BR112018074492B1

BR112018074492B1 - Arruela de suporte

Info

Publication number: BR112018074492B1
Application number: BR112018074492-1A
Authority: BR
Inventors: Horst Jakob
Original assignee: Mlt Minet Lacing Technology
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2022-10-04
Also published as: ES2953494T3; MA45176A; CA3025649A1; JP6909813B2; CN109416072B; PL3464914T3; PE20190133A1; PH12018502482A1; MY188284A; EP3464914C0; CL2018003371A1; SA518400527B1; FR3052204B1; EP3464914B1; EA201892469A1; MX2018014640A; EA036158B1; JP2019523846A; FR3052204A1; EP3464914A1

Abstract

A presente invenção se refere a uma arruela dotada de um formato de modo geral circular e que é usada para o suporte de uma cabeça de parafuso, cuja haste penetra no furo central (7?) da arruela. Quando observadas a partir de uma perspectiva planar, as bordas externas da arruela têm um formato senoidal com depressões (9) e elevações (10).

Description

[001] A presente invenção refere-se a arruelas de suporte feitas de metal ou de um material sintético, arruelas essas há muito tempo já conhecidas, que tem, no centro das mesmas, um furo feito de modo a permitir que a haste de um elemento de conexão compreendendo uma cabeça, por exemplo, um parafuso ou um rebite, passe pelo mesmo, e, ao mesmo, ainda reter a cabeça do dito elemento de conexão, a dimensão do furo sendo maior que a ou igual à dimensão da haste e menor que a dimensão da cabeça. Essas arruelas tais como conhecidas podem compreender um bojo em torno do furo central com o propósito de alojar a cabeça do elemento de conexão.

[002] Essas arruelas aumentam a superfície sobre a qual o parafuso se sustenta, deste modo impedindo que a cabeça de parafuso venha danificar o material colocado sob a mesma no caso de uma arruela de suporte não ser usada, ao distribuir a força exercida pelo parafuso ao longo de uma superfície maior.

[003] O presente pedido de patente tem por objeto aperfeiçoar essas arruelas de suporte que, da maneira que as mesmas têm sido produzidas até os dias atuais, apresentam desvantagens quando as mesmas são usadas.

[004] Essas desvantagens ocorrerão apenas raramente no caso de o material colocado sob a arruela ser um metal, porém ocorrerão de maneira mais frequente no caso de esse material ser uma madeira, um material sintético, ou um elastômero. Na verdade, a borda circunferencial das arruelas de suporte tais como conhecidas é uma superfície perpendicular ao plano geral das arruelas tais como conhecidas, a borda inferior da borda circunferencial das arruelas tais como conhecidas sendo formada pelo encontro entre a dita superfície perpendicular com relação ao plano geral das ditas arruelas tais como conhecidas e o plano de superfície inferior das ditas arruelas tais como conhecidas, e exerce uma ação de cisalhamento ao material sobre o qual as arruelas tais como conhecidas se sustentam. Esse cisalhamento é muito raro discernível ou até mesmo não existente no caso de esse material ser um material rígido, por exemplo, um material metálico, porém o cisalhamento ocorrerá assim que o parafuso seja apertado no caso de esse material ser um material sintético, ou ainda mais perceptível no caso de esse material ser um elastômero. Tal como acima mencionado, esse cisalhamento poderá ocorrer assim que o parafuso for apertado ou tão logo que um rebite seja aplicado, porém ainda mais quando a montagem feita por meio do elemento de conexão, usando as ditas arruelas de suporte tais como conhecidas, é submetida às forças que são exercidas em várias direções. Um exemplo desse caso pode ser observado no campo das junções elastoméricas, tais como as usadas para conectar as extremidades de uma correia transportadora. Essas junções elastoméricas reforçadas são fixadas nas extremidades de uma correia transportadora mediante o uso de parafusos ou rebites que sucessivamente passam pela chapa superior dessas junções, pelas extremidades da correia transportadora e pela chapa inferior dessas junções.

[005] A Patente da França N.2.803.836 apresenta essa aplicação. Deve-se notar que no caso dessa patente, insertos embutidos no material elastomérico das chapas da junção são usados no sentido de receber as cabeças de parafuso. Porém, durante a fabricação, a instalação, em particular, do inserto superior que forma um bojo com o propósito de receber a cabeça de parafuso, é um processo caro, e o inventor dessa Patente de invenção tentou usar uma arruela de suporte como uma substituição ao inserto superior. Contudo, as desvantagens já descritas foram observadas nas arruelas de suporte tais como conhecidas. Isso resultou na funcionalidade de se criar as arruelas de suporte da presente invenção, as quais são capazes de eliminar essas desvantagens.

