BR112018075573B1 - Sistema de ferramenta de engate de solo e pino de encaixe - Google Patents

Abstract

Trata-se de um sistema de ferramenta de engate de solo (110) que inclui um adaptador (112) fixável a um implemento de trabalho (100) e uma ponta de engate de solo (114) que é conectável de modo liberável ao adaptador (112). Para encaixar de modo liberável o adaptador (112) e a ponta (114), o adaptador (112) pode incluir um pino de encaixe protuberante (162, 164) que trava e destrava com um retentor semelhante a trinco giratório (180, 182) na ponta (114). O pino de encaixe (162, 164) pode ser uma estrutura frustocônica ou em tronco que tem um elemento plano truncado (204) e uma superfície lateral externa (200) que cruzam em uma borda periférica (206). O formato do elemento plano truncado (204), da borda periférica (206) e da superfície lateral externa (200) pode ser adicionalmente delineado por um primeiro raio (222) e um segundo raio (232) de dimensões diferentes, ou por raios que têm primeiro e segundo centros (224, 234) que não são coincidentes em localização no elemento plano truncado (204).

Description

Campo da técnica

[001] Esta revelação de patente refere-se, em geral, a ferramentas de engate de solo e, mais particularmente, a sistemas de retenção para fixar de modo removível as ferramentas de engate de solo a diversas máquinas de terraplenagem.

Antecedentes

[002] As máquinas de terraplenagem, como, por exemplo, escavadoras, carregadeiras de rodas, escavadeiras hidráulicas para mineração, pás de cabo, buldôzers e escavadoras de arrasto, são, em geral, usadas para escavação ou escarificação na terra ou rocha e/ou movimento de material de trabalho solto de um lugar para outro em um local de trabalho. Essas máquinas de terraplenagem incluem diversos implementos de terraplenagem, como uma caçamba ou uma lâmina, para escavar, colher e mover o material de trabalho de terra. Esses implementos podem estar sujeitos a desgaste e/ou dano extremo a partir dos impactos e abrasão experimentados durante as aplicações de terraplenagem.

[003] Para facilitar a penetração e remoção de materiais de terra, os implementos de terraplenagem podem ser equipados com ferramentas de engate de solo como dentes, protetores de borda e outras ferramentas de corte que são dispostas onde as ferramentas de engate de solo encontrarão abrasão e impactos que causam o maior dano. Devido ao fato de que as próprias ferramentas de engate de solo estão sujeitas ao desgaste e dano, as mesmas podem ser projetadas para serem removíveis e substituíveis por novas ferramentas como parte da manutenção do implemento de terraplenagem. Para possibilitar a remoção e substituição das ferramentas de engate de solo, as ferramentas incluem tipicamente ou podem ser projetadas com sistemas de retentor que fixam as ferramentas aos implementos de terraplenagem.

[004] Por exemplo, um tipo de sistema de retentor é descrito na patente n° U.S. 9.074.350 (“a patente ’350”) atribuída ao requerente da presente revelação. A patente ’350 descreve um conjunto de ferramenta de engate de solo em que um adaptador de suporte é permanentemente fixado ao implemento de terraplenagem e um membro de desgaste, como uma ponta de engate de solo, é preso de modo liberável ao adaptador através de um mecanismo de travamento. Em particular, a ponta de engate de solo tem uma cavidade disposta na mesma que recebe uma porção de formato correspondente do adaptador. Quando o adaptador desliza na cavidade, um pino de encaixe que se projeta a partir de uma superfície lateral do adaptador pode se alinhar a e encaixar em um entalhe formado na parede lateral da cavidade. Pode ser montado no entalhe um retentor semelhante um colar giratório que tem um colar de trinco semicircular e que pode ser acessado através de uma abertura ou passagem disposta na parede lateral da cavidade. Para travar o adaptador e a ponta de engate de solo juntos, o retentor pode ser virado com o uso de uma ferramenta de catraca ou chave sextavada inserida através da abertura, assim, o colar desliza ao redor do pino de encaixe, impedindo, assim, que o adaptador se afaste da cavidade disposta na ponta de engate de solo. Para liberar os componentes, o retentor pode ser virado de volta para sua posição desbloqueada soltando o pino de encaixe. Semelhante à patente ’350, a presente revelação é dirigida a um sistema de retentor removível para fixar uma ferramenta de engate de solo a um implemento de terraplenagem.

Sumário

[005] A revelação descreve, em um aspecto, um sistema de ferramenta de engate de solo que inclui um adaptador com uma estrutura de fixação para fixação a um implemento de trabalho e uma ponta de engate de solo conectável de modo liberável ao adaptador. O adaptador inclui um nariz de suporte que se estende para frente a partir da estrutura de fixação e que tem pelo menos uma primeira superfície de adaptador com pelo menos um primeiro pino de encaixe que se projeta a partir da mesma. O pino de encaixe é, em geral, conformado como um tronco com uma superfície lateral externa delineada por pelo menos um primeiro raio menor e um segundo raio maior. Para encaixar no adaptador, a ponta de engate de solo inclui uma cavidade disposta na mesma configurada para receber o nariz de suporte. Um retentor é configurado para ser acomodado de modo giratório dentro de um entalhe situado dentro da cavidade. O retentor inclui adicionalmente um colar de trinco que tem uma superfície interna curva delineada por um raio de colar de trinco que é, em geral, igual em dimensão ao segundo raio. O retentor pode girar ao redor do pino de encaixe de modo que a superfície interna curva e a superfície lateral externa entrem em contato uma com a outra.

