BR102017004691B1 - Rolete de esteira para um rolamento flutuante de um caminhão betoneira, rolamento flutuante e caminhão betoneira - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um rolete de esteira para um rolamento flutuante de um caminhão betoneira, que está a rolar em uma via de funcionamento do tambor de mistura. De acordo com a invenção, o perfil da superfície de funcionamento, em corte, é projetado coroado com um certo raio e pelo menos uma outra região da superfície de funcionamento é projetada coroada com diferentes raios ou com forma de perfil diferente.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um rolete de esteira para um rolamento flutuante de um caminhão betoneira, que rola em uma via de funcionamento do tambor de mistura.

[0002] O suporte do tambor de mistura de um caminhão betoneira é efetuado através de dois pontos. Na região frontal o tambor de mistura é montado em flange para uma transmissão, através da qual o movimento rotativo do tambor é introduzido. Este rolamento, também referido como rolamento de posicionamento, absorve as cargas na direção axial. Na região traseira, o tambor de mistura repousa sobre dois roletes de esteira por meio da via de funcionamento do tambor de mistura, os quais, correspondentemente, são referidos como rolamentos flutuantes. Estes roletes de esteira estão dispostos de forma simétrica em relação ao eixo longitudinal do veículo e paralelos entre si.

[0003] O carregamento do tambor de mistura e o movimento do caminhão betoneira levam a deformações da estrutura do veículo (dobra, torção). Deste modo, o tambor pode deslocar-se em relação aos blocos de rolamento do tambor. No rolamento de posicionamento frontal (transmissão) isto leva a uma inclinação do eixo do tambor em relação ao eixo de transmissão. Para fins de compensação, o flange de acionamento na transmissão normalmente é montado de forma pendular (rolamento de roletes autoalinhados) e, alternativamente, existem acionamentos que utilizam elementos flexíveis para compensação.

[0004] No rolamento flutuante traseiro ocorre um desvio mútuo na direção axial da via de funcionamento do tambor e dos roletes de esteira devido às deformações. Ao lado do desvio, no entanto, uma ligeira inclinação dos eixos em relação uns aos outros ocorre também no rolamento flutuante. Mesmo com inclinação axial muito pequena, ela ocorre nos roletes de esteira projetados de forma cilíndrica e nas vias de funcionamento que uma borda do rolete de esteira / via de funcionamento assenta na superfície a rolar correspondente. A superfície de contato muito pequena resultante leva a uma tensão Hertziana muito alta que pode conduzir aos danos nos roletes de esteira ou na via de funcionamento.

[0005] Uma solução anterior proveu um perfil da superfície de funcionamento convexa com raio constante, que é mostrado na figura 5 a título de exemplo. O perfil aqui tem um raio constante R600 em toda a largura. O raio constante deve ser escolhido de tal forma que, mesmo com inclinação axial máxima, a borda do canal não exerça pressão sobre o perfil do rolete. A elevada pressão da superfície resultante na região de contato entre o rolete de esteira e a via de funcionamento, que é reduzida devido à coroação, conduz, contudo, frequentemente a danos e desgaste prematuro dos componentes.

[0006] O objetivo da presente invenção é ser visto na indicação de um perfil aperfeiçoado e otimizado para um rolete de esteira, de modo a reduzir a tensão Hertziana resultante tanto quanto possível, mas sem ter que aceitar um aumento desvantajoso da probabilidade de uma pressão de borda.

[0007] Este objetivo é resolvido por um rolete de esteira para um rolamento flutuante de um caminhão betoneira de acordo com as características da presente invenção. De acordo com a invenção, é proposto um novo contorno da superfície de funcionamento do rolete de esteira, o qual é projetado em seções de forma convexa com um determinado raio. Contrariamente ao estado da técnica anterior, no entanto, nem toda a superfície de funcionamento tem um raio constante, mas existe pelo menos uma outra região que é caracterizada por um contorno de perfil diferente. Esta outra região pode ser projetada convexa também, mas com um raio diferente da primeira região, ou com uma forma de perfil completamente diferente.

