BR112014016570B1

BR112014016570B1 - chave

Info

Publication number: BR112014016570B1
Application number: BR112014016570-0A
Authority: BR
Inventors: Peder Uljens
Original assignee: Abloy Oy
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2021-01-12
Also published as: HUE034746T2; EP2902569B1; MD4545B1; EA030281B1; MY170892A; DK2815045T3; DK2902569T3; CA2858781A1; AR090074A1; CO7030951A2; SG10201407432PA; HK1201570A1; PE20142197A1; HRP20171508T1; EP2815045A1; RS55479B1; EA201491533A1; PT2902569T; US20140373581A1; BR112014016570A2

Abstract

CHAVE, FECHADURA DE CILINDRO E COMBINAÇÃO DE FECHADURA DE CILINDRO E CHAVE. A presente invenção refere-se a uma chave (1) e uma fechadura de cilindro, que são conformadas de modo que a inserção da chave no buraco da fechadura e no canal da chave ocorre de forma precisa e de fácil manuseio. O posicionamento preciso da chave na fechadura de cilindro e suas partes permitem uma distribuição uniforme das forças direcionadas à chave e à fechadura de cilindro.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma chave e a uma fechadura de cilindro de disco, bem como uma combinação de ambos. Em particular, a invenção refere-se a uma chave e a uma fechadura de cilindro de disco, onde a inserção da chave no canal da chave da fechadura de cilindro faz girar os cilindros de disco, a partir de suas posições de travamento, para uma determinada posição, na qual a fechadura de cilindro é destravada.

Técnica anterior

[002] Nas fechaduras de cilindro de disco, os discos são utilizados para formar o estado “travado” da fechadura de cilindro. Este estado pode ser aberto por meio da chave correta, a qual fará girar os cilindros de disco até uma posição, na qual a fechadura de cilindro será destravada. Este estado “destravado” significa que o cilindro interno da fechadura de cilindro pode ser girado pela chave. Ao mesmo tempo, um elemento incorporado no cilindro interno, tal como uma alavanca ou eixo, faz girar, com guias adicionais, um parafuso, por exemplo. As fechaduras de cilindro podem ser incorporadas, por exemplo, a corpos de fechadura destinados a ser instalados em portas, ou no corpo de um cadeado. As fechaduras de cilindro são muito utilizadas para guiar o pino de travamento de fechaduras de porta.

[003] Sabe-se que a simples inserção de uma chave no canal da chave não faz girar os cilindros de disco até a posição destravada, mas que, ao invés disso, a chave precisa ainda ser girada em aproximadamente 90 graus. A invenção não se refere a esses tipos de fechadura de cilindro de discos ou suas chaves, mas sim a fechaduras de cilindro de disco e chaves onde a inserção da chave no canal da chave gira o disco do cilindro até a posição destravada. Fechaduras de cilindro para uso com chaves providas de ranhuras de guia fresadas são conhecidas. A chave é inserida axialmente (em direção ao eixo da chave e ao canal da chave) na fechadura e este movimento, por meio das ranhuras de guia da chave, afeta os discos da fechadura de cilindro, girando-os até uma posição, ou seja, até a posição destravada, que libera o mecanismo de travamento da fechadura de cilindro e permite girar o cilindro interno da fechadura, ou seja, o tambor, com relação ao corpo do cilindro circundante. O corpo do cilindro normalmente é incorporado de forma fixa ao mecanismo, à fechadura da porta ou ao item correspondente a ser aberto ou fechado pela fechadura de cilindro.

[004] As publicações de patente SE329104 e US6758074 descrevem estes tipos de fechadura de cilindro de discos e suas chaves. Em ambas as publicações, uma ranhura ou várias ranhuras são vistas na superfície do eixo da chave, que, por meio dos pinos dos discos do cilindro, guiam os discos do cilindro até a posição destravada, quando a chave é inserida na fechadura de cilindro, e, correspondentemente, até a posição de travamento, quando a chave é extraída da fechadura de cilindro.

[005] Os problemas das soluções conhecidas têm sido a confiabilidade e a facilidade de uso. O desgaste da chave e da fechadura de cilindro ocorre de forma desigual, sobre superfícies diferentes. O desgaste desigual, por sua vez, causa distúrbios funcionais, particularmente em chaves e fechaduras de cilindro antigas. A produção também pode ser difícil, o que aumenta os custos de produção. Imprecisões das ranhuras de guia (particularmente em casos de ranhuras de guia posicionadas lado a lado, ou em intersecção) podem causar mau funcionamento.

Sumário

[006] A finalidade da invenção é fornecer uma solução alternativa para uma chave e uma fechadura de cilindro de disco que reduza os problemas supracitados. A finalidade da invenção é alcançada da maneira apresentada nas reivindicações independentes. As reivindicações dependentes apresentam diferentes configurações da invenção.

