TRANSPORTADORA

[001 ] A presente patente de invenção, que se insere no campo de grampos e dispositivos para correias, especificamente correias transportadoras ou de transmissão de energia, se refere a dispositivo para união permanente das extremidades destas correias, que confere maior estabilidade na transmissão, auxilia no aumento da vida útil, bem como evita a necessidade de manutenções corriqueiras nas mesmas, sendo composto por três tipos de componentes principais que se interligam em pontos específicos.

[002] No estado da técnica, faz parte do conhecimento comum, que a finalidade de uma correia transportadora é movimentar materiais particulados para locais distintos. Estas correias são construídas a partir de uma carcaça destinada a suportar o esforço de tração longitudinal gerado pelo somatório do(a): peso próprio, peso do material transportado e força de atrito com as partes móveis.

[003] Como as correias fazem parte de um mecanismo de transporte contínuo, existe uma associação com diversos rolos que lhe permitem operar em circuito fechado, exigindo assim máxima flexibilidade da correia, a fim de contorná-los. Desse modo, várias soluções já foram desenvolvidas com o intuito de promover a união das extremidades das correias, nas quais as mais usuais são baseadas em processo de vulcanização a quente, processo de vulcanização a frio (adesivo de contato) ou processos mecânicos.

[004] Desafortunadamente, todos os processos supracitados possuem diversas deficiências que tornam a solução dispendiosa e pouco eficiente. No processo de vulcanização a quente necessita-se de equipamentos de grande porte, demandando consequentemente um longo prazo de execução. No caso da vulcanização a frio, apesar de serem empregadas somente ferramentas manuais, há a necessidade de considerável tempo de cura do adesivo, no qual o transportador fica inoperante, além disso, percebe-se também um elevado índice de abertura nas arestas transversais. [005] Os processos mecânicos dividem-se basicamente em: Uniões integralmente metálicas ou uniões com compósitos fabricados em elastômeros e tecidos, ambos fixados na correia por meio de parafusos, rebites, unhas ou grampos.

[006] Nestes processos mecânicos, observamos basicamente os seguintes pontos deficientes: Excessiva rigidez do elemento de união, principalmente nos artefatos integramente metálicos, frente à baixa flexibilidade quando se movimentam sobre os rolos, incitando o arrancamento do componente de fixação. Ademais, costuma-se verificar corriqueiramente a formação de micro fissuras junto aos orifícios de passagem do componente fixador, independente de qual seja.

[007] Com um foco principal na flexibilização dos artefatos para união, surgiram-se as uniões com compósitos de matriz elastomérica e tecidos, empregando elastômeros de alta flexibilidade, como a borracha, e desenvolvendo diferentes modos de trançagem ou disposição do tecido no interior dos artefatos. Porém, mesmo com um ganho de desempenho e de vida útil, a tendência ao arrancamento não foi solucionada por completo.

[008] É importante ressaltar que quando uma correia se desloca na direção do fluxo de material, observamos que suas extremidades tem a natural tendência em manter uma trajetória retilínea e por consequência concentrar o esforço de arrancamento nos componentes de fixação do artefato de união.

[009] Na patente US5573470, cuja descrição é aqui incorporada por referência, o autor descreve um dispositivo de união na forma“H” que compreende anilhas e cabos. Os cabos, por sua vez, dispostos de forma cruzada no interior do dispositivo formam laços em torno das anilhas. Através das anilhas, são introduzidas unhas, rebites, grampos, parafusos ou qualquer outro dispositivo com uma haste projetada para transpassar a parte superior do dispositivo, a correia e finalmente alcançar a parte inferior do dispositivo unindo assim, em seu interior, as extremidades da correia. [010] Posteriormente, perceberam-se diversas limitações do dispositivo desenvolvido por esta Patente, tais como: Impossibilidade de unir, com um único modelo de artefato, correias com diferentes espessuras entre si, posto que o perfil“H” não permite tais variações; Processo de fabricação complexo e oneroso; Rigidez excessiva do artefato, que impede a conformação nas correias côncavas; Número elevado de falhas pontuais causadas pela tensão dos cabos sobre as anilhas, com inquestionáveis reflexos nos orifícios, reduzindo-lhes a resistência à tração.

