BRPI0318633B1 - Elemento de desgaste para ser conectado a um adaptador, elemento adaptador para ser conectado a um elemento de sujeição, e conjunto de desgaste para ser conectado a um elemento de sujeição. - Google Patents

Description

ELEMENTO DE DESGASTE PARA SER CONECTADO A UM ADAPTADOR, ELEMENTO ADAPTADOR PARA SER CONECTADO A UM ELEMENTO DE SUJEIÇÃO, E CONJUNTO DE DESGASTE PARA SER CONECTADO A UM ELEMENTO DE SUJEIÇÃO

Campo da invenção A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste, bem como aos seus diferentes componentes, o qual compreende pelo menos um elemento de desgaste ou dente e um elemento adaptador ou porta-dentes, para aplicações de desgaste em uma máquina para movimentar materiais tais como terra e pedras. A invenção contempla um conjunto de desgaste e, em especial, um sistema de encaixe entre os diferentes componentes entre si mediante um sistema de encaixe característico e pelo menos um sistema de retenção que assegura o encaixe e a ancoragem entre os diferentes componentes, concretamente entre o elemento de desgaste e o adaptador, encontrando-se este último, por sua vez, ligado à faca de uma borda dianteira de uma concha ou pá de uma máquina para movimentar materiais, tal como uma escavadeira ou similar. A presente invenção também se refere, portanto, a um elemento de desgaste ou dente e a um elemento adaptador ou porta-dentes que fazem parte do referido conjunto de desgaste e que incorporam as respectivas partes do referido sistema de encaixe e ancoragem mútuo.

Antecedentes técnicos As máquinas para movimentar materiais tais como terra e pedras, entre as quais se encontram escavadeiras e similares, e outras máquinas usadas em obras públicas e mineração, são utilizadas para arrancar, movimentar e carregar terra, pedras e similares. Estas máquinas, que pode se apresentar sob uma variedade de configurações, geralmente são dotadas de uma ou mais conchas ou pás ligadas a um braço mecânico. A concha é provida de uma faca ou lábio biselado em uma borda dianteira destinada a incidir e penetrar na massa de terra e pedras. Para evitar um excessivo desgaste da faca e para ajudar a penetrar a terra, é comum montar certos elementos de desgaste ou dentes associados à faca e que sobressaem por diante da mesma. Entretanto, os referidos dentes são submetidos a desgaste e rompimentos, devendo ser substituídos com frequência e, ainda, dependendo do trabalho ao qual a máquina é destinada, pode ser necessário mudar o tipo ou a forma dos dentes. Para facilitar a referida substituição, usam-se certos conjuntos de elementos de desgaste e elementos adaptadores, dentes e porta-dentes, nos quais os porta-dentes fixam-se à faca da concha de uma forma mais ou menos permanente e os dentes encaixam-se de forma temporária aos porta-dentes por meio de certas respectivas configurações de encaixe. 0 encaixe mantém-se unido por meio de pelo menos uma chaveta ou outro elemento de retenção. Há diferentes tipos de sistemas de encaixe entre dentes e porta-dentes, sendo comum na maioria deles que ao aplicar uma força vertical descendente na parte anterior da ponta do dente sejam geradas forças reagentes, devido à estrutura do encaixe, contrárias à direção do encaixe entre dente e porta-dentes. Ou seja, geram-se forças que levam a "desencaixar" ambos os elementos aumentando de forma considerável os esforços tanto na superfície do porta-dentes quanto na chaveta que assegura o encaixe entre ambos os elementos.

Nos sistemas de encaixe tradicionais entre uma peça de desgaste e um elemento adaptador da mesma, ou um dente e um porta-dentes, o alojamento no dente e o orifício do porta-dentes têm forma de cunha. Esta forma gera esforços ao aplicar uma força vertical descendente (forma comum de trabalho da máquina) na ponta do dente que levam a separar o dente do porta-dentes, submetendo a chaveta que retém ambos os elementos a grandes esforços (Vide Figura 9a) . A patente US-B—4761900 descreve um conjunto de dente e porta-dentes para escavadeira no qual é usado uma chaveta ligeiramente arqueada para travar o encaixe entre o dente e o porta-dentes, e um elemento de retenção para imobilizar a chaveta. A chaveta empregada tem uma seção transversal retangular com os cantos arredondados e apresenta duas faces opostas planas e duas faces opostas curvas de raios diferentes, de modo que a área de seção transversal é decrescente desde uma área média para os extremos. Aproximadamente no meio do caminho entre os extremos de uma das faces planas encontra-se uma cavidade para alojar o referido elemento de retenção, o qual é ligado a uma placa da qual sobressai para a parte oposta um braço envolvido por uma mola helicoidal por compressão que é apoiada de um lado na referida placa e do outro encontra-se unida a um disco de base. A mola é embebida em material elastómero que forma um cilindro entre a placa e o disco de base, constituindo um corpo monobloco retrátil e ao mesmo tempo imune ao pó, à sujeira e à umidade. O corpo monobloco encontra-se alojado em uma cavidade que se abre em uma parede do porta-dentes de modo que, na ausência de forças, o elemento de retenção sobressai da referida parede. Ao ser introduzida a chaveta em uma passagem definida com ajuda de uma das respectivas configurações do dente e do porta-dentes quando os mesmos estão encaixados, um extremo biselado da chaveta atua como um dente sobre a cabeça do elemento de retenção de modo que o corpo retrátil encurta-se e o elemento de retenção esconde-se permitindo a passagem da chaveta. Quando a referida cavidade da chaveta chega diante do elemento de retenção, este penetra na mesma impulsionado pela força elástica da mola retendo a chaveta em posição.

Um inconveniente do dispositivo desta patente US-B-4761900 é que a inserção da chaveta deve ser realizada mediante batidas de martelo para conseguir o encurtamento do elemento de retenção contra a força da mola e o ajuste da área média de seção transversal mais larga da chaveta. Mesmo que o elemento de retenção tenha uma ponta cônica que coopera com certas paredes inclinadas do alojamento da chaveta, para a desmontagem do dente também devem ser utilizadas batidas de martelo para conseguir o encurtamento do elemento de retenção. Em geral, as marteladas costumam ser imprecisas quanto à força e direção e podem danificar ou enfraquecer elementos do dente, porta-dentes, chaveta e/ou elemento de retenção, sendo desejável um dispositivo de montagem que não precise de batidas de martelo para a sua realização.

Neste sistema de retenção, para que a chaveta fique retida no sistema de encaixe dente-porta-dentes, a chaveta é apoiada no dente e no porta-dentes, de modo que é imprescindível que não exista folga entre o dente e o porta-dentes para que a chaveta seja mantida na sua posição, sendo ainda necessário um elemento de retenção. Ainda que não exista folga entre peças novas, a medida que vão sendo trocados dentes no porta-dentes, a folga é maior, já que, ainda que o dente seja novo, o porta-dentes foi sendo deformado pelo trabalho dos dentes anteriores substituídos. A medida que esta folga aumenta, perde efetividade o elemento de retenção ao diminuir a tensão exercida sobre a chaveta, existindo assim risco de perda da chaveta e, consequentemente, do elemento de desgaste ou dente. A patente US-B-5983534 descreve um sistema de bloqueio de uma chaveta de fixação do encaixe entre um dente e um porta-dentes que é giratório e que não precisa de batidas de martelo.