[006] Em um outro aspecto, a revelação descreve um pino de encaixe que se projeta a partir de um adaptador e configurado para travar e destravar com um retentor giratório que tem uma superfície interna curva em uma ferramenta de engate de solo. O pino de encaixe é conformado como um tronco e inclui uma base no adaptador e um elemento plano truncado acima da base. Uma superfície lateral externa se estende entre a base e o elemento plano truncado e forma adicionalmente uma borda periférica com o elemento plano truncado. A borda periférica tem um primeiro arco com um primeiro centro e um segundo arco com um segundo centro, em que o primeiro e segundo centros não são coincidentes em localização no elemento plano truncado.

[007] Em ainda um outro aspecto, a revelação descreve um adaptador para uma ferramenta de engate de solo projetada para conexão liberável com uma ponta de engate de solo. O adaptador inclui uma estrutura de fixação configurada para se fixar a um implemento de trabalho e um nariz de suporte que se estende a partir da estrutura de fixação. O nariz de suporte tem uma primeira superfície de adaptador e um primeiro pino de encaixe que se projeta a partir da primeira superfície de adaptador. O pino de encaixe é, em geral, conformado como um tronco com uma superfície lateral externa e um elemento plano truncado que cruzam em uma borda periférica. A borda periférica é delineada em parte por pelo menos um primeiro raio que se origina a partir de um primeiro centro no elemento plano truncado e um segundo raio que se origina a partir de uma segunda borda no elemento plano truncado, em que o primeiro centro e o segundo centro não são coincidentes em localização no elemento plano truncado.

Breve descrição dos desenhos

[008] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um implemento de trabalho sob a forma de uma caçamba carregadora que tem uma pluralidade de ferramentas de engate de solo fixadas à mesma ao longo de uma borda.

[009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de engate de solo de múltiplos componentes que inclui um adaptador que pode ser fixado de modo mais permanente ao implemento e uma ponta de engate de solo substituível.

[010] A Figura 3 é uma vista em perspectiva posterior da ponta de engate de solo que ilustra a cavidade disposta na mesma e um ou mais entalhes dispostos lateralmente que são configurados para receber partes complementares do adaptador.

[011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um retentor que tem um colar curvo que pode ser disposto de modo giratório no entalhe da ponta de engate de solo.

[012] A Figura 5 é uma vista em perspectiva posterior do retentor que ilustra o soquete de engate de ferramenta disposto no mesmo.

[013] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um pino de encaixe disposto em uma superfície lateral do adaptador que pode ser recebido no entalhe e engatar ao retentor.

[014] A Figura 7 é um diagrama em planta superior esquemático do pino de encaixe que ilustra as diversas dimensões e raios que fornecem seu formato.

[015] As Figuras 8 a 13 são vistas em planta superior do pino de encaixe e do retentor à medida que o retentor é girado a partir da posição bloqueada para uma posição desbloqueada em relação ao pino de encaixe.

Descrição detalhada

[016] Agora com referência aos desenhos, em que números de referência similares se referem a elementos similares, é ilustrado na Figura 1 um exemplo de um implemento de terraplenagem sob a forma de uma caçamba de escavadora 100 que pode ser fixada de modo pivotável à ligação de lança e braço atuada de modo hidráulico 102 da escavadora. A caçamba 100 pode ser manobrada para impactar e penetrar no solo ou em outro material, colher uma porção do material e mover o material para um outro local. Para facilitar a penetração no material, a caçamba 100 pode incluir borda de base distal 104 ao longo da qual é fixada, em uma relação separada, uma pluralidade de ferramentas de engate de solo 110 sob a forma de conjuntos de dentes semelhantes à cunha afiados. A configuração dentada das ferramentas de engate de solo 110 pode fraturar e penetrar em materiais endurecidos como concreto, rocha ou terra compactada, auxiliando, assim, a operação de movimento de terras. Embora diversas modalidades da presente revelação sejam descritas em conexão com uma ferramenta de engate de solo particular, deve-se compreender que a presente revelação pode ser aplicada a, ou usada em conexão com, qualquer outro tipo de componentes ou ferramentas de engate de solo. Adicionalmente, deve-se compreender que um ou mais recursos descritos em conexão com uma modalidade podem ser implantados em qualquer uma dentre as outras modalidades reveladas, exceto onde observado especificamente em contrário.

[017] Com referência à Figura 2, é ilustrada uma modalidade da ferramenta de engate de solo 110 projetada de acordo com a revelação para possibilitar a remoção e substituição da porção da ferramenta que pode ser submetida a desgaste e danos maiores durante a operação. Nessa modalidade, a ferramenta de engate de solo 110 inclui um adaptador 112 que pode ser fixado de modo firme ao implemento de trabalho e uma ponta de engate de solo 114 que se fixa de modo liberável ao adaptador. Devido ao fato de que a ponta de engate de solo 114 é submetida ao desgaste e abrasão maiores a partir do engate do material, e pode romper mais frequentemente que o adaptador 112, a fixação liberável dos dois componentes permite a remoção e substituição da ponta de engate de solo para assegurar que o implemento de trabalho esteja em condição ideal para a operação pretendida. Adicionalmente, a ponta de engate de solo 114 pode ser ocasionalmente desprendida e substituídas por ferramentas de estilos e configurações diferentes dependendo das características dos materiais e da operação que é realizada.

