valve container flooded with water, is intended to keep it clean, removing residues that propagate between the wear plate sets (21), (31) and (242). These residues will only be the thin cement grout that will be diluted in the water in which the conduits are submerged, and will be removed with the replacement of water after each concreting event.
  • the inlet port nozzle (111) of the cover (11) can connect to a pipe of rigid pipes or some flexible hose, instead of the hopper, in order to have the hopper remote, or even to use the pipe to suction fluid from some place that is difficult to access.

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Abstract

A válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo, objeto da presente invenção, compreende uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que compreende uma válvula para bomba, do tipo alternativa de duplo pistões, dotada por um conduto de admissão (20) e um conduto de descarga (30) instalados dentro do recipiente da válvula (10) e dispostos junto a uma tremonha de recepção de concreto localizada acima do recipiente, permitindo bombear concreto e demais substâncias pastosas, tal como: lodo, resíduos de mineração, grautes, argamassas, água suja, entre outros. A forma construtiva da válvula gera o mínimo de resíduo retido após a operação do equipamento, melhorando a durabilidade e a eficiência de utilização das bombas, além de reduzir o tempo de limpeza o que resulta em grande redução de custos operacionais, evitando o deslocamento desnecessário do equipamento para a central.

Description

VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO
CAMPO DA INVENÇÃO
[01] A presente invenção descreve uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo. Mais especificamente compreende uma válvula para bomba, do tipo alternativa de duplo pistões, dotada por um conduto de admissão e um conduto de descarga instalados dentro do recipiente da válvula e dispostos junto a uma tremonha de recepção de concreto localizada acima do recipiente, permitindo bombear concreto e demais substâncias pastosas, tal como: lodo, resíduos de mineração, grautes, argamassas, água suja, entre outros. [02] A forma construtiva da válvula gera um mínimo de resíduo retido após a operação do equipamento, gerando um desgaste mais homogêneo das peças de desgaste, dispensando constantes intervenções para compensação de desgastes irregulares e a eficiência de utilização das bombas, além de reduzir o tempo de limpeza o que resulta em grande redução de custos operacionais, evitando o deslocamento desnecessário do equipamento para a sede da empresa ou algum outro local adequado, destinado ao descarte e que dê adequada destinação aos resíduos gerados durante a limpeza do equipamento após a conclusão de cada evento de bombeamento.
[03] Além disso, esta nova construtividade resulta em uma válvula que não necessita de constante lubrificação e que realiza um movimento de translação linear, gerando um desgaste mais homogêneo dos componentes ee minimizando aa necessidade manutenção no equipamento devido a dispensar constantes intervenções para compensação de desgastes irregulares.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [04] Atualmente, as válvulas das bombas para concretagem mais utilizadas no mercado, produzidas pelos principais fabricantes mundiais, se caracterizam por possuir um único conduto (um conduto de descarga), que se encontra posicionado dentro da tremonha de recepção do concreto, ou seja, este conduto é a válvula que trabalha submersa no concreto dentro da tremonha.
[05] No final da operação, em função dos cilindros de bombeio não conseguirem succionar uma significativa quantidade de concreto de dentro da tremonha, se acumula um resíduo pós operação que deve ser removido no processo de limpeza do equipamento.
[06] O processo de limpeza do equipamento normalmente se dá em duas etapas:
• evacuação dos resíduos: normalmente feita com abertura de uma comporta na parte inferior da tremonha, que resulta no escoamento por gravidade da maior parte do concreto retido dentro da tremonha;
• lavagem da tremonha: após o escoamento da tremonha, é feita uma lavagem com jato de água pressurizada para remover o restante de resíduos, assim como porções mais aderidas nas paredes internas da tremonha.
[07] Em certas ocasiões, em que se trabalhe com concreto de cimento de cura muito rápida, em temperaturas ambientes mais elevadas e com uma pressão do jato de água insuficiente, pode ser necessário um auxílio mecânico através da raspagem por espátula ou alguma outra ferramenta.
[08] Outro agravante que torna ainda mais inconveniente ter uma maior quantidade de resíduos pós operação, é o fato de que boa parte dos locais onde o equipamento é instalado para operar, não é conveniente ao descarte destes resíduos, pois estão em vias públicas, dentro de condomínios, pátios de empresas, entre outros locais, sendo necessário recolher o equipamento com este acúmulo de resíduos dentro da tremonha para qualquer local que seja adequado ao descarte e dê correta destinação aos resíduos, sendo que em algumas ocasiões é possível o descarte no próprio canteiro de obras.
[09] Esta necessidade de deslocamento do equipamento para um local adequado ao descarte dos resíduos, gera outros inúmeros inconvenientes:
• um maior tempo de cura do concreto resulta em uma maior incrustação dentro da tremonha, bem como dentro da válvula, o que resulta eemm uma maior dificuldade de limpeza e, consequentemente, um maior período de indisponibilidade do equipamento;
• Esse deslocamento para limpeza, gera um acréscimo de hora/homem ++ hora/máquina aos custos operacionais da empresa assim como uma redução na disponibilidade do equipamento para atendimento de demais obras.
[010] Desse modo, se o concreto residual for diminuído à um mínimo, como o dispositivo reivindicado aqui propõe, esta limpeza do equipamento poderia se dar na quase totalidade das obras, no próprio local onde se operou o equipamento.
[011] O número de obras que um equipamento de bombeamento pode atender durante um dia, depende de inúmeros fatores, muitos dos quais estão fora do controle do prestador do serviço, como por exemplo: horário permitido pela obra para lançamento do concreto, velocidade de lançamento de concreto que é empreendida pela equipe de lançamento, distância do local da obra até a central de concreto, velocidade do trânsito no trajeto até a obra e volume de concreto a ser bombeado.
