BR112015021957B1

BR112015021957B1 - Sistema de rodas de guia

Info

Publication number: BR112015021957B1
Application number: BR112015021957-8A
Authority: BR
Inventors: Larry Stuck; Charles Tabone; Christopher Renson
Original assignee: Hutchinson Sa
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2022-06-21
Also published as: WO2014135980A1; BR112015021957A2; EP2964505B1; US10071749B2; US20140252790A1; EP2964505A1

Abstract

APARELHO RUNFLAT EXTERNO. Trata-se de um aparelho runflat externo para o sistema de rodas de guia de um sistema de transporte de monotrilho. O aparelho runflat externo inclui um elemento de cubo e um elemento de banda de rodagem. O elemento de banda de rodagem é conectado ao elemento de cubo e inclui um elemento de base e uma cobertura sobre o elemento de base.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO CORRELATO

[001]Este pedido reivindica o benefício, de acordo com o 35 U.S.C.§119(e), da data de depósito anterior do pedido de patente provisório norte-americano N°. 61/775 175, depositado a 8 de março de 2013.

ANTECEDENTES

[002]Este pedido revela uma invenção que está relacionada, de maneira geral, e em diversas modalidades, a um aparelho runflat externo. O aparelho runflat externo pode ser utilizado no sistema de rodas de guia de um sistema de transporte de monotrilho.

[003]Sistemas de monotrilho estão presentes no mundo inteiro e, para deter-minadas aplicações, proporcionam uma maneira eficaz de mover pessoas de um local para outro. Em geral, um sistema de monotrilho exemplar inclui ou mais vagões de monotrilho que se deslocam sobre um trilho de monotrilho, e cada vagão de mo- notrilho tem um sistema de truque de monotrilho correspondente. O sistema de tru-que de monotrilho inclui pneumáticos de roda de acionamento que funcionam para transportar a carga associada ao vagão de monotrilho e propelir o vagão de monotri- lho em uma dada direção ao longo do monotrilho e pneumáticos de roda de guia que funcionam para guiar o vagão de monotrilho ao longo do monotrilho e estabilizar o vagão de monotrilho com relação a qualquer movimento “para os lados” excessivo.

[004]De modo a se proporcionar estabilidade ao vagão de monotrilho os pneumáticos de roda de guia são posicionados de encontro tanto ao lado “esquerdo” quanto ao lado “direito” do monotrilho. Com esta disposição à medida que o vagão de monotrilho começa a mover-se para a “esquerda” do centro do monotrilho (como, por exemplo, à medida que o vagão de monotrilho está passando através de uma seção curvada do monotrilho e forças centrífugas provocam o movimento para a “esquerda”), os pneumáticos de roda de guia posicionados de encontro ao lado “di- reito” do monotrilho começam a exercer mais força de encontro ao lado “direito” do monotrilho. A exerção desta força faz com que os pneumáticos de roda de guia se comprimam ou se deflitam, e a compressão ou deflexão funciona de modo a contra-balançar o movimento “para a esquerda” do vagão de monotrilho e encorajar o vagão de monotrilho a mover-se para trás na direção do centro do monotrilho. Uma sequência análoga ocorre se o vagão de monotrilho mover-se para a “direita” do centro do monotrilho.

[005]Embora a disposição do pneumático de roda de guia tenha sido utilizada para proporcionar um determinado nível de estabilização a vagões de monotrilho, a eficácia total de tais esforços de estabilização tem sido menor que o desejado. Por exemplo, uma vez que a pressão dos pneumáticos pode variar ao longo do tempo por diversas razões (como, por exemplo, temperatura, escapamento, etc.), se a pressão de pneumático de um ou mais dos pneumáticos de roda de guia cair abaixo de um nível operacional normal, a estabilidade proporcionada pelos pneumáticos de roda de guia afetados será menor que o desejado. Da mesma maneira, se forças externas tais como ventos elevados provocarem mais compressão ou deflexão que a compressão ou deflexão operacional normal de um ou mais dos pneumáticos de ro-da de guia, a estabilidade proporcionada pelos pneumáticos de roda de guia afeta-dos será menor que o desejado.