[007] Uma chave de acordo com a invenção possui duas ranhuras de guia, para fazer girar os discos do cilindro. A parte da chave a ser inserida na fechadura (a parte do eixo da chave) tem forma básica primariamente cilíndrica, possuindo um setor cilíndrico para cada uma das duas ranhuras de guia, que são primariamente arranjadas diametralmente, uma em relação à outra, a seus respectivos lados, na chave. Este desenho torna a chave resistente, e a forma básica cilíndrica utiliza todo o espaço disponível, até a parte da chave a ser inserida na fechadura, ou seja, a superfície das áreas disponíveis para as ranhuras de guia da chave são maximizadas. Adicionalmente, fica mais fácil dar forma às ranhuras guia, de forma ideal, arranjando-as em uma superfície cuja forma corresponde à forma da abertura central dos discos do cilindro. Adicionalmente, esta forma básica cilíndrica suporta e guia os discos do cilindro, e a transferência de força para estes, a partir da chave, ocorre de forma eficiente, devido ao raio de chave máximo possível. O eixo da chave compreende uma cavidade longitudinal central cilíndrica, e superfícies de guia longitudinais transferidoras de torque em ambos os lados dos setores do cilindro destinados para as ranhuras de guia. O eixo da chave compreende também um corte lateral que se estende até a cavidade central, sendo, preferivelmente, mais estreito do que estas, e compreende também superfícies das bordas, conformadas como superfícies de guia transferidoras de torque, as quais, juntamente com a chave, destinam-se a colaborativamente servir de guia da fechadura de cilindro.

[008] A fechadura de cilindro compreende um alojamento de fechadura externo, e dentro deste existe um cilindro interno giratório, que inclui uma série de discos de cilindro giratórios. Os discos do cilindro são arranjados de forma a travar e, correspondentemente, destravar uma haste de travamento que se move radialmente na fechadura, a qual, na posição de travamento, é arranjada de forma a impedir o giro do cilindro interno, com relação ao alojamento da fechadura e, na posição destravada, é arranjada de forma a liberar o giro do cilindro interno, em relação ao alojamento da fechadura. Os discos do cilindro possuem uma abertura central que é dimensionada para permitir a inserção e a extração axial da chave. Por meio das projeções radiais, isto é, dos pinos da abertura central dos discos do cilindro, as ranhuras de guia da chave atuam os discos do cilindro, por meio de força de giro, para posicionar os discos do cilindro na posição que destrave ou, correspondentemente, trave a haste de travamento, assim que a chave é inserida na fechadura, e assim que a chave é extraída da fechadura. A fechadura também possui elementos arranjados para juntar e centralizar os discos do cilindro, com relação ao cilindro interno, no momento em que o cilindro interno é girado, com relação ao alojamento de fechadura, pela transferência de torque transmitida pela chave.

[009] O termo “chave em bruto” significa uma chave cuja forma transversal (perfil da chave) é predeterminada, mas na qual falta a usinagem correspondente a uma dada combinação de fechadura. Para simplificar, a presente descrição utiliza, principalmente, apenas o termo “chave”. Mas deve ser observado que este termo se refere, mutatis mutandis, também às chaves em bruto.

Descrição dos desenhos

[0010] Na sequência, a invenção é descrita em mais detalhes, com referência aos desenhos esquemáticos anexos, onde:

[0011] A figura 1 é uma visualização em perspectiva expandida exemplar de uma fechadura de acordo com a invenção;

[0012] A figura 2 é uma visualização em perspectiva exemplar de uma chave de acordo com a invenção;

[0013] A figura 3 é uma visualização transversal da figura 2, juntamente com a linha II - II;

[0014] A figura 4 é uma visualização diagramática exemplar do conjunto das ranhuras de guia;

[0015] A figura 5 mostra outro exemplo da forma transversal da chave;

[0016] A figura 6 é uma visualização transversal de uma parte de uma fechadura, de acordo com a figura 1;

[0017] A figura 7 é uma visualização axonométrica de um disco do cilindro, para uma fechadura de acordo com a invenção;

[0018] A figura 8 é uma visualização transversal de um pino de disco de cilindro;

[0019] A figura 9 é uma visualização diagramática de um pino de disco de cilindro disposto contra as ranhuras de guia de uma chave; e

[0020] As figuras 10A-10D mostram diferentes possibilidades de instalação de um disco do cilindro de acordo com a invenção.

Descrição detalhada

[0021] A figura 1 mostra partes de uma fechadura de cilindro de acordo com a invenção. Outras partes, tais como o anel de travamento, são conhecidas. A chave 1 da fechadura é mostrada em duas posições. A chave possui uma cabeça de chave 2 e um eixo 3 para ser inserido na fechadura, o eixo tendo primariamente um formato transversalmente circular (perfil da chave) e possuindo uma ranhura de guia 15 de cada lado. A chave 1 é para ser utilizada com uma fechadura de cilindro, cujo corpo do cilindro 4, que possui uma superfície interna cilíndrica, inclui um tambor giratório, isto é, um cilindro interno, que possui uma parte 5 conformada como uma seção cilíndrica, que compreende também a cabeça cilíndrica 9 do tambor, incorporada ao eixo de saída 7 da fechadura. A parte envoltória cilíndrica 6 do tambor, isto é, o cilindro interno, forma uma parte complementar do corpo 5 do tambor. Quando a fechadura é montada, a parte envoltória 6 ou a correspondente seção do corpo 5 podem formar uma base facilmente acessível para posicionamento das placas espaçadoras 13 e dos discos de cilindro 17 da fechadura. Tanto a parte 5 quanto a parte 6 do tambor possuem ranhuras internas 22, as quais são posicionadas as placas espaçadoras 13. As ranhuras 22 prendem as placas espaçadoras 13 axialmente e, por meio destas, prendem também os discos do cilindro 17. As bordas das partes 5 e 6 também poderão ser providas de ranhuras.