[018] Para prender o adaptador 112 à borda de base da caçamba ou outro implemento de trabalho, o adaptador tem uma estrutura de fixação 120 com uma primeira perna de montagem 122 e uma segunda perna de montagem 124 que se projeta para trás em relação ao restante do adaptador. A primeira e a segunda pernas de montagem 122, 124 são dispostas de uma maneira bifurcada ou separada, assim, as pernas definem uma reentrância 126 entre as mesmas que pode receber a borda de base do implemento. Com a primeira e a segunda pernas de montagem 122, 124 posicionadas em lados opostos da borda de base recebida na reentrância 126, as pernas podem ser presas ao implemento com o uso de qualquer método adequado para reter o adaptador 112 no lugar. Por exemplo, prendedores, como rebites ou parafusos rosqueados, podem ser usados para prender a primeira e a segunda pernas de montagem 122, 124 à borda de base, enquanto que em outras modalidades, a primeira e a segunda pernas de montagem podem ser soldadas à borda. Por conseguinte, em comparação com a ponta de engate de solo 114, o adaptador 112 é preso de modo relativamente permanente no implemento de trabalho, embora a revelação contemple que, ocasionalmente, apesar de pouca frequência, o próprio adaptador pode precisar ser removido e substituído. Adicionalmente, em outras modalidades, as estruturas de fixação alternativas podem ser usadas como estruturas que compreendem uma única perna, insertos ou soquetes, ou qualquer outra configuração de fixação adequada conhecida na técnica.

[019] Para se fixar à ponta de engate de solo 114, o adaptador 112 pode incluir um nariz de suporte semelhante a bloco 130 que se estende para frente da estrutura de fixação 120 e que pode ser conformado para encaixar em um recurso correspondente na ponta. O formato do nariz de suporte 130 pode ser fornecido por uma pluralidade de superfícies de adaptador disposta para formar a estrutura semelhante a bloco. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o nariz de suporte 130 pode ter um formato afunilado fornecido por uma primeira superfície de adaptador inclinada 132 e uma segunda superfície de adaptador inclinada 134 situada abaixo de e oposta à primeira superfície de adaptador inclinada, com as superfícies de adaptador inclinadas dispostas em um ângulo convergente ou de inclinação uma em relação à outra e unidas em conjunto em uma borda arredondada ou cega 135. O restante do formato semelhante a bloco do nariz de suporte 130 pode ser adicionalmente delineado por um primeiro lado de adaptador lateral 136 e um segundo lado de adaptador lateral 138 situado de modo oposto que se estendem entre a primeira e a segunda superfícies de adaptador inclinadas convergentes 132, 134. Em outras modalidades, entretanto, o nariz de suporte 130 pode incluir qualquer outra disposição adequada de superfícies de adaptador para fornecer uma estrutura tridimensional. O adaptador 112 pode ser produzido a partir de qualquer material adequado para o ambiente pretendido como, por exemplo, aço fundido ou usinado ou outros materiais.

[020] Para possibilitar que a ponta de engate de solo 114 penetre no material, a ponta também pode ter um formato afunilado ou semelhante à cunha fornecido por uma primeira superfície de ponta inclinada 140 e uma segunda superfície de ponta inclinada 142 correspondente dispostas em um ângulo convergente uma em relação à outra. A primeira e a segunda superfícies de ponta inclinadas 140, 142 podem cruzar em uma borda de penetração relativamente afiada 144 para completar a aparência semelhante a dente da ponta de engate de solo 114. A ponta de engate de solo 114 pode incluir adicionalmente um primeiro lado de ponta lateral 146 e um segundo lado de ponta lateral separado 148 que se estendem entre e se conformam à disposição convergente da primeira e da segunda superfícies de ponta inclinadas 140, 142. Entretanto, em outras modalidades, a ponta de engate de solo 114 pode ser configurada em formatos diferentes para realizar tarefas diferentes associadas ao implemento de trabalho.

[021] Com referência às Figuras 2 e 3, para encaixar o adaptador 112 e a ponta de engate de solo 114 juntos, a ponta pode incluir uma cavidade 150 disposta dentro da mesma que é configurada para receber o nariz de suporte 130. Por conseguinte, a ponta de engate de solo 114 é parcialmente oca com a cavidade 150 delineada entre a primeira e a segunda superfícies de ponta inclinadas 140, 142 e os lados de ponta laterais separados 146, 148. Em diversas modalidades, a cavidade 150 pode ter um formato que corresponde ao formato semelhante a bloco do nariz de suporte 130.

