BRPI0922683B1 - Device for transmitting a torque for a rotary oven - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA TRANSMITIR UM TORQUE PARA UM FORNO ROTATIVO". A presente invenção refere-se a um dispositivo para transmitir um torque para um forno rotativo, que inclui um eixo de acionamento acionado por um motor, e que tem um pinhão de acionamento que aciona um aro de engrenagem conectado ao forno rotativo.

Dispositivos para transmitir movimentos de rotação para um aro de engrenagem podem, por exemplo, ser tomados da DE 1.450.712 A. Inúmeros acionamentos têm sido desenvolvidos de fato para acionar em rotação fornos rotativos, nos quais torques relativamente elevados devem ser transmitidos devido aos grandes pesos dos fornos enquanto, ao mesmo tempo as expansões térmicas, etc., dos fornos rotativos devem ser levadas em consideração. Devido à expansão térmica do forno, ou mudanças na posição do forno rotativo provocadas por migração ou deformações térmicas do forno rotativo, e o movimento tremido do aro de engrenagem do forno rotativo que resulta delas, movimentos do aro de engrenagem conectado ao forno rotativo na direção axial podem ocorrer por muito mais do que 100 mm. Durante tal deslocamento axial do aro de engrenagem, o acionamento deve ainda permanecer em engrenamento de maneira confiável onde, além disto, o próprio eixo de acionamento deve ser naturalmente aliviado tanto quanto possível, para mantê-lo livre de forças de dobramento. É, portanto, conhecido acomodar e suportar em uma carcaça de mancai o pinhão de acionamento que engrena com o aro de engrenagem. Embora tais construções permitam a estabilização apropriada do acionamento, os deslocamentos axial e opcionalmente radial, que ocorrem devido aos movimentos do forno rotativo, devem ser assumidos no engrenamento com o pinhão que engrena com o aro de engrenagem, o que pode, por exemplo, resultar em dano devido às forças elevadas a serem transmitidas aí. A presente invenção busca, portanto, melhorar um dispositivo para transmitir um torque para um forno rotativo do tipo definido inicialmente, para o efeito que os movimentos do forno rotativo, e daí o aro de engrenagem, sejam compensados de maneira confiável.

Para solucionar este objetivo, a configuração de acordo com a invenção é prevista de tal modo que o pinhão de acionamento aciona o aro de engrenagem através de uma transmissão interposta, onde uma roda de engrenagem da transmissão engata com o pinhão de engrenagem em uma maneira deslocável na direção axial. Por meio dos deslocamentos axiais do aro de engrenagem que ocorrem não no engrenamento com o pinhão que engrena com o aro de engrenagem, mas no engrenamento de uma roda de engrenagem da transmissão arranjada entre o pinhão de acionamento e o aro de engrenagem com o pinhão de acionamento, o engrenamento deslocável axialmente pode ser dimensionado para forças substancialmente mais baixas. Isto irá se aplicar em particular se a transmissão for projetada como uma engrenagem de redução, que é usualmente o caso com o acionamento de um forno rotativo, uma vez que os dentes de engrenamento, respectivamente, das rodas de engrenagem devem transmitir forças substancialmente mais baixas no lado de entrada do que no lado de saída. Na configuração de acordo com a invenção, simplesmente uma guia adequada axial, e opcionalmente radial, da transmissão mais o aro de engrenagem, devem ser fornecidas para que a transmissão realize as mudanças de posição do aro de engrenagem que são causadas pelos movimentos do forno rotativo em conjunto com o aro de engrenagem.

Para assegurar o engrenamento seguro do pinhão de acionamento com a roda de engrenagem da transmissão mesmo durante deslocamentos axiais recíprocos, a configuração é preferivelmente prevista de tal modo que a largura da roda de engrenagem da transmissão, que engata como o pinhão de acionamento, seja menor do que a largura do pinhão de acionamento. Com relação a isto, a transmissão é preferivelmente deslocável na direção axial por cerca de 160 mm.

Na configuração de acordo com a invenção, a transmissão juntamente com o aro de engrenagem conectado ao forno rotativo, é montada de modo a ser ajustável na direção axial, como já mencionado acima. O suporte apropriado é preferivelmente fornecido em que a transmissão é suportada em uma estrutura estacionária por meio da ajuda de uma haste suporte.

Fazendo isto, a haste suporte preferivelmente permite um deslocamento de no mínimo um único eixo preferivelmente de eixo duplo, da transmissão para ser capaz de levar em consideração particularmente bem as mudanças de posição provocadas pelos movimentos do fomo rotativo.

Uma guia consequentemente boa da transmissão será assegurada em que a haste suporte é (cada uma) articulada de maneira pivotante à transmissão e à estrutura estacionária, a haste suporte compreendendo, de maneira vantajosa, uma articulação de eixo duplo na estrutura estacionária e uma articulação de eixo simples ao lado da transmissão.