[012] Assim, se o equipamento permitisse uma limpeza muito mais rápida e com um mínimo residual, se ganharia tempo e se reduziria os custos com insumos operacionais (combustível e demais desgastes de rodagem), evitando o deslocamento para a central no intervalo de cada obra (ou daquelas onde não é possível o descarte).
[013] É importante salientar que normalmente um equipamento de bombeamento realiza duas obras de concretagem de porte pequeno à médio porte, isto em uma jornada diária. Assim, vamos supor que em não retornando à central para a limpeza consiga-se executar mais uma terceira obra, neste caso se aumentou em 50% o volume de obras realizadas pelo equipamento com menos desgaste, menor consumo de combustível, menor geração de resíduos poluentes e também um menor desgaste da equipe de operação.
[014] Tendo em vista todos os inconvenientes que podem ser observados com relação a geração de resíduos após a operação, junto aos equipamentos do estado da técnica, podemos destacar que o produto ora reivindicado apresenta uma construtividade que gera um mínimo resíduo o que facilita a limpeza no próprio local, evitando a necessidade de deslocamento do equipamento.
[015] Por outro lado, cabe destacar que as válvulas mais usuais de mercado utilizam para sua comutação um movimento de translação rotativo, que necessitam de eixo e mancais rotativos para pivotar este movimento, de modo que estes mancais para terem bom funcionamento e boa vida útil, necessitam de lubrificação. Porém, como estas válvulas rotativas ficam instaladas dentro da tremonha de recepção do concreto, estes mancais durante a operação permanecem juntamente com a válvula, submersos no concreto, fato que agrava sua exigência com relação à lubrificação, uma vez que estão em constante contato com a fina e abrasiva calda de cimento do concreto.
[016] Em função desta contaminação, o equipamento exige uma constante lubrificação que serve para repor a lubrificação que seria expelida normalmente em qualquer tipo de mancai em operação, como também para expelir a graxa contaminada pela calda de cimento que se infiltra no mancai. A não observação desta exigência, com relação à constante lubrificação dos mancais, como primeiro dano, pode acarretar uma obstrução do fluxo de lubrificante nos mancais, isso se dá porque o excesso de contaminação da graxa dentro do mancai, causa um endurecimento (perde a fluidez) da graxa.
[017] Assim, se o equipamento for colocado em serviço de manutenção para desobstrução dos mancais entupidos, já se gerou indisponibilidade e custos de mão de obra, de modo que se o problema não for sanado em tempo hábil, o funcionamento do equipamento com lubrificação deficiente, irá gerar um desgaste excessivo em eixos e buchas dos mancais, o que posteriormente implicará em substituição de peças, resultando na parada do equipamento e, consequentemente, gerando custos de mão-de-obra e custos das peças a serem substituídas.
[018] Conforme se pode observar, a lubrificação com injeção de graxa nos mancais das válvulas destes equipamentos é um cuidado permanente, que também gera custos com aquisição e controle de uso de graxa, assim como dos equipamentos de propulsão de graxa. Vale observar também o impacto ambiental destes equipamentos, pois como a necessidade de lubrificação é tão intensa, pode-se imaginar que boa parte desta graxa acaba por contaminar o meio ambiente (solo, águas de rios e córregos, esgotos sem o devido tratamento).
[019] Outro impacto negativo é quanto a insalubridade do operador, pois acaba tendo constante contato com a graxa, e caso não seja o operador, deverá ser algum outro profissional encarregado. Existem sistemas de lubrificação automático que amenizam a constante intervenção do operador, porém além de onerosos exigem um determinado cuidado (abastecer reservatório e quanto à falhas de funcionamento), e pelo fato de se tratar de um sistema que deve ser automático, tende a gerar uma certa omissão do operador. Devido a complexidade deste sistema, possuem significativo custo de implementação e não são imunes à falha de forma que acabam sendo vistos como desvantajoso por muitos proprietários de equipamentos.
[020] Tendo em vista todos os inconvenientes que podem ser observados com relação a necessidade de lubrificação, junto aos equipamentos do estado da técnica, podemos destacar que o produto ora reivindicado apresenta uummaa construtividade que inibe a necessidade de constante lubrificação dos componentes devido a comutação ser realizada por fluido hidráulico. Cabe salientar, que as válvulas dos equipamentos do estado da técnica, na grande maioria, utilizam o fluido hidráulico (no caso óleo hidráulico), para comutação das válvulas, porém alem de possuírem mancais de rotação com ou sem contato com fluído bombeado, possuem inúmeras articulações mecânicas entre os cilindros hidráulicos e os componentes da válvula, e essas articulações necessitam de lubrificação. Já no dispositivo reivindicado, os cilindros ligam-se aos componentes da válvula, para transmitir o movimento de comutação, de forma quase estática, no caso reivindicado pinos e buchas de movimento telescópico que se movimentarão alguns poucos milímetros com a progressão do desgaste das placas de sacrifício.
[021] Outro fator importante de analisarmos, é com relação a comutação dos atuais equipamentos do estado da técnica, que em sua grande maioria trabalham através de uma comutação rotativa. Além disso, estes equipamentos possuem placas de sacrifício (ou placas de desgaste) que são as peças que se sacrificam durante o atrito do movimento de comutação da válvula.
[022] Estas placas normalmente são fabricadas e/ou possuem revestimento de algum material de alta dureza e resistência a abrasão. Após um certo limite de desgaste, estas placas devem ser substituídas, não só com o intuito de manter a capacidade de trabalho do equipamento, bem como manter um desempenho satisfatório.