[006] Na mesma aplicação para as junções elastoméricas reforçadas concebidas no sentido de conectar as extremidades de uma correia transportadora, o cisalhamento acima citado é ainda mais acentuado devido ao uso, no caso de determinadas correias transportadoras, de raspadores feitos a partir de lâminas aplicadas contra a superfície da correia transportadora em movimento, essas lâminas sendo concebidas no sentido de remover os resíduos do material transportado remanescentes sobre a dita superfície da correia transportadora, por exemplo, resíduos de carvão ou de minério. Essas lâminas encontram as arruelas de suporte e acentuam o efeito de cisalhamento acima mencionado, de maneira mais notória com base no fato de essas lâminas serem quase sempre providas com bordas de tungstênio ou de aço, que são particularmente agressivas.

[007] As arruelas de suporte, de acordo com a presente invenção, têm por objeto impedir esse cisalhamento. As mesmas são caracterizadas por distintas particularidades.

[008] O documento US 2010/326006 A1 também divulga uma arruela conhecida no estado da técnica.

[009] De acordo com um aspecto técnico, a presente invenção se refere a uma arruela de suporte para a montagem aparafusada ou rebitada, em particular, de um elemento de junção de correia transportadora, a arruela sendo feita de uma peça de material metálico ou sintético de um formato aproximadamente planar, e tem, em seu centro, um furo concebido para a passagem de um elemento de conexão do tipo rebite ou parafuso compreendendo uma haste e uma cabeça, de preferência um parafuso provido com uma rosca macho ou com uma rosca fêmea, cuja cabeça, durante o uso da arruela, suporta as bordas do furo central da arruela, sendo notável que a borda externa ou as bordas externas da peça que forma(m) a arruela tem ou têm, conforme visto a partir de uma perspectiva planar, um formato linear, o que aumenta o comprimento da borda externa da arruela com relação ao comprimento de uma arruela, cuja borda externa é estritamente circular.

[010] Essa particularidade consiste no fato de que as bordas externas das arruelas de suporte não são circulares, mas sim têm, conforme visto a partir de uma perspectiva planar, formas lineares, o que substancialmente aumenta o comprimento da borda externa, ou da borda inferior, da arruela com relação a um formato linear que é estritamente circular, tal como o formato da borda de uma arruela de suporte tal como conhecida.

[011] Esse aumento de comprimento tem como efeito a redução do impacto do cisalhamento exercido sobre o material disposto sob a arruela, por exemplo, o material de uma junção de correia transportadora.

[012] No entanto, deve-se notar que a arruela da presente invenção reivindicada no presente pedido de patente poderá ser aplicada em outros casos além de no caso das junções de correias transportadoras quando, devido ao seu uso, a arruela poderá morder o material subjacente, sob o efeito de uma inclinação, das vibrações, ou de uma excessiva força de aperto.

[013] Deve-se notar que as bordas do furo central da arruela podem ser chanfradas ou deformadas, de tal modo que a superfície superior da cabeça fique nivelada, no término do aparafusamento ou da rebitagem, com a superfície superior da arruela adjacente ao furo central.

[014] Uma outra particularidade técnica da presente invenção é que a borda externa tem, conforme visto a partir de uma perspectiva planar, sinuosidades compreendendo elevações e depressões, as elevações sendo mais distantes do centro geométrico da arruela e as depressões sendo mais próximas do centro geométrico da arruela.

[015] Uma outra particularidade das arruelas, de acordo com o presente pedido de patente, é que as zones da borda da arruela que ficam mais distantes do centro geométrico da arruela compreendem uma borda arredondada sobre a borda inferior. Em outras palavras, de acordo com essas características, a arruela de suporte compreende uma borda inferior formada pelo encontro entre a superfície inferior da arruela e a borda externa da arruela, a dita borda inferior tendo uma borda arredondada pelo menos nas porções de elevação das sinuosidades da borda externa da arruela localizada mais distante do centro geométrico da arruela.

[016] Essas porções arredondadas fazem com que se torne possível, durante o uso da arruela, reduzir ainda mais o efeito de qualquer cisalhamento. Embora testes tenham mostrado que essa borda arredondada é especialmente útil no que diz respeito às porções da borda inferior que ficam mais distantes do centro geométrico da arruela, sendo também possível que a totalidade da borda inferior da borda da arruela seja provida com tal borda arredondada.

[017] Finalmente as arruelas, de acordo com o presente pedido de patente, podem oferecer uma outra particularidade útil no que diz respeito à aplicação de junções elastoméricas reforçadas que são usadas no sentido de conectar as duas extremidades de uma correia transportadora.

