BR112020011104A2 - meio de fixação para fixar um elemento de desgaste na borda frontal de um suporte - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se ao meio de fixação para fixar um elemento de desgaste (2) em um suporte (1), onde o elemento de desgaste (2) compreende dois braços (7) envolvendo a borda frontal (11) do suporte. O meio de fixação compreende: [a] um corpo em formato de C (3), [b] uma cunha (4), [c] um parafuso (5) com uma haste, com um primeiro segmento (15) tendo um diâmetro menor do que a cabeça (14), um segundo segmento (16) tendo um diâmetro maior do que o primeiro segmento (15), e um segmento rosqueado (17), e [d] uma porca (6). A haste do parafuso é alojada entre a cunha (4) e o corpo (3). O corpo em formato de C (3) tem uma projeção em formato de C (18) adequada para alojar o primeiro segmento (15) do parafuso (5). A projeção (18) tem substancialmente a mesma altura que o primeiro segmento (15). Nem a cabeça (14) nem o segundo segmento (16) podem passar através da projeção (18). A cunha (4) tem uma primeira projeção (19) e uma segunda projeção (20). Ambas as projeções (19, 20) têm orifícios completos (21, 22) adequados para permitir a passagem do segmento rosqueado (17) e adequados para bloquear a passagem da porca (6), e a distância entre ambas as projeções (19, 20) é maior do que a altura da porca (6).

Description

“MEIO DE FIXAÇÃO PARA FIXAR UM ELEMENTO DE DESGASTE NA BORDA FRONTAL DE UM SUPORTE” Descrição Campo da Invenção

[0001] A invenção refere-se ao meio de fixação para fixar um elemento de desgaste na borda frontal de um suporte. O elemento de desgaste compreende dois braços estendendo-se para trás oposto entre si, deixando uma lacuna entre eles para alojar a borda frontal do suporte, assim definindo uma posição montada. Os braços têm primeiros orifícios completos em frente do outro e o suporte tem um segundo orifício completo que é colado entre os primeiros orifícios completos na posição montada. O meio de fixação compreende: [a] um corpo em formato de C, [b] uma cunha, onde o corpo e a cunha são alojados nos orifícios na posição montada, e [c] um parafuso tendo uma cabeça e uma haste, com um primeiro segmento sob a cabeça tendo um diâmetro menor do que a cabeça, um segundo segmento após o primeiro segmento tendo um diâmetro maior do que o primeiro segmento, e um segmento rosqueado após o segundo segmento, onde o primeiro segmento tem um comprimento de um valor pré-determinado (determinado valor L1) na direção axial, onde existe um espaço oco entre a cunha e o corpo na posição montada adequado para alojar a haste do parafuso, esse espaço oco definindo um eixo de haste coincidindo com o fuso da haste. Estado da Técnica

[0002] É comum para máquinas de movimento de terra para usar os elementos de desgaste, por exemplo, tais como, dentes ou montagens de um dente mais um adaptador, nos lábios dos baldes. Esses elementos de desgaste têm uma vida limitada de serviço, e são, além do mais, propensos a sofrer quebras, então é comum ter que substituí-los muitas vezes. Como resultado, uma pluralidade dos sistemas de fixação para fixá- los foi desenvolvida. Em máquinas de tamanho menor, é comum para os adaptadores serem soldados ao lábio (também denominada como lâmina) do balde, porém em maquinas de tamanho maior (por exemplo, aquelas usadas em mineração), é comum para os adaptadores serem mecanicamente fixados ao lábio de um modo reversível.

[0003] Para mecanicamente fixar os adaptadores, duas famílias do meio de fixação são comumente usadas. Uma primeira família basicamente consiste em uma montagem de duas peças: um primeiro corpo em formato de C (normalmente denominado como um grampo em C) e uma cunha, considerando que a segunda família basicamente consiste em três partes: um primeiro corpo em formato de C, uma cunha e um segundo corpo (normalmente também denominado como uma contracunha). Em ambos os casos, existem normalmente duas variantes: a cunha é inserida em uma delas por meio de um martelo ou semelhante, considerando que na outra variante o meio de fixação também inclui um parafuso ou semelhante que permite inserir a cunha em sua posição de fixação quando rosqueada em um elemento rosqueado fixado a um dos outros elementos.