[0008] Como resultado, por exemplo, na região de contato central da superfície de funcionamento pode ser empregue um raio plano ou de coroamento reduzido, de modo que em operação regular a superfície de contato é aumentada e a tensão Hertziana é reduzida. Por diferentes formas de perfil, de preferência na vizinhança da região de borda da superfície de funcionamento, a probabilidade de contato com a borda de contato também pode ser reduzida.

[0009] De preferência, o perfil compreende pelo menos dois raios diferentes, isto é, as pelo menos duas regiões são projetadas com uma coroação, mas diferem em relação ao seu raio.

[0010] Em um aspecto preferido da invenção, o perfil é caracterizado por um raio central na região do centro da superfície de funcionamento. O vértice da superfície de funcionamento formada deste modo não necessariamente se situa diretamente no centro da superfície de funcionamento. O perfil é ainda caracterizado pelo fato de que, partindo do raio central na direção de pelo menos uma face frontal, a mesma tem pelo menos um raio adicional, mas menor. Como resultado, uma superfície de contato maior é criada na região central da superfície de funcionamento e os raios que diminuem na direção da face frontal proveem uma maior coroação e consequentemente uma probabilidade reduzida de que, no caso de um desvio dos eixos a borda de uma via de funcionamento do tambor de mistura é posta em contato com a superfície de funcionamento do rolete de esteira.

[0011] Em uma modalidade particularmente preferida é provido um maior raio central na região do centro da superfície de funcionamento, e na direção de ambas as faces frontais do rolete de esteira são proporcionados raios com incrementos reduzidos. Neste caso, é concebível uma redução simétrica dos raios em ambas as direções, isto é, a diminuição dos raios para ambos os lados com largura de etapa idêntica. As regiões com raios reduzidos podem ser dimensionadas da mesma forma, mas isso não é absolutamente necessário. É concebível que o raio central represente um múltiplo dos raios reduzidos.

[0012] A modalidade particularmente preferida tem, assim, uma coroa reduzida ou mais plana na região do centro da superfície de funcionamento, enquanto que a tal coroação aumenta na direção das faces frontais. Isto tem o efeito vantajoso de que a superfície de contato do rolete de esteira pode ser concebida maior durante a operação regular, mas onde no caso de um deslocamento axial o risco de prensagem de borda é reduzido devido a uma maior coroação na região das faces frontais.

[0013] Como já descrito acima, o vértice formado pelo raio central e maior não necessariamente se situa no eixo central da superfície de funcionamento, mas pode ser disposto lateralmente desviado para o mesmo. Este desvio lateral corresponde ao deslocamento esperado da estrutura do veículo do caminhão betoneira ou do tambor de mistura devido ao carregamento do tambor de mistura. O desvio lateral assegura assim que, devido ao carregamento, a via de funcionamento esteja a rodar centralmente na região do raio mais plano.

[0014] Ao todo, a vida útil do rolete é notavelmente aumentada devido à invenção e ao risco de a "formação de passadas" na via de funcionamento é reduzido. O perfil otimizado permite reduzir o raio principal do rolete, em que a pressão é sempre menor do que no caso dos rolamentos flutuantes da técnica anterior. Isso leva a consideráveis economias de peso e custos.

[0015] Como uma alternativa às modalidades descritas anteriormente, todo o perfil do rolete de esteira pode pelo menos ser projetado em seções como estria ou via poligonal.

[0016] O rolete de esteira é, de preferência, fabricado em aço ou em um material semelhante resistente ao desgaste.

[0017] Conforme explicado já no início da descrição, o perfil do rolete de esteira não necessariamente irá consistir em duas regiões com coroamento diferente. Também é possível que seja provida uma região com uma coroação com raio definido, em que outras regiões são caracterizadas por um curso linear do perfil. Por exemplo, o perfil da superfície do rolete de esteira pode ser formado por um raio central na região do eixo central, que é contíguo por linhas retas que se estendem na direção das faces frontais. De preferência, estas linhas retas representam tangentes ao raio.