[022] Para possibilitar o encaixe liberável do adaptador 112 e da ponta de engate de solo 114, os dois componentes podem ser dotados de ou formar juntos um sistema de retentor 160 que permite que as partes sejam seletivamente bloqueadas e desbloqueadas juntas. Em uma modalidade particular, o sistema de retentor 160 pode ser configurado para engatar de modo liberável a estruturas correspondentes formadas no nariz de suporte 130, que podem ser sob a forma de um ou mais pinos de encaixe que se projetam a partir da superfície do nariz de suporte. Por exemplo, um primeiro pino de encaixe 162 pode se projetar ortogonalmente a partir do primeiro lado de adaptador lateral 136, enquanto que um segundo pino de encaixe 164 se projeta na direção oposta a partir do segundo lado de adaptador lateral 138; entretanto, em outras modalidades, os pinos de encaixe podem estar presentes em números diferentes e em locais diferentes no adaptador 112. Conforme descrito de forma mais completa abaixo, os pinos de encaixe 162, 164 podem ter diversas configurações, mas têm, em geral, formato cilíndrico ou semelhante a tronco. O primeiro e o segundo pinos de encaixe 162, 164 podem ser fundidos integralmente como parte do adaptador 112 ou podem ser produzidos como itens separados que são conectados ao nariz de suporte 130 por, por exemplo, pinos rosqueados ou similares.

[023] Para acomodar os componentes do sistema de retentor 160 que engatam os pinos de encaixe 162, 164, a ponta de engate de solo 114 pode ter entalhes correspondentes formados nas paredes internas e ser exposta à cavidade 150. Na modalidade ilustrada, os entalhes podem incluir um primeiro entalhe 170 disposto na superfície interna do primeiro lado de ponta lateral 146 e um segundo entalhe 172 disposto na superfície interna do segundo lado de ponta lateral disposto de modo oposto 148. O primeiro e o segundo entalhes 170, 172 podem ser formados como depressões nos lados e podem definir, cada um, uma superfície interna genericamente curva 174. Ademais, o primeiro e o segundo entalhes 170, 172 são acessíveis a partir da traseira da ponta de engate de solo 114 próximo à abertura da cavidade 150. Por conseguinte, quando o nariz de suporte 130 é inserido na cavidade 150, o primeiro e o segundo pinos de encaixe 162, 164 podem alinhar com e serem recebidos nos respectivos primeiro e segundo entalhes 170, 172. Ademais, o primeiro e o segundo entalhes 170, 172 com dimensão maior podem se conectar às respectivas primeira e segunda passagens de trava 176, 178 com tamanho menor, que são dispostas através do primeiro e do segundo lados de ponta laterais correspondentes 146, 148, de modo que a cavidade 150 seja acessível a partir do exterior da ponta de engate de solo 114.

[024] Para travar o primeiro e o segundo pinos de encaixe 162, 164 nos respectivos primeiro e segundo entalhes 170, 172, o sistema de retentor 160 pode incluir um primeiro retentor 180 e um segundo retentor 182. O primeiro e o segundo retentores 180, 182 são configurados para assentarem dentro dos respectivos primeiro e segundo entalhes 170, 172 de modo que possibilite que os retentores girem em torno dos respectivos pinos de encaixe. Com referência às Figuras 4 e 5, para possibilitar que os retentores 180, 182 girem nos entalhes, cada retentor pode ter uma tampa genericamente circular 184 a partir da qual se estende um colar de trinco semicircular 186. Mais especificamente, o colar de trinco 186 pode ser uma estrutura semelhante à parede curva que é disposta parcialmente ao longo de e desce ortogonalmente a partir da borda periférica da tampa circular 184. Adicionalmente, a tampa circular 184 e o colar de trinco semicircular 186 podem ser dispostos substancialmente concêntricos em torno de uma linha de eixo geométrico de retentor 188. Devido ao fato de que sua estrutura semicircular semelhante à parede, o colar de trinco 186 também pode delinear uma superfície interna curva 190 que se estende parcialmente ao redor da linha de eixo geométrico de retentor 188 e que define de modo similar uma fenda de trinco 192 dentro ou entre a estrutura semicircular. Em uma modalidade, a superfície interna curva 190 pode ser delineada em parte por um raio de colar de trinco 196 que se origina a partir da linha de eixo geométrico de retentor 188 para fornecer o formato curvo.

[025] Para fazer com que os retentores 180, 182 girem em relação à linha de eixo geométrico de retentor 188, a tampa circular 184 pode incluir um soquete de engate de ferramenta 194 formado no lado oposto do colar de trinco 186 que pode receber ou engatar uma ferramenta como uma chave sextavada ou condutor de soquete. Com referência novamente às Figuras 2 e 3, quando o primeiro e o segundo retentores 180, 182 são instalados nos respectivos primeiro e segundo entalhes 170, 172, o colar de trinco semicircular 186 pode entrar em contato deslizante com a superfície interna curva 174, enquanto o soquete de engate de ferramenta 194 é alinhado com e acessível através das passagens de trava 176, 178. Por conseguinte, um operador ou indivíduo de manutenção pode torcer os retentores 180, 182 em torno da linha de eixo geométrico de retentor 188 para girar os retentores nos entalhes 170, 172. As superfícies deslizantes do colar de trinco 186 e a superfície interna curva 174 dos entalhes 170, 172 podem ser complementares em formato e dimensão e formam um mancal liso em sua interface. As superfícies de interface podem ser cilíndricas ou terem formatos angulares ou cônicos complementares para promover o assentamento ou localização das partes. Por conseguinte, o formato externo do colar de trinco pode ser cilíndrico ou cônico conforme for o caso.

