BR112021015670A2 - Dispositivo para visualização de perda de tensão em uma estrutura - Google Patents
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Abstract
dispositivo para visualização de perda de tensão em uma estrutura. a invenção refere-se a um dispositivo (1) para visualização da perda de tensão em uma estrutura, por engate com uma haste roscada, sendo realizado, por exemplo, por um parafuso (5) constituído por uma rosca (60), uma porca (70), e consistindo em duas arruelas não deformáveis (2a, 2b) compreendendo uma face interna (20a, 20b), uma face externa (21a, 21b), uma parede periférica externa (22a, 22b) e uma parede periférica interna (23a, 23b) delimitando uma abertura central (24) e um anel de visualização diametralmente deformável (3) ensanduichado entre as duas arruelas não deformáveis (2a, 2b), caracterizado pelo fato de que o anel é resistente ao esmagamento e a espessura (e) de pelo menos uma das arruelas diminui a partir do centro da arruela em direção à extremidade periférica (25) da mesma, a menor espessura sendo assim localizada em direção à extremidade periférica de pelo menos uma arruela (2a, 2b).
Description
[001] A presente invenção se refere a um dispositivo para visualização da perda de tensão em uma montagem.
[002] As partes montadas por parafusos, ou seja, uma porca e uma rosca, ou por porcas montadas em pinos, são encontradas em muitos produtos.
[003] Em algumas aplicações, é muito importante assegurar um determinado aperto da porca. Este é, por exemplo, o caso com a montagem de elementos de um guindaste, ou a fixação de um poste ao solo, uma estrutura de um guindaste móvel, uma torre ascendente mecânica, uma nacela ou semelhante, como por exemplo um passeio de parque de diversões, como uma montanha-russa.
[004] A fim de permitir um determinado aperto das porcas de montagem, os construtores propõem torquímetros ou chaves de fenda, cujo aperto é calibrado e determinado. Entretanto, a utilização de tais meios não permite efetuar uma verificação visual da perda de tensão numa estrutura, o que é uma grave desvantagem para as estruturas montadas por vezes compreendendo centenas ou mesmo milhares de porcas. Além disso, esses meios não evitam afrouxamentos indesejados que não são visíveis e que apresentam uma desvantagem séria e perigosa.
[005] Existem dispositivos que tornam possível a visualização do aperto de uma porca que tanto quanto sabemos não são utilizados, por motivos de ineficácia e/ou desgaste prematuro. Em particular, dispositivos usando um elastômero que forma, uma vez esmagado, uma projeção periférica projetando- se para além da arruela uma vez que o aperto foi realizado.
[006] O objetivo da presente invenção é resolver as desvantagens acima mencionadas e propõe um dispositivo de visualização que é particularmente simples, barato e confiável.
[007] O dispositivo para visualização da perda de tensão em uma montagem da invenção, destinado para montagem de dois elementos de uma estrutura, por cooperação com uma haste roscada uma vez que a montagem tenha sido realizada, por exemplo, por um parafuso que consiste em uma rosca, uma porca e composto por duas arruelas não deformáveis tendo uma face interna, uma face externa, uma parede periférica externa e uma parede periférica interna que delimita uma abertura central e um anel de visualização deformável ensanduichado diametralmente entre as duas arruelas não deformáveis. A espessura de pelo menos uma das arruelas ou de ambas as arruelas da invenção diminui a partir do centro da arruela ou arruelas em direção à sua extremidade ou extremidades periféricas.
[008] A invenção é também caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das arruelas não deformáveis compreende, em sua face interna, uma projeção central, cuja face interna se destina, após o aperto, a escorar a face interna de outra arruela. Entretanto, para certos requisitos, as duas arruelas não deformáveis compreendem, na sua face interna, uma projeção central destinada, após o aperto, a se escorarem.
[009] Assim, uma das arruelas da invenção tem um diâmetro maior do que o diâmetro da outra arruela a fim de revelar a face interna de uma das arruelas, vantajosamente coberta com uma cor.
[010] O anel deformável da invenção é produzido a partir de metal. Este pode, portanto, ser implementado por uma mola de torque do tipo helicoidal, em que as duas extremidades do fio são fixadas juntas. Também pode ser implementado em um material sólido e cortado em sua seção transversal para permitir a deformação diametral.
[011] Assim, a forma da seção transversal do anel pode ser um quadrilátero trapezoidal ou qualquer perfil trapezoidal onde um dos lados paralelos está orientado em direção ao exterior periférico das arruelas.
[012] O dispositivo de visualização de acordo com a invenção inclui esferas de rolamento dispostas nas superfícies do anel e destinadas a estar em contato deslizante com as faces internas das arruelas não deformáveis, facilitando assim o movimento do referido anel.