[023] Assim, a comutação rotativa dos atuais modelos do estado da técnica gera maior desgaste dos componentes, pois devido a forma construtiva destas válvulas as placas, no caso uma seção da mesma peça da placa de desgaste situada mais afastada do eixo de rotação, descrevem um maior curso durante o movimento, em função do maior raio de giro, terão um desgaste mais acentuado. Este desgaste irregular das placas, cria frestas que por sua vez resultam em vazamentos que comprometem o bom desempenho do equipamento, que dependendo do seu nível, podem inviabilizar o funcionamento do equipamento. Como forma de amenizar este inconveniente e gerar um melhor aproveitamento das placas de desgaste, alguns fabricantes recomendam um ajuste periódico, que consiste na rotação de 180° das placas de desgaste que forem possíveis rotar. [024] Além disso, com o intuito de diminuir os vazamentos gerados pelo desgaste das placas de sacrifício (placas de desgaste), os equipamentos mais usuais possuem alguns dispositivos de compensação de desgaste que contam com a compensação por anéis de borracha, que se expandem e empurram uma placa de desgaste contra a outra, atenuando os vazamentos. Outros equipamentos possuem parafusos e/ou porcas além dos anéis de borracha, para realizar um ajuste de uma maior amplitude.
[025] Tendo em vista todos os inconvenientes que podem ser observados com relação a comutação rotativa e o desgaste das placas de sacrifício, junto aos equipamentos do estado da técnica, podemos destacar que o produto ora reivindicado apresenta uma válvula com comutação linear que gera um desgaste muito mais homogêneo, minimizando os vazamentos e conservando um desempenho satisfatório durante toda vida útil das placas de desgaste, e sem a necessidade de intervenções para compensar os desgastes irregulares.
[026] Em pesquisa realizada no estado da técnica identificamos diversos documentos que descrevem válvulas para bombas de concretagem, onde podemos destacar os seguintes documentos:
[027] O documento US3889713 (Wibau. 1972) descreve uma válvula adaptada para uso em condutos através dos quais fluem misturas de construção, tais como misturas de concreto. O aparelho de válvula é construído para cooperação com uma bomba tendo dois pistões em dois cilindros de bomba respectivos. Para este propósito, é fornecido um compartimento de válvula cilíndrico com primeiras portas conectadas à referida bomba, segundas portas conectadas a meios de conduíte de transporte e terceiras portas conectadas a meios de alimentação, bem como um tampão de válvula de duas posições de três membros móvel para frente e para trás em o referido invólucro da válvula.
[028] Este documento citado no estado da técnica possui 3 condutos, sendo um conduto reto de descarga e 2 condutos curvos individuais que não se interligam entre si, possuem 2 orifícios que se conectam com a recepção do fluido e o conduto reto de descarga também se conecta alternativamente a dois orifícios, de modo que fora do involucro estes dois orifícios se unem por uma conexão tubular em forma de ‘Y’ para a descarga em um tubo único de condução. Sendo que esta conexão do tipo Y’ é um obstáculo ao fluxo do fluido, além de restringir a limpeza após operação.
[029] O documento US4046166 (Wibau. 1975) descreve uma válvula especialmente adaptada para uso em condutas através das quais fluem misturas de construção, tais como misturas de concreto. A válvula coopera com uma bomba com pistões em dois respectivos cilindros da bomba. Um compartimento de válvula forma uma câmara de pistão de válvula com paredes planas. O obturador da válvula ou pistão também tem paredes planas para caber na câmara da válvula com as respectivas paredes planas.
[030] Este documento citado nnoo eessttaaddoo ddaa ttééccnniiccaa possui dois condutos de admissão independentes, possui fora do invólucro uma conexão em bifurcação tipo "Y" que interliga os dois orifícios de descarga, nota-se também que o conduto de descarga, quando se conecta a conexão em bifurcação forma uma curvatura em forma de "S" o que compromete o fluxo do fluido e que junto com a bifurcação em "Y, dificulta o acesso para limpeza. Observa-se também, que todas as faces do invólucro, em contato com a válvula, ficam posicionadas em ângulo com relação à face dos cilindros de bombeio, estes ângulos comprometem (ou geram complexidade) para os dispositivos de pressão de vedação/compensação de desgaste das placas de sacrifício.
[031] O documento KR19960008044 (Choe, Kwang-Soo. 1994) descreve um concreto não curado é derramado na tremonha de abastecimento e, na parte inferior da tremonha de alimentação para um par de passagens de fornecimento em comunicação de fluido com, as passagens de fornecimento comunicando-se com o bombeamento de concreto não curado fornecido com um par de passagem de bombeamento do motor, as passagens de alimentação em ambos os lados dos cilindros deslizam individualmente abrindo e fechando a válvula de admissão como um par de válvula de admissão é fornecido.
[032] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula para bomba de concretagem que apresenta quatro cilindros deslizantes que permitem a abertura e fechamento para passagem do produto, porém esta forma construtiva apresenta diversos inconvenientes devido a necessidade constante de lubrificação e o grande desgaste dos componentes devido ao atrito, resultando em vazamentos e constante parada no equipamento. Além disso, este sistema não permite reduzir a geração dos resíduos.
[033] O documento CN 102588268 (Han Guomin. 2012) descreve uma válvula de distribuição que compreende um tubo em forma de S, um mecanismo de acionamento com um eixo e uma placa de olhai, em que o eixo de acionamento está disposto fixamente na parede do tubo em forma de S; o mecanismo de acionamento do eixo está conectado ao eixo de acionamento. O tubo em forma de S pode descarregar e bombear continuamente o concreto durante o processo de troca do tubo em forma de S.
