BR112015022362B1 - Wheel produced from recyclable material - Google Patents
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Description
RODA PRODUZIDA A PARTIR DE MATERIAL RECICLÁVEL CAMPO TECNOLÓGICO
[0001] A presente invenção refere-se a uma roda para uso em bicicletas e outros veículos terrestres.
ANTECEDENTES
[0002] O pedido PCT WO 2011/067742 descreve um veículo terrestre de tração humana, tal como uma bicicleta, que é estruturado a partir de material reciclável possível de ser transformado em pasta, apresentando rodas que podem ser feitas de cartonagem. Rodas a base de cartonagem foram descritas na publicação US 3.492.016.
DESCRIÇÃO GERAL
[0003] A presente invenção provê uma roda que é feita substancialmente de cartonagem, apresenta rigidez suficiente para suportar uma carga e pode, desta forma, ser utilizada em um veículo terrestre, tal como uma bicicleta.
[0004] O termo "feita substancialmente de cartonagem" pretende indicar que o cartonagem é o componente estrutural principal da roda que ftmciona para suportar a carga exercida na parte da roda que se apoia no chão ou em outra superfície de rolagem. Por exemplo, uma roda que é feita substancialmente de cartonagem pode conter um cubo que incorpora o eixo da roda que será feito de um material outro que não cartonagem, pode compreender camadas de revestimento que revestem partes das superfícies externas da roda (algumas vezes toda a superfície) para proteção contra o meio ambiente, por exemplo, uma camada de filme polimérico, laca, etc.
[0005] Tipicamente, mas não exclusivamente, a roda da invenção é equipada com um pneu ou um material elastomérico resistente ao solo em seu aro. A seguir, o termo "pneu" será utilizado para se referir, coletivamente, a um elemento elastomérico resistente ao solo que é colocado em tomo do aro da roda. O pneu pode, por exemplo, ser uma massa sólida de um material elastomérico, pode ser inflável, pode ser uma fita elastomérica ajustada no aro, etc. Como bem conhecido na indústria de pneus, os pneus podem compreender algumas vezes também metal de reforço ou fibras ou malhas não metálicas, podem apresentar um padrão de trilha, etc.
[0006] De acordo com a invenção, foi observado que uma estrutura em cartonagem multi-camada apresentando pelo menos uma camada de cartonagem de alta densidade (doravante, algumas vezes, "HDC") e pelo menos duas camadas de cartonagem de baixa densidade (doravante, algumas vezes, "LDC") sanduichando a camada HDC, forma uma estrutura robusta relativamente leve que apresenta resistência à compressão significativa, bem como resistência à torção e à flexão. Tal estrutura apresentando uma circunferência arredondada, disposta em tomo do cubo central, permite que seja utilizada como uma roda em uma bicicleta ou outro veículo terrestre com rigidez suficiente que, no caso de uma bicicleta, é suficiente para suportar o peso de um ciclista.
[0007] De fato, existe uma correlação entre a capacidade de suportar carga e o tempo de vida útil de tal roda, por um lado, e o tipo de HDC e LDC utilizados para a formação de tais camadas. Seria um empreendimento relativamente rotineiro o fato de não requerer experimentação excessiva para se encontrar uma combinação ótima (em termos de peso e rigidez) de HDC e LDC para um uso específico. Por exemplo, uma roda destinada para uma bicicleta infantil pode ser construída de camadas HDC mais finas, ou de uma camada LDC menos densa que para uma bicicleta destinada para adultos.
[0008] O termo “resistência” deve ser entendido no contexto do uso da roda e destina-se a indicar que, durante o uso e esforço regulares, encontrados durante a direção, a roda mantém sua integridade, bem como sua estrutura genericamente plana e redonda.
[0009] O termo “papelão de alta densidade” ou “HDC” destina-se a indicar uma folha de cartonagem na qual o cartonagem é empacotado sem vazios visíveis ou bolsas contendo gás. Uma fola de cartonagem de alta densidade tipicamente apresenta uma densidade de área na faixa de 400 a 600 g/m2. Um exemplo particular é um cartonagem tipo “heavy duty” apresentando uma densidade na faixa de 500 a 600 g/m2. O HDC utilizado de acordo com a invenção pode apresentar uma espessura na faixa de 0,5 a 3 mm, tipicamente 1 a 1,5 mm.