[013] Para que um impulso axial seja fornecido, forçando a separação no caso de afrouxamento do dispositivo, ele inclui um elemento de mola disposto entre as arruelas não deformáveis. E para permitir o posicionamento e retenção do elemento de mola, pelo menos uma das arruelas é fornecida com uma ranhura circular em sua face interna, próxima à abertura central da dita arruela.
[014] Outras características e vantagens da invenção emergirão da seguinte descrição em relação aos desenhos anexos, que são dados apenas a título de exemplos não limitativos.
[015] As Figuras 1 e 2 ilustram o dispositivo da invenção em perspectiva de acordo com duas modalidades diferentes.
[016] As Figuras 3 e 4 ilustram em seção transversal o dispositivo da invenção no decorrer da montagem, de acordo com duas modalidades diferentes.
[017] A Figura 5a ilustra em seção transversal o dispositivo de acordo com a modalidade preferencial da invenção, mostrando o fato de que o aperto não foi realizado.
[018] A Figura 5b ilustra em seção transversal o dispositivo da Figura 5a, uma vez que o aperto foi realizado.
[019] A Figura 6a ilustra em seção transversal o dispositivo de acordo com uma segunda modalidade da invenção, mostrando o fato de que o aperto não foi realizado.
[020] A Figura 6b ilustra em seção transversal o dispositivo da Figura 6a,
uma vez que o aperto foi realizado.
[021] A Figura 7a ilustra em seção transversal o dispositivo de acordo com outra modalidade, mostrando o fato de que o aperto não foi realizado.
[022] A Figura 7b ilustra em seção transversal o dispositivo da Figura 7a, uma vez que o aperto foi realizado.
[023] A Figura 8a ilustra em seção transversal o dispositivo de acordo com ainda outra modalidade, mostrando o fato de que o aperto não foi realizado.
[024] A Figura 8b ilustra em seção transversal o dispositivo da Figura 8a, uma vez que o aperto foi realizado.
[025] O dispositivo de visualização (1) se destina a ser usado para montar dois elementos que fazem parte de uma estrutura, a montagem sendo implementada, por exemplo, por um parafuso (5) que consiste em uma rosca (60) e uma porca (70),
[026] A estrutura pode ser, por exemplo, um guindaste e a montagem refere-se, por exemplo, a duas seções perfiladas, mas a estrutura também pode ser um poste fixado ao solo por meio de pinos embutidos num bloco de concreto. Naturalmente, a invenção pode se referir a todos os tipos de estrutura ou montagem sem se afastar do escopo da invenção.
[027] De acordo com a invenção, o dispositivo de visualização (1) constitui uma arruela de visualização e montagem, destinada a ser colocada sob a porca (7), compreendendo um elemento elasticamente deformável (3) disposto entre elementos não deformáveis (2a, 2b) e que é movido e deformado quando a referida porca é apertada.
[028] Os elementos não deformáveis (2a, 2b) são formados por pelo menos uma arruela produzida a partir de um material não deformável.
[029] Assim, a modalidade preferencial do dispositivo da invenção é composta por duas arruelas não deformáveis (2a, 2b), cada uma formando um disco incluindo uma face interna (20a, 20b), uma face externa (21a, 21b), uma parede periférica externa (22a, 22b) e uma parede periférica interna (23a, 23b) delimitando uma abertura central (24) e um anel de visualização deformável (3) diametralmente ensanduichado entre as duas arruelas não deformáveis (2a, 2b).
[030] Portanto, de acordo com a modalidade preferencial da invenção, pelo menos uma das arruelas (2a, 2b) tem uma seção transversal na forma geral de um trapézio em ângulo reto, a porção inclinada da qual está posicionada em direção ao interior do dispositivo.
[031] De acordo com outras variantes, a seção transversal tem a forma de um triângulo, ou um trapézio isósceles.
[032] De acordo com uma característica principal da invenção, a espessura (e) de pelo menos uma das arruelas (2a, 2b) diminui a partir do centro (24) da arruela em direção à extremidade periférica (25) da mesma. Assim, a face interna de pelo menos uma das arruelas forma uma inclinação orientada para fora. Em outras palavras, a altura (H2) da parede periférica interna (23a, 23b) é maior do que a altura (H1) da parede periférica externa (22a, 22b). A referida inclinação orientada para fora, produzida pela face interna (20a, 20b) de pelo menos uma arruela (2a, 2b), empurra o anel (3) e o deforma diametralmente para fazê-lo aparecer na periferia externa (22a, 22b) de pelo menos uma arruela (2a, 2b), durante o aperto.
[033] Portanto, de acordo com a modalidade preferencial da invenção, a espessura (e) de cada arruela diminui a partir do centro da arruela (24) em direção à extremidade periférica externa (25) da mesma e o espaço entre as duas arruelas aumenta em direção ao exterior periférico (EXT) do dispositivo (1).
