BRPI0618535A2 - rolo para compactar uma superfìcie, em particular para construção de rodovias e método para o uso de um rolo - Google Patents

Abstract

ROLO PARA COMPACTAR UMA SUPERFìCIE, EM PARTICULAR PARA CONSTRUçãO DE RODOVIAS E METODO PARA O USO DE UM ROLO. Um rolo para compactar uma superficie, em particular para a construção de rodovias, compreendendo um corpo de rolo com um eixo central. O corpo do rolo é constituído de uma pluralidade de compartimentos (2), os compartimentos (2) sendo providos distribuídos no sentido circunferente em tomo do eixo central. Particularmente, cada compartimento (2) compreende pelo menos uma câmara de fluido (3). Mais especificamente, as câmaras de fluido (3) nos compartimentos (2) estão em comunicação de fluxo.

Description

"ROLO PARA COMPACTAR UMA SUPERFÍCIE, EM PARTICULAR PARA CONSTRUÇÃO DE RODOVIAS E MÉTODO PARA O USO DE UM ROLO"

A invenção refere-se a um rolo para compactar ou tamponar uma sub- superfície, particularmente para a construção de rodovias.

Para a construção de rodovias e construir novos terrenos desportivos e similares a sub-superfície é correntemente munida temporariamente de um compacto de areia. Este atende à finalidade de tornar compacto o peso da areia da sub-superfície. Neste processo o compacto de areia pressiona a água para fora da sub-superfície e comprime a massa da sub- superfície. Após a compactação desejada da sub-superfície ter ocorrido, o compacto de areia é mais uma vez removido, após o que, dependendo da aplicação final desejada, a sub-superfície pode ser asfaltada, gramada ou similar.

A desvantagem aqui é que grandes quantidades de areia têm de ser trazidas porque um leito de areia que tem um metro ou mais de espessura é freqüentemente requerido para este método. E muito trabalhoso aplicar este leito de areia. Tal leito de areia então tem de ali permanecer por um longo tempo, em particular entre 90 e 450 dias a fim de obter a compactação desejada. Finalmente a grande quantidade de areia tem de ser removida de novo antes da via, pista esportiva ou similar considerada poder ser posteriormente construída. Acima de tudo, este método de compactação é um processo dispendioso, trabalhoso e demorado.

Como uma alternativa ao processo acima mencionado, um tipo diferente de corpo de compactação, tal como um rolo pode também ser usado para compactar a sub-superfície. Diversos rolos com os quais as sub- superfícies podem ser compactadas são conhecidos, Os rolos em causa genericamente consistem de um rolo cilíndrico metálico que é girante m torno de um eixo rotativo formando parte de um veículo. Sobre o topo de seu próprio peso, o cilindro rolante é adicionalmente carregado por uma parte do peso do veículo. Se desejado, o rolo cilíndrico é também produzido mais pesado a partir do interior de maneira a aumentar o peso.

Por exemplo, o documento US 3 662 657 apresenta um rolo de turfa para um trator, no qual corpos de rolos cilíndricos que podem substituir as rodas traseiras do trator são usados. Neste caso cada corpo de rolo compreende um rolo cilíndrico contendo um compartimento de água concêntrico que é cheio de água. Os corpos de rolo compreendem um oco central em torno do eixo geométrico, por intermédio do qual eles podem ser montados sobre os respectivos cubos de roda. O compartimento não é cheio com água até após os corpos de rolo terem sido montados sobre os cubos de roda.

A desvantagem aqui mais uma vez é que estes corpos de rolo carregados com fluido são ainda relativamente grandes e, por conseguinte, de difícil manejo. Para outros tipos de aplicações além de laminar solo, tal como a construção de rodovias acima mencionada, a construção de terrenos desportivos e semelhantes, uma pressão de rolo maior é com freqüência exigida. Isto aumentaria a dimensão de um rolo de acordo com a patente US 3.662.657 e conseqüentemente torna o rolo ainda mais difícil de manuseio.