[0010] O termo “papelão de baixa densidade” ou “LDC” refere-se a folhas de cartonagem apresentando estrutura interna definindo uma pluralidade de células ou espaços vazios, por exemplo, formadas de folhas ou fitas de papel corrugado, caneladas ou de alguma outra forma empacotadas folgadas que definem uma pluralidade de espaços vazios entre elas, e compreendendo uma ou mais folhas de cartonagem de revestimento revestidas em um lado ou ambos os lados das camadas de baixa densidade (a saber sanduichando a camada de baixa densidade entre elas). Exemplos de tais painéis de cartonagem são conhecidos como “papelão corrugado”, que consistem em um painel ou fita de papel canelado ou corrugado e uma ou mais pranchas de revestimento planas em um ou ambos os lados (isto é, em sanduiche) do papel canelado ou corrugado; e pode ser também chamado de "papelão colmeiaAs folhas de cartonagem corrugado ou colmeia podem ser folhas de cartonagem de paredes múltiplas. Estes termos destinam-se a englobar também cartonagem de várias resistências, variando de uma disposição simples de um único painel espesso de papel a configurações complexas apresentando camadas múltiplas corrugadas, em colmeia e outras camadas.
[0011] O LDC é tipicamente um cartonagem colmeia ou corrugado apresentando uma espessura na faixa de 8 a 20 mm, tipicamente 8 a 15 mm e mesmo 8 a 12 mm.
[0012] A invenção, desta forma, provê uma roda que compreende um corpo de cartonagem plano multi-camada definido entre duas faces laterais, e apresentando circunferência circular e um cubo que define seu eixo central. As camadas são dispostas paralelas às duas faces laterais. As camadas compreendem pelo menos uma camada de HDC e pelo menos duas camadas de LDC sanduichando a camada de HDC. As pelo menos duas camadas de LDC e a pelo menos uma camada de HDC são fixadas firmemente entre si. A fixação firme é tipicamente por cola.
[0013] Em uma realização, a roda inclui uma única camada de HDC na linha mediana da roda com duas camadas de LDC sanduichando esta única camada de cartonagem de alta densidade. Tipicamente, uma roda com tal realização apresentaria simetria axial em tomo da camada de HDC. Entretanto, outras realizações podem ser também imaginadas, de acordo com os ensinamentos gerais da invenção. Como exemplo, podem haver camadas alternadas de cartonagem de alta e de baixa densidade, por exemplo, a seguinte disposição de camada: uma com uma pluralidade camadas de LDC alternadas com camadas de HDC por exemplo: LDC-HDC-LDC-HDC-LDC; ou HDC-LDC-HDC-LDC-HDC; ou a mesma estrutura de camada com camadas de HDC ou camadas de LDC adicionais respectivas em cada lado destas estrutura; etc. Como outros exemplos, a camada de HDC na linha mediana pode consistir em duas ou mais folhas de HDC fixadas firmemente entre si, formando uma camada mediana mais espessa de HDC; ou uma ou mais camadas de LDC podem ser formadas por duas ou mais folhas de LDC.
[0014] Em uma realização, a roda compreende uma ou mais fitas flexíveis que são colocadas em tomo da circunferência do dito corpo, definindo de fato os perímetros do corpo de cartonagem. Tal fita pode tipicamente ser feita de cartonagem ou papel, mas podem ser utilizados também outros materiais, tais como plástico, borracha ou outros materiais poliméricos.
[0015] Tal fita, particularmente quando é feita de cartonagem, tipicamente compreende abas laterais que são dobradas e fixadas nas faces laterais da roda, fixando assim a fita na posição e provendo reforço adicional à estrutura.
[0016] Em uma realização, o corpo da roda é uma massa contínua se estendendo do cubo para a circunferência. Em uma outra realização, o dito corpo é padronizado por cortes definindo braços com faces laterais e internas se estendendo radialmente entre o cubo e uma parte circunferencial da roda. Tais faces internas podem ser sobrepostas com uma folha flexível, por exemplo, cartonagem ou papel. Tal configuração padronizada da roda, define também faces internas da parte circunferencial da roda, que em uma realização são também sobrepostas com uma folha flexível, por exemplo, cartonagem ou papel.