[0022] No próximo estágio de montagem da fechadura, a parte envoltória 6 é posicionada contra a graduação 8, no corpo, o que significa que o corpo 5 e a parte envoltória 6 formam, juntos, uma superfície cilíndrica ainda menos completa. Desta maneira, dois vãos axiais são criados entre a parte do corpo 5 e a parte envoltória 6, cujas superfícies cilíndricas formam uma extensão da cabeça cilíndrica 9 da parte do corpo, dimensionada de forma a corresponder à superfície interna cilíndrica do corpo do cilindro 4. As partes 5, 6 e 9 do tambor são mantidas no lugar, dentro do corpo do cilindro, por alguns meios adequados, tal como um anel de retenção Seeger ou correspondente. O corpo do cilindro 4 normalmente é fixado diretamente no alojamento de travamento da fechadura da porta, cujas funções o mesmo deverá guiar, por meio da fechadura de cilindro.

[0023] A fechadura de cilindro, de acordo com a figura 1, possui dez placas espaçadoras 13 e, entre estas, nove discos de cilindro 17. A fechadura compreende ainda uma haste de travamento 20, que pode ser mover radialmente no vão axial 16 da parte do corpo 5 do tambor. A mola 21 carrega a haste de travamento 20 radialmente para fora, em direção à posição travada, na qual a haste de travamento 20 fica parcialmente no vão 16 e parcialmente na ranhura, na superfície interna cilíndrica do corpo do cilindro 4. Os discos do cilindro 17 mantêm a haste de trava 20 nesta posição, e esta impede, neste caso, o giro do tambor 5, 6 e do eixo de saída 7 da fechadura, com relação ao corpo do cilindro 4. Quando a chave 1 da fechadura é inserida na fechadura, a mesma gira, com suas ranhuras de guia 15, os discos do cilindro 17 para uma posição que permite à haste de travamento 20 ficar na posição destravada. O tambor 5, 6 e o eixo de saída 7 da fechadura podem então ser girados, com relação ao corpo do cilindro 4.

[0024] As placas espaçadoras 13 são presas de forma não giratória, em relação ao tambor, por abas 14 que emergem radialmente das placas espaçadoras, sendo que estas abas se encaixam nos vãos axiais formados entre a parte do corpo 5 e a parte envoltória 6 do tambor. No meio das abas 14 existe um recesso 24 para a haste de fixação 19. As placas espaçadoras 13 possuem uma abertura central 23, cujo formato define qual perfil de chave poderá ser utilizado, e em qual posição a chave 1 poderá ser inserida na fechadura. No interior da parede frontal 43 do corpo do cilindro 4, existe uma placa de perfil 18 incorporada ao tambor 5, 6, sendo que a referida placa de perfil, da mesma forma que as placas espaçadoras 13, define o perfil da chave e a posição operacional da chave 1. As placas espaçadoras 13 possuem ainda um recesso de haste de trava radialmente direcionado 25 a um ponto 90° distante do ponto de localização dos recessos 24 destinados para as hastes de fixação 19. Quando a chave 1 é inserida na fechadura e quando a mesma, com suas ranhuras de guia 15, faz girar os discos do cilindro 17 até uma posição que permita que a haste de travamento 20 se mova radialmente para dentro, e assim se solte do corpo do cilindro 4, o tambor 5, 6 pode girar no corpo do cilindro 4. A transferência de força da chave 1 para o eixo de saída 7 da fechadura ocorre neste momento, da chave 1 para as placas espaçadoras 13 e destas para o tambor 5, 6 e para o eixo 7, e destes para a fechadura da porta, que deve estar mecanicamente incorporada ao eixo 7.

[0025] Embora acima seja apresentado um cilindro interno formado de duas partes principais, isto é, dividido em duas partes, também será possível conformar-se um cilindro interno inteiriço, onde a união das placas espaçadoras ao cilindro interno ocorrerá por meio de uma entalhadura ou corte do cilindro interno.

[0026] A fechadura de cilindro, de acordo com a invenção, compreende então partes 19, sendo que, quando o tambor é liberado por meio da chave, com relação ao corpo do cilindro, estas partes são dispostas de forma a prender e centralizar os discos do cilindro, em relação ao tambor, quando o tambor é girado, em relação ao corpo do cilindro, utilizando a transferência de torque transmitida pela chave (figura 6). Por meio disto, é obtida a vantagem de que todos os discos do cilindro ficam travados em uma posição precisamente definida, em relação ao tambor, o que elimina toda a folga radial entre os discos do cilindro e o tambor. Para resumir, a posição dos pinos dos discos do cilindro é precisamente definida, sendo que fica consideravelmente mais fácil conformar uma chave, de forma que a força entre a chave e os pinos das placas espaçadoras seja uniformemente distribuída para todos os pinos. A fixação e a centralização dos discos do cilindro em relação ao tambor, conforme o que é descrito, fornece ainda outra vantagem adicional. Neste caso, a fechadura suporta excepcionalmente bem quaisquer tentativas de arrombamento. Quando os discos do cilindro estão bem presos, é praticamente impossível tentar utilizar ferramentas diferentes para descobrir a posição dos discos do cilindro que destrave o mecanismo de travamento.

[0027] A fixação e a centralização dos discos do cilindro no tambor poderão ser confiavelmente obtidas ao posicionar duas hastes de fixação 19 entre o corpo do cilindro e os discos do cilindro, as quais deverão ficar situadas dentro de uma circunferência de aproximadamente 90° distante da haste de travamento da fechadura. Por meio da ranhura da superfície interna do corpo do cilindro, as hastes de fixação são posicionadas para serem guiadas radialmente para dentro, em contato de travamento com os discos do cilindro já em conexão com o giro inicial do tambor. Para cada haste de fixação, é instalado no tambor um entalhe ou uma correspondente superfície de guia semelhante a um entalhe, que poderá ser formada por recessos em uma série de placas fixas - que poderão ser placas espaçadoras, por exemplo - arranjadas axialmente uma depois da outra, normalmente posicionadas entre os discos do cilindro, em uma fechadura de cilindro.