[006]Para resolver tais problemas, “runflats de pneumático internos” têm sido utilizados com os pneumáticos de roda de guia. Estes runflats internos são comu- mente compostos de borracha ou compósitos e são limitados em sua capacidade de controlar com precisão o grau de deflexão de pneumático de roda de guia, uma vez que a carga aplicada deve ser transmitida através da compressão das bandas de rodagem dos respectivos pneumáticos de roda de guia. Frequentemente, estes tipos de runflat internos são projetados com um diâmetro externo que pode prover folga limitada entre os runflats internos e os forros internos frágeis dos respectivos pneu- máticos de roda de guia. O contato incidental entre o runflat interno e o forro interno de um pneumático de roda de guia correspondente pode ocorrer, por exemplo, a partir de solavancos nas juntas de dilatação do monotrilho. Se o forro de um pneu-mático de roda de guia for danificado em consequência de tal contato incidental, a garantia do pneumático de roda de guia pode ser comprometida. Tal contato inciden-tal pode provocar também um risco de segurança, no sentido de que o ar pressuri-zado interno a um dado pneumático de roda de guia pode romper o forro interno e escapar para dentro das correias do dado pneumático de roda de guia, causando potencialmente uma falha do pneumático ou uma explosão. Por conseguinte, embo-ra possam ser utilizados runflats internos para aumentar a estabilidade proporciona-da pelos pneumáticos de roda de guia, a segurança e a estabilidade proporcionadas por eles são ainda menores que o desejado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[007]Diversas modalidades da invenção são aqui descritas a título de exempli-ficação em conjunto com as figuras seguintes, nas quais as mesmas referências de-signam os mesmos elementos ou elementos semelhantes.

[008]A Figura 1 mostra diversas modalidades de um aparelho runflat externo.

[009]A Figura 2 mostra uma vista explodida do aparelho runflat externo da Fi-gura 1; A Figura 3 mostra diversas modalidades de um elemento de banda de rodagem do aparelho runflat externo da Figura 1; A Figura 4 mostra diversas modalidades de um elemento de base do elemento de banda de rodagem da Figura 3; e A Figura 5 mostra o aparelho runflat externo da Figura 1 utilizado com um sistema de rodas de guia de um vagão de monotrilho de acordo com diversas modalidades.

DESCRIÇÃO DETELHADA

[010]Deve ficar entendido que pelo menos algumas das figuras e descrições da invenção foram simplificadas de modo a se mostrar elementos que são relevantes para um claro entendimento da invenção, enquanto se eliminam, para fins de clareza, outros elementos que os versados na técnica entenderão podem compre-ender também uma parte da invenção. Entretanto, uma vez que tais elementos são notoriamente conhecidos na técnica, e uma vez que eles não facilitam um melhor entendimento da invenção, uma descrição de tais elementos não é aqui apresenta-da.

[011]A Figura 1 mostra diversas modalidades de um aparelho runflat externo 10. O aparelho runflat externo 10 pode ser utilizado com, e formar uma parte de, um sistema rodas de guia (ver a Figura 5, por exemplo) de um sistema de transporte de monotrilho. O aparelho runflat externo 10 inclui um elemento de cubo 12 e um ou mais elementos de banda de rodagem 14 conectados ao elemento de cubo 12. O elemento ou elementos de banda de rodagem 14 podem ser conectados ao elemento de cubo de qualquer maneira adequada.

[012]O elemento de cubo 12 tem a conformação substancialmente circular, pode ser de qualquer tamanho adequado e pode ser fabricado a partir de qualquer material adequado. De acordo com diversas modalidades, por exemplo, o elemento de cubo 12 é fabricado a partir de um metal, de um plástico ou de um material com-pósito. Conforme mostrado na Figura 1, de acordo com diversas modalidades, o elemento de cubo 12 define uma abertura central 16, define uma série de aberturas 18 que são posicionadas em sentido radial para fora a partir da abertura central 16 e são configuradas para alojar pinos (não mostrados) associados a um sistema de ro-das de guia, define uma ou mais aberturas 20 que são posicionadas em sentido ra-dial para fora a partir das aberturas 18 e são configuradas para proporcionar acesso a uma válvula de pneumático (não mostrada) de uma roda de guia externa.