[026] Ainda com referência às Figuras 2 e 3, os retentores 180, 182 podem ser inicialmente dispostos nos entalhes 170, 172 de modo que a fenda de trinco 192 seja orientada para trás em uma posição que pode ser denominada de posição desbloqueada. Quando o nariz de suporte 130 é inserido na cavidade 150, os pinos de encaixe 162, 164 se alinham com os entalhes 170, 172 e são recebidos nas fendas de trinco 192 dos retentores 180, 182. Os retentores 180, 182 podem ser girados 180° com o uso do soquete de engate de ferramenta 194 de modo que o colar de trinco 186 deslize sobre os pinos de encaixe 162, 164 e seja agora orientado para trás em direção à abertura da cavidade 150. Isso pode ser denominado de posição bloqueada em que o colar de trinco 186 captura os pinos de encaixe 162, 164 e impede que o adaptador 112 e a ponta de engate de solo 114 se separem. Para liberar o adaptador e a ponta de engate de solo, os retentores podem ser girados outros 180° para a posição desbloqueada. Nas modalidades em que os pinos de encaixe 162, 164 têm formato frustocônico, a superfície interna curva 190 do colar de trinco 186 pode ter um formato angular ou afunilado correspondente ao longo de sua extensão a partir da tampa circular 184 para corresponder ao formato frustocônico.

[027] Com referência às Figuras 6 e 7, os detalhes dos pinos de encaixe 162, 164 que possibilitam que os mesmos bloqueiam com os retentores são melhor ilustrados. Conforme mencionado acima, em uma modalidade, os pinos de encaixe 162, 164 podem ser um tronco que tem um formato genericamente frustocônico, mas pode ser projetado com raios de dimensão diferente ou com raios que têm centros diferentes que variam o formato ligeiramente. Por exemplo, os pinos de encaixe 162, 164 podem ter uma superfície lateral externa genericamente cônica 200 que afunila a partir da base 202, em que o pino de encaixe une o nariz de suporte 130 ao elemento plano truncado 204 que é separado acima da base. Devido às variações das dimensões de raio e pontos centrais, uma borda periférica 206 em que o elemento plano truncado 204 e a superfície lateral externa 200 cruzam poderia não ser formada como um círculo verdadeiro de um diâmetro consistente em torno de 360°, mas que pode ter arcos, curvas ou bordas diferentes. De modo semelhante, a superfície lateral externa 200 que desce entre a borda periférica 206 e a base 202 pode variar de verdadeiramente cônica. Para propósitos de referência, mostrado na Figura 7, um círculo de referência verdadeiro 210 que tem um raio de referência 212 que se origina a partir de um centro de referência 214 é indicado em linhas tracejadas. A periferia do círculo de referência 210 pode ser cruzada em um primeiro ponto de referência 216 e um segundo ponto de referência 218 situado 180° um oposto ao outro por um diâmetro de referência 219 que também passa através do centro de referência 214. O diâmetro de referência 219 pode ser duas vezes o valor do raio de referência 212. Adicionalmente, o raio de referência 212 e o diâmetro de referência 219 podem ter uma dimensão consistente que define a periferia circular de 360° do círculo de referência 210.

[028] Em uma modalidade, para fazer com que os pinos de encaixe 162, 164 assumam um formato elíptico ou mais oblongo, o centro radial de porções específicas do elemento plano truncado 204 pode ser deslocado ou desviado ao longo do diâmetro de referência 219. Por exemplo, a borda periférica 206 do elemento plano truncado 204 pode incluir um primeiro arco 220 que tem um primeiro raio 222 igual em dimensão ao raio de referência 212 (isto é, Rref. = R1st), mas que se origina a partir de um primeiro centro 224 que é desviado ou deslocado de modo excêntrico a partir do centro de referência 214 (isto é, Cref. ^ C1st) • Por conseguinte, o centro de referência 214 e o primeiro centro 224 podem assumir posições diferentes ao longo do diâmetro de referência 219. Quando visualizado em planta, o primeiro arco 220 é, portanto, deslocado em relação a ou se apoia dentro do círculo de referência 210. De modo semelhante, o primeiro arco 220 pode ter um ponto médio ou primeiro ponto médio 226 que é alinhado no diâmetro de referência 219 mas que é deslocado do primeiro ponto de referência 216, em que o diâmetro de referência cruza o círculo de referência 210. Adicionalmente, o primeiro arco 220 pode se estender ou defletir em qualquer direção do primeiro ponto médio 226 por cerca de 70 a 80 graus. Por conseguinte, o primeiro arco 220 pode corresponder a cerca de 140° a cerca de 160° da borda periférica 206 do elemento plano truncado 204.

[029] A borda periférica 206 do elemento plano truncado 204 também pode incluir um segundo arco 230 que pode ser posicionado diametralmente oposto ao primeiro arco 220 em relação ao diâmetro de referência 219. O segundo arco 230 pode ser caracterizado por um segundo raio 232 que se origina a partir de um segundo centro 234. Para variar ainda mais o formato frustocônico, o segundo centro 234 pode ser deslocado ou desviado de modo excêntrico em relação tanto ao centro de referência 214 do círculo de referência 210 (isto é, C2nd ^ Cref.) e o primeiro centro 224 do primeiro arco 220 (C2nd ^ C1st) ; por conseguinte, o centro de referência e o primeiro e o segundo centros não são coincidentes um com o outro. De acordo com essa modalidade, o segundo centro 234 pode estar situado ao longo da porção do diâmetro de referência 219 que se estende a partir do centro de referência 214 na direção oposta do local do primeiro centro 224. Por conseguinte, o primeiro centro 224 pode estar situado mais próximo ao segundo arco 230, enquanto que o segundo centro 234 pode estar situado mais próximo ao primeiro arco 220.