[0028] Para intensificar o efeito fixador das hastes de fixação, as laterais das hastes que apontam radialmente para dentro são adequadamente feitas de uma forma que vai se estreitando radialmente para dentro e os discos do cilindro são providos de recessos que se estendem radialmente para dentro, os quais, na área de contato, correspondem à forma radialmente voltada para dentro das laterais das hastes de fixação. Como os discos do cilindro, devido a sua função, só podem tomar um número limitado de posições de giro definidas para permitir o giro do tambor, é fácil prover cada um destes com recessos destinados para as hastes de fixação, no que diz respeito às posições de giro.

[0029] Na figura 2, a chave é marcada com o número 1, que possui uma cabeça de chave 2. A partir da cabeça de chave 2 estende-se o eixo 3, destinado a ser inserido na fechadura de cilindro e que primariamente possui uma forma circular transversal (perfil da chave). Na extremidade livre do eixo 3 existe uma perfuração axial central 36. A perfuração axial e centralmente localizada pode ser utilizada para definir diferentes perfis da chave. A perfuração fornece ainda uma superfície de suporte excepcionalmente adequada para fixar a chave, visto que as ranhuras de guia da chave são fresadas. “Perfuração” significa genericamente um furo, sendo que este furo pode ser obtido por quaisquer meios.

[0030] O eixo 3 possui duas ranhuras de guia 15a e 15b. Cada uma delas repousa em seu próprio setor cilíndrico 37a, 37b. As ranhuras de guia 15a e 15b ficam entre a cabeça de chave 2 e a extremidade interna 36a da perfuração 36, uma conectada à outra por meio de um sulco transversal 8c, que não tem significância para a função da chave, mas que foi incluído para que a fresagem de ambas as ranhuras de guia 15a e 15b pudessem ser feitas continuamente.

[0031] Os discos do cilindro possuem um pino destinado a capturar uma das ranhuras de guia 15a e 15b. Quando o eixo 3 da chave 1 é inserido na fechadura de cilindro, as ranhuras de guia 15a e 15b guiam, através destes pinos, os discos de cilindro correspondentes, de forma que estes girem e tomem uma posição que se sobreponha às medidas preventivas da fechadura de cilindro. O eixo 3 da chave possui ainda superfícies de guia axialmente salientes e transferidoras de torque 39, em ambos os lados dos setores cilíndricos 37a, 37b, reservados para as ranhuras de guia 15a e 15b .

[0032] A figura 3 é uma visualização transversal do eixo 3 da chave. O eixo 3 possui primariamente uma forma transversal circular (perfil da chave) ficando diametralmente oposto a cada um dos dois setores cilíndricos 37a, 37b, cada um dos quais possuindo uma ranhura de guia, 15a e, correspondentemente, 15b. Os setores cilíndricos são formados para dar suporte radial aos discos da fechadura de cilindro. Será prático que cada setor fique pelo menos a 84°. Contudo, caso possível, conforme a implementação, será bom que o setor cilíndrico fique pelo menos a 110°. A reserva de um setor adequadamente grande para as ranhuras de guia da chave poderá agregar precisão à fresagem das ranhuras de guia e para que o movimento de giro dos discos do cilindro possa ser controlado com a precisão desejada. Também mostrado na figura 2, o corte lateral 10 estende-se para baixo até a perfuração 36, mas é mais estreito que esta, de forma que a perfuração 36 possui um setor cilíndrico 11 contínuo, sendo prático que o mesmo fique pelo menos a 200°, preferivelmente pelo menos 260°. As superfícies das bordas 12 do corte lateral 10 são conformadas como superfícies de guia transferidoras de torque e destinam- se a transferir torque por meio das placas espaçadoras da fechadura de cilindro, para o tambor da fechadura. Outras superfícies de guia transferidoras de torque 39 ficam localizadas dentro de duas partes diametralmente opostas do eixo da chave 3 e são primariamente direcionadas radialmente. As ranhuras de guia 15a e 15b tem um formato transversal que se expande para fora do fundo 15 da ranhura, sendo que as laterais 16a das ranhuras de guia ficam em um ângulo β de 20° - 45°, uma em relação à outra.

[0033] A perfuração, assim como o dimensionamento e o desenho do corte lateral, pode ser utilizada para definir diferentes perfis de chaves. Da maneira apresentada acima é criada a distribuição primariamente simétrica das forças direcionadoras e das cargas criadas pelas referidas forças. Será bom que as superfícies de guia transferidoras de torque sejam primariamente direcionadas radialmente. Isto evitará cargas radiais causadas pelas atividades das superfícies de guia.

[0034] A montagem teórica das ranhuras de guia poderá ser melhor observada a partir da visualização diagramática da figura 4, onde é mostrada uma parte do segundo setor cilíndrico 470, no plano de visão. A ranhura de guia é marcada por uma linha pontilhada, e os locais L1, L3, L5, L7 e L9 dos discos do cilindro guiados por esta ranhura são marcados. Todas as seções oblíquas 414 da ranhura de guia seguem uma curva em espiral com o mesmo passo S. De forma adequada, o passo S deverá ficar abaixo de 50° para uma chave com diâmetro de eixo 3 igual a 6 mm.