Os eixos pivôs são preferivelmente arranjados em uma maneira na qual um eixo pivô da conexão da articulação pivotante da haste suporte se estende paralela ao eixo de rotação do forno rotativo, e que no mínimo um eixo pivô da articulação pivotante de conexão da haste suporte se estende normal ao eixo de rotação do forno rotativo. O eixo pivô que se estende paralelo ao eixo do forno rotativo permite assim, uma mudança da distância da transmissão desde o eixo do forno rotativo. O eixo pivô se estendendo normal ao eixo de rotação do forno rotativo permite guia da transmissão na direção axial.

Com o suporte descrito, nenhuma força será introduzida no eixo de acionamento, tendo em mente que a rastreabilidade da transmissão com o aro de engrenagem e o engrenamento axialmente deslocável da transmissão com o pinhão de acionamento em um movimento simplesmente axial do aro de engrenagem. Se, contudo, também um componente de movimento radial ocorre, uma compensação adequada deverá ter lugar no eixo de acionamento e, com relação a isto, a configuração é preferivelmente prevista de tal modo que no mínimo uma junta universal seja arranjada entre o eixo de acionamento e o motor de acionamento. Em uma maneira particularmente preferida, a articulação cardã do eixo de acionamento para o motor também pode ser fornecida por uma junta homocinética, de modo a assegurar uma transmissão suave de torque, mesmo no estado inclinado.

Para manter a transmissão em engrenamento permanente com o aro de engrenagem, o dispositivo de acordo com a invenção é preferível- mente ainda desenvolvido de tal modo que a transmissão compreenda dis-positivo-guia que opera em conjunto com o aro de engrenagem e/ou o forno rotativo, em uma maneira na qual a transmissão segue os movimentos axial e, opcionalmente, radial do aro de engrenagem. O dispositivo-guia é vantajosamente constituído de pistas arranjadas na transmissão, particularmente no eixo, e guiadas sobre a periferia exterior do aro de engrenagem. Os role-tes rolam para fora da periferia exterior do aro de engrenagem enquanto assegurando que a transmissão está engatada com o aro de engrenagem. Para salvaguardar o contato entre a transmissão e o aro de engrenagem em um passeio de retorno ou parada do forno rotativo, roletes adicionais são fornecidos na periferia interior do aro de engrenagem.

Um arranjo termicamente tensionável do aro de engrenagem sobre o forno rotativo pode ser realizado em uma maneira conhecida por si mesma, em que o aro de engrenagem é conectado ao forno rotativo por meio de placas suportadas de maneira tangencial sobre a periferia do forno rotativo.

No que segue, a invenção será explicada em mais detalhe por meio de uma modalidade tomada como exemplo, ilustrada de maneira es-quemática no desenho. Nele a figura 1 delineia uma vista em elevação do dispositivo de acionamento de acordo com a invenção; a figura 2 é uma vista em perspectiva, em seção ao longo da linha ll-ll da figura 1; a figura 3 delineia uma ilustração ampliada da situação de acionamento; e a figura 4 é uma vista detalhada de um aro de engrenagem fixado ao forno rotativo.

Na figura 1, um motor gira um eixo de acionamento 4 por meio de uma peça intermediária 2 conectada de maneira articulada por juntas cardã 3. O eixo de acionamento 4 é dotado de um pinhão de acionamento 5 que engrena com uma roda de engrenagem 7 da transmissão, particularmente a engrenagem de redução 6. A roda de engrenagem 7 aciona um eixo 8 que é montado em mancais antiatrito dentro da carcaça 9 e dotada de um pinhão 11. O pinhão 11 engrena com o aro de engrenagem 12 que está conectado ao forno rotativo 13 por meio de placas 14 suportadas de maneira tangencial sobre a periferia do forno rotativo 13. O pinhão 1 é mantido em engrenamento com o aro de engrenagem 12 por meio de pistas 23 que correm sobre o lado exterior do aro de engrenagem 12. Roletes 15 que correm sobre a periferia interior do aro de engrenagem mantêm o contato entre o aro de engrenagem e o pinhão em um passeio de retorno ou parada do forno rotativo.