[0004] O documento de patente WO 00/20696 mostra (ver as Figuras 7 até 10, por exemplo) o meio de fixação como aquele acima indicado. O corpo em formato de C tem uma projeção estendendo-se no espaço oco. Essa projeção tem um orifício completo rosqueado no qual a extremidade do parafuso é rosqueada. Por sua vez, a cunha tem outra projeção em formato de C adequada para alojar o primeiro segmento do parafuso.

Quando o parafuso é girado, ele pode ser movimentado na direção axial com relação ao corpo em formato de C e pode levar a cunha com ele através da projeção em formato de C.

[0005] Entretanto, existe ainda uma necessidade para melhorar esse meio de fixação. Eles devem operar sob as condições de trabalho muito demandantes, e eles devem ser resistentes e confiáveis tanto no sentido de que garantem uma fixação confiável e no sentido de que garantem uma desmontagem confiável, mesmo após terem sido submetidos às condições de trabalho acima mencionadas.

[0006] Além do mais, particularmente referente ao meio de fixação descrito no WO 00/20696, existe uma necessidade de proteger a rosca do parafuso contra os impactos recebidos pela cunha. Durante a utilização, a rosca do parafuso (e/ou do orifício rosqueado) frequentemente sofre dano (deformações, alongamentos etc.) que posteriormente tornam difícil desmontar o adaptador. Descrição da Invenção

[0007] O objeto da invenção é superar essas desvantagens. Isso é atingido pelo meio de fixação do tipo acima indicado, caracterizado pelo fato de que eles compreendem adicionalmente [d] uma porca rosqueada no segmento rosqueado que preferivelmente tem um perímetro lateral externo superior ao perímetro lateral externo da cabeça, e pelo fato de que: - o corpo em formato de C tem uma projeção em formato de C estendendo-se no espaço oco adequado para alojar o primeiro segmento do parafuso, onde o comprimento da projeção na direção axial é menor ou igual ao valor pré-determinado ao comprimento do primeiro segmento (o valor “L1”), e onde nem a cabeça nem o segundo segmento é adequado para movimentar-se através da projeção na direção axial, ou seja, a seção cruzada do espaço entre os braços da projeção é menor do que a seção cruzada da cabeça e do segundo segmento, - a cunha tem uma primeira projeção e uma segunda projeção estendendo-se no espaço oco, onde a primeira projeção tem um orifício completo adequado para permitir a passagem do segmento rosqueado e adequado para bloquear a passagem da porca, e onde a segunda projeção tem um orifício completo adequado para permitir a passagem do segmento rosqueado e adequado para bloquear a passagem da porca, onde a porca é alocada entre a primeira projeção e a segunda projeção na posição montada (a rosca é capaz de movimentar-se da primeira projeção à segunda projeção e vice-versa ao girar o parafuso em um ou o sentido oposto), e onde a distância entre a primeira projeção e a segunda projeção na direção axial é superior do que a altura da porca na direção axial.

[0008] De fato, o meio de fixação isola a rosca do parafuso e a porca de possíveis impactos recebidos pela cunha. Quando a cunha recebe um impacto, ela se movimentará para baixo, porém considerando que a porca não é fixada à cunha, a rosca do parafuso e porca são protegidas e não sofre qualquer deformação. A distância entre a primeira projeção e a segunda projeção na direção axial deve ser superior à altura da porca para garantir que a porca não receba os impactos externos. Entretanto, ao receber um impacto externo, a cunha sempre sustentará um movimento para baixo (devido à deformação elástica e/ou plástica dos materiais), então a distância entre ambas as projeções deve também considerar esse movimento possível, de modo que a distância deve ser superior à soma da altura da porca e o movimento esperado.

Esse movimento (ou seu valor aproximado) pode ser determinado durante o estágio de design do meio de fixação, então um valor “D” previamente estabelecido definindo o movimento esperado máximo pode ser determinado. Neste caso, a distância entre a primeira projeção e a segunda projeção deve ser superior à soma da altura da porca e o valor “D” previamente estabelecido.