[0035] De forma geral, nestes locais axiais das ranhuras de guia, nos quais as ranhuras de guia deverão guiar um determinado disco do cilindro (local da combinação), as ranhuras de guia possuem uma seção 13a que se estende axialmente (em direção ao eixo da chave), a qual, em seu ponto final 417, próximo à extremidade perfurada da chave 1 (à esquerda, na figura 4), muda diretamente em uma seção em ranhura oblíqua 414. Um resultado deste desenho é uma transferência equilibrada de força, em conexão com o pino do disco do cilindro, que a ranhura de guia compreende, no local de combinação em questão.

[0036] Em casos onde, movendo-se de um local de combinação para o próximo local de combinação, a ranhura de guia não pode atingir o próximo local de combinação seguindo a curva espiral de passo constante, que é característica do conjunto de ranhura de guia, a ranhura de guia, de acordo com a invenção, é conformada para conter a seção intermediária axialmente projetada 413b. Desta forma não é necessário desviar-se dos princípios gerais de desenho da ranhura de guia, que têm base em seções axiais 413a, 413b e seções espirais 414 providas de passo constante S.

[0037] A fim de que o objetivo da invenção seja alcançado de maneira simples, será preferível conformar as ranhuras de guia da chave de forma que as mesmas compreendam, além das seções que se estendem axialmente, também seções oblíquas, onde estas últimas seguem, todas elas, uma curva espiral com passo constante. Quando uma espiral que possua sempre o mesmo passo é selecionada, a fresagem das ranhuras de guia é simplificada, porque o ajuste de ângulo será constante, em cada fresagem oblíqua.

[0038] Para obter-se um bom contato sobre a área de contato relativamente grande entre os pinos dos discos do cilindro e as ranhuras de guia da chave, será vantajoso que cada local axial das ranhuras de guia da chave, correspondente a um disco do cilindro na fechadura guiada pela ranhura de guia (local de combinação) possua uma seção axialmente estendida que, em seu ponto final próximo à extremidade mais interna da chave, mude diretamente para uma das referidas seções oblíquas. O conceito “extremidade mais interna da chave” significa a extremidade da chave que se estende mais profundamente, dentro da fechadura de cilindro.

[0039] Em muitos casos, dois locais de combinação consecutivos são tão próximos um do outro que, entre os respectivos locais, as ranhuras de guia da chave não podem seguir uma espiral que tenha apenas o passo selecionado para o sistema. Nos referidos casos, de acordo com a invenção, a seção espiral pode ser dividida de forma que uma seção com uma ranhura que se estenda axialmente seja arranjada entre as seções espirais mais próximas dos locais de combinação. Desta maneira, o princípio de que as fresagens de ranhura oblíqua sejam apenas de um tipo poderá ser seguido, o que, por sua vez, garante que o padrão de contato entre a ranhura de guia e o pino do disco do cilindro seja sempre o mesmo.

[0040] Ao dar-se às ranhuras de guia uma forma transversal que se expanda para fora, a partir da base da ranhura obtêm- se a vantagem de que a ranhura permanecerá limpa com mais facilidade. As laterais das ranhuras de guia deverão estar, preferivelmente, a um ângulo de 20°-45°, uma contra a outra. Disto se segue que as ranhuras permanecerão limpas e se assentarão bem contra os pinos dos discos do cilindro.

[0041] Quando a parte da chave a ser inserida na fechadura estiver se estendendo sobre as superfícies de guia transferidoras de torque, em ambos os lados dos setores cilíndricos destinados para as ranhuras de guia, haverá a vantagem de que a chave será guiada com precisão, na fechadura, o que, por sua vez, será vantajoso para uma distribuição uniforme de transferência de força, em conexão com os pinos dos discos do cilindro. Primariamente, as mesmas vantagens são obtidas quando as superfícies de guia transferidoras de torque ficam dentro de duas partes diametralmente opostas da chave, sendo radialmente direcionadas.

[0042] A figura 5 mostra como as chaves, de acordo com a invenção, podem ser conformadas para possuir outro perfil de chave, desviando-se, por exemplo, da figura 3, de forma que o uso de conjuntos de chaves e séries de chaves maiores possa ser totalmente impedido, nas referidos fechaduras de cilindro. Desta forma, as mesmas combinações de fechadura poderão ser utilizadas para diferentes séries, sem comprometer a segurança da fechadura. Esta possibilidade de modificação é especialmente importante na produção de conjuntos de chaves em bruto, pois um fabricante de fechaduras poderá modificar facilmente suas fechaduras, para determinados perfis de chaves, e beneficiar-se do fato de manter disponíveis séries de chaves para as quais a área de aplicação é estritamente limitada. O perfil de chave da figura 5 se desvia do perfil de chave mostrado na figura 3 naquilo em que o corte lateral e a perfuração são modificados como um entalhe profundo 10a. Este é apenas um exemplo. Desvios do desenho podem também ser utilizados de outras formas.

[0043] Como pode ser observado a partir da figura 6, a parte mais radialmente expandida das hastes de fixação 19 fica posicionada na ranhura de encaixe 26 da superfície interna cilíndrica do corpo do cilindro. As ranhuras de encaixe 26 possuem uma superfície lateral oblíqua 27, que, já no giro inicial do tambor 5, 6, força as hastes de fixação 19 a se moverem radialmente para dentro, em direção aos discos do cilindro 17. Neste caso, a borda interna em forma de cunha 28 das hastes de fixação 19 pressiona, juntamente com os discos do cilindro 17, da mesma forma, a partir dos recessos 29 conformados, sendo que, em resultado disto, os discos do cilindro 17 ficam centralmente presos ao tambor 5, 6. As hastes de fixação 19 ficam localizadas umas em oposição às outras, a um ponto 90° distante do local da haste de trava 20 da fechadura.