[034] De acordo com a modalidade preferencial da invenção, as arruelas (2a, 2b) incluem cada uma um diâmetro (D1, D2) diferente.
[035] Os diâmetros (D1, D2) das arruelas (2a, 2b) sendo diferentes, a arruela superior (2a) sendo vantajosamente a menor, e com um diâmetro (D1) menor que o diâmetro (D2) da arruela inferior (2b), permite acesso visual a pelo menos uma porção da superfície interna (20b) da arruela inferior (2b).
[036] O anel de visualização (3) é, portanto, ensanduichado entre as duas arruelas (2a, 2b), mais particularmente em um espaço aberto na periferia externa. Como o espaço diminui durante o aperto, o anel é empurrado para fora.
[037] Portanto, durante o aperto, o anel (3) se projeta pelo menos parcialmente além da periferia externa da arruela superior (2a), tornando possível, com uma simples olhada, observar se a face interna (20b) da arruela inferior (2b) está visível.
[038] Assim, para facilitar a visualização do afrouxamento, e de acordo com a modalidade preferencial da invenção, a face interna (20a, 20b) é colorida em sua parte próxima à periferia externa da arruela.
[039] O dispositivo de visualização (1), portanto, consiste em um anel (3) deformável extensível e diametralmente retrátil que permite reduzir ou aumentar o diâmetro externo (DE) do mesmo, produzido a partir de material elástico. O elemento elasticamente deformável (3) e a face interna (20a, 20b) de uma das arruelas (2a, 2b), portanto, produzem um meio para visualização da perda de tensão em uma montagem.
[040] De acordo com uma característica da invenção, pelo menos uma das arruelas não deformáveis (2a, 2b) compreende, na sua face interna, uma projeção central (26) cuja face interna (260) se destina, após o aperto, a vir a escorar a face interna (20a) da outra arruela (2a, 2b).
[041] De acordo com outra modalidade variante, as duas arruelas (2a, 2b) incluem uma projeção central destinada a estar em contato uma com a outra.
[042] A projeção ou projeções implementam o batente mecânico do dispositivo, sobre o qual incide a força de aperto.
[043] De acordo com a invenção, o anel de visualização deformável (3) é produzido a partir de um material resistente ao desgaste, UV e outras tensões. Assim, de acordo com a modalidade preferencial da invenção, o anel deformável (3) é produzido a partir de um material metálico. O anel deformável é, portanto, vantajosamente produzido a partir de metal. De acordo com outras modalidades, o anel é produzido a partir de materiais compósitos, como carbono ou resina.
[044] De acordo com a invenção, o anel deformável (3) é, portanto, diametralmente extensível e retrátil, ou em outras palavras, o anel é resistente ao esmagamento e deforma-se apenas diametralmente. O anel, incluindo um plano diametral (P) e um eixo central (X), substancialmente perpendiculares um ao outro, deforma-se apenas no plano diametral (P).
[045] De acordo com a invenção, o anel deformável é implementado por uma mola de torque do tipo helicoidal, em que as duas extremidades do fio são fixadas juntas. E cujas voltas estão dispostas substancialmente perpendiculares ao plano diametral (P) do anel (3).
[046] A referida mola tem uma seção transversal cilíndrica.
[047] Entretanto, e sem se afastar do campo da invenção, a seção transversal da mola tem uma superfície plana localizada no diâmetro externo do anel.
[048] Durante o aperto, a pressão exercida sobre ela empurra as voltas da mola para se separarem uma da outra, produzindo uma mola de maior diâmetro (DE) e, assim, projetando-se além da periferia (25) de pelo menos uma das arruelas (2a, 2b).
[049] De acordo com uma modalidade variante, o anel deformável (3) é produzido a partir de um material sólido e cortado em sua seção transversal para permitir a deformação diametral.
[050] E, de acordo com outra modalidade variante, o anel deformável (3) é produzido em uma seção perfilada tubular oca e cortado em sua seção transversal.
[051] De acordo com outras modalidades variantes, a seção transversal do anel (3) forma um quadrilátero trapezoidal ou um triângulo.
[052] O anel (3) inclui um perfil com seção transversal trapezoidal, um dos lados paralelos no qual está orientado em direção ao exterior periférico (25, EXT) das arruelas (2a, 2b).
[053] O anel (3) inclui esferas de rolamento (50) dispostas nas superfícies destinadas a estar em contato deslizante com pelo menos uma das faces internas (20a, 20b) das arruelas não deformáveis (2a, 2b), facilitando assim seu movimento. E, de acordo com a modalidade preferencial da invenção, as esferas de rolamento estão em contato com as duas faces internas das arruelas.
[054] Deve-se entender que, durante o aperto da porca (7), o anel deformável forma uma projeção periférica que constitui um indicador de aperto correto.