No sistema descrito, a chaveta incorpora um elemento carregado elasticamente capaz de exercer uma força contra uma parte do dente ou do porta-dentes com o fim de ajustar o encaixe a plug entre ambos e um elemento de retenção carregado elasticamente sobressaindo radialmente de uma parede cilíndrica da chaveta e susceptível de ser introduzido em uma cavidade do dente ou do porta-dentes quando a chaveta, uma vez inserida, gira em um ângulo pré-determinado mediante o encaixe de uma ferramenta em uma configuração adequada prevista em um extremo axial da chaveta. Uma incisão permite a introdução do elemento de retenção quando a chaveta é inserida axialmente no interior de uma passagem definida com ajuda de certas respectivas configurações do dente e do porta-dentes quando ambos estão encaixados. Quando a chaveta está inserida, uma superfície em rampa atua como um dente para empurrar o elemento de retenção para dentro da chaveta a medida que esta é girada até que chega à posição angular da referida cavidade, onde o elemento de retenção é disparado ao interior da cavidade por efeito da referida carga elástica. Para a desmontagem prevê-se tanto o rompimento do elemento de retenção pela ação de batidas de martelo em direção axial sobre a chaveta quanto a cooperação de certas superfícies inclinadas do alojamento com certas correspondentes superfícies inclinadas da cabeça do elemento de retenção para empurrar o elemento de retenção para dentro, ou por uma força axial exercida sobre a chaveta ou por um par de giro aplicado à mesma.

Esta disposição implica uma elevada complexidade para a chaveta, visto que incorpora duas peças móveis alojadas e retidas nas respectivas cavidades do corpo da chaveta e carregadas elasticamente mediante molas helicoidais, o que incide de modo desfavorável no seu custo de produção. Por outro lado, as referidas cavidades existentes na chaveta para o alojamento das peças móveis enfraquecem a chaveta. Além disso, as peças móveis e as molas elásticas alojadas na chaveta são altamente susceptíveis de serem afetadas pelo acúmulo de pó e terra, o qual, em combinação com a umidade, pode formar uma pasta tipo argilosa que ao secar pode bloquear as molas e as possibilidades de movimento das peças móveis, o que implica a necessidade de sua destruição a marteladas quando é necessário realizar a desmontagem dos dentes. Outro inconveniente reside em que a utilização da pressão do elemento carregado elasticamente contra o porta-dentes para manter a chaveta na sua posição permite um certo movimento relativo entre o dente e o porta-dentes. Devido a isso, o retentor fica exposto aos movimentos do dente e, conseqüentemente, o retentor pode sofrer deformações.

Breve exposição da invenção 0 objeto da presente invenção é aportar um conjunto de desgaste e, principalmente, um sistema de encaixe entre os diferentes componentes do referido conjunto (elemento adaptador e porta-dentes e elemento de desgaste ou dente) para escavadeiras e similares, no qual, para otimizar o uso de tais elementos e facilitar a renovação ou troca dos mesmos, prevê-se um sistema com encaixes mecânicos com soluções (configurações de encaixe e elementos de sujeição tipo chaveta) inovadoras.

Isto significa que uma vez preparada a concha na oficina, todos os elementos sujeitos à ação do desgaste podem ser substituídos por outros novos no início da obra, que pode ser uma frente de canteiro muito afastado das oficinas de manutenção, sem necessidade de utilizar maçaricos, solda, nem pessoal especializado. Para tanto, todos os componentes mencionados podem ser segurados com elementos de encaixe e chavetas para que as operações de troca sejam simples, sem muitas ferramentas e evitando o uso de equipamentos complexos.

Os encaixes de dentes para escavadeiras devem cumprir as seguintes características: a) devem suportar os esforços mecânicos de transmissão de forças do conjunto concha-porta-dentes-dentes com o terreno; b) a vida útil do próprio encaixe é limitada pelos fenômenos de: - deformação plástica do material devido às reações para compensar as forças exercidas; - fadiga: calcula-se que um dente com duração normal realiza mais de 50.000 ciclos de trabalho; devido a isto, o encaixe deve ser desenhado para evitar os defeitos que ocorrem pelos fenômenos de fadiga, tais como fendas ou outros; - desgaste, devendo distinguir dois tipos de desgaste: 1. desgaste externo das peças, devido ao fluxo do material; 2. desgaste interno devido aos materiais finos que são introduzidos entre os dois elementos (dente-porta-dentes) e, com os movimentos entre as duas peças ocorre um efeito abrasivo, que vai desgastando os elementos.

Outro objetivo da presente invenção é apresentar, além do conjunto de desgaste mencionado, um elemento de desgaste ou dente, bem como um elemento adaptador ou porta-dentes que, devido à sua configuração, permitem uma distribuição de esforços que favorece a retenção do dente no porta-dentes, bem como reduzir os esforços aos quais se vê submetido o sistema de retenção e concretamente a chaveta do mesmo.

Para a concepção do conjunto de dente e porta-dentes de acordo com a invenção, levou-se em conta que a introdução do dente no porta-dentes exige a realização de um movimento curvo, para salvar duas áreas em oposição características do sistema de encaixe e da estrutura do dente e porta-dentes. As referidas áreas de oposição são constituídas por duas superfícies de cravação determinadas pela área de sobreposição existente entre a combinação de superfícies de revolução inferiores do orifício do porta-dentes e as superfícies de revolução superiores do orifício do porta-dentes. 0 mesmo ocorre na concavidade do dente. Deve existir um deslizamento nas faces superiores do dente e porta-dentes e quando as áreas são encaradas em oposição, a pendente destas áreas deve ser inferior à redução incrementaria da seção no avanço. Deste modo, é possível obter dois corpos com uma reprodução perfeita macho-fêmea, que uma vez encaixados têm áreas em oposição sem saída natural. A retenção do dente no porta-dentes deve-se à conjunção da inclinação dos planos que definem as superfícies de cravação definidas e à forma dos referidos planos. Em função da forma dos referidos planos conseguir-se-á, ainda, por um efeito de retenção obtido pela inclinação dos planos, um efeito de ajuste e de achatamento entre o dente e o porta-dentes quando for aplicado um esforço vertical para baixo na ponta do dente, sendo esta a situação normal de trabalho da máquina.

Devido a este sistema de encaixe, a chaveta é submetida a esforços menores que nos sistemas de encaixe tradicionais, já que o sistema dente-porta-dentes auto-aperta-se ao ser submetido a cargas verticais para abaixo na ponta do dente, liberando de esforços o sistema de retenção e a sua chaveta, e permitindo desenhar, portanto, as chavetas do sistema de retenção com um menor tamanho e seção já que são submetidas a menos esforços.