[034] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula para bomba de concretagem dotado por uma movimentação rotativa sobre um eixo que permite o direcionamento do produto de forma contínua, porém esta forma construtiva apresenta diversos inconvenientes devido a necessidade constante de lubrificação e o grande desgaste dos componentes devido ao atrito, resultando em vazamentos e constante parada no equipamento. Além disso, este sistema gera muito resíduo ao final da operação e dificulta a limpeza pelo operador.
[035] O documento CN202273848 (Sany. 2011) descreve um orifício de alimentação, dois orifícios de alimentação/descarga e dois orifícios de bombeamento estão dispostos no corpo da válvula; o núcleo da válvula forma duas passagens de sucção e uma passagem de bombeamento; a passagem de bombeamento tem um tamanho predeterminado na direção de extensão de uma corrediça interna. Quando a válvula de distribuição está em uso, e em qualquer estado da válvula de distribuição, pelo menos um cilindro de transporte é comunicado com o orifício de bombeamento correspondente através da passagem de bombeamento e a válvula distribuidora permite que o sistema de bboommbbeeaammeennttoo bombeie continuamente e ininterruptamente.
[036] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula semelhante a um carretel deslizante, sendo que sua forma construtiva e modo de operação ssee distancia do dispositivo reivindicado, pois este dispositivo se trata de uma espécie de tubo (com devidos circuito internos) deslizando de forma longitudinal dentro de uma camisa cilíndrica, de modo que observamos diversos inconvenientes como: impregnação de calda de cimento entre as partes de contato deslizante, difícil limpeza desta impregnação além de grande sensibilidade ao desgaste, também se observa difícil compensação dos desgastes para manter a vedação.
[037] O documento CN202301262 (Sany. 2011) descreve um dispositivo de acionamento de oscilação, um eixo de acionamento de válvula de distribuição e um primeiro cilindro de óleo de acionamento, em que o mecanismo de acionamento é fornecido com uma extremidade de acionamento de oscilação, o eixo de acionamento da válvula de distribuição está conectado ao mecanismo de oscilação; e o primeiro cilindro de óleo motriz é fornecido com uma haste de pistão que está conectada ccoomm aa extremidade motriz oscilante do mecanismo oscilante de uma maneira motriz.
[038] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula do tipo tubo de desvio “S”, comumente usada pela maioria dos fabricantes de bombas para esta finalidade, de forma que foi alterado o dispositivo de comutação da válvula, ao invés de usar uma alavanca de acionamento do tubo “S” que se conecta (na grande maioria dos fabricantes) aos cilindros através de uma rótula esférica ou de uma rótula tipo olhai e pino, este documento descreve uma transferência de movimento do tipo pinhão e cremalheira, dispositivo este que apresenta um custo de fabricação maior, sendo mais suscetível a desgastes e de mais dispendiosa fabricação.
[039] O documento EP2700852 (Hunan. 2011) descreve uma válvula de distribuição que inclui um invólucro de válvula e um núcleo de válvula localizado na câmara de bombeamento do invólucro de válvula. O núcleo da válvula está rotativamente conectado ao corpo da válvula, formando assim um eixo principal de rotação (O). O invólucro da válvula tem um orifício de descarga em toda a parede do invólucro, um primeiro orifício de sucção e um segundo orifício de sucção.
[040] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula de comutação do tipo rotativa, que descreve uma rotação de um determinado ângulo do dispositivo de forma alternativa, diferente da grande maioria o eixo de rotação desta válvula possui uma orientação vertical, suas características construtivas e funcionais diferem em muito do dispositivo reivindicado. Observamos como inconvenientes, mancais rotativos submersos em concreto, placas de desgaste sensíveis à pequenos desgastes, difícil compensação de desgaste por se tratar de espécies de aletas em formato de meia lua, tipo macho e fêmea, fabricação e manutenção complexa, além de apresentar significativa retenção de concreto pós operação e difícil acesso para limpeza de peças enclausuradas.
[041] O documento EP2436927 (Sany. 2010) descreve uma válvula de distribuição que compreende um corpo de válvula e uma placa de resistência ao desgaste. O corpo da válvula compreende um primeiro tubo de sucção e um primeiro tubo de bombeamento, a extremidade traseira do primeiro tubo de sucção é comunicada com uma saída de um recipiente de material de modo para comunicar o recipiente de material e um cilindro de transporte. A extremidade traseira do primeiro tubo de bombeamento é rotativamente conectada a uma linha de distribuição da bomba de concreto de modo a comunicar o cilindro de transporte e a linha de distribuição.
[042] Este documento citado no estado da técnica descreve uma válvula para bomba de concretagem dotada por uma movimentação rotativa que permite realizar a abertura e fechamento de forma contínua, porém esta forma construtiva apresenta diversos inconvenientes devido a necessidade constante de lubrificação e o grande desgaste dos componentes devido ao atrito, resultando em vazamentos e constante parada no equipamento. Além disso, este sistema gera muito resíduo ao final da operação e dificulta a limpeza pelo operador.