[0009] Adicionalmente, o meio de acordo com a invenção tem a vantagem adicional que é “autoajustável” durante a utilização. De fato, o desgaste é gerado durante a utilização devido à erosão e abrasão na área de contato entre o adaptador e o lábio do balde. Isso permite ao adaptador ser capaz de movimentar-se para trás. Com o meio de acordo com a invenção, quando o adaptador se movimenta para trás, a cunha pode cair (já que não é anexada à porca) ao novamente apertar o adaptador. Para essa finalidade, é necessário considerar durante o estágio de design o valor que o movimento para baixo da cunha possa ter devido a esse desgaste, e esse valor também será considerado ao determinar o valor “D” indicado acima. A distância entre a primeira projeção e a segunda projeção na direção axial é, portanto, preferivelmente superior do que a soma da altura da porca na direção axial e um valor “D” previamente estabelecido. A distância entre ambas as projeções é, portanto, suficiente para absorver o movimento da cunha durante a utilização sem a primeira projeção ou a segunda projeção entrando em contato com a porca.

[0010] Os orifícios completos da primeira projeção e da segunda projeção são preferivelmente ambos orifícios lateralmente abertos, ou seja, eles são realmente projeções em formato de C, e a projeção em formato de C do corpo em formato de C é muito preferivelmente menor do que o orifício completo lateralmente aberto da primeira projeção na direção transversal, de modo que a projeção em formato de C do corpo em formato de C é adequada para ser alojada dentro do orifício completo lateralmente aberto da primeira projeção. Conforme será visto abaixo, isso permite implantar uma sequência de montagem particularmente rápida e simples para montar o meio de fixação.

[0011] A cunha vantajosamente tem em sua porção superior frontal uma viga adequada para contatar-se com a extremidade superior da borda frontal do segundo orifício. Essa finalidade dessa viga é limitar o movimento para baixo da cunha durante a utilização, e, portanto, claramente permite limitar o valor “D” indicado acima.

[0012] A cunha preferivelmente tem uma fenda transversal adjacente à superfície da primeira projeção que é oposta à porca e uma fenda transversal adjacente à superfície da segunda projeção que está oposta à porca. Para tanto, pode ser garantido que a porca terá uma superfície de suporte completamente planar em ambas as extremidades de seu caminho de percurso. Breve Descrição dos Desenhos

[0013] Outras vantagens e recursos da invenção podem ser vistos a partir da descrição a seguir em que uma realização preferida da invenção é descrita de um modo não limitante em referência aos desenhos anexados. Nos referidos desenhos:

[0014] A Figura 1 mostra uma visão em perspectiva explodida de um lábio de um balde (parcial), um adaptador e meio de fixação de acordo com a invenção.

[0015] A Figura 2 mostra uma visão de uma seção longitudinal do lábio do balde, adaptador e meio de fixação da Figura 1 na posição montada.

[0016] A Figura 3 mostra uma visão de uma seção longitudinal da montagem da Figura 2 em uma posição antes da desmontagem.

[0017] As Figuras 4 até 6 mostram uma visão em perspectiva, frontal e lateral, respectivamente, do corpo em formato de C e o parafuso da Figura 1 na posição montada.

[0018] As Figuras 7 e 8 mostram uma visão frontal e em perspectiva, respectivamente, da cunha e parafuso da Figura 1 na posição montada.

[0019] A Figura 9 mostra uma visão plana superior da montagem da Figura 2.

[0020] A Figura 10 mostra uma ampliação da porção central da Figura 9. Descrição Detalhada de uma Realização da Invenção

[0021] As Figuras 1 até 4 ilustram a montagem de um suporte 1 (o lábio de um balde de uma escavadora que é somente parcialmente ilustrado), um elemento de desgaste 2 (um adaptador 2) e o meio de fixação de acordo com a invenção, compreendendo um corpo em formato de C 3, uma cunha 4, um parafuso 5 e uma porca 6.