[0044] O disco do cilindro 17 mostrado na figura 7 possui uma abertura central primariamente circular 30, dimensionada para ficar em estreito contato com os setores cilíndricos 37a e 37b da chave 1 da fechadura, sendo que os discos do cilindro 17 são radialmente guiados por meio da chave. Cada um dos discos do cilindro 17 possui um pino 31 na abertura central 30, destinado a funcionar a partir de uma das ranhuras de guia 15 da chave, sendo que o pino se estende e se estreita a partir da interface cilíndrica 32 da abertura central 30, radialmente para dentro. O pino 31 possui chanfros 33, afim de que as ranhuras de guia 15 da chave possam aderir melhor ao mesmo. O disco do cilindro 17 possui, próximo à abertura central 30, uma expansão anular 34, que forma uma cinta fina, com a qual o disco do cilindro 17 pode ficar em contato, contra a placa espaçadora adjacente 13. Quando o contato com esta cinta fica, que possui um raio pequeno, é limitado, as forças de atrito que poderiam afetar consideravelmente os discos do cilindro 17 são reduzidas.

[0045] Os discos do cilindro 17 cujos pinos 31 ficam no outro lado da abertura central 30, são guiados por uma das ranhuras de guia 15 da chave 1, e os discos do cilindro 17 que ficam no lado oposto à abertura central 30 são guiados pela outra ranhura de guia 15a, 15b da chave 1. Neste caso, o conceito guia do disco do cilindro significa que o disco do cilindro 17 é girado pela chave 1 para uma determinada posição, que permite desarmar a função de travamento da fechadura. Os discos do cilindro 17 são arranjados na fechadura de forma alternada, onde um disco 17 tem um pino 31 à direita e o próximo tem um pino 31 à esquerda. A distância entre estes pontos, aos quais a ranhura de guia 15 da chave deverá ficar presa ao pino do disco do cilindro 31, corresponde então à distância entre cada disco do cilindro 17 alternado, o que possibilita o uso de ângulos de giros maiores para os discos do cilindro 17. Esta tecnologia facilita ainda mais a fresagem das ranhuras de guia 15 da chave.

[0046] É importante que os pinos dos discos do cilindro, cuja função, juntamente com as ranhuras de guia da chave, tenham uma forma que faça os pinos ficarem tão bem assentados na ranhura de guia, que não fiquem sujeitos a cargas de corte grandes demais. O assentamento deverá simultaneamente suportar a carga desejavelmente uniforme dos pinos. A forma transversal dos pinos deverá, adequadamente, ter duas linhas laterais substancialmente paralelas, estendendo-se verticalmente, em relação ao plano dos discos do cilindro, sendo que as referidas linhas laterais, em cada extremidade, mudam para um chanfro oblíquo, onde o ângulo e as dimensões do chanfro deverão ser profissionalmente ajustados para que este fique assentado contra a parte oblíqua da ranhura de guia da chave da fechadura, e também para suportar a transferência de força que ocorrerá ali. Adicionalmente, será vantajoso para a transferência de força que ocorre a partir das ranhuras de guia da chave para os pinos, que estes se estreitem radialmente, para dentro, de forma a apresentar um ajuste profissional, com relação à forma das ranhuras de guia da chave da fechadura, onde as referidas ranhuras de guia serão, por razões práticas, normalmente fresadas, utilizando-se primariamente meios de fresagem em forma de cunha.

[0047] A figura 8 mostra uma visualização transversal do pino de disco de cilindro 31 mostrado na figura 7. A seção cruzada possui duas linhas laterais 350 substancialmente paralelas, estendendo-se verticalmente, com relação ao plano dos discos do cilindro, sendo que as referidas linhas laterais, em cada extremidade, mudam para um chanfro oblíquo 360, onde o respectivo ângulo e dimensões são ajustados para assentar contra a seção oblíqua 15b da ranhura de guia da chave, e também para suportar a transferência de força axial que ocorrerá ali, e que é apresentada em mais detalhes na figura 7. Como pode ser observado a partir da figura 7, os pinos dos discos do cilindro estreitam-se radialmente para dentro, ajustando-se assim à ranhura de guia 15a, 15b da chave, cujas laterais vão de acordo com o que é apresentado na figura 3, a um ângulo de 20° - 45°, uma contra a outra.

[0048] A figura 9 mostra um setor cilíndrico 37b do eixo 3 da chave, no plano de visão. Neste, estão marcados os locais L2, L4, L6 e L8 dos discos do cilindro guiados pela ranhura de guia 15b do setor cilíndrico 37b. A figura mostra o estado no qual a fechadura é aberta pela chave 1 e no qual o tambor 5, 6 é girado, com relação ao corpo do cilindro 4, cujo movimento foi transferido para uma fechadura instalada em uma porta, que foi então aberta. Quando a chave 1 é puxada, a partir da cabeça de chave 2, na direção da seta 41, a porta, que está aberta, no estado mostrado, poderá girar em suas dobradiças. Este movimento poderá exigir uma força considerável, se a porta for pesada, e/ou se estiver sujeita a ventos fortes ou resistência da estrutura da porta. A figura mostra os pinos 31 dos discos do cilindro, como uma superfície de linhas hachuradas obliquamente. Cada um dos pinos 31 tem contato, pelos dois lados 40a e 40b, com a ranhura de guia 15b. O contato do lado 40a compreende uma superfície relativamente grande, e transfere a maior parte da força 41 transferida da chave para a fechadura, e subsequentemente para a porta conectada à fechadura. O padrão de contato é o mesmo para cada pino 31, o que garante que a transferência de força a partir da chave para os pinos 31 seja uniformemente distribuída para todos os pinos.

