BR202013026768Y1 - disposição construtiva introduzida em engate esférico - Google Patents

Abstract

disposição construtiva, introduzida em engate esférico, presente modelo de utilidade refere-se a um novo engate esférico utilizado para acoplar veículos rebocadores e rebocados de uso rodoviário, misto ou fora de estrada, constituído basicamente de um dispositivo de engate (1) fabricado preferencialmente em aço forjado que é fixado por meio de parafusos na travessa (2) traseira de um veículo rebocador. o dispositivo de engate (1) compreendendo uma base (3) em formato de "h" com uma projeção horizontal frontal, na qual é fixado um pino esférico flangeado (4), o dispositivo de engate (1) compreendendo ainda dois pinos de travamento (5), cada pino sendo fixado em uma lateral externa da base (3), e, um gancho de fechamento (6) disposto no vão central da referida base (3) e fixado por meio de um pino de articulacão (7) posicionado na parte lateral inferior do gancho.

Description

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM ENGATE ESFÉRICO [001] O presente modelo de utilidade refere-se a um novo engate esférico utilizado para acoplar veículos rebocadores e rebocados de uso rodoviário, misto ou fora de estrada, o engate esférico compreendendo uma base maciça produzida em aço forjado que é fixada por meio de parafusos na travessa traseira do rebocador. A referida base tem um formato de “H com uma projeção horizontal frontal, na qual é fixado um pino esférico, o engate compreendendo ainda dois pinos de travamento sendo cada pino fixado em uma lateral externa da base, e, um gancho de fechamento automático cujo corpo possui uma forma de ¼ de circunferência na sua região mediana frontal, disposto no vão central da base.

[002] O engate esférico proporciona um sistema de acionamento e travamento bilateral, no qual atua como um duplo sistema de fechamento, sendo um independente do outro, garantindo um engate seguro entre veículo rebocador e rebocado, sem a menor possibilidade de desengate acidental.

[003] O referido engate esférico proporciona também uma trava de fechamento automática que impede a abertura do engate e permite que o operador identifique de forma visual se o mesmo está no estado travado ou aberto.

[004] Além disso, o presente engate esférico foi desenvolvido com uma nova geometria em uma região do gancho de fechamento, região esta que atua como um componente concentrador de tensão, tornando essa seção do gancho a mais frágil do engate, de modo que se ocorrer uma falha, a mesma ocorra nesta região. Desta maneira, mesmo após uma fratura, o engate mantem a funcionalidade, pois a geometria em forma

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 7/24

2/13 de M de circunferência irá atuar como ancoragem para a ponteira esférica, que está fixada ao veículo rebocado e fica acoplada ao pino esférico quando os veículos rebocador/rebocado estão engatados, impedindo que a mesma se desacople do sistema.

[005] Outras características ainda ligadas a este modelo de engate estão relacionadas à facilidade de manutenção dos itens de desgaste, realização da operação de abertura e fechamento do engate, assim como a flexibilidade de instalação em qualquer tipo de conjunto rebocador/rebocado.

ANTECEDENTES DO MODELO [006] Engates esféricos são empregados para conectar veículos rebocadores a veículos rebocados, em aplicações pesadas com um sistema de acoplamento do tipo esférico.

[007] O engate esférico que é fixado na travessa traseira do veículo rebocador se conectará com uma ponteira esférica que está disposta na parte posterior do veículo rebocado.

[008] Tanto no procedimento de acoplamento quanto com o veículo em operação, independentemente do reboque e/ou semi-reboque estar carregado, é gerado uma grande força de tração e torção, além de vibrações e acelerações que são transmitidas para o engate. Estes fatores exigem que o mesmo possua um forte elo com o rebocador.

[009] Como conseqüência da alta exigência imposta aos engates, devido ao aumento da capacidade de carga dos semi-reboques e reboques, observou-se que a grande

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 8/24

3/13 desvantagem dos dispositivos de engate existentes no estado da técnica é o desgaste excessivo e ou falha/quebra de seus componentes, ocasionando a perda da função primária do sistema de engate.

[010] Outra deficiência encontrada nos engates em uso é a fragilidade apresentada no sistema de segurança adicional, permitindo que a ponteira desacople do sistema de engate, caso ocorra uma ruptura de algum componente do engate.