[0022] O adaptador 2 compreende dois braços 7 estendendo- se para trás oposto entre si, deixando uma lacuna entre eles. Cada um deles tem um primeiro orifício 8, que está oposto ao primeiro orifício 8 do outro braço 7. Existem alojamentos 9 próximos à extremidade traseira dos primeiros orifícios 8 para alojar as extremidades livres do corpo em formato de C

3. Um dente, não ilustrado nos desenhos, será montado na extremidade frontal 10 do suporte 1.

[0023] A borda frontal 11 do suporte 1 é alojada entre os dois braços 7. O suporte 1 tem em sua borda frontal 11 (ou próximo a ela) um segundo orifício 12 que é colado entre os primeiros orifícios 8 dos braços 7 quando o suporte 1 está em sua posição montada.

[0024] O corpo em formato de C 3 e a cunha 4 são ambos alojados nos orifícios 8 e 12 na posição montada. Na posição montada, as extremidades do formato em C do corpo em formato de C 3 são orientadas para trás e alojadas nos alojamentos 9. A cunha 4 está na frente do corpo 3 e está em contato com o corpo 3 e a borda frontal do segundo orifício 12.

[0025] Existe um espaço oco 13 entre a cunha 4 e o corpo 3 adequado para alojar a haste do parafuso 5. O espaço oco 13 define um eixo de haste coincidindo com o fuso da haste do parafuso 5. O parafuso 5 (também ver as Figuras 4 até 8) tem uma cabeça 14 e uma haste com um primeiro segmento 15 sob a cabeça 14 tendo um diâmetro menor do que a cabeça 14 (a cabeça 14 não é realmente cilíndrica (neste exemplo, é hexagonal), então deve ser entendido que o primeiro segmento tem um diâmetro que é menor do que o diâmetro confinando a cabeça 14), um segundo segmento 16 após o primeiro segmento 15 tendo um diâmetro maior do que o primeiro segmento 15, e um segmento rosqueado 17 após o segundo segmento 16, com uma porca 6 rosqueada nele. A porca 6 preferivelmente tem um perímetro externo quadrado, já que sua rotação é impedida quando é inserida no espaço oco 13, tendo uma seção cruzada retangular. Entretanto, seria possível fornecer a porca com qualquer um perímetro externo que não é circular (por exemplo, hexagonal, elíptico etc.) já que,

correspondentemente, ao configurar o espaço oco, a rotação da porca quando o parafuso é girado também pode ser impedida. O primeiro segmento 15 tem um comprimento na direção axial do valor L1.

[0026] O corpo 3 tem uma projeção em formato de C 18 estendendo-se no espaço oco 13 adequado para alojar o primeiro segmento 15 do parafuso 5. O comprimento da projeção 18 na direção axial também é do valor L1 (ou levemente menor do que L1). Na presente descrição e reivindicações, quando é dito que o comprimento da projeção 18 é igual ao comprimento do primeiro segmento 15, deve ser entendido da seguinte forma: a lacuna (na direção axial) entre ambos os elementos tem que ser grande suficiente para garantir que, considerando as dispersões normais na fabricação desses tipos de peças, não existirá uma fricção significativa que dificulta a rotação livre do parafuso, porém não é maior do que necessário para atingir essa rotação “sem fricção”. O parafuso 5 pode assim ser bloqueado na direção axial, e quando o parafuso 5 é girado, a posição relativa entre o parafuso 5 e o corpo 3 não muda, já que são ambos integrais na direção axial. O primeiro segmento 15 tem um diâmetro menor do que a cabeça 14 e o segundo segmento 16, então o diâmetro interno da projeção 18 também é menor do que o diâmetro externo da cabeça 14 e o segundo segmento 16. Portanto, nem a cabeça 14 nem o segundo segmento 16 é adequado para movimentar-se através da projeção 18 na direção axial.

[0027] A cunha 4 tem uma primeira projeção 19 e uma segunda projeção 20 estendendo-se no espaço oco 13, disposta (na posição montada) abaixo (na direção axial) da projeção 18 do corpo 3. A primeira projeção 19 tem um orifício completo 21 adequado para permitir a passagem do segmento rosqueado 17 e adequado para bloquear a passagem da porca 6. A segunda projeção 20 também tem um orifício completo 22 adequado para permitir a passagem do segmento rosqueado 17 e adequado para bloquear a passagem da porca 6, onde a distância entre a primeira projeção 19 e a segunda projeção 20 na direção axial é superior do que a altura da porca 6 na direção axial.