[011 ] Por estas razões, o mesmo inventor, em sua patente US6601698 abandonou a ideia dos cabos, versando então sobre o emprego de reforços têxteis com amarrações relativamente soltas, a fim de torná-los mais elásticos. Outra característica adicional apresentada foi a possibilidade de, durante a montagem do dispositivo, angular as fibras dos tecidos em 45 graus.

[012] No entanto, os inventores anteviram, no próprio relatório da Patente US6601698, que tais alterações não resolveriam completamente o problema das lesões nos reforços e na própria correia. Isso ocorre principalmente porque não há nesta invenção um elemento que auxilie na conformação no momento em que o conjunto correia + dispositivo entram no rolo. E, além disso, o uso de parafusos autoatarrachantes, que forçam a construção de rosca nas alinhas inferiories, não possibilitam uma resistência ao arrancamento totalmente adequada às condições de operação.

[013] Com o intuito de solucionar os problemas descritos e criar uma solução eficiente e duradora para a união de correias transportadoras, criou-se um dispositivo composto dos seguintes componentes principais: tala superior, tala inferior, parafusos específicos, e auxiliares de conformação, que, quando associados, permitem a diminuição dos esforços mecânicos de arrancamento por meio de características estruturais específicas, bem como o aumento da resistência ao arrancamento do dispositivo em si, devido às engenhosidades dos parafusos e porcas. [014] Além disso, é importante ressaltar que o estado de tensões mecânicas presentes numa correia transportadora, exige que os reforços dispostos no interior do dispositivo tenham no mínimo a resistência mecânica nominal da própria correia. Para possibilitar essa paridade de resistência e características entre correia e dispositivo, associam-se tecidos de reforço, que se aproximam ao máximo as características da correia, no que tange ao tipo de fibra, tipo de amarração, quantidade de camadas, e angulação das fibras.

[015] O dispositivo em questão necessita de um elemento que auxilie na conformação da correia, no momento de transposição dos rolos, sendo este elemento denominado auxiliar de conformação. Esse(s) auxiliar(es) possuem a finalidade principal de imprimir a tensão necessária para que a extremidade da correia adentre o rolo de forma sustentada. Para conseguir esse efeito, é executada uma ligação entre a face inferior de uma extremidade da correia e a face superior da outra extremidade.

[016] Em função dos rolos dispostos no lado inferior do transportador, sejam de retorno ou do sistema tensor, bem como no caso de correias reversas, é necessário que haja dois elementos auxiliares de conformação, dispostos de forma inversa, de modo a se cruzarem por toda a aresta transversal da união.

[017] Os parafusos utilizados na constituição do dispositivo possuem roscas com ângulo de flanco em 45°, propiciando-lhes maior área de engajamento em comparação com as roscas comuns de 60° e, além disso, possui a extremidade cónica com ângulo de flanco invertido, o que lhe permite auto perfurar a correia. Deste modo, o nível de torque é aumentado possibilitando maior resistência ao arrancamento.

[018] Os parafusos fixadores possuem rosca métrica, que possuem mínimo passo e, portanto, também são mais resistentes, assim como as porcas que se acoplam ao mesmo. Estas porcas possuem cravos que penetram os elementos têxteis de reforço, evitando que girem no momento em que os parafusos são torqueados, e ainda possuem um relevo central que amplia à área de interferência com o parafuso. Todas essas características interelacionadas dos parafusos com as porcas convergem para uma maior resistência ao arrancamento.

[019] As talas, que são os elementos externos principais do dispositivo, se interligam com os elementos auxiliares de conformação e com os tecidos de reforço, através de camadas de borracha, desenvolvidas e inseridas por um processo de vulcanização ou adesão. As camadas de borracha intermediárias têm a função de auxiliar na resistência ao impacto do material transportado sobre o dispositivo de união de correias.