Uma vez introduzido o dente no porta-dentes, quando é aplicada uma força normal no sentido longitudinal ao realizar a máquina operações de retrocesso, o dente não sai do porta-dentes, já que as duas superfícies de cravação de um e outro elementos ficam em oposição, compensando assim as forças de expulsão às quais é submetido o dente nos encaixes tradicionais. Para extrair o dente é necessário aplicar uma força com dois componentes seguindo o movimento curvo acima descrito.

Nas aplicações de alta produtividade (minas e grandes canteiros), quando o terreno é extraordinariamente abrasivo, prevê-se um sistema em três partes, ou seja, um conjunto de porta-dentes-dentes intermediário e uma ponta substituível. 0 encaixe entre o dente intermediário e a ponta substituível será o mesmo que entre o porta-dentes e o dente intermediário com uma configuração adequada à geometria (normalmente será comprimida em longitude) para permitir um encaixe substituível na ponta do dente.

Outrossim, outro objetivo da presente invenção é apresentar um sistema de retenção e as suas variações adaptados à constituição e estrutura do encaixe, bem como às suas diferentes aplicações. 0 referido sistema de retenção pode também ser empregado em outros conjuntos de desgaste. A chaveta empregada neste sistema de retenção tem como uma das suas características principais que pode ser liberada sem o uso de batidas de martelo para a introdução ou extração. Outrossim, a chaveta empregada pelo sistema de retenção objeto da presente invenção somente precisa para a sua retenção do porta-dentes, não sendo afetada pela folga que é criada entre o dente e o porta-dentes devido à troca sucessiva de dentes em um mesmo porta-dentes, ou seja, apesar de que o porta-dentes seja submetido a deformações, a chaveta manter-se-á no seu lugar por não depender o sistema de retenção da folga entre dente e porta-dentes. 0 sistema de retenção e as soluções de alojamento ou encaixe às quais é associado podem ser empregados em geral para a união de quaisquer dos elementos, ou seja: faca, porta-dentes, dente intermediário e ponta substituível, ainda que sejam descritos em uma aplicação ou área específica do conjunto.

As características essenciais da invenção são detalhadas na reivindicação 1 para o elemento de desgaste ou dente, reivindicação 13 para o elemento adaptador ou porta-dentes, reivindicação 24 para o conjunto de desgaste formado por um elemento de desgaste e um adaptador, e reivindicação 25 para o sistema de retenção.

Outras características e, em especial, aquelas próprias de várias configurações das partes do conjunto, bem como as diversas variações do sistema de retenção empregado para sujeição das peças do conjunto, são detalhadas nas reivindicações dependentes.

Breve descrição dos desenhos As anteriores e outras vantagens e características serão melhor compreendidas a partir da seguinte descrição detalhada de certos exemplos de realização com referência aos desenhos anexados, nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um elemento adaptador ou porta-dentes conforme a invenção; A Figura 2 são as vistas frontal, lateral e superior do porta-dentes da Figura 1; A Figura 2a representa uma vista inferior do orifício do porta-dentes da Figura 1, na qual são observadas as superfícies de cravação; A Figura 2b representa uma vista lateral do orifício do porta-dentes da Figura 1; A Figura 3 é uma vista de cima, lateral, do porta-dentes da Figura 1;

As Figuras 3a-3e são vistas em seção transversal tomadas respectivamente ao longo das linhas A-A - E-E da Figura 3; A Figura 4 representa uma vista esquemática lateral e superior de um encaixe entre um elemento adaptador e um elemento de desgaste, formando o conjunto de desgaste;

As Figuras 4a-4e são vistas em seção transversal tomadas respectivamente ao longo da linha A-A, que representam diferentes alternativas das superfícies de cravação geradas no porta-dentes; A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um elemento de desgaste do dente; A Figura 6 é uma vista da concavidade, cavidade ou caixa do dente da Figura 5; A Figura 6 é uma vista lateral do dente da Figura 5; A Figura 7 mostra uma vista superior e uma vista lateral do conjunto de desgaste formado por um dente e um porta-dentes; A Figura 7a mostra um dente e o orifício de um porta-dentes em posição de trabalho; A Figura 7b mostra o orifício de um porta-dentes e um dente que não pode ser desencaixado quando se intenta extrair o dente segundo uma força horizontal H; A Figura 8 representa uma seção de um conjunto de desgaste, dente-porta-dentes, objeto da presente solicitação, em que se observam as reações nas superfícies de contato entre dente e porta-dentes a uma determinada força vertical ascendente; A Figura 9 representa uma seção de um conjunto de desgaste, dente-porta-dentes, objeto da presente solicitação, em que se observam as reações nas superfícies de contato entre dente e porta-dentes a uma determinada força vertical descendente; A Figura 9a representa uma seção de um conjunto de desgaste, dente-porta-dentes, tradicional, em que se observam as reações nas superfícies de contato entre dente e porta-dentes a uma determinada força vertical descendente; A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um porta-dentes com um primeiro exemplo de realização da chaveta introduzida em seu alojamento, sendo visíveis os elementos de retenção da referida chaveta no porta-dentes; A Figura 11 é uma vista posterior em perspectiva detalhada do conjunto de dois elementos junto com um primeiro exemplo de realização de uma chaveta, também objeto desta invenção; A Figura 12 é uma vista anterior em perspectiva detalhada do conjunto de dois elementos junto com um primeiro exemplo de realização de uma chaveta, também objeto desta invenção; A Figura 13 é uma vista em perspectiva dos meios de retenção do conjunto das Figuras 10, 11 e 12; A Figura 13b é uma desmontagem dos elementos integrantes dos meios de retenção mostrados na Figura 13;