[0049] A fechadura de cilindro com chave entalhada, de acordo com a invenção, é particularmente adequada para uso em fechaduras de portas, pois a chave é geralmente puxada para abrir a porta. A transferência de força axial entre a chave e a fechadura, de acordo com a invenção, e a volta do tambor de travamento são tão bem equilibrados e igualmente distribuídos, que, mesmo puxando pela chave, é possível fazer até mesmo portas pesadas girarem sobre suas dobradiças, utilizando apenas a tração axial transferida a partir da chave, sem o risco de danificar a fechadura de cilindro. Apenas o contato entre os pinos e as ranhuras de guia da chave já transferem tração da chave para a porta. Se a tração não for uniformemente distribuída da chave para todos os pinos da fechadura de cilindro, a carga de pinos individuais poderá se tornar tão grande, que os pinos e/ou a ranhura da chave poderão ser danificados. Em fechaduras deste tipo ocorrem frequentemente problemas devido a imprecisões na fresagem das ranhuras de guia, desgaste e carga grande demais, tanto para as ranhuras de guia, quanto para as partes dos discos do cilindro que operam junto com as mesmas. Os problemas também são causados pela transferência de força entre os discos do cilindro e por deformações da chave, em conexão com a carga.

[0050] Uma chave, de acordo com a invenção, e uma fechadura de cilindro proporcionam uma distribuição de força uniforme, tanto quando a chave é girada, como quando a chave é puxada para girar a porta. A chave e a fechadura de cilindro são, assim, excepcionalmente adequadas para instalação em corpos de fechadura ou em locais de instalação onde não existe a intenção de se utilizar um item separado. Nas referidas instalações, a porta é aberta, puxando-se pela chave. A fim de permitir uma distribuição de forças uniforme, a chave possui, na direção de seu eixo, superfícies de transferência de torque (39). As superfícies de transferência de torque repousam claramente em pelo menos três direções diferentes, como visto a partir do eixo central da chave, quando a chave é girada para abrir ou alcançar a fechadura. Os locais das superfícies de torque podem ser observados a partir do corte lateral 10 da figura 3 e a partir do local das ranhuras, no lado oposto da chave. Entre estas ranhuras existe um corte reto, que também funciona como superfície de transferência de torque. Se não existisse este corte, as bordas das referidas ranhuras iriam formar cantos agudos, que poderiam roçar contra o bolso do usuário e outras chaves, por exemplo. Neste caso, as ranhuras estariam mais sujeitas a apanhar sujeira. O corte também facilita a colocação da chave no orifício para chave presente na fechadura de cilindro. O corte do lado oposto da ranhura e entre os setores cilíndricos também permite a variação dos formatos de eixo da chave, isto é, a perfilagem. Os perfis podem ser feitos também na superfície interna da ranhura, mas, em termos de produção, desta forma fica mais desafiador, tecnicamente.

[0051] A chave também possui uma cavidade/perfuração central, que promove uma manobrabilidade precisa da chave dentro da fechadura de cilindro. O posicionamento preciso da chave no centro do cilindro interno é importante, na tentativa de impedir que as superfícies circunferenciais dos discos do cilindro toquem a circunferência do cilindro interno, conforme a chave é inserida e removida do cilindro. A ranhura circular 36 no centro do eixo da chave mostrada na figura 3, cuja abertura 10 é mais estreita do que o diâmetro da ranhura, guia bem a chave contra as formas correspondentes à placa de perfil 18, no centro giratório dos discos do cilindro, o que é importante para o bom funcionamento deste tipo de estrutura de cilindro. Como a chave possui ranhuras de guia nas superfícies externas opostas, que ficam contra os pinos dos discos do cilindro, a tração axial direcionada para a chave é distribuída entre estas duas ranhuras de guia. A produção da forma transversal do eixo da chave e da placa de perfil 18 e das placas espaçadoras 23 do cilindro é mais fácil, com relação às soluções conhecidas, graças às formas mais claras e relativamente maiores. A forma de ranhura circular grande e relativamente aberta 36 no centro do eixo da chave pode ser arranjada de forma a ficar sempre voltada para baixo, conforme é inserida na fechadura, que permite que a ranhura permaneça livre de poeira e sujeira. A área de superfície aberta do buraco da fechadura poderá ser feita tão pequena quanto possível, o que reduzirá a quantidade de sujeira e poeira entrando no buraco da fechadura, além de reduzir a possibilidade de vandalismo e dificultar o arrombamento da fechadura.

[0052] A fechadura de cilindro possui placas espaçadoras 13, cuja abertura central possui uma projeção correspondente, localizada centralmente, com um pescoço lateral para a outra estrutura da placa espaçadora. Como apresentado acima, devido às claras estruturas, estas projeções guiam a chave, de maneira acessível, para o buraco da fechadura e para o canal da chave formado pelas placas espaçadoras e pelos discos do cilindro. Além disso, a superfície externa cilíndrica da chave é vantajosa para guiar a chave no buraco da fechadura. As placas espaçadoras também possuem pequenas projeções e, entre estas, uma linha uniforme, no lado oposto, que atua como pescoço da projeção central. Como estas formas são relativamente baixas, elas facilitam a inserção da chave no buraco da fechadura, mas, ao mesmo tempo, funcionam também como elementos de guia da chave. As hastes de travamento 19 da fechadura de cilindro travam precisamente os discos do cilindro 17 no meio do cilindro interno, por meio dos recessos correspondentes 29 dos discos do cilindro.