[011] Com relação ao estado da técnica, identificamos o documento de patente EP 1426202 que ilustra um dispositivo de engate que compreende uma base na qual um pino esférico e um gancho de fechamento são fixados. Em uma das extremidades do dito gancho de fechamento, em posição alinhada ao eixo vertical que passa pelo centro do pino esférico, é prevista a montagem de um parafuso de regulagem. O referido gancho de fechamento é mancalizado por um eixo que transpassa a sua largura e sua movimentação é bloqueada por meio de uma trava giratória que atua na extremidade oposta à do parafuso de regulagem.

[012] O referido dispositivo de engate citado no documento acima apresenta a desvantagem de ter o pino esférico fixado na base somente por uma porca, tornando a fixação frágil, sobretudo em aplicações severas de uso, e gerando dificuldades para execução de manutenções devido ao alto torque de aperto requerido.

[013] O documento AT 7305 ilustra um dispositivo de engate que compreende uma base com furações para fixação no veículo, na qual é montado um pino esférico e um gancho de

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 9/24

4/13 fechamento no seu vão central. O dito gancho de fechamento é pivotado em torno de um eixo montado em sua furação inferior e tem seu bloqueio de movimento realizado através de um pino encaixado manualmente em uma furação paralela à do pivotamento, o qual é impedido de se desencaixar involuntariamente desta posição por meio de um pino tipo quebra-dedo posicionado pelo usuário na sua extremidade. Ademais, um parafuso de regulagem, travado por meio de uma porca, é montado na extremidade do gancho de fechamento em posição alinhada com o eixo vertical que passa pelo centro do pino esférico.

[014] O dispositivo supracitado possui o inconveniente de ter o pino de travamento do gancho de fechamento, bem como do seu pino de bloqueio tipo quebradedo, encaixados pelo usuário no momento do acoplamento, havendo possibilidade de falha no encaixe ou do usuário esquecer de encaixar o pino de bloqueio tipo quebra-dedo.

[015] O documento de patente PI 0406851-6 ilustra um dispositivo de acoplamento para veículos de tração que compreende um sistema de bloqueio, um pino principal de acoplamento, uma guia de deslizamento e um sistema de fixação ao chassis do veículo rebocador. O sistema de bloqueio abrange uma carcaça, na qual um elemento de corrediça está apoiado, podendo se deslocar, sendo que o processo de acoplamento é realizado através do deslocamento do pino principal dentro da sua carcaça. O dito pino principal pode ser acionado por meio de um dispositivo de acionamento ligado com o dito sistema de bloqueio por meio de alavancas, onde essas alavancas possuem molas de torção que auxiliam no

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 10/24

5/13 travamento do sistema. É previsto ainda um sistema de bloqueio de segurança auxiliar ligado a dita carcaça, onde um pino impede o movimento involuntário do pino principal.

[016] O dispositivo de acoplamento descrito no documento acima apresenta uma forma construtiva complexa, o que vai onerar seu custo de fabricação e dificultar a manutenção de seus componentes. Além disso, o pino esférico também é fixado na estrutura do veículo somente por uma porca, tornando a fixação frágil.

[017] O documento DE 102004045252 ilustra um dispositivo de engate que compreende uma estrutura com geometria em L conectada a uma porção cilíndrica na sua parte posterior. Na região horizontal do L há uma furação passante na qual uma bucha é montada de forma a atuar como guia para movimentação vertical do corpo cilíndrico do pino esférico. Com isso, o pino esférico alterna entre as posições superior e inferior, determinando assim os estados fechado e aberto do engate, respectivamente. Sob a região horizontal do L, há um conjunto de peças que, acionadas por um manípulo, efetuam o bloqueio ou a liberação da movimentação do dito pino esférico.

[018] O dispositivo de engate supracitado apresenta a desvantagem de requerer o deslocamento do pino esférico, em trajetória vertical ascendente (anti-gravidade), quando do acoplamento com a ponteira do veículo rebocado, tornando a operação não ergonômica, principalmente no caso de a ponteira estar ligeiramente desalinhada em relação ao pino.