[020] Alguns detalhes construtivos também são importantes para conferir as propriedades e desempenho adequado do dispositivo, destacando-se os cortes oblongos, que evitam um contato direto com as anilhas (6) inseridas na tala superior (2), bem como com as porcas (8) inseridas na tala inferior (3) e, por conseguinte, eliminam as tensões pontuais sobre estes elementos. Isso garante que os elementos de fixação não sejam forçados, evitando as indesejadas lesões causadas pela tensão sobre as anilhas, com inquestionáveis reflexos nos orifícios.

[021 ] Reportando-se as figuras anexas e suas indicações alfanuméricas, percebe-se que a Figura 1 mostra a vista da planta do dispositivo para união das extremidades de uma correia, por uma linha de união (1 ), conforme descrito anteriormente, indicando: A tala superior (2), o elemento auxiliar de conformação do lado direito (4A), o elemento auxiliar de conformação do lado esquerdo (4B), o elemento de reforço da tala superior (5A), o elemento de reforço da tala inferior (5B), a anilha (6) da tala superior para acomodação da cabeça do parafuso, o parafuso de fixação (7), e a porca na tala inferior para travamento do parafuso (8).

[022] A Figura 2 mostra a vista da perspectiva do corte AA, indicado na Figura anterior (Figura 1 ). Nessa vista, observamos principalmente o elemento auxiliar de conformação do lado direito (4A) e o elemento auxiliar de conformação do lado esquerdo (4B). Os elementos de conformação (4A)(4B) se cruzam na parte central do dispositivo, promovendo a ligação entre a face inferior de uma extremidade da correia e a face superior da outra extremidade.

[023] A Figura 3 mostra o dispositivo de união de correias (C) em vista explodida, detalhando os parafusos fixadores (7) com a rosca métrica de 45 ^Q , a serem dispostos nas anilhas (6) da tala superior (2), contendo esta, seu respectivo elemento de reforço (5A), bem como as porcas (8) dispostas na tala inferior (3) contendo esta, seu respectivo elemento de reforço (5B), dois elementos auxiliares de conformação (4A)(4B), dispostos de forma inversa, de modo a se cruzarem por toda a aresta transversal da união.

[024] A Figura 4 mostra em perspectiva o dispositivo de união de correia (C) parcialmente montado. Destacam-se os cortes oblongos (9A)(9B) nos auxiliares de conformação tanto na parte superior (4A), quanto na parte inferior (4B), bem como os elementos de reforço (5A)(5B) da tala superior (2) e da tala inferior (3), respectivamente.

[025] A Figura 5 detalha, na tala inferior (3), a interligação do tecido de reforço (5B) e dos elementos auxiliares de conformação (4B) contendo os cortes oblongos (9B), por camadas de borrachas (10), constituídas pelo processo de vulcanização ou adesão. A mesma constituição ocorre na porção superior do dispositivo.

[026] A Figura 6 detalha a fase inicial de montagem do dispositivo para união de correias, mostrando que se devem conectar primeiramente dois ou mais parafusos (7) de um dos lados do dispositivo, sem promover o aperto, com a intenção de garantir o alinhamento. Em seguida, introduz-se o dispositivo em uma das extremidades da correia (C), devidamente alinhado pelas bordas, de modo que os elementos auxiliares de conformação (4A)(4B) sobreponham à face superior e que a aresta transversal esteja sob a linha central do dispositivo. A partir daí, executa-se a fixação na 1 ° linha dos parafusos (7), iniciando pelo centro do dispositivo em direção as laterais direita e esquerda, concomitantemente. Na 2 linha de parafusos, os mesmos (7) devem ser montados na linha de centro (metade) da distância entre os furos da linha, seguindo-se a mesma lógica explicada anteriormente.

[027] A Figura 7 detalha a fase intermediária de montagem do dispositivo, na qual se retira os parafusos de alinhamento da fase inicial, para colocar todos os parafusos (7) no lado restante, seguindo os mesmos passos e recomendações da fase inicial, no que tange ao alinhamento e a ordem de fixação dos parafusos.

[028] A Figura 8 detalha a fase final de montagem do dispositivo, com a promoção do aperto final dos parafusos (8), mantendo a consonância com a linha de união, bem como o corte dos excedentes dos elementos auxiliares de conformação (4A)(4B).