Expansões ou contrações térmicas, bem como movimentos axi-ais regulares do forno rotativo podem conduzir a deslocamentos do aro de engrenagem 12 no sentido da seta dupla 22. A transmissão 6 que é guiada sobre o aro de engrenagem pelas pistas 23 segue estes movimentos de deslocamento. A transmissão, por meio de sua roda de engrenagem 7, engata com o pinhão de acionamento 5 em uma maneira deslocável na direção axi-al, de tal modo que o acionamento do forno rotativo será assegurado independentemente da posição de deslocamento axial do aro de engrenagem 12. O fato que a largura do pinhão de acionamento 5 excede a largura da roda de engrenagem 7 assegura engrenamento durante o trajeto total de deslocamento. A figura 2 ilustra uma seção ao longo da linha ll-ll da figura 1 em uma vista em perspectiva, a partir da qual a haste suporte 16 está aparente, o que é escondido pela transmissão 6 na figura 1. Ao lado da transmissão, a haste suporte 16 está montada em uma junta de eixo único 17. Nos lados da base 19 a haste suporte 16 está montada na base 19 por meio de uma junta de dois eixos 18. A haste suporte 16 carrega o peso da transmissão 5 absorvendo a força que resulta do torque de acionamento. Ela permite à transmissão seguir o aro de engrenagem 12 nas expansões térmicas, ou similares. A figura 3 delineia a região de engrenamento entre o pinhão de acionamento 5 arranjado no eixo de acionamento 4, e a roda de engrenagem 7. A largura da roda de engrenagem 7 está indicada por 20, a largura do pinhão de acionamento 5 está indicada por 21. A extensão da capacidade de deslocamento axial no sentido da seta dupla 22 é calculada a partir da diferença das larguras 20 e 21, a folga em qualquer direção correspondendo à metade de dita diferença. A figura 4 ilustra as placas 14 que são suportadas de maneira tangencial sobre a periferia do forno rotativo 13 e conectadas ao forno rotativo 13 com o aro de engrenagem acionada 12. Por meio da seção resiliente das placas 14 é factível compensar qualquer expansão térmica do forno rotativo em uma maneira simples. O comprimento das placas tangenciais é escolhido de modo a permitir sua ligação a diferentes dimensões de forno rotativo dentro do campo de aplicação. A espessura e forma das placas tangenciais são utilizadas como variáveis em uma análise de torção em um diâmetro fixo do forno rotativo, e trocadas de tal maneira a impedir a excitação de frequências naturais por qualquer uma das partes de acionamento na faixa de velocidade de operação.

REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Dispositivo para transmitir um torque para um forno rotativo (13), que inclui um eixo de acionamento (4) acionado por um motor (1) e que tem um pinhão de acionamento (5) que aciona um aro de engrenagem (12) conectado ao forno rotativo (13), caracterizado pelo fato do pinhão de acionamento (5) acionar o aro de engrenagem (12) por meio de uma transmissão interposta (6), no qual uma roda de engrenagem (7) da transmissão (6) engata com o pinhão de acionamento (5) em uma maneira deslocável na direção axial.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a largura (20) da roda de engrenagem (7) da transmissão (6) que engata com o pinhão de acionamento (5) ser menor do que a largura (21) do pinhão de acionamento (5).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de um pinhão acionado (11) da transmissão (6) engatar com o aro de engrenagem (12).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato da transmissão (6) ser suportada em uma estrutura estacionária (19) com a ajuda de uma haste suporte (16).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da haste suporte (16) permitir um deslocamento de no mínimo um eixo, preferivelmente de dois eixos, da transmissão (6).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato da haste suporte (16) ser, cada uma, articulada de maneira pivo-tante à transmissão (6) e à estrutura estacionária (19).

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de um eixo pivô da conexão de articulação pivotante da haste suporte (16) se estender paralelo ao eixo de rotação do forno rotativo (13).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de no mínimo um eixo pivô da conexão de articulação pivotante da haste suporte (16) se estender normal ao eixo de rotação do forno rotativo (13).

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 até 9, caracterizado pelo fato da haste suporte (16) compreender uma articulação de eixo duplo (18) sobre a estrutura estacionária (19) e uma articulação de eixo único (17) ao lado da transmissão.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 9, caracterizado pelo fato de no mínimo uma junta universal (3) ser arranjada entre o eixo de acionamento (4) e o motor de acionamento (1).

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 10, caracterizado pelo fato da transmissão (6) compreender dispositivo-guia que opera em conjunto com o aro de engrenagem (12) e/ou o forno rotativo (13) em uma maneira na qual a transmissão (6) segue os movimentos axial, e opcionalmente radial, do aro de engrenagem (12).

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do dispositivo-guia ser constituído de pistas (23) arranjadas sobre a transmissão (6), particularmente sobre o eixo (8), e guiadas sobre a periferia exterior do aro de engrenagem (12).

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 12, caracterizado pelo fato do aro de engrenagem (12) ser conectado ao forno rotativo (13) por meio de placas (14) suportadas de maneira tangencial sobre a periferia do forno rotativo (13).

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 13, caracterizado pelo fato da transmissão (6) ser deslocável na direção axial (22) por 160 mm.