[013]Conforme mostrado mais claramente na Figura 2, de acordo com diver- sas modalidades, o elemento de cubo 12 define também uma série de aberturas 22 que são posicionadas em sentido radial para fora a partir das aberturas 20 e são configuradas para alojar prendedores 24 que são utilizados para conectar o elemento ou elementos de banda de rodagem 14 ao elemento de cubo 12. Os prendedores 24 podem ser qualquer tipo adequado de prendedores, e podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado. Por exemplo, de acordo com diversas modalidades, os prendedores 24 podem ser fabricados a partir de um monotrilho, um plástico ou um material compósito. De acordo com diversas modalidades, os prendedores 24 são prendedores resistentes à corrosão. De acordo com diversas modalidades, os prendedores 24 podem ser fixados no lugar com porcas 26 correspondentes.

[014]A Figura 3 mostra diversas modalidades do elemento ou elementos de banda de rodagem 14. Para modalidades nas quais o aparelho runflat externo 10 inclui uma série de elementos de banda de rodagem 14, cada elemento de banda de rodagem 14 é substancialmente em forma de arco e eles cooperam coletivamente para cobrir a circunferência externa do elemento de cubo 12. Para modalidades nas quais o aparelho runflat externo 10 inclui um único elemento de banda de rodagem 14, o único elemento de banda de rodagem 14 tem substancialmente uma confor-mação circular e cobre a circunferência externa do elemento de cubo 12.

[015]Cada um do elemento ou elementos de banda de rodagem 14 inclui um elemento de base 28 e uma cobertura 30 sobre o elemento de base 28. O elemento de base 28 será descrito mais detalhadamente em seguida com relação à Figura 4. A cobertura 30 pode ser de qualquer “espessura” adequada, pode incluir qualquer material adequado e pode ser conectada ao elemento de base 28 de qualquer ma-neira adequada. De acordo com diversas modalidades, por exemplo, a cobertura 30 é pelo menos de dois milímetros de espessura, inclui um material feito de um termo-plástico (um nylon, por exemplo) um componente termo-estabilizado (um poliuretano, por exemplo), uma borracha ou um material compósito e é levado aderir ou é mecanicamente fixado no elemento de base 28. De acordo com diversas modalida-des, a cobertura 30 é soldada no elemento de base 28. De acordo com outras moda-lidades, a cobertura 30 é vulcanizada no elemento de base 28. Conforme também mostrado na Figura 3 e conforme descrito mais detalhadamente em seguida, uma série de embuchamentos 32 pode ser conectada ao elemento de banda de rodagem 14.

[016]A Figura 4 mostra diversas modalidades do elemento de base 28 do elemento ou elementos de banda de rodagem 14. O elemento de base 28 pode ser fabricado a partir de qualquer material adequado. De acordo com diversas modali-dades, por exemplo, o elemento de base 28 pode ser fabricado a partir de um metal, um plástico, uma borracha ou um material compósito. Conforme mostrado na Figura 4, de acordo com diversas modalidades, o elemento de base 28 pode incluir uma série de perfurações 34 através da superfície externa/circunferente do elemento de base 28. As perfurações 34 proporcionam melhor aderência da cobertura 30 ao ele-mento de base 28. Para um dado elemento de base 28, as perfurações funcionam também para reduzir o peso do elemento de base 28 e, por extensão, o peso do elemento de banda de rodagem 14 conexo. De acordo com outras modalidades, o elemento de base 28 é um elemento de base maciço 28 e não inclui a série de per-furações 34 mostradas na Figura 4. O elemento de base 28 pode incluir também uma série de elementos de orelha 36 que se estendem em sentido radial para dentro a partir da superfície externa/circunferente do elemento de base 28, e cada elemento de orelha 34 pode definir uma abertura 38 através dele. Para um dado elemento de banda de rodagem 14, de acordo com diversas modalidades, a abertura 38 é confi-gurada para alojar um embuchamento correspondente dos embuchamentos 32 e é alinhada em sentido coaxial com uma abertura 22 correspondente do elemento de cubo 12 se o dado elemento de banda de rodagem 14 for conectado ao elemento de cubo 12.