[043] Portanto, 0o presente inventor buscando resolver os inconvenientes do mercado e estado da técnica, desenvolveu uma válvula para bomba de concreto que minimiza a geração de resíduo de forma a facilitar a limpeza no próprio local, inibindo a necessidade de constante lubrificação dos componentes devido a comutação ser realizada por fluido hidráulico, sendo que o fato de utilizar fluído hidráulico, não traz por si novidade, porém a ausência de mancais rotativos e/ou mesmo os existentes, que possuem apenas translação linear, não possui contato direto com o concreto ou calda abrasiva de cimento. Apresenta uma comutação linear que gera um desgaste muito mais homogêneo, minimizando os vazamentos e conservando um desempenho satisfatório durante toda vida útil das placas de desgaste, e sem a necessidade de intervenções para compensar os desgastes irregulares.
[044] Desta forma, é objeto da presente invenção, uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que compreende uma válvula para bomba, do tipo alternativa de duplo pistões, dotada por um conduto de admissão e um conduto de descarga instalados dentro do recipiente da válvula e dispostos junto a uma tremonha de recepção de concreto localizada acima do recipiente, permitindo bombear concreto e demais substâncias pastosas, tal como: lodo, resíduos de mineração, grautes, argamassas, água suja, entre outros. A forma construtiva da válvula gera o mínimo de resíduo retido após a operação do equipamento, melhorando a durabilidade e a eficiência de utilização das bombas, além de reduzir o tempo de limpeza o que resulta em grande redução de custos operacionais, evitando o deslocamento desnecessário do equipamento para a central. Além disso, esta nova construtividade resulta em uma válvula que realiza um movimento de translação linear que reduz o desgaste dos componentes e minimiza a necessidade manutenção no equipamento, pois sua forma construtiva não necessita de constante lubrificação.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[045] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê uma estrutura recipiente da válvula hermética dotada por tampa parafusada a estrutura e que apresenta bocal e pontos de suspiro, na face posterior apresenta um tubo descarga e na porção frontal tubos de bombeio.
[046] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê uma estrutura que é dotada na porção interna por um conduto de admissão interligado a um conduto de descarga, sendo que cada conduto é dotado por placas de desgaste.
[047] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê um o conduto de admissão dotado por uma placa frontal que possui três orifícios circulares orientados em um mesmo alinhamento, sendo que os orifícios das extremidades são canalizados em um dos lados da placa, por tubos curvos em forma de “joelho”, a outra extremidade destes tubos curvos, juntam-se entre si formando uma nova abertura em formato oblongo e o orifício circular central desta placa, possui uma projeção que permite a conexão de forma telescópica do conduto de descarga.
[048] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê um conduto de descarga que apresenta um corpo afunilado dotado em sua porção frontal por uma abertura de formato circular e na porção posterior por uma abertura de formato oblongo.
[049] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê um conduto que apresenta bocais cilíndricos, dispostos em ambas as laterais, que se conectam aos bocais do conduto de forma telescópica através uma mola que mantem as placas de desgaste pressionadas contra as paredes da estrutura.
[050] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê uma estrutura da válvula que apresenta em sua porção frontal saliências dispostas nas porções superior e inferior de disposição e alojamento dos cilindros comutadores.
[051] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê cilindros comutadores que são fixados e posicionados na porção interna da estrutura através de pontos de fixação para conexão com o fluxo hidráulico.
[052] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê cilindros hidráulicos comutadores, de dupla ação de haste dupla passante, dotados por hastes conectadas em suas extremidades junto as projeções da placa frontal do conduto de admissão e camisa dotada por projeções fixadas junto aos pontos da estrutura e conectada ao fluxo hidráulico para promover a movimentação linear das hastes e dos condutos.
[053] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê um conduto de descarga que apresenta declividade em relação aos cilindros de bombeio.
[054] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê em uma segunda forma construtiva, um sistema recirculatório da água da estrutura, por meio de uma bomba d’água, que envia esta água para um circuito externo, e neste circuito passa por um sistema de filtragem para reter os resíduos.
[055] É característica da presente invenção uma válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo que provê opcionalmente, o bocal do orifício de admissão se conectar a uma tubulação de tubos rígidos ou alguma mangueira flexível, com a finalidade de ter a tremonha remota, ou mesmo de se utilizar a tubulação para succionar fluído de algum local de difícil acesso.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[056] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva da válvula para bomba de concretagem montada e a figura 1A apresenta a perspectiva posterior da válvula para bomba de concretagem montada.
[057] A figura 2 apresenta a vista frontal da válvula para bomba de concretagem montada.
[058] A figura 3 apresenta a vista lateral da válvula para bomba de concretagem montada. [059] A figura 4 apresenta a vista superior da válvula para bomba de concretagem montada.
[060] A figura 5 apresenta a vista inferior da válvula para bomba de concretagem montada.
[061] A figura 6 apresenta a vista em perspectiva da válvula para bomba de concretagem, detalhando os componentes internos.
[062] A figura 7 apresenta a vista em perspectiva superior da válvula para bomba de concretagem, detalhando os componentes internos.
[063] A figura 8 apresenta a vista em perspectiva inferior da válvula para bomba de concretagem, detalhando os componentes internos.
[064] A figura 9 apresenta a vista lateral da válvula para bomba de concretagem, detalhando os componentes internos.
[065] A figura 10 apresenta a vista lateral da válvula para bomba de concretagem, detalhando os componentes internos.
[066] A figura 11 apresenta a vista explodida da estrutura da válvula e dos componentes internos, detalhando sua construtividade.
[067] A figura 12 apresenta a vista em perspectiva do conduto de admissão conectado ao conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade.
[068] A figura 13 apresenta a vista lateral do conduto de admissão conectado ao conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade.
[069] A figura 14 apresenta a vista frontal do conduto de admissão conectado aaoo conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade.