[055] Também terá sido entendido que, se acontecer da porca se afrouxar, o anel deformável se retrai e a parte periférica saliente desaparece pelo menos parcialmente.
[056] Assim, através de um simples olhar para os parafusos da estrutura, o usuário pode notar se um ou outro estão totalmente ou parcialmente frouxos.
[057] De acordo com a modalidade preferencial da invenção, para um impulso axial na porca a ser fornecida, forçando a separação no caso de afrouxamento, o dispositivo inclui um elemento de mola (6) disposto entre as duas arruelas não deformáveis (2a, 2b).
[058] O referido elemento de mola (6) é vantajosamente uma mola de impulso helicoidal.
[059] Naturalmente as dimensões e as características elásticas do material serão selecionadas de acordo com o resultado a ser obtido.
[060] De acordo com outra característica da invenção, pelo menos uma das duas arruelas (2a, 2b) é fornecida com uma ranhura circular (7), próxima à abertura central (24) da referida arruela (2a, 2b). A função desta ranhura é posicionar e reter a mola de impulso (6). Isso é porque pelo menos uma das extremidades da referida mola está posicionada nesta ranhura (7). De acordo com a modalidade preferencial da invenção, as duas arruelas (2a, 2b) são fornecidas com uma ranhura circular (7) para posicionamento da mola (6).
[061] Além disso, as duas arruelas (2a, 2b) são compelidas a girar juntas por meio de clipagem, ligação adesiva ou soldagem, implementadas por ultrassom ou vibração, ou mesmo por uma conexão do tipo mecânico.
[062] Nota-se também que o anel (3) da invenção pode ser colorido, como por exemplo em amarelo, vermelho, laranja, azul ou fosforescente ou retrorrefletivo para melhorar sua visibilidade.
Claims (13)
1. Dispositivo (1) para visualização da perda de tensão em uma estrutura, por cooperação com uma haste roscada, sendo implementado, por exemplo, por um parafuso (5) consistindo em uma rosca (60) e uma porca (70), e composto por duas arruelas não deformáveis (2a, 2b) incluindo uma face interna (20a, 20b), uma face externa (21a, 21b), uma parede periférica externa (22a, 22b) e uma parede periférica interna (23a, 23b) delimitando uma abertura central (24) e um anel de visualização diametralmente deformável (3) ensanduichado entre as duas arruelas não deformáveis (2a, 2b), caracterizado pelo fato de que o anel é resistente ao esmagamento e a espessura (e) de pelo menos uma das arruelas diminui a partir do centro da arruela em direção à extremidade periférica (25) da mesma, a menor espessura sendo, portanto, localizada em direção à extremidade periférica de pelo menos uma arruela (2a, 2b).
2. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma das arruelas inclui um diâmetro (D1) maior que o diâmetro (D2) da outra arruela.
3. Dispositivo de visualização (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das arruelas não deformáveis (2a, 2b) compreendendo na sua face interna (20a, 20b) uma projeção central (26) a face interna (260) da qual se destina, após o aperto, a vir a escorar a face interna (20a, 20b) de outra arruela (20a, 20b).
4. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que duas arruelas não deformáveis (2a, 2b) compreendem, na sua face interna (20a, 20b), uma projeção central (26) em que suas faces internas (260) destinam-se, após o aperto, a vir a se escorarem uma com a outra.
5. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura (e) das duas arruelas (22a, 22b) diminui a partir do centro de cada arruela em direção à sua extremidade periférica (25), sendo a menor espessura, portanto, localizada em direção à extremidade periférica de cada arruela.
6. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a face interna (20a, 20b) de uma das arruelas é revestida com uma cor (31).
7. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o anel deformável (3) é implementado por uma mola de torque do tipo helicoidal, cujas duas extremidades dos fios são fixadas juntas.
8. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o anel deformável (3) é produzido a partir de um material sólido e cortado na sua seção transversal para permitir a deformação diametral.
9. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a seção transversal do anel (3) forma um quadrilátero trapezoidal.
10. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o anel (3) inclui um perfil com uma seção transversal trapezoidal, um dos lados paralelos (4a) do qual está orientado em direção ao exterior periférico (25) das arruelas.
11. Dispositivo de visualização (1) de acordo com as reivindicações 1 a 6 e 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o anel (3) inclui esferas de rolamento (50) dispostas nas superfícies destinadas a estarem em contato deslizante com as faces internas (20a, 20b) das arruelas não deformáveis (2a, 2b), facilitando assim o seu movimento.
12. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui um elemento de mola (6) disposto entre as arruelas não deformáveis (2a, 2b) de modo que um impulso axial é fornecido, forçando a separação das mesmas no caso de afrouxamento do dispositivo.
13. Dispositivo de visualização (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o anel deformável (3) é produzido a partir de metal.
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