O objetivo da presente invenção é superar as desvantagens acima mencionadas pelo menos parcialmente, ou proporcionar uma alternativa utilizável.

Este objetivo é alcançado por um rolo de acordo com a reivindicação 1. O rolo aqui compreende um corpo de rolo que pode ser rolado sobre uma sub-superfície de maneira a exercer uma pressão compactadora sobre a mesma. O corpo de rolo é constituído de uma pluralidade de compartimentos se estendendo na direção axial, que são montados distribuídos na direção circunferente em torno de um eixo central. Os compartimentos do rolo de preferência são interligados de tal maneira a serem facilmente amovíveis, e eles podem então ser montados e desmontados in situ, e podem ser transportados separadamente uns dos outros. Isto torna fácil e rápido ò transporte dos compartimentos. Como resultado, é possível montar corpos de rolos com um diâmetro de pelo menos 3 metros, particularmente de até tanto quanto 10 metros, sem isto constituir um obstáculo ao rápido e seguro transporte rodoviário, ou tornar difícil o manuseio in situ. Outrossim, isto possibilita transportar os compartimentos individuais ao longo de locais que são difíceis de alcançar, por exemplo, através de alas estreitas. Além do transporte mais fácil, a produção dos compartimentos é também genericamente mais fácil no caso de corpos de rolos com diâmetros maiores terem de ser construídos.

Em particular, cada compartimento compreende pelo menos uma câmara de fluido. Após o sítio desejado ter sido alcançado, os compartimentos podem ser interligados, e um ou mais dos compartimentos pode ser plenamente ou parcialmente carregado de fluido, dependendo da pressão de compactação desejada. Com um diâmetro de rolo, por exemplo, de metros, uma pressão de mais de 60 toneladas por metro de largura pode, por conseguinte, ser obtida.

Mais particularmente, as câmaras de fluido nos compartimentos estão em comunicação de circulação entre si. Além disso, proporcionando dispositivos de bombeamento para bombear fluido entre as câmaras de fluido nos compartimentos e controlar os dispositivos de bombeamento por uma unidade de controle, um deslocamento conveniente de fluido entre os compartimentos pode produzir uma força que propele o rolo. A unidade de controle aqui é equipada de forma que durante a operação bombeie fluido de uma câmara de fluido em um compartimento que naquele momento está situado por trás em relação a uma direção de rolo contemplada para uma câmara de fluido em um compartimento que naquele momento está situado na frente em relação a uma direção de rolo contemplada. O corpo de rolo vantajosamente agora dispensa ser propelido por um veículo motor ou semelhante, porém pode vantajosamente operar como uma unidade autônoma. É vantajosamente fácil selecionar a velocidade da bomba - e conseqüentemente a velocidade de propulsão — a um baixo nível para que o efeito de compactação desejado possa já ser alcançado após um passe com o rolo sobre a sub-superfície. E também, naturalmente possível trabalhar a sub- superfície com vários passes do rolo.

Nota-se que a US 4.861.187 descreve um grande compactador com rolos e com um sistema de refrigeração para o motor e/ou outros equipamentos, como o sistema hidráulico do compactador. O sistema de resfriamento é integrado nos rolos que, para esta finalidade, são ocos e são conectados a um circuito de refrigeração com líquido. Cada rolo compreende espigas ocas na sua circunferência. São abertos no rolo furos através dos quais o líquido de refrigeração passa livremente para dentro e para fora das espigas.

Porém, o líquido de refrigeração é meramente bombeado para dentro e para fora do próprio rolo oco e não ativamente para dentro e para fora das espigas. Assim, em contraste com a presente invenção, o fluxo de líquido de refrigeração tem um efeito desacelerador ao invés de uma influência propulsora sobre a progressão de todo o compactador.

Modalidades preferenciais adicionais são descritas nas sub- reivindicações.