As Figuras 14 e 15 são vistas em seção transversal que mostram a chaveta e os meios de retenção nas posições angulares inicial e final da chaveta, respectivamente; A Figura 16 é uma vista em perspectiva de um porta-dentes com um segundo exemplo de realização de chaveta introduzida em seu alojamento, sendo visíveis os elementos de retenção da referida chaveta no porta-dentes; A Figura 17 é uma vista anterior em perspectiva detalhada do conjunto de dois elementos junto com um segundo exemplo de realização de uma chaveta, também objeto desta invenção; A Figura 18 é uma vista posterior em perspectiva detalhada do porta-dentes e da chaveta da Figura 17; A Figura 19 mostra uma vista em perspectiva e duas vistas laterais da chaveta objeto do segundo exemplo de realização; A Figura 20 é uma vista lateral e uma seção da chaveta. A Figura 20a é uma seção transversal na qual se observa a retenção da chaveta no porta-dentes graças à ação do elemento retentor; A Figura 20b é uma vista lateral de uma chaveta com dois sulcos de guia; A Figura 20c é uma vista lateral do segundo sulco de guia da chaveta da Figura 20b; A Figura 20d é uma vista em seção da chaveta das Figuras 20b e 20c; A Figura 21 é uma vista em perspectiva de um exemplo de realização de um dispositivo retentor; A Figura 22 é uma vista em perspectiva e em seção de outro exemplo de realização do elemento de retenção do conjunto da invenção; A Figura 23 é uma vista em perspectiva de um porta-dentes para aplicações de dragagem; A Figura 24 são as vistas frontal, lateral e superior do porta-dentes da Figura 23; A Figura 25 é uma vista posterior em perspectiva de um dente para o seu encaixe em um porta-dentes para aplicações de dragagem como a da Figura 24; A Figura 26 é uma distribuição de forças no dente da Figura 25 ao aplicar uma força vertical ascendente; A Figura 27 é uma vista detalhada de um conjunto empregado em situações de grande desgaste da ponta do dente, no qual é empregado um porta-dentes, um entredentes e uma ponta, encaixados mediante o sistema de encaixe objeto da presente invenção; A Figura 28 é o conjunto da Figura 27 encaixado; A Figura 29 mostra uma configuração alternativa da parte inferior de um porta-dentes na qual são observadas as superfícies de cravação.

Descrição detalhada de certos exemplos de realização 0 conjunto de desgaste objeto da presente invenção é composto por um elemento de desgaste ou dente 1, um elemento adaptador ou porta-dentes 2 e uma chaveta 3, 6 que é alojada em uma abertura 23, passante ou não, do porta-dentes 2 e que coincide com pelo menos uma abertura passante 13 do dente 1. 0 porta-dentes 2 aplicável a uma máquina para mover materiais tais como terra e pedras, de acordo com a presente invenção, compreende um corpo 20 e uma área proeminente ou nariz 21, preferivelmente simétrica com relação ao eixo vertical do encaixe ou conjunto de desgaste, que sobressai da parte dianteira para ser alojada em uma concavidade, cavidade ou caixa aberta 11 do dente, e pelo menos uma passagem 23, preferivelmente passante para o alojamento de uma chaveta. O referido corpo 20 do porta-dentes 2 apresenta meios de sujeição 25, 26 na sua parte posterior para sua fixação de modo mais ou menos permanente à faca da concha de uma máquina para o movimento de terras ou similar. O referido nariz 21 do porta-dentes 2 apresenta uma porção proximal 21d de seção transversal decrescente que acaba em uma porção distai 21b de seção transversal constante, estando a referida seção decrescente formada por duas seções sobrepostas decrescentes 27a, 27b, uma de maior superfície 27a que a outra 27b, que coincidem em tamanho e forma na porção distai 21b do nariz 21 e que na porção proximal 21d a seção de menor superfície 27b sobressai preferivelmente pela parte inferior da seção de maior superfície 27a, de modo que ao longo da longitude da concavidade 11 do dente existente entre a porção de embocadura 11a e a porção de fundo 11c, a seção de menor superfície 27b, sobressalente preferivelmente pela parte inferior da seção de maior superfície 27a, introduze-se progressivamente dentro da seção de maior superfície 27a até formar uma única seção transversal constante 21b. Quando a seção de menor superfície 27b sobressai à seção de maior superfície 27a, sobrepondo-se ambas entre si, criam-se duas áreas de união 22, ainda que também possa ser criada uma única, que determinam certas superfícies de cravação 22. A sucessão das referidas seções constituem, portanto, dois corpos de revolução, preferivelmente com forma semi-cônica, ao longo da área de união, com forma preferivelmente oval, um preferivelmente superior e de maior tamanho 21a e outro preferivelmente inferior e de menor tamanho 28. A união dos referidos corpos é a que leva às referidas superfícies de cravação 22. 0 perfil das referidas áreas de cravação pode ser alterado de acordo com o tamanho ou a aplicação do conjunto dente-porta-dente, como pode ser observado nas figuras 4 e 4e. Na Figura 4a observa-se uma superfície de cravação reta 22a, determinada pela união das seções 27a com as seções 27b mediante uma linha reta que forma um ângulo de 0 grau com o eixo de simetria do conjunto de desgaste. A sucessão destas linhas é a que determina o plano reto que constitui as superfícies de cravação 22. Na Figura 4b observa-se uma superfície de cravação na qual a superfície superior 27a forma um ângulo agudo com a superfície inferior 27b, sendo criado, portanto, entre as duas superfícies de cravação inclinadas, um ângulo a. Outrossim, na Figura 4c o referido ângulo de inclinação, em vez de ser agudo, é obtuso. A inclinação das superfícies de cravação será determinada principalmente pela penetração requerida e, levando em conta que uma maior penetração requer uma menor conicidade, estima-se que a inclinação dos referidos planos com relação ao eixo vertical de simetria deva ser entre 0 e 60 graus e, para conseguir um equilíbrio entre a penetração e a robustez, a referida inclinação deve ser preferivelmente entre 10 e 20 graus.

Na Figura 4d o perfil de união entre a superfície superior 27a e a inferior 27b é convexo, com uma curvatura determinada por um raio Rl, de modo que as seções unem-se mediante uma linha curva, que determinarão certas superfícies de cravação curvas. Na Figura 4e o perfil é côncavo, com um raio R2.

Mediante as formas de realização mostradas nas figuras 4b e 4d, formação de ângulo agudo α entre as prolongações para a parte superior e inferior do orifício ou concavidade das duas superfícies de cravação 22b e superfície de cravação curvas 22d com raio Rl, além de conseguir a compensação da força de expulsão do dente ao aplicar uma força vertical para abaixo, permite que o dente e o porta-dentes se auto-apertem entre si conseguindo um efeito de retenção não obtido por outros sistemas. 0 dente 1 compreende um corpo 10 que tem uma concavidade 11, cavidade ou caixa aberta, preferivelmente simétrica com relação ao eixo vertical, em uma parte traseira do mesmo para receber uma área proeminente 21 ou orifício que sobressai de uma parte dianteira de um corpo 20 do porta-dentes 2, e pelo menos uma abertura passante 13 que comunica a referida concavidade 11 do dente 1 com o exterior susceptível de cooperar com a passagem 23 existente através do referido nariz 21 do portadentes 2 para formar conjuntamente uma passagem para uma chaveta 3, 6 quando o dente e porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados. A simetria com relação ao eixo vertical no corpo do nariz 21 do porta-dentes 2 e na concavidade 11 do dente 1, ou seja, a simetria do encaixe, permite uma fabricação mais simples do encaixe dente-porta-dentes, bem como uma melhor distribuição dos esforços quando o sistema trabalha. A concavidade 11 do dente 1 dispõe de suas superfícies conjugadas com as do nariz 21 do porta-dentes 2, de modo que uma porção de embocadura lld de seção transversal decrescente que acaba em uma porção de fundo 11b de seção transversal constante, estando a referida seção decrescente formada por duas seções sobrepostas decrescentes, uma de maior superfície que a outra, que coincidem em tamanho e forma na porção de fundo da concavidade 11b e que na porção de embocadura lld a seção de menor superfície sobressai pela parte inferior da seção de maior superfície, de modo que ao longo da longitude 11a da concavidade existente entre a porção de embocadura lld e a porção de fundo 11c, a seção de menor superfície sobressalente pela parte inferior da seção de maior superfície é introduzida progressivamente dentro da seção de maior superfície até formar uma única seção transversal constante. Entre as referidas seções são geradas, ao igual que no nariz 21 do porta-dentes 2, superfícies de cravação 12 complementares às do nariz 21 do referido porta-dentes 2.