[0017] A roda, como indicado acima, é tipicamente equipada com u pneu.
[0018] Para resistência ao meio ambiente, em particular à água, as faces externas da roda podem ser impregnadas, por exemplo, com um material repelente de água ou revestidas com tal material. Exemplos são resinas tais como laca ou epóxi, uma folha polimérica, uma combinação destas, etc.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0019] De maneira a melhor entender o assunto que é descrito aqui e exemplificar como pode ser realizado na prática, serão agora descritas realizações, por meio de apenas exemplo não limitante, com referência aos desenhos anexos, nos quais: [ 0020 ] Fig. 1 - mostra uma vista em perspectiva de uma roda de acordo com uma realização da invenção.
[0021] Fig. 2 - mostra a roda da Fig. 1 equipada com um pneu.
[ 0022 ] Fig. 3 - é uma vista em perspectiva explodida da roda da Fig. 2 mostrando seus elementos constituintes.
[0023] Fig. 4A - é uma seção transversal ao longo das linhas IV-IV na Fig. 2.
[0024] Fig. 4B - mostra uma estrutura em camadas de acordo com uma outra realização da invenção.
[0025] Fig. 5 - mostra uma vista lateral de uma roda de acordo com uma outra realização, padronizada por meio de cortes.
[0026] Fig. 6 - é uma seção transversal ao longo das linhas VI-VI na Fig. 5. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
[0027] Com referência em primeiro à Fig. 1, é mostrada uma roda que apresenta uma configuração genericamente plana e apresenta um corpo de cartonagem 102 com duas faces laterais 104 e 106. Como inerente a uma estrutura de roda, apresenta uma circunferência circular e um cubo 108 que define o eixo central da roda. O corpo de cartonagem, como pode ser observado na Fig. 4 e como será elaborado mais abaixo, apresenta estruturas em camadas, as camadas sendo dispostas em paralelo às duas faces laterais.
[0028] A roda da Fig. 1 é feita substancialmente de cartonagem, embora o cubo possa ser feito de outros materiais, tais como plástico, madeira, metal, pode compreender rolamentos, etc. O cubo pode ser incorporado na roda pela formação de um corte circular no corpo 102 e colocando-se o cubo 108 neste, o fixando firmemente no corpo, por exemplo, por meio de cola.
[0029] Como pode ser observado na Fig. 2, a roda é tipicamente equipada com um pneu 110 feito de borracha ou outro elastômero. Na realização vista na Fig. 2, o pneu é uma massa elastomérica sólida, no entanto de acordo com outras realizações o pneu pode ser de uma massa em espuma, pode ser inflável, pode ser de borracha reforçada, ou pode apresentar uma variedade de outras estruturas.
[0030] Como pode ser adicionalmente observado na Fig. 1, a circunferência do corpo 102 é equipada com uma fita flexível 112, tipicamente feita de cartonagem, papel ou um filme polimérico, contendo abas 114 que são dobradas nas faces laterais 104 e 106 para fixar a fita em posição. Esta fita, entre outras coisas, veda o perímetro que de outra forma estaria exposto da estrutura em camadas.
[0031] Tipicamente, a roda será coberta por uma camada ambientalmente protegida, por exemplo, resina polimérica, camada polimérica, epóxi, laca, tinta, etc.
[ 0032 ] A vista explodida da roda da Fig. 2 pode ser observada na Fig. 3, mostrando os quatro elementos básicos constituintes que são o cubo 108, o corpo 102, a fita 112 e o pneu 110.
[0033] A Fig. 4A mostra uma seção transversal através da roda da Fig. 2. Como pode ser observado, as camadas incluem uma camada interna de HDC 116 definindo uma linha mediana 118. A camada de HDC 116 é sanduichada por duas camadas de LDC 120 e 122, dispostas simetricamente em tomo desta. O HDC tipicamente é feito de cartonagem de alta densidade ou heavy duty apresentando uma espessura na faixa de 0,5-3 mm, tipicamente de cerca de 1-1,5 mm; enquanto que as camadas de LDC são tipicamente de cartonagem corrugado ou em colmeia apresentando uma espessura na faixa de 8-20 mm, tipicamente de cerca de 12 mm.
[0034] Como pode ser adicionalmente observado na Fig. 4A, a fita flexível 112 que circunda a circunferência da roda é sobreposta por um pneu 110.