A invenção também trata de um processo para uso de um rolo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 - 27.

A invenção será explanada em maior detalhe com referência ao desenho apenso, de acordo com o qual:

A fig. 1 é uma vista esquemática em perspectiva do corpo do rolo constituído de uma pluralidade de compartimentos.

A fig. 2 é uma vista esquemática em seção transversal de uma variante com transmissão fluida; A fig. 3 é uma vista correspondente à fig. 1 com partes achatadas;

A fig. 4 é uma vista correspondente à fig. 1 de uma variante com compartimentos cilíndricos; e

A fig. 5 é uma vista esquemática em seção transversal da fig. 1 mostrando uma modalidade de uma unidade de bombeamento.

Nas figuras o rolo indicado na sua totalidade pelo numerai de referência 1. O rolo 1 consiste de uma pluralidade de compartimentos herméticos 2, os quais através do enchimento com fluido 3' podem aplicar uma pressão sobre a sub-superfície. O deslocamento de fluido 3' entre os compartimentos 2 pode produzir uma força que pode propelir o rolo 1.

O rolo 1 pode exercer uma grande pressão sobre um ponto e pode propelir a si próprio, de forma que o compacto de areia de acordo com a técnica precedente não se torna mais necessário, por exemplo, um rolo carregado de água com um diâmetro de 10 metros pode administrar uma pressão de 78 toneladas métricas por metro de largura.

O rolo 1 pode fornecer energia para a propulsão por no plano vertical carregar mais compartimentos 2 com fluido em uma metade do que na outra metade. O rolo 1 se deslocará na direção 4 da metade com o enchimento mais pesado, conforme indicado a figura 2.

Todos os compartimentos têm pelo menos uma conexão fluida 5 através da qual o fluido 3' pode ser bombeado para o interior ou para o exterior do compartimento 2. Caso a conexão 5 esteja situada o lado de um compartimento 2, o ponto extremo inferior para expulsão pode ser determinado colocando uma mangueira 6 com uma tubeira de aspiração lastrada 7 no compartimento 2.

Por intermédio de uma unidade de controle (não mostrada), por exemplo, um LC, uma seção pode ser feita de um ou mais compartimentos 2' que devem ser descarregados e uma seleção pode ser realizada de um ou mais compartimentos 2" que devem ser carregados. Conectando os compartimentos selecionados 2 com a entrada o saída de uma bomba de fluido por intermédio de dispositivos de válvulas de fechamento controláveis que a energia pode ser formada para deslocar o rolo 1 na direção desejada. A aeração e a desaeração constituem parte integrante deste processo.

Para prevenir a queda do rolo 1 ou de maneira a evitar ter de contar com estruturas para prevenir que esta ocorra, a largura do rolo 1 pode ter de ser maior que a sua altura.

Caso os compartimentos 2 sejam uniformemente carregados através da plena largura, o rolo 1 será propelido em uma linha reta. Caso os compartimentos 2 sejam divididos internamente em segmentos 2a, 2b, conforme pode ser visto na figura 1, a direção de propulsão pode ser influenciada a determinado grau pelo enchimento irregular dos compartimentos divididos 2. A direção de propulsão também pode ser influenciada ligando os rolos entre si, com um rolo conferindo maior potência para frente que outro.

Os compartimentos 2 podem ser de diferentes configurações, dependendo da aplicação. O rolo 1 se propelirá gradualmente (em um movimento de solavanco) se os compartimentos 2 têm a forma de setores de um círculo que conjuntamente conferem ao rolo 1 uma forma ou perfil externo circular como aquele mostrado nas figuras 1 e 2.

O rolo produzirá um choque na sub-superfície caso os compartimentos não formem um perfil externo circular, e, após superar a posição de ponto morto o rolo cai sobre o sexto compartimento.