[017]Os embuchamentos 32 podem ser fabricados a partir de qualquer ade-quado. Por exemplo, de acordo com diversas modalidades, os embuchamentos 32 são fabricados a partir de um metal, um plástico ou um material compósito. Cada embuchamento 32 define uma também 40. Para um dado embuchamento 32, a abertura 40 é configurada para alojar um dos prendedores 24 e é alinhada em senti-do coaxial com uma abertura 22 correspondente do elemento de cubo 12 se o dado embuchamento 32 for conectado ao elemento de base 28 e se o elemento de banda de rodagem 14 conexo for conectado ao elemento de cubo 12.

[018]A Figura 5 mostra o aparelho runflat externo 10 utilizado com um sistema rodas de guia 42 de um vagão de monotrilho de acordo com diversas modalidades. Em geral, cada aparelho runflat externo 10 é utilizado com um pneumático de roda de guia 44 correspondente do sistema de rodas de guia 41. Portanto, deve ficar en-tendido que, um vagão de monotrilho pode utilizar uma série de aparelhos runflat externos 10. O aparelho runflat externo 10 pode ser conectado ao sistema de rodas de guia 42 de qualquer maneira adequada. De acordo com diversas modalidades, por exemplo, um dado aparelho runflat externo 10 pode ser conectado aos mesmos pinos de cubo aos quais é conectada uma roda de guia correspondente. Para tais modalidades (Figura 5, por exemplo), os pinos de cubo passam através das aberturas 18 do elemento de cubo 12 para conectar o aparelho runflat externo 10 ao sistema de rodas de guia 42.

[019]Em funcionamento, os aparelhos runflat externos 10 aperfeiçoam a esta-bilidade e segurança totais de sistemas de transporte de monotrilho pelo controle da deflexão dos pneumáticos de roda de guia 44 correspondentes. Maias especifica-mente, cada aparelho runflat externo 10 controla o limite superior do seu pneumático de roda de guia 44 correspondente de modo a manter um nível seguro de estabili-dade do vagão de monotrilho. Isto é verdadeiro mesmo nos casos em que o pneu-mático de roda de guia 44 correspondente falhou devido a uma perda de pressão.

[020]Quando um pneumático de roda de guia 44 correspondente atinge um determinado nível de deflexão, o elemento ou elementos de banda de rodagem 14 entram em contato com o monotrilho e funcionam como “um batente mais duro” para absorver uma parte da carga de pneumático de roda de guia aplicada, limitando as-sim o grau de deflexão experimentado pelo pneumático de roda de guia 44 corres-pondente. A cobertura 30 do elemento ou elementos de banda de rodagem 14 ajuda a absorver o choque resultante do impacto de colisão do elemento de banda de ro-dagem 14 com o monotrilho, e proporciona também um nível de resistência à abrasão para proteger o monotrilho. De acordo com diversas modalidades, um aparelho runflat externo 10 associado a um dado vagão de monotrilho pode proporcionar mo-bilidade contínua do vagão de monotrilho até um mínimo de 48,28 km (30 milhas) com uma carga aplicada de 1 306,2 kg (3 500 libras).

[021]De acordo com diversas modalidades, o método de tração ou outras propriedades mecânicas da cobertura 30 podem ser ajustadas a níveis diferentes de resistência ao impacto. A absorção de choque, resistência à abrasão e deflexão (da carga aplicada) de modo a atender às necessidades de aplicações diferentes. Além disto, aditivos ultravioleta (UV) e/ou aditivos resistentes à umidade podem ser incor-porados à cobertura 30 de modo a protegerem a cobertura 30 contra a deterioração causada a elementos externos.