[0035] Uma outra realização de um corpo de cartonagem para uso em uma roda pode ser vista na Fig. 4B. Nesta realização, duas camadas de HDC adicionais 124 e 126 sanduicham as duas camadas de LDC. Entretanto, deve ser observado que as duas realizações ilustradas nas Figs. 4A e 4B são meros exemplos e outras realizações diferentes, por exemplo, as indicadas acima no sumário, podem ser utilizadas de acordo com a invenção.
[0036] A roda de acordo com uma outra realização é ilustrada na Fig. 5. A roda da Fig. 5 é baseada na da Fig. 1 e é padronizada por meio de cortes 130 que em conjunto definem uma parte aumentada do cubo 132 ligada a uma parte periférica 134 por meio de braços radiais 136. As faces internas 138 dos braços 136, as faces internas 140 da parte periférica 134, bem como a face interna 142 da parte do cubo 132, são tipicamente revestidas com uma camada de revestimento que pode ser idêntica quanto a constituição à da fita 112.
[0037] Como pode ser observado na Fig. 6, o braço 136 é envolvido por uma camada 144. Entretanto, em outras realizações, em vez de envolver todo o braço, uma fita de tal material flexível pode ser colocada apenas nas faces internas, por exemplo, de maneira similar como no caso da fita 112, pelo desdobramento, por exemplo, das abas de maneira a fixar as fitas em posição.
REIVINDICAÇÕES
Claims (14)
1. Roda produzida a partir de material reciclável caracterizada pelo fato de compreender: - um corpo de cartonagem (102) genericamente plano, mui ti-camada, apresentando duas faces laterais (104,106), uma circunferência circular e um cubo (108) que define um eixo central, as camadas sendo dispostas em paralelo às duas faces laterais; - as camadas compreendendo pelo menos uma camada (116) de uma folha de cartonagem de alta densidade (HDC) sanduichada entre pelo menos duas camadas (120,122) de folhas de cartonagem de baixa densidade (LDC), cada uma das ditas folhas de cartonagem de baixa densidade, compreendendo duas camadas de cartonagem de revestimento colocadas em lados opostos de uma camada de cartonagem de baixa densidade; - as pelo menos duas camadas de folha de cartonagem de baixa densidade e a pelo menos uma camada de cartonagem de alta densidade sendo fixadas firmemente entre si, - a cartonagem de alta densidade (HDC) ser uma folha de cartonagem na qual a cartonagem ser acondicionada sem espaços vazios visíveis ou bolsões contendo gás, e a cartonagem de baixa densidade (LDC) ser uma folha de cartonagem tendo estrutura interna que define uma pluralidade de células ou vazios.
2. Roda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a folha de cartonagem de alta densidade apresenta uma densidade de área na faixa de 400 a 600 g/m2 e uma espessura na faixa de 0,5 a 3 mm.
3. Roda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma camada de alta densidade ser disposta na linha mediana da roda.
4. Roda de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de apresentar um eixo de simetria em tomo da dita camada de alta densidade.
5. Roda de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de compreender duas camadas folha de cartonagem de baixa densidade simetricamente colocadas em tomo da dita camada de alta densidade.
6. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais fitas flexíveis (112) colocadas em tomo da circunferência do dito corpo.
7. Roda de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato da dita fita ser feita de cartonagem ou papel, e/ou a dita fita compreender abas laterais (114) que são dobradas e fixadas nas faces laterais da roda.
8. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato do dito corpo ser uma massa contínua se estendendo do cubo para a circunferência.
9. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato do dito corpo ser padronizado por cortes (130) definindo braços (136) com faces laterais e internas se estendendo radialmente entre o cubo (108) e uma porção circunferencial da roda (134).
10. Roda de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato das faces internas (138) dos ditos braços serem sobrepostas com uma folha flexível.
11. Roda de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato das faces internas dos ditos braços serem sobrepostas com cartonagem ou papel.
12. Roda de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato das faces internas (140) da porção circunferencial da roda serem sobrepostas com uma folha flexível.
13. Roda de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato das faces internas da porção circunferencial da roda serem sobrepostas com cartonagem ou papel.
14. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato da circunferência circular da roda ser equipada com um pneu ou um corpo de acoplamento a superfície (110).
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