[019] O documento de patente EP 1782972 ilustra um dispositivo de engate que compreende uma base com furações

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 11/24

6/13 para fixação no veículo, na qual é montado um pino esférico e um gancho de fechamento no seu vão central, sendo este último pivotado em torno de um eixo montado em sua furação superior. O bloqueio de movimento do gancho de fechamento é feito por meio de um pino com manípulo para agarre, encaixado manualmente em uma furação paralela à do pivotamento, tendo seu desencaixe restringido por ação de uma alavanca de segurança mantida em posição de obstrução por meio de uma mola de torção.

[020] O referido dispositivo de engate apresenta a desvantagem de ter o pino esférico fixado na base somente por uma porca, tornando a fixação frágil, sobretudo em aplicações severas de uso do produto, e gerando dificuldades para execução de manutenções devido ao alto torque de aperto requerido.

[021] Outro documento do estado da técnica é o MU 8600767-0 que descreve um dispositivo de engate esférico com travamento semiautomático onde um sistema giratório posiciona o amortecedor sobre o pino, e uma precarga é dada através de um elemento pneumático que posteriormente permite a entrada de um pino de segurança. A movimentação do pino de segurança é facilitada por uma mola que empurra o pino para a posição de acoplamento.

[022] Uma das deficiências encontradas no engate esférico descrito no documento acima é o fato de que apesar de possuir um pino de segurança, este não impede o desengate do conjunto no caso de ruptura de um dos componentes. Igualmente como no documento anterior, o pino esférico é

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 12/24

7/13 fixado na estrutura do veículo somente por uma porca, tornando a fixação frágil.

[023] É, portanto, uma necessidade do estado da técnica proporcionar um engate esférico utilizado em veículos rebocadores e rebocados de uso rodoviário, misto ou fora de estrada, com um sistema de acionamento e fechamento bilateral, acrescido de uma trava de fechamento automática, que impede a possibilidade de desengate acidental.

OBJETIVOS DO MODELO [024] O presente modelo de utilidade tem como objetivo principal proporcionar um engate esférico utilizado em veículos rebocadores e rebocados de uso rodoviário, misto ou fora de estrada, dotado de um sistema de acionamento e fechamento bilateral, atuando como um duplo sistema de fechamento, sendo um independente do outro, acrescido de uma trava de fechamento automática, que impede o desengate acidental do conjunto.

[025] Outro objetivo é proporcionar um engate esférico que possibilite ao operador identificar visualmente se o engate está no estado travado ou aberto.

[026] Outro objetivo é aumentar a vida útil do engate esférico em virtude da característica fabril de seus componentes, proporcionando uma diminuição do desgaste dos mesmos, o que vai contribuir para que a manutenção seja realizada em intervalos maiores.

[027] Ainda outro objetivo da nova disposição de engate esférico é projetar um gancho de fechamento com uma geometria de ¼ de circunferência em uma região específica, que a torna mais frágil, de modo que no caso de uma falha no

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 13/24

8/13 engate ocorra uma fratura nesta região. Mesmo assim, esta geometria irá impedir que a ponteira esférica fixada no veículo rebocado se desacople do engate esférico.

[028] Outro objetivo é proporcionar um engate esférico que é fixado ao veículo rebocador por meio de 8 parafusos, distribuídos uniformemente em um flange, de modo promover uma fixação extremamente segura do engate esférico com o veículo rebocador.

[029] Ainda outro objetivo é de minimizar as intervenções no veículo, diminuindo o número e o tempo nas paradas para a manutenção.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1 - Vista em perspectiva do engate esférico, objeto do presente modelo de utilidade, fixado a uma travessa do veículo rebocador;

Figura 2 - Vista em corte lateral da Figura 1;

Figura 3 - Vista em perspectiva da base do engate esférico;

Figura 4 - Vista em perspectiva do pino esférico do engate esférico;

Figura 5 - Vista em perspectiva do gancho de fechamento do engate esférico;

Figura 6 - Vista lateral do gancho de fechamento da Figura 5;

Figura 7 - Vista em perspectiva do pino de travamento do engate esférico;

Figura 8 - Vista em perspectiva do engate esférico montado com todos os seus componentes;

