BRPI0902979A2 - vagão de carga para transportar material a granel. - Google Patents

Abstract

VAGãO DE CARGA PARA TRANSPORTAR MATERIAL A GRANEL. A presente invenção refere-se a um vagão ferroviário para o transporte de material a granel. Especificamente, ela se refere a um vagão ferroviário cuja estrutura de suporte é feita de aço e o volume de carga é de borracha suspensa sobre elementos flexíveis unidos à estrutura de suporte de aço. Tais estruturas flexíveis permitem que o piso do carro seja suportado sobre ele mesmo e, analogamente, geram a flexibilidade requerida para absorver o impacto da carga assim como aquela requerida para remover a carga aderida ao carro.

Description

VAGÃO DE CARGA PARA TRANSPORTAR MATERIAL A GRANEL

A presente invenção refere-se a um vagãoferroviário para o transporte de material a granel.Especificamente, ela se refere a um vagão ferroviário cujaestrutura de suporte é feita de aço e o volume de carga éde borracha suspensa sobre elementos flexíveis unidos àestrutura de suporte de aço. Tais estruturas flexíveispermitem que o piso do carro seja suportado sobre ele mesmo,e, analogamente, geram a flexibilidade requerida paraabsorver o impacto da carga assim como aquela requeridapara remover a carga aderida ao carro.

ARTE ANTERIOR

Historicamente, os vagões ferroviários de cargasão configurados por estruturas de aço que conformam umacaixa aberta em sua extremidade superior para receber omaterial a ser transportado. A indústria de mineração não énenhuma exceção no uso destes tipos de vagões ferroviários,especialmente aqueles que se referem ao transporte deminerais à usina de tratamento, através de meios tantohidrometalúrgicos quanto pirometalúrgicos.

Os vagões ferroviários são conformados de umamaneira tal que a carga pode ser coletada basicamente detrês maneiras. A mais comum é que o vagão seja uma caixaestática na qual, por meio de pás ou carregadores, omaterial é removido do seu interior. Também há uma outramodalidade em que o carro, em um de seus lados, éincorporado com uma portinhola móvel que permite que omaterial saia da caixa pela gravidade. A última modalidadeé de vagões com mecanismos de pivotamento que, por meio dedispositivos hidráulicos, levantam uma extremidade dovagão, fazendo com que o conteúdo contidos em seu interiorseja despejado para fora.

Os problemas evidenciados nas alternativas acimamencionadas têm a inconveniência de ser estruturas muitorigidas e de grande tara, o que conduz a uma diminuição nacapacidade da carga ou tem que contar com os motores degrande potência para mover o mesmo número de carros.Adicionalmente, ao remover a carga dos vagões, é produzidoum contra-efeito de carregamento, que consiste no fato queuma parte da carga não sai completamente da caixa,permanecendo unida à superfície inferior do vagão. Este nãoé um problema pequeno, uma vez que a intervenção demáquinas e operadores é requerida para remover a cargainteira. O fenômeno previamente descrito também é produzidoem trabalhos onde as temperaturas são baixas devido aocongelamento da carga, uma vez que o material, ao recebertemperaturas baixas, irradia o frio para o material.

Os desenvolvimentos mais recentes para solucionaros problemas acima mencionados apontam para odesenvolvimento de vagões ferroviários cujas caixas sãodesenhadas com um tapete de borracha fixado sobre o pisometálico da caixa. A Patente DE 202005002765U descreve umchassi com uma superestrutura na forma de uma caixa parasólidos a granel com um lado de acesso móvel, isto é, umaportinhola para carregar e descarregar. O seu piso de cargaé disposto angularmente em relação à horizontal e comelementos vibradores durante a etapa de descarga e tem umaou mais camadas de plástico ou de borracha unidas a elemesmo. Ao contrário da invenção, esta publicação de patentecorresponde a uma caixa de aço tipica com um piso inclinadoe um tapete de borracha unido a ele mesmo, e a invenção nãocorresponde a uma caixa metálica de aço mas, ao invésdisso, a uma armação de aço que suporta um tapete deborracha suspenso que, por sua vez, transporta a carga.

A patente publicada WO 9950162 descreve um vagãopara o transporte de minerais com uma superfície de suportede carga na forma de uma camada de borracha receptorafixada por elementos fixos ao piso do vagão. Os elementosfixos podem ser encontrados em torno das paredes. A camadanão é configurada em torno do vagão na interseção dasparedes e do piso, mas, ao invés disso, é suportada somentesobre dois terços do piso no primeiro estágio do vagãovazio. Quando o vagão é carregado com mineral, a camada éajustada dentro de um segundo estágio com um maiorpotencial de energia e adquire a forma do vagão. Isto é, apresente invenção corresponde a um vagão ao qual foiincorporado um tapete que estica ao receber a carga e secontrai quando descarregado. No que se refere ao caso acimamencionado, ele corresponde a uma caixa metálicaincorporada com um tapete de borracha, sem ele sejasuspenso.