[0018] Ao lado do rolete de esteira, de acordo com a invenção, a presente invenção também se refere a um rolamento flutuante para suportar um tambor de mistura para um caminhão betoneira com pelo menos um rolete de esteira, de acordo com a presente invenção ou com um aspecto vantajoso da invenção. Consequentemente, obtêm-se obviamente as mesmas vantagens e propriedades para o rolamento flutuante de acordo com a invenção, uma vez que foram já descritas com referência ao rolete de esteira de acordo com a invenção. Uma descrição repetitiva será omitida por este motivo.

[0019] Além disso, a invenção refere-se a um caminhão betoneira com um tambor de mistura e pelo menos um rolamento flutuante de acordo com a presente invenção, cuja superfície de funcionamento do rolete de esteira montado está rolando sobre uma via de funcionamento do tambor de mistura. As explicações em relação ao rolete de esteira de acordo com a invenção também são aplicáveis aqui sem limitação.

[0020] Como uma alternativa, propõe-se um caminhão betoneira com um tambor de mistura e pelo menos um rolamento flutuante, em que a superfície de funcionamento do rolamento flutuante rola em uma via de funcionamento do tambor de mistura. Nesta variante, a superfície de funcionamento da via de funcionamento do tambor de mistura é projetada de acordo com o perfil da superfície de funcionamento do rolete de esteira de acordo com a invenção tal como proposto acima e discutido em detalhe, isto é, o perfil da superfície de funcionamento da via de funcionamento é caracterizado por um perfil convexo em seções com raio definido, em que pelo menos uma outra região da superfície de rotação é projetada quer convexa com raio diferente ou com forma de perfil diferente. Aspectos vantajosos da superfície de funcionamento da via de funcionamento correspondem aos aspectos vantajosos tal como foram discutidos com referência ao rolete de estira da invenção do rolamento flutuante.

[0021] Outras vantagens e propriedades da invenção serão explicadas em detalhes com referência a uma modalidade exemplificativa ilustrada nas figuras, na qual: figura 1: mostra uma vista lateral do caminhão betoneira, de acordo com a invenção; figura 2: mostra uma representação detalhada do tambor de mistura montado do caminhão betoneira com o rolamento flutuante, de acordo com a invenção; figura 3: mostra o rolamento flutuante de acordo com a invenção em uma representação explodida, vista frontal e representação em seções; figura 4: mostra o rolete de estria da invenção do rolamento flutuante de acordo com a figura 3 em uma seção e uma representação de detalhe do perfil da superfície de funcionamento e figura 5: mostra um detalhe e uma representação em seções de um rolete de esteira de um rolamento flutuante conhecido da técnica anterior.

[0022] A figura 1 ilustra uma vista lateral do caminhão betoneira 20 de acordo com a invenção. O mesmo compreende um tambor de mistura 21 que está montado na estrutura do caminhão betoneira 20 em um total de dois pontos. Na região frontal o tambor de mistura 21 é montado em flange para uma transmissão 22, através da qual o movimento de rotação do tambor 21 é introduzido. Este rolamento absorve as cargas na direção axial e, portanto, é referido como rolamento de posicionamento. Na região traseira, o tambor de mistura 21 é suportado em um total de dois rolamentos flutuantes 30 através da via de funcionamento 24, cujos rolamentos compreendem, cada um, um rolete de esteira 1 que rola na via de funcionamento 24. Isto é mostrado mais claramente na representação de acordo com a figura 2, em que o segundo rolamento flutuante está localizado no lado traseiro não ilustrado do tambor de mistura 21. Ambos os rolamentos 30 estão dispostos simetricamente em relação ao eixo longitudinal do veículo e paralelos entre si.

[0023] Devido ao carregamento do tambor de mistura 21 e durante o movimento das deformações do veículo da estrutura do veículo pode ocorrer, por exemplo, dobra e torção da estrutura do veículo. Como resultado, o tambor de mistura 21 pode deslocar em relação aos blocos de rolamento de tambor. No rolamento dianteiro, isto é, na transmissão 22, isto conduz à inclinação do eixo do tambor em relação ao eixo de transmissão. Para compensar isto, a flange de acionamento normalmente está montada na transmissão 22 de modo pendular (rolamento de rolete autoalinhado).