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 14/24

9/13

	Figura	9	- Vista	frontal do	engate esférico da
Figura 8;
	Figura	10	- Vista	lateral do	engate esférico da
Figura8;
	Figura	11	- Vista em corte	lateral do	engate
esférico;
	Figura	12	- Vista	posterior	ilustrando o	engate
esférico	na posição	fechada;
	Figura	13	- Vista	posterior	ilustrando o	engate
esférico	na posição	aberta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO MODELO [030] Em conformidade com o quanto ilustram as figuras em anexo, a presente DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM ENGATE ESFÉRICO se constitui basicamente de um dispositivo de engate (1) fabricado preferencialmente em aço forjado que é fixado por meio de parafusos na travessa (2) traseira de um veículo rebocador. O dispositivo de engate (1) compreende uma base (3) em formato de “H com uma projeção horizontal frontal, na qual é fixado um pino esférico flangeado (4), o dispositivo de engate (1) compreendendo ainda dois pinos de travamento (5), cada pino sendo fixado em uma lateral externa da base (3), e, um gancho de fechamento (6) disposto no vão central da referida base (3) e fixado por meio de um pino de articulação (7) posicionado na parte lateral inferior do gancho.

[031] Cada um dos pinos de travamento (5) é constituído por uma trava de fechamento automático (5.1), uma mola de fechamento (5.2), um tubo guia (5.3) e um manípulo (5.4), sendo que por meio da referida trava de

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 15/24

10/13 fechamento (5.1) o operador pode identificar visualmente se o sistema está aberto ou fechado.

[032] O gancho de fechamento (6) possui um formato de ¼ de circunferência na sua região mediana frontal (6.1), que se estende até uma região semicircular (6.2), que aloja uma porca de ajuste (6.3) que trava um parafuso de ajuste (6.4), que penetra através de um orifício (6.5) localizado na região superior plana.

[033] A região semicircular (6.2) do gancho de fechamento (6) além de atuar para a ancorarem da porca de ajuste (6.3) em caso de perda de torque, é uma região concentradora de tensões, e foi projetada com uma geometria para tornar esta região a mais frágil do sistema de engate, de modo que se ocorrer uma falha, a mesma ocorra nesta região. Dessa maneira, mesmo após a fratura do gancho de fechamento, a região mediana frontal (6.1) irá atuar como ancoragem para a ponteira esférica, que está fixada ao veículo rebocado e fica acoplada ao pino esférico quando os veículos rebocador/rebocado estão engatados, impedindo que a mesma se desacople do sistema.

[034] As Figuras 12 e 13 ilustram o engate esférico nas posições fechada e aberta, respectivamente. Na posição aberta, o sistema fica em uma posição de espera até o momento em que o gancho de fechamento (6) é aberto. No instante de abertura do gancho (6), o sistema anteriormente em espera é ativado, ou seja, o sistema está livremente atuando com a força de fechamento promovida pela mola de fechamento (5.2) do pino de travamento (5) sobre a superfície lateral do gancho. Quando o gancho (6) é fechado, o sistema realiza o

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 16/24

11/13 fechamento, assim como a trava automática (5.1) realiza novamente o movimento de obstrução da abertura do sistema.

[035] O presente engate esférico possui um sistema de acionamento e fechamento bilateral, promovido pelos pinos de travamento (5), que atua como um duplo sistema de fechamento, sendo um independente do outro. Além disso, a trava de fechamento automático (5.1) impede a abertura

acidental	do	engate,	e permite	que o operador	possa
identificar	visualmente	se o engate	está no estado	travado
ou aberto.
[036]		Ademais,	essa nova	geometria do gancho de
fechamento	(6)	, faz com	que ele atue como ancoragem	para a

ponteira esférica, mesmo em caso de fratura do gancho, impedindo o desacoplamento dos veículos rebocador/rebocado.

[037] Outra vantagem do presente engate é proporcionar um aumento da vida útil do sistema, em virtude das características construtivas e fabril de seus componentes, e, consequentemente, aumentando os intervalos para a manutenção do dispositivo de engate. Além disso, permite um bom acesso à montagem/desmontagem de seus componentes, facilitando a manutenção dos mesmos.