A figura 3 mostra uma modalidade na qual os compartimentos 2 compreendem paredes circunferentes externas achatadas 10. Se o rolo 1 propelir-se ou for propelido durante a operação, é vantajosa a ocorrência de vibrações na sub-superfície à medida que revira de um compartimento para outro. Estas vibrações locais contribuem para a compactação da sub- superfície, conforme realizada pelo choque do rolo à medida que revira de um compartimento para outro.

A figura 4 mostra uma variante na qual rolo é constituído de uma pluralidade de compartimentos cilíndricos 15 montados sobre duas armações intermediárias 16. Os compartimentos 15 são munidos de câmaras de fluido aqui. Na presente modalidade também, dispositivos de bombeamento ou outros tipos de dispositivos de acionamento podem ser acomodados no espaço central 17 deixado livre entre os compartimentos 15. Isto significa que esta variante também pode ser na forma de uma unidade autônoma.

Pode ser visto na fig. 5 que cada câmara de fluido 3 de cada compartimento 2 é munida de uma conexão de esgotar 20, que é conectada por intermédio de uma válvula de fechamento 21 com uma linha de esgotamento 22, e cada compartimento é também provido de uma conexão de admissão 24, que é conectada por intermédio de uma válvula de fechamento 25 com uma linha de bombeamento de admissão 26. As linhas 22, 26 aqui são na forma de linhas anulares se estendendo ao longo de e através das câmaras de fluido 3. Uma bomba 28 é prevista entre a linha de esgotamento 22 e a linha de admissão 26. Fluxos podem ser produzidos entre determinados compartimentos 2 controlando a bomba 28 e as válvulas de fechamento 21, 25 de uma maneira apropriada por intermédio da unidade de controle (não mostrada). Um exemplo disto é dado em 30 com a bomba 28 posta em operação, e com as válvulas de fechamento abertas 21', 25'. O deslocamento de peso apropriado no interior do rolo 1 causará o rolo 1 a ser propelido na direção 4.

E também claramente visível na fig. 5 que os compartimentos em forma de setor 2 são truncados, de forma que um espaço livre é produzido no centro do corpo do rolo. A unidade de controle (não mostrada), por exemplo, pode ser acomodada neste espaço. O truncamento significa ainda que o material é economizado e a altura de um compartimento individual permanece limitada. Isto simplifica o transporte, por exemplo, rodoviário.

Muitas variantes são possíveis além da modalidade de realização ilustrada. Por exemplo, os compartimentos individuais podem ser montados diretamente, interligados sobre uma armação intermediária, ou podem ser interligados de outra maneira. A conexão é de modo que os compartimentos são fáceis de montar e desmontar, e é formada, por exemplo, por uma conexão corrediça ou uma conexão aparafusada. Se desejado, um elemento em forma de placa pode ser montado em torno do conjunto de compartimentos, cujo elemento em forma de placa durante a operação finalmente repousa contra a sub-superfície a ser trabalhada. Os compartimentos também podem ser de uma configuração diferente, e no estado montado podem repousar uns contra os outros ou ser separados. Se existir uma pluralidade de segmentos de compartimento situados em relação adjacente entre si na direção axial, os ditos segmentos podem formados por divisórias internamente dispostas. Em uma variante é também possível tornar os segmentos de compartimento completamente separados uns dos outros e efetuar sua interligação recíproca durante a montagem. Em ainda outra variante os compartimentos também podem ser obtidos por paredes divisórias que são colocadas de uma maneira vedante no interior de um elemento em forma de manga e separar os compartimentos uns dos outros. Os dispositivos de bombeamento podem ser formados por uma unidade de bombeamento externa, orem também podem acomodados no interior do conjunto de compartimentos. Os compartimentos de preferência são da mesma construção. Isto simplifica a produção e também a montagem. O fluido usado de preferência é a água, porém outro fluido o agente de enchimento tal como, por exemplo, areia é também possível.