[0024] No rolamento traseiro 30, as referidas deformações conduzem ao fato de a via de funcionamento 24 do tambor 21 e os roletes de esteira 1 dos rolamentos 30 serem deslocados um em relação ao outro na direção axial. Os roletes de esteira 1 podem, portanto, ser projetados ligeiramente mais largos do que a via de funcionamento 24, de modo que o mesmo esteja sempre totalmente em contato dentro da largura do rolete. Ao mesmo tempo, uma ligeira inclinação dos eixos em relação uns aos outros ocorre também devido ao carregamento.

[0025] Para garantir sempre um contato ideal entre o rolete de esteira 1 dos rolamentos flutuantes 30 e a via de funcionamento 24, o perfil da superfície de funcionamento dos roletes de esteira 1 é otimizado em relação à utilização pretendida para suportar o tambor de mistura 21 e levando em conta a ocorrência de deformações. Entre outras coisas, a tensão hertziana que ocorre deve ser reduzida tanto quanto possível, mas sem o risco de ocorrência de pressão de borda.

[0026] O suporte flutuante 30 de acordo com a invenção é mostrado na representação de acordo com a figura 3. A representação da figura 3a mostra uma representação explodida do rolamento flutuante 30, a Figura 3b mostra uma vista frontal do rolamento flutuante 30, a figura 3c mostra uma representação em seções através do eixo de seção A - A indicado na figura 3b. Todo o rolamento flutuante 30 é composto por um rolete de esteira 1 em cuja circunferência interior o rolamento antifricção 6 é inserido coaxialmente. Ambos os lados do rolamento são providos com anéis de cobertura 3. O eixo de apoio 2 é colocado através do rolamento antifricção 6 e na sua extremidade provida com a anilha 4 assim como a cobertura 5.

[0027] O aspecto essencial do presente pedido de patente é o perfil de superfície de funcionamento otimizado do rolete de esteira 1. O contorno do perfil é claramente visível na representação em seções da figura 4a e na representação detalhada da superfície de funcionamento de acordo com a figura 4b. A figura 4a mostra uma representação do rolete 1 através do eixo de seção A - A da figura 3b, mas sem os componentes adicionais 2, 3, 4, 5 e 6 do rolamento flutuante 30. A figura 4b mostra novamente uma representação detalhada do perfil da superfície de funcionamento. Aqui pode ser visto que a superfície de funcionamento tem uma coroa diferente em toda a sua largura. O maior raio R5000 situa-se na região do centro da superfície de funcionamento 1a. Na direção das faces frontais da superfície de funcionamento, são providas curvaturas com um raio mais plano, isto é, reduzido. O raio central R5000 é assim ligado por um raio R2500 menor em ambos os lados, o qual na região das faces frontais é reduzido para o raio R500. No final, obtém-se um contorno de superfície de funcionamento que é caracterizado por uma pequena coroação na região do centro de superfície de rotação 1a, pelo qual é assegurada uma superfície de contato maior para a operação regular com a via de funcionamento 24. Na região das faces frontais existe uma coroação desproporcionalmente maior, de modo que o risco de pressão da borda é reduzido. O raio mais plano ou maior é um múltiplo dos raios escolhidos na região lateral da superfície de funcionamento. Por exemplo, o raio menor na região da face frontal do rolete de esteira 1 é apenas 1/10 do raio central, enquanto o raio entre eles mede a 1/2 do raio mais plano.

[0028] A largura das respectivas regiões com coroação diferente pode variar. A parte com a maior área de superfície é convenientemente a região com a menor coroação, isto é, a região central com o maior raio R5000. A largura das regiões de aresta com a maior coroação (menor raio R500) pode ser idêntica para ambas as extremidades, como mostrado na figura 4b. As regiões situadas entre as regiões acima mencionadas (raio R2500), por outro lado, diferem entre si em termos de área superficial, em particular porque o vértice 1b não se encontra no eixo central 1a e a região central com a menor coroação não é simétrica para o eixo central 1a. A compensação de área das regiões com o raio R2500, portanto, compensa esta assimetria.