[0028] De modo geral, tanto o orifício completo 21 da primeira projeção 19 quanto o orifício completo 22 da segunda projeção 20 são preferivelmente orifícios lateralmente abertos, ou seja, eles são realmente projeções em formato de C. Além do mais, conforme pode ser visto na Figura 8, as paredes laterais parcialmente cercando o segmento rosqueado 17 podem se estender entre a primeira projeção 19 e a segunda projeção 20.

[0029] A posição da projeção 18 do corpo 3, a primeira projeção 19 da cunha 4 e a cabeça 14 do parafuso 5 na posição montada são mostradas em maiores detalhes nas Figuras 9 e 10. Nessas figuras, a cabeça 14 do parafuso 5 foi ilustrada como se fosse transparente para permitir ver em maiores detalhes o que está sob ela. O corpo 3 e a cunha 4 estão próximos entre si, e a primeira projeção 19 da cunha 4 tem seu orifício completo lateralmente aberto (ou seja, em formato de C) 21 com dimensões de modo que permitem a projeção 18 do corpo 3 para movimentar-se dentro dele. Também permite ao parafuso 5 (incluindo sua cabeça 14) para movimentar-se dentro dele. Então, ao montar a montagem, o parafuso 5 pode ser montado na projeção 18 do corpo 3, e então a cunha 4 pode ser deslizada acima do corpo 3 até retida pela porca 6, que tem dimensões maiores do que a cabeça 14 do parafuso 5.

[0030] A sequência de montagem é a seguinte (nem todas as etapas devem exatamente seguir a ordem indicada abaixo): - o adaptador 2 é montado no suporte 1 até os orifícios 8 e 12 coincidirem, - o corpo 3 é inserido nos orifícios 8 e 12 e movimentados para trás até as extremidades do C estiverem alojadas nos alojamentos 9, - o parafuso 5 é posicionado na projeção 18 do corpo 3, de modo que o primeiro segmento 15 é alojado dentro da projeção 18, a porca 6 é rosqueada em um ponto intermediário do segmento rosqueado 17, - a cunha 4 é inserida nos orifícios 8 e 12 e posicionada de modo que a porca 6 está localizada entre a primeira projeção 19 e a segunda projeção 20 da cunha 4, especificamente, a porca 6 está localizada adjacente à primeira projeção 19, dentro do espaço 13, de modo que a cunha 4 e a segunda projeção 20 podem entrar nos orifícios 8 e 12, - o parafuso 5 é girado de modo que a porca 6 movimenta-se para baixo até tocar a segunda projeção 20 da cunha 4, onde, como resultado da fenda transversal 25 adjacente à superfície da segunda projeção 20, encontra uma superfície planar que permite a ela fornecer o suporte adequado, - o parafuso 5 continua a ser girado de modo que a porca 6 continua a movimentar-se para baixo, que causa uma tração para baixo da cunha 4 até atingir a posição montada, mostrada na Figura 2.

[0031] Durante a utilização, a cunha 4 poderá sustentar impactos para baixo e horizontais. Entretanto, já que o segmento rosqueado 17 do parafuso 5 e porca 6 são completamente independentes da cunha 4, eles não sustentam o efeito desses impactos, então as roscas correspondentes não deterioram. Adicionalmente, a cunha 4 pode se movimentar para baixo (devido à gravidade, e especialmente devido a ser impactada pelo material passando sobre a cunha 4) se existir uma folga entre o adaptador 2 e o suporte 1 devido ao desgaste do adaptador 2 (e/ou suporte 1). Esse movimento para baixo pode ocorrer até a viga 23 entrar em contato com a extremidade superior da borda frontal do segundo orifício 12 (conforme mostrado na Figura 3). Nesse momento, a cunha 4 não mais se movimentará ainda para baixo, então o risco da cunha 4 finalmente sendo suportada na porca 6, através da primeira projeção 19, é impedido, caso em que um impacto para baixo sobre a cunha 4 poderia danificar a rosca do parafuso 5 ou porca 6.