[070] A figura 15 apresenta a vista em perspectiva inferior do conduto de admissão conectado ao conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade. [071] A figura 16 apresenta a vista superior do conduto de admissão conectado aaoo conduto de descarga ee cilindros comutadores, detalhando a construtividade.
[072] A figura 17 apresenta a vista em perspectiva posterior do conduto de admissão conectado ao conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade dos componentes.
[073] A figura 18 e 18A apresentam as vistas em perspectiva do conduto de descarga detalhando sua construtividade.
[074] A figura 19 apresenta a vista lateral em corte do conduto de admissão conectado ao conduto de descarga e cilindros comutadores, detalhando a construtividade dos bocais e mola.
[075] A figura 20 apresenta a vista superior da válvula para bomba de concretagem de forma a detalhar os componentes internos e a movimentação linear para o lado esquerdo.
[076] A figura 21 apresenta a vista superior da válvula para bomba de concretagem de forma a detalhar os componentes internos e a movimentação linear para o lado direito.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[077] A válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo, objeto da presente invenção, compreende uma estrutura recipiente da válvula (10) dotada nnaa porção superior por uma tampa (11) aparafusada que tem por objetivo permitir a abertura, no caso para instalação e remoção do conduto de admissão, e para inspeção, limpeza e troca de peças de desgaste, dita tampa (11) que apresenta uma abertura (111).
[078] Na face posterior da estrutura (10) é disposto um tubo descarga (12) e uma tampa (121) aparafusada que tem por objetivo permitir a abertura, no caso para instalação e remoção do conduto de descarga, e para inspeção, limpeza e troca de peças de desgaste. Na porção frontal a estrutura (10) apresenta tubos de bombeio (13) e (13A), sendo que a tampa (11) é parafusada junto ao recipiente (10) de forma a permitir o acesso ao interior quando necessário.
[079] A estrutura (10) permite a disposição da tremonha (não representada) de recepção do concreto junto abertura (111) disposta na porção superior de forma que o concreto é direcionado ao interior do conduto de admissão da estrutura (10) por gravidade.
[080] A estrutura (10) é hermética de forma que é desenvolvida para trabalhar inundada em água, sendo dotada por pontos de suspiro (112) dispostas na tampa (11) para equalização de pressões e ponto de drenagem (103) junto a porção inferior do recipiente (10), dita tampa (11) que permite o acesso aos componentes internos.
[081] A estrutura (10) é dotada na porção interna por um conduto de admissão (20) interligado a um conduto de descarga (30), de modo que cada conduto é dotado por placas de desgaste (21) e (31).
[082] A placa de desgaste (21) é disposta entre o conduto de admissão (20) e os tubos de bombeio (13) e (13A) da estrutura (10) de forma a evitar o contato direto entre o conduto (20) e a estrutura (10), sendo que a placa de desgaste (21) é a que sofre com o atrito da comutação linear do conjunto.
[083] A placa de desgaste (31) é disposta entre o conduto de descarga (30) e o tubo de descarga (12) da estrutura (10) de forma a evitar o contato direto entre o conduto (30) e a estrutura (10), sendo que a placa de desgaste (31) é a que sofre com o atrito da comutação linear do conjunto.
[084] O conduto de admissão (20) é dotado por uma placa frontal (22) dotada por projeções (221) em suas extremidades e dotado por duas aberturas (23) nas extremidades conectadas entre si através de um tubo (24), dito tubo (24) que apresenta uma abertura (241) dotada por uma placa de desgaste (242) que se mantem alinhada junto a abertura (111 ) da tampa (11).
[085] A placa frontal (22) do conduto (20) apresenta ainda uma abertura (25) dotada por uma projeção (251) que permite a conexão do conduto de descarga (30).
[086] O conduto de descarga (30) apresenta um corpo afunilado dotado em sua porção frontal por uma abertura (32) de formato circular e na porção posterior por uma abertura (33) de formato oblongo, dita abertura (32) que se encaixa junto a projeção (251) da abertura (25). A abertura (33) dotada pela placa de desgaste (31) é alinhada junto ao tubo de descarga (12) de forma que seu formato oblongo permite que conforme a movimentação da válvula o conduto (30) fique sempre alinhado ao tubo (12), de acordo com as figuras 18 e 18A.
[087] O conduto (20) dotado pela placa frontal (22) e aberturas (23) e (25) é alinhado aos tubos de bombeio (13) e (13A) de forma que a movimentação do conjunto é realizada através de uma comutação linear realizado através de cilindros comutadores (40) conectados junto as projeções (221) da placa (22) através de pinos (222), de modo a permitir a movimentação dos condutos (20) e (30) no interior da estrutura da válvula (10).
[088] O conduto (20) apresenta bocais cilíndricos (26), dispostos em ambas as laterais, que se conectam aos bocais (34) do conduto (30) de forma telescópica através uma mola (261) que mantem as placas de desgaste (21) e (31) constantemente pressionadas contra as paredes da estrutura (10), resultando em um sistema de expansão permanente de grande amplitude de forma a manter os condutos (20) e (30) sempre ajustados apesar do desgaste natural das placas (21) e (31).
[089] Este par (26) e (34) de bocais cilíndricos que se conectam de forma telescópica e alojam as molas (261), além de terem a finalidade de gerar uma pressão de contato entre os condutos (20) e (30) junto as respectivas paredes da estrutura (10), exercem uma outra finalidade que é a de transmitir o movimento de comutação a partir do conduto de admissão (20) acionado pelo par de cilindros comutadores (40) para o conduto de descarga (30). Também servem para eliminar a possibilidade do movimento de rotação, caso o conduto de descarga (30) se conectasse ao conduto de admissão (20) apenas através da projeção (251). Além disso, também servem para minimizar a tendência de flexão que existe entre os dois condutos (20) e (30), durante a comutação a válvula.