[030] Além disso, a dimensão do segundo raio 232 pode ser diferente da dimensão do raio de referência 212 (R1st > Rref.) e o primeiro raio 222 (R1st > R2nd); por exemplo, o segundo raio pode ser dimensionalmente maior que o raio de referência e primeiro raio de tamanho igual. Por conseguinte, embora o segundo centro 234 seja posicionado mais afastado do segundo ponto de referência 218 que o centro de referência 214, o segundo arco 230 gerado pelo segundo raio 232 passa através do segundo ponto de referência 218 devido à diferença em dimensões radiais. Em outras palavras, o círculo de referência 210 e o segundo arco 230 gerados pelo segundo raio 232 sobrepõem ou são pelo menos tangenciais próximo ao segundo ponto de referência 218. O segundo arco 230 também pode incluir um segundo ponto médio 238, que corresponde em posição ao segundo ponto de referência 218, e o segundo arco pode se estender ou seguir em qualquer direção angular aproximadamente 45° a 55°. Por conseguinte, o segundo arco 230 pode corresponder a cerca de 70° a cerca de 90° da borda periférica 206 do elemento plano truncado 204.

[031] Um resultado da disposição anteriormente mencionada é que apenas porções da borda periférica 206 do elemento plano truncado 204 sobrepõem a circunferência do círculo de referência 210, enquanto outras não. Um outro resultado é que o comprimento dimensional do segundo arco 230 é maior que o comprimento dimensional do primeiro arco 220 e do círculo de referência 210 para um determinado ângulo ou deflexão angular. Em outras palavras, devido ao fato de que o segundo raio 232 é maior que o primeiro raio 222, o comprimento do segundo arco 230 coberto por uma deflexão de 60° do segundo raio será maior que o comprimento do primeiro arco 220 coberto pela mesma deflexão de 60° do primeiro raio. Na verdade, o fato de ter uma porção da borda periférica 206 e a superfície externa 200 associada à mesma que correspondem ao segundo arco 230 e ao segundo raio 232 aumenta a área de superfície dos pinos de encaixe 162, 164 naquela região. Conforme descrito a seguir, isso é benéfico quando os pinos de encaixe engatam aos retentores.

[032] Para transição da borda periférica 206 entre o primeiro arco 220 e o segundo arco 230, os pinos de encaixe 162, 164 podem ser formados com um primeiro elemento plano chanfrado 240 e um segundo elemento plano chanfrado 242 que geralmente segue o ângulo afunilado da superfície externa 200 entre a borda periférica 206 e a base 202. O primeiro e o segundo elementos planos chanfrados 240, 242 fazem com que a borda periférica 206 do elemento plano truncado 204 assuma a aparência de uma linha reta 244 nas regiões de transição. Em uma modalidade, um ponto de extremidade da linha vertical 244, e, dessa forma, o local do primeiro e do segundo elementos planos chanfrados 240, 242, pode ser determinado desenhando-se uma linha de referência 246 a partir do primeiro centro 224 em aproximadamente um ângulo de 90° em relação ao diâmetro de referência 219, isto é, verticalmente para baixo na Figura 7, que pode cruzar o primeiro arco 220. Por conseguinte, a localização do primeiro centro 224 no elemento plano truncado 204 e a localização das linhas retas 244 ao longo da borda periférica 206 são interrelacionadas e podem ser posicionadas de modo coextensivo em relação ao diâmetro de referência 219. Ademais, os pontos de interseção entre a linha reta 244 e o primeiro e o segundo arcos 220, 230 podem ser arredondados ou formados com raios menores para eliminar arestas afiadas. O primeiro e o segundo elementos planos chanfrados 240, 242 podem ser fundidos com os pinos de encaixe 162, 164 ou podem ser formados por meio de trituração ou usinagem dos pinos de encaixe 162, 164 nos pontos de transição entre o primeiro e o segundo arcos 220, 230.

Aplicabilidade Industrial

[033] Com referência às Figuras 8 a 14, é ilustrado o efeito operacional dos pinos de encaixe 160,162 projetados de acordo com a revelação, quando bloqueados e desbloqueados mediante a rotação do retentor 180, 182. Os retentores 180, 182 podem ser projetados de modo que o raio de colar de trinco 196 e a curvatura da superfície interna curva 190 disposta internamente ao colar de trinco 186 sejam iguais ou aproximadamente iguais à curvatura determinada pelo segundo raio dos pinos de encaixe 162, 164. Adicionalmente, a linha de eixo geométrico de retentor 188 do retentor 180, 182 pode ser posicionada para corresponder ao segundo centro 234 a partir do qual o segundo raio 232 se origina. Por conseguinte, a superfície interna curva 190 e a porção da superfície periférica que corresponde ao segundo arco 230 são justapostas quando os retentores 180, 182 estão na posição bloqueada, conforme mostrado na Figura 8. Adicionalmente, será observado que a superfície lateral externa 200 dos pinos de encaixe 162, 164 e a superfície interna 190 do colar de trinco 186 estão em uma relação adjacente ou contígua nessa interface. A disposição adjacente entre a superfície interna curva 190 e o segundo arco 230 pode continuar substancialmente pela largura ou deflexão angular do segundo arco, por exemplo, cerca de 70° a cerca de 90°, resultando em um arco de contato 250. Conforme ilustrado, o arco de contato 250 pode ser coextensivo com a largura angular do segundo arco 230. O arco de contato 250 entre os pinos de encaixe 162, 164 e o colar de trinco 186 termina no elemento plano chanfrados 240, 242, em que a borda periférica 206 e a superfície interna 190 começam a se separar.