Para realizar o encaixe entre o dente 1 e o porta-dentes 2 anteriormente descritos e criar o sistema de encaixe, como comentado anteriormente, a concavidade 11 do dente 1 compreende uma porção de embocadura lld de seção transversal decrescente preferivelmente substancialmente oval ou elíptica que acaba em uma porção de fundo 11b de seção transversal constante e preferivelmente substancialmente oval ou eliptica. As referidas porções de embocadura e de fundo lld, 11b da concavidade 11 do dente 1 estão adaptadas para encaixar respectivamente sobre certas porções proximal 21d e distai 21c, de configuração conjugada, da área proeminente ou nariz 21 do porta-dentes 2, e pelo menos uma superfície de cravação 12 que envolve pelo menos parte da porção de embocadura 11a está adaptada para fazer contato com pelo menos uma superfície de cravação 22, de configuração conjugada, existente na área proeminente 21 do porta-dentes 2 quando o dente e porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados.

Para introduzir o nariz 21 do porta-dentes 2 na concavidade 11 do dente 1 é necessário realizar um movimento curvo, para salvar as duas áreas em oposição, superfícies de cravação do dente 12 e do porta-dentes 22, características do sistema de encaixe e da estrutura do dente 1 e porta-dentes 2. Durante esse movimento curvo deve haver um deslizamento nas faces superiores do dente 11a e do porta-dentes 21a e quando colocadas face a face as áreas em oposição ou superfícies de cravação 12, 22 pendente destas áreas deve ser inferior à redução incrementar da seção no avanço. Deste modo é possível obter dois corpos 1, 2 com uma reprodução perfeita macho-fêmea, que uma vez encaixados têm áreas em oposição sem saída natural.

No caso de dentes e porta-dentes destinados a serem utilizados em mineração, onde as dimensões destes elementos tornam muito difícil a sua manipulação, dispõe-se de um guia 21e na parte superior do nariz 21 do porta-dentes para facilitar a introdução do porta-dentes na concavidade 11 do dente, apresentando a referida concavidade 11 um entalhe ou fenda lie complementar à guia 21e do porta-dentes. É evidente, ainda que não seja mostrado nas figuras, que é possível dispor a guia na concavidade 11 do dente e a fenda no nariz 21 do porta-dentes.

Uma vez introduzido o dente 1 no porta-dentes 2, quando é aplicada uma força normal em sentido longitudinal H, o dente não sai do porta-dentes, já que os dois planos ou superfícies de cravação 12 do dente 1 e do porta-dentes 22 ficam em oposição. Para extrair o dente 1 é necessário aplicar uma força com dois componentes seguindo o movimento curvo acima descrito.

As configurações conjugadas das respectivas superfícies de cravação 12, 22 permitem que uma força aplicada sobre a ponta 111 do dente 1 em uma direção transversal para abaixo FVS, sendo este o trabalho normal das máquinas, crie nas superfícies de cravação 12, 22 uma reação entre o dente 1 e o porta-dentes 2 que faz com que ambos os corpos se auto-apertem um contra o outro, diferentemente do que ocorre nos encaixes tradicionais (Figura 9a), nos quais os componentes das reações para a referida força vertical tendem a separar o dente do porta-dentes. Outrossim, o contato entre as superfícies de cravação 12, 22 impede que o dente 1 seja extraído do porta-dentes 2 em uma direção longitudinal reta de extração. A configuração, preferivelmente oval, das superfícies de contato do dente 11a e do porta-dentes 21a permite que ao aplicar uma força sobre a ponta 111 do dente 1 em uma direção transversal para cima FVI sejam criadas nas referidas superfícies de contato 11a, 21a certas reações entre o dente 1 e o porta-dentes 2.

As superfícies de cravação 22 podem ser de diferentes dimensões em função das aplicações do conjunto de desgaste, podendo inclusive chegar a ocupar toda a parte inferior da seção superior de maior superfície 27a, eliminando deste modo quase totalmente, exceto no início da porção de embocadura ou porção proximal, a seção inferior de menor tamanho 27b. Na figura 29 mostra-se um porta-dentes com duas superfícies de cravação 22a e 22b unidas em sua parte anterior por uma terceira superfície 22c, estando as referidas superfícies de cravação constituídas por um plano curvo e sendo o semi-cône inferior formado pelas seções de menor superfície interiores 27b, de menor longitude que a porção proximal 21a do orifício. Nesta realização observa-se como a seção de menor superfície 27b é totalmente introduzida na seção de maior superfície 27a em um ponto localizado entre o início e o final da porção proximal 21a.

Para assegurar o encaixe entre o dente 1 e o porta-dentes 2 anteriormente descrito, é necessária a utilização de um sistema de retenção que seja introduzido na passagem 23 do porta-dentes e aberturas 13 do dente.

Um sistema de retenção idôneo para o sistema objeto da presente invenção, por sua estrutura e funcionamento, compreende uma chaveta com um corpo alongado de revolução 3, 6, preferivelmente cônico, ainda que também possa ser cilíndrico; meios que permitem o giro da referida chaveta sobre o seu próprio eixo 35, 65; elementos de condução para a introdução da chaveta no conjunto de desgaste; e um elemento de retenção que atua perpendicularmente ao eixo da chaveta. Mediante a utilização de um sistema de retenção com estas características, a aplicação e utilização do encaixe dente-porta-dentes em alta mineração são simplificadas permitindo realizar a ação de troca do dente com maior segurança ao evitar ter que utilizar maços de grandes dimensões. É evidente que o conjunto de desgaste dente-porta-dentes pode ser dotado de mais de um sistema de retenção, disposto em posição vertical ou horizontal, podendo ainda cada sistema de retenção dispor de mais de um elemento de retenção.