[0053] As figuras 10A-10D mostram diferentes possibilidades de instalação do disco do cilindro. Quando o disco do cilindro possui espaços vazios 25 nos lados opostos, para uma barra de cilindros 20, o giro do disco, de ponta cabeça (girar da posição da figura 10A para a posição da figura 10B) fornece um segundo valor de combinação. O disco do cilindro também pode ser girado lateralmente (girando a posição da figura 10A para a posição da figura 10C), onde o disco do cilindro será guiado pela outra ranhura de guia da chave. Ainda nesta posição, o disco poderá ser girado para trás (girando da posição da figura 10C para a posição da figura 10D). Ao mesmo tempo, utilizando- se o mesmo disco do cilindro, podem ser criados muitos valores de combinação diferentes (um determinado valor de ângulo, a partir de diferentes valores de ângulo possíveis, utilizados para localização da ranhura de guia da chave, para este disco do cilindro).

[0054] É fácil produzi r uma chave de acordo com a invenção, com grande precisão. Um direcionamento confiável dos discos da fechadura de cilindro é obtido, com desgaste mínimo, tanto para a chave quanto para as partes da fechadura que sejam afetadas pela chave, ou que entram em contato com esta. A chave e os discos do cilindro são carregados de forma primariamente simétrica, quando existem duas ranhuras de guia na chave. Adicionalmente, cada ranhura de guia pode ser utilizada para afetar discos de cilindro especialmente selecionados e, no caso de suas ranhuras de guia, preferivelmente discos de cilindro alternados, o que confere maior liberdade para definição da combinação da fechadura. A forma basicamente cilíndrica da chave faz o melhor uso possível do espaço do buraco da fechadura. Utilizando os setores cilíndricos da chave, superfícies adequadas são alcançadas, para fresagem das ranhuras de guia, onde estas superfícies podem funcionar simultaneamente como superfícies de guia para o direcionamento radial da chave, que ocorre na fechadura, e também como suporte radial para os discos da fechadura de cilindro, bem como das placas espaçadoras posicionadas entre estes discos do cilindro.

[0055] A invenção não é limitada às configurações apresentadas, e varias modificações e variações são possíveis, sem se afastar do escopo das reivindicações abaixo.

Claims

1. Chave, destinada para uso em referidas fechaduras de cilindro, na qual a parte (3) da chave (1) a ser inserida na fechadura é conformada para girar discos do cilindro giráveis por meio de movimentos longitudinais realizados na fechadura, que ocorrem em pelo menos duas ranhuras de guia instaladas na chave, sendo que a chave (1) possui duas ranhuras de guia (15a, 15b) , caracterizada pelo fato de a parte (3) da chave a ser inserida na fechadura de cilindro é, em sua forma básica, cilíndrica, compreendendo um setor cilíndrico (37a, 37b) destinado para cada ranhura de guia (15a, 15b), e que a chave (1) compreende ainda uma cavidade central (36) longitudinal e também superfícies de guia longitudinais transferidoras de torque (39) em ambos os lados dos setores cilíndricos (37a, 37b) destinadas às ranhuras de guia (15a, 15b), e a parte a ser inserida compreende ainda um corte lateral (10), que se estende até a cavidade central (36) e compreendendo também superfícies de borda (12) conformadas como superfícies de guia transferidoras de torque, que são destinadas, juntamente com a chave (1) para o direcionamento cooperativo da fechadura de cilindro.

2. Chave, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de as superfícies de guia transferidoras de torque (39) existentes em pelo menos duas partes diametralmente opostas da chave (1) são radialmente direcionadas, primariamente.

3. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a cavidade central (36) compreender um setor (11) que fica pelo menos a 200 graus.

4. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a parte (3) a ser inserida na fechadura possui dois setores cilíndricos (37a, 37b) em oposição, que são conformados para guiar radialmente os discos da fechadura de cilindro, onde ambos os setores cilíndricos estendem-se pelo menos a mais de 84°, sendo que estes setores (37a, 37b) são primariamente arranjados diametralmente, um em relação ao outro, cada um em seu próprio lado da chave (1).

5. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de as ranhuras de guia (15a, 15b) compreenderem partes longitudinais (4l3a, 413b) e, entre estas, as partes (414) viajam em um ângulo que segue uma curva em espiral, de passo constante.

6. Chave, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de cada um dos pontos longitudinais que correspondem a um local de um disco do cilindro guiado pela ranhura de guia (15a, 15b) possuir uma parte longitudinal (413a) na respectiva ranhura de guia (15a, 15b), a qual, no ponto final (417) mais próximo da extremidade da cavidade da chave, muda imediatamente para uma das referidas partes (414) que viajam em um ângulo.

7. Chave, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de a ranhura de guia (15a, 15b) entre dois locais de combinação próximos possuir uma parte que viaja transversalmente (413b), no caso em que a posição circunferencial desejada para o outro local de combinação não possa ser alcançada pela referida curva espiral de passo constante, a qual é seguida pelas partes (414) que viajam no ângulo da ranhura de guia.

8. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de as ranhuras de guia (15a, 15b) terem uma forma transversal que se expande em direção à base (15) da ranhura, para fora, considerando que as laterais (16a) das ranhuras ficam a um ângulo de 20°-45°, um em relação ao outro.

9. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de a chave compreender duas ranhuras instaladas em lados opostos do eixo da chave, em relação ao corte lateral (10).

10. Chave, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a chave compreender um corte em relação à forma basicamente cilíndrica da chave, entre duas ranhuras.

11. Chave, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a cavidade central é simétrica e o corte lateral é mais estreito do que a cavidade central.