[034] Pode ser observado que uma vantagem possível da colocação da superfície externa 200 dos pinos de encaixe 162, 164 em contato com a superfície interna curva 190 dos retentores 180, 182 ao longo do arco de contato 250, em oposição a um ponto tangencial, é que uma quantidade significativa de atrito pode ser criada entre os componentes. Esse atrito pode resistir à rotação relativa entre os retentores 180, 182 e os pinos de encaixe 162, 164, auxiliando, assim, na retenção dos retentores 180, 182 na posição bloqueada e pode impedir que os mesmos girem de modo não intencional para a posição desbloqueada. Uma outra vantagem possível é que a superfície interna curva 190 e a superfície lateral externa 200 podem inicialmente se conformar em formato ao longo do arco de contato 250 quando, por exemplo, novas pontas de engate de solo são instaladas. Por conseguinte, existe menos desgaste e abrasão que ocorreria se o contato entre os retentores 180, 182 e pinos de encaixe 162, 164 ocorresse em um único ponto de contato. Em tais casos, o único ponto de contato é necessário desgastar para distribuir melhor as forças contíguas entre os retentores 180, 182 e pinos de encaixe 162, 164, um processo denominado de “assentamento”. Em outras palavras, os pinos de encaixe 162, 164 de acordo com a revelação são pré-assentados com os retentores 180, 182.

[035] Para desbloquear os componentes, o operador pode começar a girar os retentores 180, 182 em relação aos pinos de encaixe 162, 164 na direção do sentido anti-horário, conforme ilustrado nas Figuras 9 a 10. Isso faz com que a curvatura da superfície interna 190 se mova em relação à borda periférica 206 em direção ao elemento plano chanfrado 242, em que a superfície interna 190 e a superfície lateral externa 200 se separam. Ademais, a porção mais larga da fenda de trinco 192 entre o colar de trinco semicircular 186 começa a se desviar próximo a e voltado para o segundo arco 230, resultando na separação entre o colar de trinco 186 e a superfície lateral externa 200 nesse local. A rotação relativa entre o retentor 180, 182 e os pinos de encaixe 162, 164 resulta, portanto, na diminuição do arco de contato 250 entre os componentes. De fato, conforme ilustrado na Figura 12, a rotação relativa adicional pode resultar na redução do arco de contato para um único ponto de contato tangencial 252. Será observado que uma vantagem possível da redução do arco de contato 250 é que o atrito entre os componentes será reduzido de modo correspondente, e existirá menos resistência à rotação adicional do retentor 180, 182.

[036] Conforme mostrado nas Figuras 11 a 14, à medida que a rotação relativa entre o retentor 180, 182 e os pinos de encaixe 162, 164 continua, a superfície curva interna 190 se move oposta ao, mas separada do, primeiro arco 220. A separação resulta em um vão 254 entre a superfície interna curva 190 e o primeiro arco 220 da borda periférica 206. O próprio vão 254 é o resultado, em parte, do primeiro raio 222 que tem uma curvatura menor que a superfície interna curva 190 determinada pelo raio de colar de trinco 196 que, conforme declarado anteriormente, é igual ao segundo raio maior 232. O vão 254 também resulta da localização da linha de eixo geométrico de retentor 188 (que corresponde ao eixo geométrico rotacional do retentor 180, 182) que é igual à localização do segundo centro 234, que é deslocado em direção ao primeiro arco 220. Pode ser observado que um resultado possível desse aumento de vão 252 é que o atrito e, por conseguinte, a resistência ao movimento relativo entre os retentores 180, 182 e os pinos de encaixe 162, 164 são reduzidos ainda mais. Um outro resultado possível é que a sujidade ou material que venha a ficar aprisionado entre a interface da superfície interna curva 190 e da superfície lateral externa 200 pode se soltar.

[037] Quando os retentores 180, 182 foram girados a 180° a partir da posição bloqueada mostrada na Figura 8 para a posição desbloqueada mostrada na Figura 14, a superfície interna curva 190 e a superfície externa 200 são completamente separadas uma da outra. Adicionalmente, o segundo arco 230 é exposto ao vão entre as extremidades semicirculares do colar de trinco 186. Os pinos de encaixe 162, 164 podem ser, portanto, removidos da fenda de trinco 192 do colar de trinco 186, liberando, assim, os componentes das ferramentas de engate de solo.