FUNCIONAMENTO E OPERAÇÃO DO ENGATE ESFÉRICO [038] Parte-se do pressuposto que o veículo rebocador está desacoplado do veículo rebocado. Manobrando o veículo rebocador, objetivando acoplá-lo ao veículo rebocado, o acoplamento ocorre de acordo com as seguintes etapas:

- em um primeiro movimento, girar no sentido antihorário a trava de fechamento e posteriormente os manípulos

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 17/24

12/13 (5.4) dos pinos de travamento (5), de modo que o operador possa visualizar que a trava de fechamento (5.1) foi destravada. Após este movimento, os manipulos (5.4) devem ser puxados no sentido externo ao engate até dar batente metálico e tornar a girá-los nos sentido anti-horário até o travamento. Nesta posição o engate está na posição aberta;

- durante este movimento, o gancho de fechamento (6) será automaticamente destravado também. 0 mesmo deve ser girado no senti anti-horário com objetivo de permitir o acesso da ponteira junto ao pino esférico como também destravar o manipulo (5.4) do tubo guia (5.3), fazendo com que a força exercida pela mola de fechamento (5.2) seja promovida pelo pino de fechamento (5) junto a face lateral do gancho de fechamento (6);

- posicionar o rebocador alinhado com o rebocado, travando os freios do veiculo a ser rebocado para que o mesmo não se desloque durante o acoplamento. Para realizar o acoplamento, a ponteira esférica fixada no veiculo rebocado será alinhada com o engate esférico e o rebocador deverá acionar a marcha ré, fazendo com que a ponteira esférica encaixe no pino esférico (4) do engate esférico.

- após o acoplamento, o operador deverá girar no sentido horário o gancho de fechamento (6), até a posição na qual o pino de fechamento (5) irá entrar na cavidade do gancho de travamento (6) e realizar o travamento. Neste instante, a trava de fechamento (5.1) também realiza um movimento no sentido horário e torna a travar o sistema automaticamente. Isso irá garantir a operação, pois o

Petição 870190081156, de 21/08/2019, pág. 18/24

13/13 operador poderá visualizar que a trava de fechamento (5.1) está travada e o engate está na posição fechada;

- quando o veículo rebocado for ser desengatado do veículo rebocador, proceder com a operação inversa. Realizado este procedimento, o veículo rebocado deve ter o seu sistema de freio travado para evitar deslocamentos e o veículo rebocador deverá avançar, realizando a separação entre a ponteira esférica e o engate esférico.

[039] Será facilmente compreendido por aqueles versados na técnica que modificações podem ser realizadas no modelo sem com isso se escapar dos conceitos expostos na descrição precedente. Essas modificações devem ser consideradas como incluídas dentro do escopo do modelo. Conseqüentemente, as concretizações particulares descritas em detalhe anteriormente são somente ilustrativas e não limitativas quanto ao escopo do modelo, ao qual deve ser dada a plena extensão das reivindicações em anexo e de todos e quaisquer equivalentes das mesmas.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÃO

   1. Disposição construtiva introduzida em engate esférico na qual o dispositivo de engate (1), que é fixado por meio de parafusos na travessa traseira (2) de um veículo rebocador, é constituído de uma base (3) em formato de H com uma projeção horizontal frontal, na qual é fixado um pino esférico flangeado (4) e um gancho de fechamento (6) disposto no vão central da referida base (3), tal que o dito gancho de fechamento (6) é fixado por meio de um pino de articulação (7) posicionado na parte lateral inferior do gancho, onde o dito gancho de fechamento (6) possui um formato de ¼ de circunferência na sua região mediana frontal (6.1), que se estende até uma região semicircular (6.2), que aloja uma porca de ajuste (6.3) que trava um parafuso de ajuste (6.4), que penetra através de um orifício (6.5) localizado na região superior plana, caracterizado por ter dois pinos de travamento (5), sendo cada pino fixado em uma lateral externa da base (3), em que cada um dos pinos de travamento (5) é constituído por uma trava de fechamento automático (5.1), uma mola de fechamento (5.2), um tubo guia (5.3) e um manípulo (5.4).