[0032] Para desmontar o meio de fixação, o parafuso 5 é girado na direção oposta, de modo que a porca 6 se movimenta para cima até contatar a primeira projeção 19 da cunha 4, onde, como resultado da fenda transversal 24 adjacente à superfície da primeira projeção 20, novamente encontra uma superfície planar que permite a ela fornecer o suporte adequado. Se o parafuso 5 continuar a ser girado, a porca 6 colocará a cunha 4 para cima, assim permitindo que ela seja removida.

Claims (5)

REIVINDICAÇÕES

1. Meio de fixação para fixar um elemento de desgaste na borda frontal de um suporte, onde o referido elemento de desgaste (2) compreende dois braços (7) estendendo-se para trás oposto entre si, deixando uma lacuna entre eles para alojar a referida borda frontal (11), assim definindo uma posição montada, onde os referidos braços (7) têm primeiros orifícios completos (8) em frente ao outro e o referido suporte (1) tem um segundo orifício completo (12) que é colado entre os referidos primeiros orifícios completos (8) na referida posição montada, onde o referido meio de fixação compreende: [a] um corpo em formato de C (3), [b] uma cunha (4), onde o referido corpo (3) e referida cunha (4) são alojados nos referidos orifícios (8, 12) na referida posição montada, e [c] um parafuso (5) tendo uma cabeça (14) e uma haste, com um primeiro segmento (15) sob a referida cabeça (14) tendo um diâmetro menor do que a referida cabeça (14), um segundo segmento (16) após o referido primeiro segmento (15) tendo um diâmetro maior do que o referido primeiro segmento (15), e um segmento rosqueado (17) após o referido segundo segmento (16), onde o referido primeiro segmento (15) tem um comprimento de um valor pré-determinado na direção axial, onde existe um espaço oco (13) entre a referida cunha (4) e referido corpo (3) na referida posição montada adequado para alojar a haste do referido parafuso, o referido espaço oco (13) definindo um eixo de haste coincidindo com o fuso da referida haste, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreenderem [d] uma porca (6) rosqueada no referido segmento rosqueado (17), e que: - o referido corpo em formato de C (3) tem uma projeção em formato de C (18) estendendo-se no referido espaço oco (13) adequado para alojar o referido primeiro segmento (15) do referido parafuso (5), onde o comprimento da referida projeção (18) na direção axial é menor ou igual ao referido valor pré-determinado, e onde nem a referida cabeça (14) nem o referido segundo segmento (16) é adequado para movimentar- se através da referida projeção (18) na direção axial, - a referida cunha (4) tem uma primeira projeção (19) e uma segunda projeção (20) estendendo-se no referido espaço oco (13), onde a referida primeira projeção (19) tem um orifício completo (21) adequado para permitir a passagem do referido segmento rosqueado (17) e adequado para bloquear a passagem da referida porca (6), e onde a referida segunda projeção (20) tem um orifício completo (22) adequado para permitir a passagem do referido segmento rosqueado (17) e adequado para bloquear a passagem da referida porca (6), onde a referida porca (6) é alocada entre a referida primeira projeção (19) e referida segunda projeção (20) na referida posição montada, e onde a distância entre a referida primeira projeção (19) e referida segunda projeção (20) na direção axial é maior do que a altura da referida porca (6) na direção axial.

2. Meio de fixação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os referidos orifícios completos (21) da referida primeira projeção (19) e da referida segunda projeção (20) serem ambos os orifícios lateralmente abertos, ou seja, eles são realmente as projeções em formato de C.

3. Meio de fixação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a referida projeção em formato de C (18) do referido corpo em formato de C (3) ser menor do que o referido orifício completo lateralmente aberto (21) da referida primeira projeção (19) na direção transversal, de modo que a referida projeção em formato de C (18) do referido corpo em formato de C (3) é adequada para ser alojada dentro do referido orifício completo lateralmente aberto (21) da referida primeira projeção (19).

4. Meio de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a referida cunha (4) ter em sua porção superior frontal uma viga (23) adequada para contatar-se com a extremidade superior da borda frontal do referido segundo orifício (12).

5. Meio de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de a referida cunha (4) ter uma fenda transversal (24) adjacente à superfície da referida primeira projeção (19) que é oposta à referida porca (6), e uma fenda transversal (25) adjacente à superfície da referida segunda projeção (20) que é oposta à referida porca (6).