[038] Será observado que a descrição supracitada fornece exemplos do sistema e da técnica revelados. Entretanto, contempla-se que outras implantações da revelação podem ser diferentes em detalhes dos exemplos supracitados. Todas as referências à revelação ou aos exemplos da mesma estão destinadas a indicar o exemplo em particular que é discutido no momento e não são destinadas a sugerir qualquer limitação quanto ao escopo da revelação de maneira mais geral. Toda a linguagem de distinção e de depreciação em relação a determinados recursos é destinada a indicar uma falta de preferência para esses recursos, mas não a excluir completamente tais recursos do escopo da revelação, a menos que indicado de outro modo.

[039] A recitação de faixas de valores no presente documento está destinada meramente a servir como um método estenográfico para se referir individualmente a cada valor separado que está dentro da faixa, a menos que indicado de outro modo no presente documento, e cada valor separado está incorporado ao relatório descritivo como se fosse recitado individualmente no presente documento. Todos os métodos descritos no presente documento podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado de outro modo no presente documento ou contradito claramente de outro modo pelo contexto.

[040] O uso dos termos "um" e "uma", "o/a", "pelo menos um" e referentes similares no contexto de descrição da invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) deve ser interpretado para abranger tanto o singular como o plural, a menos que indicado de outro modo no presente documento ou claramente contradito pelo contexto. O uso do termo “pelo menos um” seguido de uma lista de um ou mais itens (por exemplo, “pelo menos um dentre A e B”) deve ser construído para significar um item selecionado a partir dos itens listados (A ou B) ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados (A e B), a menos que indicado de outro modo no presente documento ou claramente contradito pelo contexto.

[041] Consequentemente, esta revelação inclui todas as modificações e equivalentes da matéria recitada nas reivindicações anexas à mesma, conforme permitido pela lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pela revelação, a menos que indicado de outro modo no presente documento ou claramente contradito de outro modo pelo contexto.

Claims (9)

1. Sistema de ferramenta de engate de solo, caracterizado pelo fato de compreender: - um adaptador (112) que inclui uma estrutura de fixação (120) configurada para a fixação a um implemento de trabalho (100) e um nariz de suporte (130) que se estende a partir da estrutura de fixação (120), sendo que o nariz de suporte (130) tem pelo menos uma primeira superfície de adaptador (132, 134, 136, 138) e pelo menos um primeiro pino de encaixe (162, 164) que se projeta a partir da primeira superfície de adaptador (132, 134, 136, 138), sendo que o primeiro pino de encaixe (162, 164) é, em geral, em formato de um tronco com uma superfície lateral externa (200) delineada por pelo menos um primeiro raio (222), delineando um primeiro arco (220), e um segundo raio (232), delineando um segundo arco (230), sendo que o segundo raio (232) é maior em dimensão que o primeiro raio (222); - uma ponta de engate de solo (114) que inclui uma cavidade (150) disposta na mesma configurada para receber o nariz de suporte (130), sendo que a ponta de engate de solo (114) inclui um primeiro entalhe (170, 172) disposto dentro da cavidade (150); - um retentor (180, 182) configurado para ser acomodado de modo giratório no primeiro entalhe (170, 172), sendo que o retentor (180, 182) que inclui um colar de trinco (186) que tem uma superfície interna curva (190) delineada por raio de colar de trinco (196), em geral, igual em dimensão ao segundo raio (232).

2. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro pino de encaixe (162, 164) incluir um elemento plano truncado (204) e a superfície lateral externa (200) e o elemento plano truncado (204) cruzam em uma borda periférica (206).

3. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o primeiro arco (220) e o segundo arco (230) serem dispostos um oposto ao outro.

4. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o primeiro raio (222) se originar a partir de um primeiro centro (224) situado no elemento plano truncado (204) e o segundo raio (232) se origina a partir de um segundo centro (234) situado no elemento plano truncado (204).

5. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o primeiro centro (224) e o segundo centro (234) não serem coincidentes um com o outro.

6. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o primeiro pino de encaixe (162, 164) ter, em geral, formato frustocônico e a superfície lateral externa (200) ter, em geral, formato cônico.

7. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o nariz de suporte (130) incluir uma segunda superfície de adaptador (132, 134, 136, 138) e um segundo pino de encaixe que se projeta a partir da segunda superfície de adaptador (132, 134, 136, 138), o segundo pino de encaixe (162, 164) em formato similar ao primeiro pino de encaixe (162, 164).

8. Sistema de ferramenta de engate de solo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a ponta de engate de solo (114) incluir um segundo entalhe (170, 172) disposto na cavidade (150) oposta ao primeiro entalhe.

9. Pino de encaixe, que se projeta a partir de uma superfície lateral (132, 134, 136, 138) de um adaptador (112) e configurado para travar e destravar com um retentor giratório (180, 182) que tem uma superfície interna curva (190), sendo que o pino de encaixe (160, 162) é caracterizado pelo fato de ser conformado como um tronco e compreender: - uma base (202) na superfície lateral (132, 134, 136, 138); um elemento plano truncado (204); e - uma superfície lateral externa (200) que se estende entre a base (202) e o elemento plano truncado (204), sendo que a superfície lateral externa (200) e o elemento plano truncado (204) cruzam em uma borda periférica (206) que tem um primeiro arco (220) com um primeiro centro (224) e um segundo arco (230) com um segundo centro (234), sendo que o primeiro centro (224) e o segundo centro (234) não são coincidentes em localização no elemento plano truncado (204).

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