Em vista do acima exposto e fazendo a seguir referência às Figuras de 10 a 15, conforme outro aspecto da presente invenção, apresenta-se a aplicação de um sistema de retenção com as referidas características a um encaixe dente 1 porta-dentes 2 como o anteriormente descrito. O corpo 10 do dente 1 compreende pelo menos uma abertura passante 13 e preferivelmente duas, mutuamente enfrentadas, localizadas nas laterais da referida concavidade 11, e o porta-dentes 2 compreende um orifício preferivelmente passante 23, localizado preferivelmente no nariz 21, de modo que, quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados, as referidas duas aberturas passantes 13 ficam alinhadas e conectadas coaxialmente com certos extremos do referido orifício 23, definindo em conjunto uma passagem para uma chaveta 3. A referida chaveta 3, a qual é de configuração alongada e preferivelmente cônica, quando é completamente introduzida na passagem, tem certas áreas extremas situadas nas respectivas aberturas passantes 13 do dente 1 e uma área média localizada no orifício passante 23 do porta-dentes 2, bloqueando a possibilidade de desencaixe entre o dente e o porta-dentes 1, 2. No exemplo de realização mostrado nas Figuras de 10 a 15, a referida passagem é disposta em uma direção transversal T, substancialmente perpendicular à direção longitudinal D e substancialmente paralela à referida faca. A referida chaveta 3 tem uma superfície exterior em geral cônica disposta entre duas bases e, quando totalmente introduzida na passagem, pode girar dentro da mesma entre uma posição angular inicial e uma posição angular final. 0 fecho 30 tem um primeiro extremo 31, um segundo externo 32 e uma aresta 33, e está disposto em uma direção geratiz na referida superfície exterior cônica da chaveta 3 e preferivelmente em uma área média da mesma. A chaveta 3 inclui uma única configuração de agarração 35 em uma das suas bases e outra configuração de agarração localizada na outra das suas bases, opostas. As configurações de agarração 35 são iguais ou diferentes e, em qualquer caso, adequadas para serem encaixadas por uma ponta de trabalho de uma ferramenta. Preferivelmente, a configuração de agarração 35 compreende uma cavidade de seção transversal poligonal, por exemplo hexagonal ou quadrada, adequada para ser encaixada por uma ponta de trabalho na forma de prisma poligonal conjugado de uma ferramenta.

Adjacente ao orifício passante 23 presente no nariz 21 do porta-dentes 2, e comunicado com o mesmo, está disposto um alojamento 24 aberto em uma das paredes laterais do nariz 21 junto à embocadura do orifício passante 23 para receber certos meios de retenção 4 compostos por um retentor de giro 40, o qual coopera com o referido fecho 30 para imobilizar de modo temporário o giro da chaveta 3 na referida posição angular final, e um retentor de deslocamento axial 45, que coopera com o fecho 30 para reter a chaveta 3 completamente introduzida na passagem quando a chaveta 3 é retida na posição angular final. O alojamento 24 tem um fundo cego 24a e abertura 13, das referidas duas aberturas passantes 13 do dente 1 (concretamente a abertura 13 do lado oposto ao fundo cego do alojamento 24), inclui junto à sua borda um entalhe passante 13a a qual, quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados, fica alinhado com uma ranhura 24b, a qual é adjacente e comunica-se com o orifício passante 23 do porta-dentes 2. A ranhura 24b acaba na altura do fundo cego do alojamento 24, frente a uma cavidade do alojamento 24. Quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados, estes entalhes 13a e 24b permitem a passagem do feixe 30 quando a chaveta 3 é inserida na passagem até que o referido primeiro extremo 31 da mesma encontra um final da ranhura 13a, posição na qual a chaveta 3 está totalmente introduzida na passagem. A partir desta posição, a cavidade do alojamento 24 permite o giro do feixe 30 desde a posição angular inicial para a posição angular final.

Como melhor apresentado na Figura 13, o retentor de giro 40 compreende um corpo com duas placas 41 mutuamente paralelas entre as quais é definida uma ranhura 42. O referido corpo do retentor de giro 40 está conectado a certos meios elásticos 50 e, quando o retentor está em posição operacional, está disposto com a ranhura 42 orientada na direção axial da passagem e de frente para a mesma e com as referidas placas 41 na trajetória de giro do feixe 30, o que lhe permite receber a referida aresta 33 do feixe 30 na ranhura 42 por deformação momentânea dos referidos meios elásticos 50 quando a chaveta 3 é girada à sua posição angular final. Por sua vez, o retentor de deslocamento axial 45 compreende um corpo com certas primeira e segunda superfícies laterais 46, 47 localizadas transversalmente nos extremos das referidas placas e ranhura 41, 42 para encontrar os referidos primeiro e segundo extremos axiais 31, 32 do feixe 30 quando a chaveta 3 está pelo menos na sua posição angular final. O referido corpo do retentor de deslocamento axial 45 define, entre as referidas primeira e segunda superfícies laterais 46, 47, uma concha para receber inserido um bloco de material elastómero constitutivo dos referidos meios elásticos 50 do retentor de giro 40. O referido bloco de um material elastómero está unido a uma face do corpo do retentor de giro 40 oposta às placas e ranhura 41, 42, e é de seção transversal trapezoidal, com a sua base mais larga afastada do corpo do retentor de giro 40, o que facilita a sua fixação por simples pressão ao interior da referida concha. O corpo do retentor de deslocamento axial 45 define ainda certas superfícies côncavas 49 lado a lado das primeira e segunda superfícies laterais 46, 47 que também cooperam com o orifício passante 23 do porta-dentes 2 para definir a passagem em algumas das partes onde o orifício passante 23 comunica-se com o alojamento 24.

Os retentores de giro e de deslocamento axial, uma vez encaixados como apresentado na Figura 13, formam uma única peça susceptível de ser introduzida por deslocamento no interior do alojamento 24 existente no nariz 21 do porta-dentes 2. Vantajosamente, o corpo do retentor de deslocamento axial 45 é de seção transversal trapezoidal, com a sua base mais larga afastada das referidas superfícies côncavas, e o alojamento 24 tem uma seção transversal trapezoidal conjugada, com a sua base mais larga afastada da passagem, para receber e reter em uma posição radial adequada o corpo do retentor de deslocamento axial 45 com o corpo do retentor de giro 40 encaixado ao mesmo. A longitude do corpo do retentor de deslocamento axial 45 é igual ou ligeiramente inferior à profundidade do alojamento 24, sendo, portanto, a sua posição axial determinada pelo contato do estremo do corpo do retentor de deslocamento axial 45 com o mencionado fundo cego do alojamento 24. A lateral da caixa 11 do dente 1 do redor da abertura passante 13 obstrui, quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente encaixados, a abertura do alojamento 24 do porta-dentes 2, aprisionando no seu interior o retentor de giro 40 e o retentor de deslocamento axial 45 dos meios de retenção 4 localizados na sua posição correta.

Nas Figuras 14 e 15 apresenta-se o funcionamento do retentor de giro 40 em cooperação com o feixe 30 da chaveta 3. Na Figura 14, a chaveta 3 está na sua posição angular inicial, ou seja, na posição angular na qual é introduzida inicialmente na passagem. Na Figura 15, a chaveta girou aproximadamente 90° até a sua posição final, na qual a aresta 33 do feixe 30 foi aprisionada pela ranhura 42 do retentor de giro 40 por deformação momentânea dos meios elásticos 50, forçada pelos flancos da aresta 33 sobre a correspondente placa 41.