[090] As molas (261) do tipo espiral (helicoidais) podem ser substituídas por molas do tipo prato (não representadas), de modo a manter as mesmas características funcionais.
[091] A estrutura da válvula (10) apresenta em sua porção frontal saliências (101) dispostas nas porções superior e inferior de forma a permitir a disposição e alojamento dos cilindros comutadores (40).
[092] Os cilindros comutadores (40) são fixados e posicionados na porção interna da estrutura (10) através de pontos de fixação (102) que permitem a conexão com o fluxo hidráulico para movimentação.
[093] Os cilindros comutadores (40) de dupla ação de haste dupla passante são dotados por hastes (41) conectadas em suas extremidades junto as projeções (221) e camisa (42) dotada por projeções (421) fixadas junto aos pontos (102) da estrutura (10) e conectada ao fluxo hidráulico para promover a movimentação linear das hastes (41), conforme demonstrado na figura 17.
[094] O funcionamento da válvula para bomba de concretagem de mínimo resíduo ocorre através do descarregamento do concreto dentro da tremonha (não representada) disposta junto a abertura (111) da tampa (11) da estrutura (10), onde o concreto escoa por gravidade para dentro do conduto de admissão (20) através da abertura (241) do tubo (24).
[095] A válvula estando neste estado de acoplamento, inicia-se então um ciclo de enchimento do cilindro de bombeio (13), sendo que o enchimento deste cilindro (13) se dá pela sucção do embolo (não representado) dentro do cilindro de bombeio (13) e quando o embolo dentro do cilindro atinge o final de seu curso, este estado é detectado por um sensor (não representado) que envia um sinal para a central hidráulica do equipamento, que por sua vez aciona simultaneamente a comutação da válvula de bombeio. Durante o curso do embolo de enchimento do cilindro de bombeiro (13), ocorre simultaneamente e na mesma taxa de enchimento deste último, o movimento de esvaziamento do cilindro de bombeio (13A).
[096] Observe que no estado anterior à comutação, o fluxo de esvaziamento do cilindro de bombeio (13A), é conduzido para dentro do conduto de descarga (30), sendo que uma das extremidades do conduto de descarga (30) se conecta nos dois estados de comutação, ao tubo de descarga (12), de modo que o tubo de descarga (12) será acoplado à tubulação de condução de concreto. Estes dois estados de curso do embolo de bombeio, como os dois estados de comutação da válvula, se alternam interruptamente durante o processo de bombeio. [097] Para a operação de retorno da bomba, ou seja, para a inversão do fluxo, em que o equipamento passa a succionar da tubulação de condução de concreto, através do tubo de descarga (12), e conduzir o fluído bombeado para dentro da tremonha, basta inverter a sequência de comutação da válvula através do acionamento de um determinado comando, que aciona uma válvula hidráulica que inverte a sequência de acionamento do conjunto da válvula de bombeio.
[098] Neste modo o cilindro de transporte que está descarregando (esvaziando), passa a permanecer acoplado ao conduto de admissão (20) e o cilindro de transporte que está succionando (enchendo), passa a permanecer acoplado ao conduto de descarga (30). Estes estados de comutação se alternam interruptamente durante o processo de retorno.
[099] Após o término de uma operação de bombeamento de concreto, diferente da maioria das bombas utilizadas no mercado, a bomba com válvula de mínimo resíduo não possui uma tampa na parte inferior de tremonha para evacuação do resíduo que fica retido na mesma e que é despejado no chão, de modo que basta bombear até esgotar todo o concreto de dentro da tremonha, para algum local dentro do canteiro de obras, ou até mesmo no ponto de lançamento do concreto.
[0100] Como a quantidade de concreto retida na válvula de mínimo resíduo é muito pequena, um esguicho com água pressurizada e com pouca quantidade de água, é suficiente para concluir a limpeza do equipamento.
[0101] Uma vez concluída a limpeza de operação da válvula e cilindros de bombeio, procede-se a drenagem do recipiente da válvula, o qual está abastecido com água e drena-se com uma válvula/registro (não representada) de esgotamento que será acoplada ao bocal (103) disposta na porção inferior da estrutura (10).
[0102] O recipiente da válvula, onde se encontra os condutos (20) e (30), deve sempre ser enchido com água limpa no início de cada operação, e drenado ao fim. O recipiente da válvula inundado em água, tem por finalidade mantê-lo limpo, removendo resíduos que se propagam por entre os conjuntos de placas de desgaste (21), (31) e (242). Estes resíduos será apenas a fina calda de cimento que irá se diluir na água em que os condutos se encontram submersos, e será removido com a substituição da água após cada evento de concretagem.
[0103] Em uma segunda forma construtiva, é previsto para remoção desta calda de cimento que se dilui na água do recipiente, a possibilidade de se utilizar um sistema recirculatório da água do recipiente, por meio de uma bomba d’água, que envia esta água para um circuito externo, e neste circuito passa por um sistema de filtragem para reter os resíduos.
[0104] Outra característica construtiva deste projeto, e muito vantajosa para o procedimento de limpeza, é a declividade que o conduto de descarga (30) apresenta em relação aos cilindros de bombeio, favorecendo o escoamento da água com os resíduos por gravidade.
[0105] Nesta descrição de funcionamento da válvula consideramos sua aplicação para bombas alternativas de duplo cilindros, destinada à bombeio de concreto e demais substâncias pastosas, sendo que a válvula então possui dois estados (duas posições de comutação) de funcionamento, conforme demonstrado nas figuras 19 e 20.