[0029] Além disso, pode-se ver que o raio central R5000 está lateralmente desviado em relação ao eixo central 1a da superfície de funcionamento, isto é, o vértice 1b da superfície de funcionamento é deslocado lateralmente em relação ao eixo central 1a. Isto é devido ao fato de que ao carregar o tambor de mistura 21 ocorre uma deformação expectável do chassi do caminhão betoneira ou do rolamento 30 e do tambor de mistura 21, de modo que a superfície de funcionamento do rolete de esteira 1 não rola centralmente na via de funcionamento 24, mas lateralmente desviado em relação ao eixo central, nomeadamente na região do raio central R5000. O desvio do raio central R5000 em relação ao eixo central 1a, em conformidade, é adaptado à deformação expectável de toda a estrutura do caminhão betoneira com carga correspondente.

[0030] Devido ao perfil otimizado dos roletes de esteira, o máximo de tensão hertziana é reduzido para o emparelhamento de funcionamento convencional. O perfil é dividido em diferentes regiões que são caracterizadas por diferentes raios ou coroamentos. Na região em que ocorre a maior parte do enrolamento, é escolhido um raio muito plano R5000, enquanto que na direção das faces laterais é proporcionado um coroamento mais forte, de modo que mesmo com a inclinação axial máxima não ocorre contato de borda. As regiões de perfil estão dispostas de tal modo que após o desvio esperado devido à carga do tambor de mistura 21, a via de funcionamento 24 está rodando centralmente na região do raio mais plano R5000. A vida útil do rolete 1 é assim aumentada e o risco de "formação de passos" na via de funcionamento 24 é reduzido. O perfil otimizado permite reduzir o raio principal do rolete 1, em que, no entanto, a pressão é menor do que na técnica anterior. Isto leva a economias consideráveis de peso e custos. [0031] O rolete de esteira 1 pode ser fabricado de aço ou outro material. Além disso, as regiões não necessariamente têm um perfil convexo, mas também podem ter um perfil de estria ou via poligonal. Em vez do rolete de esteira 1, a via de funcionamento 24 também pode ser concebida com um perfil correspondente. Além disso, o rolete de esteira 1 também pode ser projetado convexo no seu centro, enquanto linhas retas ou tangentes estendem-se para o exterior.

Claims (8)

1. Rolete de esteira (1) para um rolamento flutuante (30) de um caminhão betoneira (20) com um tambor de mistura (21) que, em operação, rola sobre uma via de funcionamento (24) do tambor de mistura (21), sendo que o perfil da superfície de funcionamento do rolete de esteira (1) é projetado em seções de forma convexa com um determinado raio central e pelo menos uma outra região da superfície de funcionamento é projetada de forma convexa com raio diferente ou com forma de perfil diferente, sendo que o perfil da superfície de funcionamento, a partir do raio central na região do centro da superfície de funcionamento, apresenta pelo menos um raio reduzido na direção das duas faces frontais, caracterizado pelo fato de que o vértice (1b) da superfície de funcionamento ou o raio central e maior do perfil da superfície de funcionamento se situa desviado lateralmente em relação ao eixo central (1a).

2. Rolete de esteira (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na direção das duas faces frontais do rolete de esteira (1), estão previstos raios reduzidos de forma incremental.

3. Rolete de esteira (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o perfil do rolete de esteira (1), pelo menos em seções, é configurado como estria ou via poligonal.

4. Rolete de esteira (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rolete de esteira (1) é fabricado em aço ou compreende o mesmo.

5. Rolete de esteira (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que linhas retas, preferencialmente tangentes, que se estendem na direção das faces frontais são contíguas ao raio central e maior.

6. Rolamento flutuante (30) para suportar um tambor de mistura (21) para um caminhão betoneira (20), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um rolete de esteira (1), como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

7. Caminhão betoneira (20) com um tambor de mistura (21) e pelo menos um rolamento flutuante (30), como definido na reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que sua superfície de funcionamento rola sobre uma via de funcionamento (24) do tambor de mistura (21).

8. Caminhão betoneira (20) com um tambor de mistura (21) e pelo menos um rolamento flutuante (30), cuja superfície de funcionamento rola sobre uma via de funcionamento (24) do tambor de mistura (21), caracterizado pelo fato de que a superfície de funcionamento da via de funcionamento (24) é concebida de acordo com o perfil da superfície de funcionamento do rolete de esteira (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.