Em outro exemplo de utilização do referido sistema de retenção, não mostrado nas figuras, compreende nas paredes superior e inferior da concavidade do dente 1 duas aberturas passantes, enquanto na referida área proeminente ou nariz do corpo da segunda peça encontra-se localizado um orifício que proporciona uma passagem vertical. Ou seja, aqui a passagem para a chaveta é definida através das referidas paredes superior e inferior do dente, a direção transversal da passagem continua sendo substancialmente perpendicular à direção longitudinal, mas é substancialmente perpendicular à referida faca da concha da máquina. No que se refere à configuração e disposição dos meios de retenção, este exemplo de realização é análogo ao descrito anteriormente com relação às Figuras de 10 a 15, sendo omitida, portanto, a sua descrição.

Fazendo referência agora às Figuras de 16 a 22, descrever-se-á uma segunda forma de realização de um sistema de retenção de acordo com as características indicadas anteriormente, aplicado ao conjunto de encaixe dente-porta-dentes objeto da presente invenção. A chaveta 6, a qual é apresentada em geral nas Figuras 16, 17 e 18, e mais especificamente nas Figuras 19 e 20, é de configuração alongada, preferentemente cônica e disposta entre duas bases. Quando está completamente introduzida na passagem, a chaveta 6 tem certas áreas extremas localizadas nas respectivas porções cônicas finais da passagem definidas pelas aberturas 13 do dente 1 e uma área média localizada na porção média da passagem definida pela passagem 23 do porta-dentes 2.

No exemplo de realização mostrado, a chaveta 6 tem certos meios de condução constituídos por um sulco de guia 61 disposto em uma direção geratriz na referida superfície cônica da chaveta 6, com um primeiro extremo 63 que se abre em uma das referidas bases e um segundo extremo em uma área média da chaveta 6. Um sulco de imobilização 62 está disposto em uma direção em geral circunferencial ou ligeiramente helicoidal na referida superfície cônica 60 e tem um primeiro extremo 63 conectado ao referido segundo extremo do sulco de guia 61 e um segundo extremo 64 a um ângulo pré-determinado do primeiro. No referido segundo extremo 64 do sulco de imobilização 62 está disposta uma cavidade para receber o elemento de retenção 8. O elemento de retenção 8 compreende um braço retrátil adaptado para deslocar ao longo dos referidos sulcos de guia 61 e de imobilização 62 e para alojar-se na referida cavidade da chaveta. A referida chaveta 6 também dispõe de meios que permitem o giro sobre o seu próprio eixo como nas configurações de agarração 65, podendo estar disposta em uma ou nas duas bases da chaveta 6 dependendo se esta é ou não passante. Se a chaveta 6 apresentar um único sulco de guia 61 e uma única configuração de agarração 65, esta estará localizada na base oposta à base na qual é aberto o referido primeiro extremo 63 do sulco de guia 61. Em qualquer caso, a configuração de agarração 65 compreende uma cavidade de seção transversal poligonal (hexagonal, no exemplo ilustrado, ainda que podería ser quadrada ou outra), adequada para ser encaixada por uma ponta de trabalho na forma de prisma poligonal conjugado de uma ferramenta. 0 referido braço retrátil 8 é formado em um extremo de um corpo 86, o qual inclui certos meios elásticos 85 configurados e dispostos para que o referido braço retrátil seja susceptível de retrair-se pela ação de uma força aplicada sobre o referido braço retrátil contra a força dos referidos meios elásticos 85.

Na Figura 22 apresenta-se uma variante de execução do elemento de retenção 8, na qual o corpo 86 é de seção transversal, em geral retangular ou quadrada, e o referido braço retrátil 8 tem uma porção proximal prismática retangular ou quadrada 81 que se prolonga com uma porção distai piramidal 82. Em qualquer caso, os sulcos de guia 61, 62 da chaveta 6 têm uma seção transversal de fundo arredondado em meia cana e bordas exteriores paralelas para entrar em contato com a referida porção proximal cilíndrica ou prismática 81 do elemento de retenção 8, e a cavidade da chaveta 6 tem bordas externas inclinadas em conexão com o fundo ou fundos em rampa do sulco de imobilização 62 para entrar em contato com a referida porção distai cônica ou piramidal 82 do elemento de retenção 8 e transformar um par de giro exercido sobre a chaveta 6 em uma força que se opõe à força dos meios elásticos 85 associados ao elemento de retenção 8 para retrair o braço 8 e liberar a cavidade da chaveta 6, com o que a chaveta 6 fica liberada para girar durante uma operação de desmontagem ou desencaixe entre o porta-dentes 2 e o dente 1.

Apresenta-se na Figura 22 uma seção transversal do elemento de retenção 8. 0 corpo 86 do elemento de retenção 8 é oco e tem uma face inferior aberta susceptível de ser fechada por uma tampa e uma face superior com uma abertura central, de forma conjugada à seção transversal da porção proximal prismática 81 ou cilíndrica. 0 braço 8 tem uma porção interior alagada 84 adaptada para deslizar sobre uma parede interior do corpo 86. Entre a referida porção interior alargada 84 do braço 8 e a referida face inferior aberta do corpo 86 há um espaço para alojar os referidos meios elásticos 85. No exemplo ilustrado, estes meios elásticos compreendem um taco 85 de material elastómero, tal como borracha, espuma de poliuretano etc., também comprimido ou susceptível de ser comprimido entre a porção interior alargada 84 do braço 8 e a referida tampa. Evidentemente, o elemento de retenção podería incluir, com um resultado análogo, somente uma mola helicoidal, uma mola helicoidal embebida em material elastómero e inclusive uma mola helicoidal com um taco de material elastómero no seu interior, e a tampa podería ser substituída por algum tipo de anel desmontável ou reborda permanente no extremo inferior da parede interna do corpo 86. 0 emprego de um ou outro tipo de elemento de retenção será determinado em função da aplicação à que será submetido o encaixe; se a referida aplicação é a frio poderá ser empregado ainda um elemento de retenção composto somente por um elastómero ou uma mola com elastómero, enquanto que se for trabalhar a calor o elemento de retenção disporá somente de uma mola. 0 corpo retrátil 8 está alojado em uma cavidade do porta-dentes 2 muito similar à descrita para a chaveta das Figuras de 10 a 15, mas apresenta um funcionamento em seu conjunto diferente ainda que utilize os mesmos princípios. 0 referido corpo retrátil 8 aloja-se em uma concha 75 que é introduzida no alojamento cego do porta-dentes 24. A referida concha, além de apresentar o buraco para a introdução do corpo retentor retrátil, apresenta uma de suas superfícies curvadas para facilitar e permitir o deslocamento da chaveta 6 no interior da passagem definida pelo dente 1 e o porta-dentes 2. Uma vez introduzida a concha 75 com o corpo retentor 8 no buraco 24 do porta-dentes, introduz-se o nariz 21 do porta-dentes 2 na concavidade 11 do dente 1, ficando as aberturas 13 do dente 1 de frente com a passagem 23 do porta-dentes 2. 0 elemento de retenção também pode ser diretamente alojado em cavidades especialmente feitas no corpo do porta- dentes.