[022]Nada na descrição acima pretende limitar a invenção a quaisquer mate-riais específicos, geometria específica ou orientação específica de elementos. Muitas substituições de peças, orientação são contempladas dentro do alcance da invenção e serão evidentes aos versados na técnica. As modalidades aqui descritas foram apresentadas a titulo de exemplificação apenas e não devem ser utilizadas para limi-tar o alcance da invenção.

[023]Embora a invenção tenha sido descrita em termos de modalidades espe-cíficas neste pedido, os versados na técnica, à luz dos presentes ensinamentos, po- dem gerar modalidades e modificações adicionais sem abandonarem o espírito da, ou ultrapassarem o alcance da invenção descrita. Por exemplo, o aparelho runflat externo 10 tenha sido descrito como tendo elemento ou elementos de banda de ro-dagem 14 conectados, de modo a removível ao elemento de cubo 12 com prendedo-res 24, deve ficar entendido que outros conectores, ou métodos de conexão, podem ser utilizados para conectar o elemento ou elementos de banda de rodagem 14 ao elemento de cubo 12. Por exemplo, o elemento ou elementos de banda de rodagem 14 podem ser ligados ao elemento de cubo 12, soldados no elemento de cubo 12 ou mecanicamente conectados ao elemento de cubo 12 com um prendedor de pressão ou outro tipo de prendedor. Por conseguinte, deve ficar entendido que os desenhos e as descrições aqui apresentadas são oferecidos apenas para facilitar o entendi-mento da invenção e não devem ser interpretados como limitando o alcance dela.

Claims

1. Sistema de rodas de guia (42) para um sistema de transporte de monotri- lho, o sistema de rodas CARACTERIZADO por compreender: uma roda guia possuindo um aro e um pneu inflável (44) montado no aro; e um aparelho runflat (10) conectado à roda guia e o externo do pneu, em que o aparelho runflat (10) compreende: um elemento de cubo (12); e um ou mais elementos de banda de rodagem (14) conectados ao elemento de cubo (12), em que cada elemento de banda de rodagem (14) compreende: um elemento de base (28) conectado de forma removível ao elemento de cubo (12); e uma cobertura (30) sobre o elemento de base correspondente.

2. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de cubo (12) é substancialmente circular e define uma abertura central (16) através dele.

3. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de cubo (12) define adicionalmente: uma primeira pluralidade de aberturas (18) posicionadas em sentido radial para fora a partir da abertura central (16); uma segunda pluralidade de aberturas (20) posicionadas em sentido radial para fora a partir da primeira pluralidade de aberturas; e pelo menos uma abertura posicionada entre as primeira (18) e segunda (20) pluralidades de aberturas.

4. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de banda de rodagem (14) é conec-tado de modo removível ao elemento de cubo (12).

5. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de banda de rodagem (14) tem uma conformação substancialmente circular.

6. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho runflat (10) externo compreende uma pluralidade de elementos de banda de rodagem (14) conectados ao elemento de cubo (12), e em que pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de banda de rodagem é substancialmente em formato de arco.

7. Sistema de rodas, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dentre os elementos de base (28) define uma plura-lidade de perfurações (34) através dele.

8. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dentre os elementos de base (28) define uma pluralidade de elementos de orelha (36).

9. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dentre a pluralidade de elemen-tos de orelha (36) define uma abertura (38) através dele.

10. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente um embuchamento (32) conec-tado ao elemento de banda de rodagem (14) e alinhado em sentido coaxial com a abertura (38) definida por pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de ore-lha (36).

11. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma dentre as coberturas (30) compreende: um material termoplástico; um material termo-estabilizado; um material de borracha; ou um material compósito.

12. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma dentre as coberturas (30) compreende: um aditivo ultravioleta; ou um aditivo resistente à umidade.

13. Sistema de rodas de guia (42), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma dentre as coberturas (30) é: aderida ao seu elemento de base (28) correspondente; mecanicamente fixada ao seu elemento de base (28) correspondente; soldada ao seu elemento de base (28) correspondente; ou vulcanizada ao seu elemento de base (28) correspondente.