A invenção proposta apresenta um conceito novo emvagões ferroviários, consistindo em uma estruturaconformada por uma armação de aço que diminuiconsideravelmente a tara do carro. Uma série de tiras écolocada transversalmente ao eixo longitudinal na ditaestrutura, sobre a qual o tapete de borracha é disposto emuma forma suspensa para a finalidade de receber a carga queo vagão irá transportar. Esta configuração tem a vantagemde, além de reduzir o peso, ter um centro de gravidadebaixo e uma estabilidade melhor, uma vez que, quando ocarro é carregado, o tapete exerce pressão sobre as tiras etende a concentrar o centro de gravidade na zona sob aarmação estrutural, conseguindo não somente aumentar acarga útil mas também proporcionando mais segurança.Adicionalmente, o fato que a zona de carga é um tapetesuspenso, ele permite que o material, ao se mover ao longodo carro ferroviário, tenha um movimento ligeiro que, alémdas características tipicas da borracha, tende a não aderirà superfície de carga, desse modo diminuindo apossibilidade do fenômeno de carregar de volta descritopreviamente no momento de descarregar.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1: representa uma vista lateral em elevação do vagãoda presente invenção.

Figura 2: corresponde a uma vista explosiva total do vagãoda invenção.

Figura 3: corresponde a uma vista total do vagão dapresente invenção.

Figura 4: corresponde a uma vista total do fundo do vagãoda presente invenção.

Figura 5: corresponde a uma vista do braço articulado quepermite o pivotamento para descarregar o vagão.

Descrição detalhada da invenção

O vagão ferroviário do presente pedido é compostopor uma estrutura definida por uma armação cuja colunavertebral é conformada por uma longarina retangular ou um Tduplo (1) que, transversalmente a tal longarina, foramprovidas nervuras (2) que definem uma forma semi-retangularque irá finalmente dar forma ao volume de carga do vagão.Nas extremidades terminais das ditas nervuras, hálongarinas laterais (3) destinadas a enrijecer a estruturadefinida pelas nervuras (2). As ditas longarinas lateraistêm placas de metal (4) em suas extremidades interiores aolongo de todo o comprimento que se conformam à extremidadelateral superior do vagão. A longarina (1), que correspondea uma longarina longitudinal no centro do vagão, é colocadasobre os truques de rodas dispostos sobre a ferrovia.

As nervuras (2) são conectadas à longarina (1)por somente uma de suas extremidades por meio de umaconexão pivotante (19) disposta na parte inferior e para umdos lados da parte inferior de cada nervura (2) . Por suavez, cada conexão pivotante (19) é conectada às estruturasde suporte laterais (20) fixadas à extremidade lateral (21)da longarina (1). Essa conexão pivotante (19) sob asnervuras (2) permite que as nervuras sejam levantadas dooutro lado, não se movendo mas, ao invés disto, girandonesse ponto, produzindo desse modo a ação de virar o vagão.

O tapete de borracha (5) , que é o lugar onde acarga será recebida, é suspenso sobre uma série de cabos(6) que ficam pendurados das placas de aço (4) . Os ditoscabos são fixados à placa de aço (4) por meio de grampos deligação com cavilhas (não mostrados nos desenhos), para osquais, nas placas de aço (3), há furos (7) que têm afinalidade de prender os grampos de ligação das cavilhaspara os cabos. Mesmo que as cordas penduradas da placa deaço (4), e desse modo também do tapete de borracha (5),quando o vagão é carregado, o peso da carga faznaturalmente com que o tapete e os cabos pendamligeiramente das nervuras estruturais (2) , por meio do queo peso da carga é distribuído nos cabos (6) bem como naestrutura do vagão, desse modo aliviando as tensõescompletas do vagão.

Nas extremidades terminais das extremidadeslongitudinais da longarina (1) foram configuradas duasnervura laterais (8) destinadas a suportar o interior e aparede traseira do vagão, sendo que as ditas paredes (9)correspondem aos elementos que, em conjunto com o tapetesuspenso (5), definem o volume da carga do vagão. Por suavez, na extremidade superior das ditas paredes (9) foramcolocados visores (10) destinados a formar um tipo de funilno volume da carga. Isto faz com que a carga não deslizepara a extremidade dianteira ou traseira do vagão.

Os visores (10) são instalados em uma formaangular sobre as paredes (9) por meio de um jogo deesquadrias (11) que são apoiadas sobre a parte superior dadita parede. As paredes (9) são devidamente apertadas pordois jogos de esquadrias (12) destinadas a conferir firmezaa tais peças e desse modo suportar a compressão à qual elassão submetidas quando carregadas. Adicionalmente, nasuperfície exterior de cada parede (9) que o dispositivo depivotamento (13) do vagão foi configurado, este mecanismode pivotamento é encontrado na extremidade inferior unida àlongarina longitudinal (1) por uma placa perfurada (14) quepermite a articulação do braço traseiro (15) do mecanismode pivotamento. O dispositivo de pivotamento tem umelemento central (16) que conecta o braço traseiro (15) como braço superior (17) , desse modo, quando o dispositivo éarticulado, uma das extremidades da estrutura é levantada eé produzido o esvaziamento do material. Para taisfinalidades, o braço superior (17) em sua extremidadedianteira é conectado a um dos lados das paredes (9) pormeio da conexão articulada (18) e em sua extremidadetraseira a um elemento central (16). Estritamente, quanto éativado o dispositivo de pivotamento, o içamento da nervura(2) é produzido, e consequentemente o içamento do tapetesuspenso, e junto com ele a descarga do material.