[018] Na verdade, as instalações que usam as correias transportadoras concebidas para o transporte de materiais de consumo, tais como, carvão, minério, além de outros materiais, de modo geral compreendem raspadores. Esses raspadores apresentam a tendência de se agarrarem sobre a borda superior da borda externa da arruela e puxar a arruela juntamente com o parafuso ou com o rebite. Tal incidente tem como consequência a necessidade de se realizar reparos, o que, por conseguinte, também envolverá em substanciais perdas em termos de tempo de operação.

[019] Esse é motivo por que a presente invenção oferece, com vantagem, a provisão de uma superfície superior das arruelas, de acordo com o presente pedido de patente, com uma conicidade que se inicia a partir da borda externa do bojo que circunda o furo central e termina na borda externa da arruela, essa conicidade resultando em um afunilamento progressivo da arruela a partir da zona central para a borda externa da arruela. Em outras palavras, de acordo com essa característica, a superfície superior da arruela tem uma superfície cônica que se inicia substancialmente a partir da borda do bojo que circunda o furo central ou a partir de uma superfície circular que circunda o furo central da arruela e que termina na borda externa da arruela, essa superfície cônica direcionando um afunilamento progressivo da arruela de tal maneira que a borda superior da borda externa da arruela fique substancialmente nivelada com a superfície sobre a qual a arruela fica disposta quando a arruela é aplicada por meio de rebitagem ou aparafusamento.

[020] Uma vez que tais raspadores não sofrem o risco de encontrar a borda superior da borda externa da arruela, essa borda ficará nivelada com a superfície da junção subjacente assim que a arruela é instalada.

[021] A presente invenção é ilustrada nos desenhos em anexo, nos quais:

[022] - a Figura 1 mostra uma arruela de suporte de acordo com a técnica anterior,

[023] - a Figura 2 mostra uma modalidade preferida da arruela de acordo com o presente pedido de patente,

[024] - a Figura 3 mostra a arruela de acordo com a Figura 2, compreendendo um parafuso cuja haste passa pelo furo central,

[025] - a Figura 4 mostra a arruela de acordo com a Figura 3 aplicada a um parafuso cuja haste passa pelo furo central, e cuja haste é aparafusada em um inserto,

[026] - a Figura 5 mostra um exemplo de uma conexão de parafuso de acordo com a técnica anterior, desenhada de acordo com a Figura 3 da Patente da França N. 2.803.836,

[027] - a Figura 6 mostra, em uma vista em seção transversal, uma conexão de parafuso usando uma arruela de acordo com o presente pedido de patente, aplicada a uma junção que conecta as extremidades de uma correia transportadora,

[028] - a Figura 7 mostra, no lado esquerdo, uma arruela tal como conhecida e, no lado direito, uma arruela de acordo com o presente pedido de patente, aplicada sobre uma chapa superior de uma junção de correia transportadora.

[029] A arruela de suporte 1 da Figura 1, de acordo com a técnica anterior, consiste de uma peça com um formato arredondado, compreendendo uma borda circunferencial 4, uma borda inferior 5, uma superfície planar inferior 6, um furo central 7' cujas bordas formam um bojo 7 concebido de modo a receber uma cabeça de parafuso 2, a haste 8 do parafuso passando pelo furo central 7'.

[030] A arruela de suporte 1' tal como mostrada na Figura 2, de acordo com uma modalidade preferida do presente pedido de patente, compreende, tal como a arruela de suporte 1 da técnica anterior, uma peça com um formato de modo geral redondo que compreende uma borda externa 4', um furo central 7', um bojo 7, uma borda inferior 5, uma superfície inferior 6; no entanto, deve-se notar que a borda externa 4' tem, conforme visto a partir de uma perspectiva planar, um formato senoidal com elevações 10 e depressões 9, a superfície superior 17 é cônica e as elevações compreendem, em seus términos, uma borda arredondada 11, essa borda arredondada sendo criada sobre a borda inferior 5.

[031] A montagem mostrada na Figura 3 é construída a partir de uma arruela 1' e de um parafuso.

[032] Deve-se notar a cabeça de parafuso 2, a haste de parafuso 8, as depressões 9 e as elevações 10. A quantidade de depressões e elevações no presente caso é de seis, porém esse número poderá variar sem se afastar do âmbito de aplicação da presente invenção. As depressões e as elevações são simétricas com relação a um raio virtual 12 da arruela. Isso significa que a arruela tem uma simetria no que diz respeito a um eixo geométrico carregado pelo seu raio virtual 12.

[033] A Figura 4 mostra a mesma montagem da Figura 3, com os mesmos numerais de referência, a haste de parafuso 8 sendo aparafusada em um inserto 13.