Desta maneira um rolo que pode exercer grande pressão sobre a sub-superfície é obtido, com o resultado de que as camadas de solo são compactadas. Se o rolo consiste de compartimentos em forma de setor com um perfil externo circular, isto causará uma pressão razoavelmente uniforme. Se o rolo consiste de um círculo de compartimentos que não formam um exterior uniforme, isto causará uma pressão pulsante. O rolo pode ser ajustado a diferentes pressões dosando a quantidade de fluido presente no rolo.

Deslocando o fluido entre compartimentos, o rolo cambiar o centro de gravidade e deslocar-se como resultado. A direção de deslocamento pode ser ajustada dividindo os compartimentos internamente e preencher estas partes desigualmente. A direção de deslocamento pode ser ajustada interligando os rolos e preencher os rolos desigualmente. Se a água é usada como o fluido, este "peso" não necessita ser introduzido. O rolo pode ser montado e desmontado e é amovível.

Claims (17)

1. Rolo para compactar uma superfície, em particular para a construção de rodovias, que compreende: - um corpo de rolo com um eixo central; em que o corpo do rolo é constituído de uma pluralidade de compartimentos (2), os compartimentos (2) sendo previstos distribuídos na direção circunferente em torno do eixo central, em que cada compartimento (2) compreende pelo menos uma câmara de fluido (3), em que as câmaras de fluido (3) nos compartimentos (2) estão em comunicação de fluxo entre si, caracterizado pelo fato de que dispositivos de bombeamento (28) são previstos para bombear fluido (3') entre as câmaras de fluido (3) nos compartimentos (2) e em que é prevista uma unidade de controle, cuja unidade de controle é equipada para bombear fluido (3') de uma câmara de fluido (3) em um compartimento (2') que naquele momento está situado na frente em relação à direção de rolo contemplada (4).

2. Rolo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que dispositivos de acionamento para propelir o rolo são acomodados no corpo do rolo.

3. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o corpo de rolo na direção axial é constituído de uma pluralidade de segmentos de compartimento (2a, 2b) situados em relação adjacente entre si.

4. Rolo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que é prevista uma unidade de controle, cuja unidade de controle é equipada para bombear fluido (3') durante a operação de uma câmara de fluido (3) em um segmento de compartimento (2a, 2b) para uma câmara de fluido (3) em um compartimento de segmento (2a, 2b) situado lateralmente em relação à mesma.

5. Rolo de acordo com uma das reivindicações 2-4, caracterizado pelo fato de que cada compartimento (2) compreende uma conexão fluida externa (5).

6. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) são de uma construção com o formato de um setor de círculo, visualizado em seção transversal.

7. Rolo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os compartimentos em forma de setor são truncados.

8. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) delimitam conjuntamente uma superfície circunferente externa que é substancialmente cilíndrica.

9. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) delimitam conjuntamente uma superfície circunferente externa que compreende partes não circulares, particularmente partes achatadas (10).

10. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) são montados e distribuídos de tal maneira a serem contíguos no sentido circunferente em torno do eixo central.

11. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de compartimentos (2) tem um diâmetro externo de pelo menos 3 metros.

12. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) são da mesma configuração.

13. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de compartimentos (2) forma um corpo de rolo alongado.

14. Rolo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (2) são amovivelmente interligados.

15. Método para o uso de um rolo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: transportar os compartimentos (2) para um sítio desejado; propelir o conjunto de compartimentos (2) sobre a sub- superfície a ser trabalhada; preencher um ou mais dos compartimentos (2) com um fluido (3') em que a etapa de propelir é sustentada pelo menos por intermédio de bombeamento de fluido (3') de um compartimento (2') para o outro compartimento (2").

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o fluido é a água.

17. Método de acordo com uma das reivindicações 15-16, caracterizado pelo fato de que a etapa de transportar é realizada com compartimentos desmontados (2), cujos compartimentos (2) são montados para formar o corpo do rolo após alcançar o sítio desejado.