0 material dos visores (10) pode ser composto dequalquer material polimérico, embora a borracha sejapreferivelmente empregada, com as mesmas características dotapete suspenso, uma vez que foi mostrado que este materialé mais resistente à abrasão, especialmente quando oelemento transportado é mineral concentrado.

Claims (14)

1. VAGÃO DE CARGA PARA TRANSPORTAR MATERIAL AGRANEL em condições diferentes que permite que a carga nãoseja unida à superfície do vagão, acelerando o processo dedescarga, em que o dito vagão é caracterizado pelo fato deser formado por uma estrutura definida cuja armaçãovertebral é conformada por uma longarina longitudinal(1),onde, de uma maneira transversal a tal longarina, nervuras(2) são configuradas em uma forma semi-retangular queconfere configuração de volume à carga do vagão; nasextremidades terminais de tais nervuras, há longarinaslaterais (3) que conferem firmeza às estruturas que definemas nervuras (2); as ditas longarinas laterais (3) têm emsua extremidade interior placas de aço (4) ao longo de todoo seu comprimento que se conformam uma extremidade lateralsuperior do vagão; onde nas ditas placas de aço (4) e naforma suspensa há uma série de cabos (6) sobre os quais háum tapete de borracha (5) em forma suspensa que define aestrutura para receber a carga.

2. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que o piso do mesmo emsuspensão permite diminuir o impacto das cargas sobre elemesmo e sobre a estrutura metálica do carro.

3. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a flexibilidade do pisopermite eliminar 100% da carga transportada, reduzindo odesgaste do piso devido à alta abrasão.

4. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a dita longarina (1) temuma forma retangular ou de um T duplo.

5. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a dita longarina (1), quecorresponde estritamente a uma longarina longitudinal, ficano centro do vagão e é colocada sobre truques de rodas afim de montar o carro na ferrovia.

6. VAGÃO DE CARGA, de acordo a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que as ditas nervuras (2) sãoconectadas à dita longarina (1) em somente uma de suasextremidades através de uma conexão pivotante (19) dispostana parte do fundo e para os lados de cada nervura (2) ,sendo que tal conexão pivotante (19) é conectada àestruturas de suporte laterais (20) presas a umaextremidade lateral (21) da longarina (1), de maneira talque, através de tal conexão pivotante (19), as nervuras (2)são levantadas da outra extremidade da dita conexão (19) ,produzindo desse modo a ação de virar o vagão.

7. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que os ditos cabos (6) sãofixados a tal placa de aço (4) por meio de grampos deligação com cavilhas através de furos nas ditas placas.

8. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que, nas extremidadesterminais da dita longarina (1), foram configuradas duasnervuras laterais (8) que suportam uma parede interior etraseira do vagão, sendo que as ditas paredes (9)correspondem aos elementos que, em conjunto com o ditotapete suspenso (5), definem o volume de carga do vagão.

9. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que na extremidade superiordas ditas paredes (9) foram configurados visores (10)destinados a formar um tipo de funil no volume de carga.

10. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-9, caracterizado pelo fato de que os ditos visores (10) sãoconfigurados em forma angular sobre tais paredes (9) pormeio de um jogo de esquadrias (11) que são apoiadas sobre aparte superior da dita parede.

11. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que as ditas paredes (9) sãodevidamente apertadas por jogos de esquadrias (12) queconferem firmeza à compressão das cargas.

12. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que, na superfície exteriordas ditas paredes (9), é configurado um mecanismo depivotamento (13) do vagão, sendo que tal mecanismo é unidopor sua extremidade inferior à longarina longitudinalatravés de uma placa perfurada (14) que permite aarticulação de um braço traseiro (15) do dispositivo depivotamento; onde também tem um elemento central (16) queconecta um braço superior (17) a tal braço traseiro (15) demaneira tal que, quando o dispositivo é ativado, uma dasextremidades da estrutura é levantada, produzindo oesvaziamento do material.

13. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-12, caracterizado pelo fato de que o dito braço superior(17) , em sua extremidade dianteira, é conectado a um doslados das paredes (9) através de uma conexão articulada(18) e, em sua extremidade traseira, a tal elementocentral.

14. VAGÃO DE CARGA, de acordo com a reivindicação-9, caracterizado pelo fato de que os ditos visores (10) sãofeitos de material polimérico, preferivelmente de borracha.