[034] A Figura 5 mostra em uma vista em seção transversal um exemplo da montagem aparafusada da chapa superior e da chapa inferior para a junção de uma correia transportadora da técnica anterior, de acordo com a Patente da França N. 2.803.836. Deve-se notar que os insertos fêmea 19 e que os insertos macho 20 respectivamente incorporados à chapa superior PS e à chapa inferior PI, essas chapas circundando a extremidade E da correia transportadora.

[035] A Figura 6 é uma vista em seção transversal ao longo de um plano vertical de um exemplo de um uso de uma arruela, de acordo com o presente pedido de patente, aplicada à montagem aparafusada feita da chapa superior PS da junção de correia transportadora, à extremidade E da correia transportadora e à chapa inferior PI da junção de correia transportadora.

[036] Nessa vista em seção transversal, em particular, será possível notar a superfície cônica 17 da arruela mostrada por uma linha inclinada com relação ao plano geral da arruela, à cabeça de parafuso 2, ao bojo 7 e ao furo central 7’, à borda arredondada 11, à haste de parafuso 8, à chapa superior PS da junção, a extremidade E, à correia transportadora, ao inserto 13, à chapa inferior PI da junção. O aumento da zona que compreende a borda arredondada 11 circundada por um círculo na figura, faz com que se torne possível observar com mais nitidez a dita borda arredondada 11.

[037] Deve-se notar na Figura 7 que a extremidade das elevações 10 fica nivelada com a superfície da chapa superior PS para a junção de uma correia transportadora. A borda arredondada 11 (não visível nessa figura) da borda inferior da elevação 10 faz com que se torne possível o não cisalhamento do material da chapa superior PS durante um aparafusamento apesar do suave afundamento que ocorre no término do aparafusamento. Uma vez que os raspadores acima mencionados não têm o risco de encontrar a borda superior da elevação e de puxar a arruela e, em consequência deste fato, o parafuso. Ao contrário, a arruela tal como conhecida excede a superfície superior da chapa superior PS, e quando a mesma é aparafusada de maneira mais apertada no sentido de afundar a arruela, a ausência de uma borda arredondada sobre a periferia provoca o cisalhamento do material subjacente tão logo a mesma é aparafusada e, em seguida, acentua a mesma durante a operação da correia transportadora.

[038] A arruela, de acordo com o presente pedido de patente, desta maneira atinge todos os propósitos inicialmente buscados, quais sejam a prevenção do efeito de cisalhamento e a não retenção dos raspadores. O meio usado para chegar a esses propósitos é descrito e ilustrado no presente documento. As reivindicações a seguir descrevem as características das arruelas da presente invenção.

Claims

1. Arruela de suporte (1') para uma montagem aparafusada ou rebitada de um elemento de junção de correia transportadora, formada a partir de uma peça de material metálico ou sintético de um formato aproximadamente planar e tendo em seu centro um furo (7') concebido para a passagem de um elemento de conexão do tipo rebite ou parafuso compreendendo uma haste (8) e uma cabeça (2), de preferência um parafuso provido com uma rosca macho ou com uma rosca fêmea, cuja cabeça (2), durante o uso da arruela (1'), suporta as bordas do furo central (7') da arruela (1'), a borda externa (4') da peça que forma a arruela (1') tem, conforme visto a partir de uma perspectiva planar, sinuosidades que compreendem elevações (10) e depressões (9), as elevações (10) sendo mais distantes do centro geométrico da arruela e as depressões (9) sendo mais próximas do centro geométrico da arruela, de tal maneira que essa borda externa (4') tem um formato linear, o que aumenta o comprimento da borda externa (4') da arruela (1') com relação ao comprimento de uma arruela cuja borda externa é estritamente circular, CARACTERIZADA pelo fato de que - a arruela de suporte compreende uma borda inferior (5) formada pelo encontro entre a superfície inferior (6) da arruela e a borda externa (4') da arruela, a dita borda inferior (5) tendo uma borda arredondada (11), pelo menos nas porções de elevação (10) das sinuosidades da borda externa (4') da arruela localizada mais distante do centro geométrico da arruela, e em que - a superfície superior da arruela (1') tem uma superfície cônica (17) que se inicia a partir da borda de um bojo (7) que circunda o furo central (7') ou a partir de uma superfície circular que circunda o furo central (7') da arruela (1') e que termina na borda externa da arruela, essa superfície cônica direcionando um afunilamento progressivo da arruela (1') de tal maneira que a borda superior da borda externa (4') da arruela (1') é nivelada com a superfície sobre a qual a arruela (1') é disposta quando a arruela (1') foi aplicada por meio de rebitagem ou aparafusamento.

2. Arruela de suporte, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que as elevações (10) e as depressões (9) das sinuosidades da borda externa (4') da arruela (1') têm um formato aproximadamente simétrico com relação a um raio virtual (12) que se inicia a partir do centro geométrico da arruela.