[0106] De forma alternativa, o bocal do orifício de admissão (111) da tampa (11) pode se conectar a uma tubulação de tubos rígidos ou alguma mangueira flexível, ao invés da tremonha, com a finalidade de ter a tremonha remota, ou mesmo de se utilizar a tubulação para succionar fluído de algum local de difícil acesso.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO caracterizado por compreender uma estrutura recipiente da válvula (10) hermética, inundada em água, é dotada por tampa (11) parafusada a estrutura e que apresenta bocal (111) e pontos de suspiro (112), na face posterior apresenta um tubo descarga (12) e na porção frontal tubos de bombeio (13) e (13A), dita estrutura (10) que é dotada na porção interna por um conduto de admissão (20) interligado a um conduto de descarga (30), sendo que cada conduto é dotado por placas de desgaste (21) e (31); o conduto de admissão (20) é dotado por uma placa frontal (22) com projeções (221) em suas extremidades e por duas aberturas (23) nas extremidades conectadas entre si através de um tubo (24), dita placa frontal (22) que apresenta uma abertura (25) dotada por uma projeção (251) que permite a conexão do conduto de descarga (30); o conduto de descarga (30) apresenta um corpo afunilado dotado em sua porção frontal por uma abertura (32) de formato circular e na porção posterior por uma abertura (33) de formato oblongo, dita abertura (32) que se encaixa junto a projeção (251) da abertura (25); o conduto (20) apresenta bocais cilíndricos (26), dispostos em ambas as laterais, que se conectam aos bocais (34) do conduto (30) de forma telescópica através uma mola (261) que mantem as placas de desgaste (21) e (31) pressionadas contra as paredes da estrutura (10); a estrutura da válvula (10) apresenta em sua porção frontal saliências (101) dispostas nas porções superior e inferior de disposição e alojamento dos cilindros comutadores (40) que são fixados e posicionados na porção interna da estrutura (10) através de pontos de fixação (102) para conexão com o fluxo hidráulico, ditos cilindros comutadores (40), de dupla ação de haste dupla passante, são dotados por hastes (41) conectadas em suas extremidades junto as projeções (221) e camisa (42) dotada por projeções (421 ) fixadas junto aos pontos (102) da estrutura (10) e conectada ao fluxo hidráulico para promover a movimentação linear das hastes (41) e dos condutos (20) e (30).
2. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por os pontos de suspiro (112) dispostos na tampa (11) equalizarem as pressões internas da estrutura (10).
3. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a placa de desgaste (21) ser disposta entre o conduto de admissão (20) e os tubos de bombeio (13) e (13A) da estrutura (10) de forma a evitar o contato direto entre o conduto (20) e a estrutura (10), sendo que a placa de desgaste (21) é a que sofre com o atrito da comutação linear do conjunto.
4. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a placa de desgaste (31) ser disposta entre o conduto de descarga (30) e o tubo de descarga (12) da estrutura (10) de forma a evitar o contato direto entre o conduto (30) e a estrutura (10), sendo que a placa de desgaste (31) é a que sofre com o atrito da comutação linear do conjunto.
5. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o tubo (24) apresentar uma abertura (241) dotada por uma placa de desgaste (242) que se mantem alinhada junto a abertura (111 ) da tampa (11).
6. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a abertura (33) ser dotada pela placa de desgaste (31) que é alinhada junto ao tubo de descarga (12) de forma que seu formato oblongo permite que o conduto (30) fique alinhado ao tubo (12).
7. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o conduto (20) dotado pela placa frontal (22) e aberturas (23) e (25) ser alinhado aos tubos de bombeio (13) e (13A) de forma que a movimentação do conjunto é realizada através de uma comutação linear realizado através de cilindros comutadores (40) conectados junto as projeções (221) da placa (22) através de pinos (222), realizando a movimentação dos condutos (20) e (30) no interior da estrutura da válvula (10).
8. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os bocais (26) e (34) gerar uma pressão através das molas (261) que geram uma força de repulsa entre os dois condutos de forma promover a compressão das placas de desgaste.
9. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os bocais (26) e (34) transmitir o movimento de comutação a partir do conduto de admissão (20) acionado pelo par de cilindros comutadores (40) para o conduto de descarga (30).
10. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os bocais (26) e (34) eliminarem a possibilidade do movimento de rotação, caso o conduto de descarga (30) se conectasse ao conduto de admissão (20) apenas através da projeção (251).
11. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os bocais (26) e (34) servem para minimizar a tendência de flexão que existe entre os dois condutos (20) e (30), durante a comutação a válvula.
12. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por opcionalmente, as molas (261) do tipo espiral serem substituídas por molas do tipo prato (não representadas).
13. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o conduto de descarga (30) apresentar declividade em relação aos cilindros de bombeio (13) e (13A).
14. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado ppoorr eemm uummaa segunda forma construtiva, se utiliza um sistema recirculatório da água da estrutura (10), por meio de uma bomba d’água, que envia esta água para um circuito externo, e neste circuito passa por um sistema de filtragem para reter os resíduos.
15. VÁLVULA PARA BOMBA DE CONCRETAGEM DE MÍNIMO RESÍDUO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por opcionalmente, o bocal do orifício de admissão (11) pode se conectar a uma tubulação de tubos rígidos ou alguma mangueira flexível, com a finalidade de ter a tremonha remota, ou mesmo de se utilizar a tubulação para succionar fluído de algum local de difícil acesso.
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