Para assegurar o encaixe entre o dente 1 e o porta-dentes 2 é necessário introduzir a chaveta 6 através da abertura 13, introduzindo primeiro o primeiro extremo 63 onde começa o sulco de guia 61, fazendo coincidir o braço 82 do elemento retentor 8 no interior do referido sulco guia 61 e fazendo deslizar o braço 82 pelo sulco 61 até chegar ao sulco de imobilização 62. Neste momento será necessário girar a chaveta 6 desde uma posição de giro inicial localizada onde acaba o sulco guia 61 e começa o sulco de imobilização 62, até uma posição de giro final, localizada no final do sulco de giro 62, coincidente com o segundo extremo 64 do referido sulco, onde encontra-se a cavidade para receber o braço do elemento de retenção 82. Uma vez que o braço 82 entra na cavidade da chaveta 6, assegura-se o encaixe entre o dente 1 e o porta-dentes 2 ao ser impedido o movimento da chaveta 6. 0 acima é assim já que, como mostrado na Figura 20, a profundidade do sulco de imobilização 62 diminui em rampa desde o seu primeiro extremo, coincidente com o final do sulco de guia 61 até o segundo extremo 64 coincidente com a cavidade da chaveta. A referida superfície em rampa do fundo do sulco de imobilização 62 é capaz de transformar um par de giro exercido sobre a chaveta 6 em uma força em oposição à força dos meios elásticos 85 do corpo retrátil 86 capaz de retrair progressivamente o braço 82 a medida que a chaveta 6 gira, até que a cavidade 64 da chaveta 6 se encontre de frente para o elemento de retenção 8, momento no qual os meios elásticos 85 do corpo 86 serão liberados e dispararão o elemento de retenção 8 ao interior da cavidade 64. É possível que a chaveta, após o sulco de imobilização 62 e do segundo extremo 64, disponha uma continuação do sulco de imobilização 62a e, a seguir, após um giro de aproximadamente 90 graus do referido sulco, seja criado um segundo sulco de guia 66, de modo que é possível a introdução da chaveta 6 no alojamento por qualquer dos dois extremos do mesmo. De acordo com este exemplo de realização da chaveta, de acordo com as figuras 20b, 20c e 20d, a cavidade da chaveta 64 está disposta entre o primeiro extremo e o segundo extremo do sulco de imobilização 62, e a chaveta 6 compreende um segundo sulco de guia 66 disposto em uma direção geratriz na referida superfície cilíndrica (já que a chaveta neste caso deve ser cilíndrica e não cônica como nas formas de realização anteriormente descritas por motivos construtivos) com um primeiro extremo que se abre na outra das referidas bases 65a, oposta, da chaveta 6 e um segundo extremo ligado ao referido segundo extremo 62a do sulco de imobilização 62. Neste caso, a profundidade do sulco de imobilização também diminui em rampa desde o seu segundo extremo até a referida cavidade. Também é possível dispor uma configuração de agarração 65a diferente das anteriores, que em vez de ser introduzida na chaveta 6, seja exterior à mesma.

Outro exemplo de realização cuja disposição é análoga à descrita anteriormente, com a exceção de que aqui o corpo de retenção está alojado em um alojamento da chaveta em vez de em um alojamento do porta-dentes. Assim, o elemento de retenção fica disposto no referido alojamento de tal modo que o braço retrátil, na ausência de uma força externa, sobressai da chaveta enquanto os sulcos de guia e imobilização estão incorporados em pelo menos uma das referidas configurações de alojamento que definem a passagem. O sulco de guia está disposto em uma direção geratriz em uma parede interna da abertura, preferivelmente passante do porta-dentes. 0 sulco de retenção está disposto em uma direção circunferencial ou ligeiramente helicoidal em uma parede interna da abertura passante, no meio do caminho da mesma, com um primeiro extremo em conexão com o final do sulco de guia e um segundo extremo junto à cavidade para receber o elemento de retenção.

Nos exemplos de realização, a direção transversal Tl é substancialmente perpendicular à referida direção longitudinal D e substancialmente paralela à faca ou borda incidente da máquina. Entretanto, seria igualmente possível uma construção na qual a direção transversal Tl fosse substancialmente perpendicular à direção longitudinal D e substancialmente perpendicular à faca ou borda incidente da máquina.

Um perito na matéria será capaz de realizar diferentes alterações e variações sem sair do alcance da invenção como definido nas reivindicações anexadas. Por exemplo, as configurações de alojamento definidas no dente e no porta-dentes cooperam para formar duas passagens para duas chavetas retidas pelos respectivos elementos de retenção. Neste caso, as referidas duas passagens estariam formadas por dois pares de aberturas enfrentadas através de áreas opostas do corpo do porta-dentes e por certos pares de aberturas enfrentadas dispostos em cada uma das paredes superior e inferior do dente. É evidente que a aplicação do sistema de retenção no encaixe dente-porta-dentes pode ser realizada em outras posições além da descrita, podendo situar o mesmo em um alojamento vertical ou empregando duas chaveta em vez de uma. Outrossim, é evidente que o sistema de retenção objeto da presente invenção e as suas diferentes formas de realização podem ser empregados em outros encaixes não descritos.

Também é possível a utilização deste sistema de retenção em dentes e porta-dentes que não apresentem a estrutura do conjunto de encaixe objeto da presente solicitação.

Este conjunto de desgaste não é limitado à sua utilização em máquinas de terra, mas também é possível o seu emprego em máquina de dragagem como pode ser observado nas Figuras de 23 a 26, nas quais por motivos de construção é preferível a disposição da chaveta verticalmente.

Por outro lado, como pode ser observado nas Figuras 27 e 28, é possível empregar o descrito sistema de encaixe em qualquer conjunto de duas peças mutuamente encaixáveis, como um entredente 10 com um nariz 10a e uma ponta 101 com uma concavidade, estando o referido entredente 10 encaixado a um porta-dentes 2 por meio do nariz 21a do porta-dentes 20 e a concavidade do entredente. Por sua vez, o referido porta-dentes 20 é ligado à faca de uma concha de uma máquina para o movimento de terras ou similar por meio da sua parte posterior 25, 26.

Claims (24)

1. ELEMENTO DE DESGASTE (1) PARA SER CONECTADO A UM ADAPTADOR (2) , ligado, por sua vez, a um elemento de sujeição, do tipo que compreende um corpo com uma concavidade, cavidade ou caixa aberta (11) em uma parte traseira do mesmo para receber uma área proeminente ou nariz (21) que sobressai de uma parte dianteira (20) de um elemento adaptador (2), e pelo menos uma abertura (23) que comunica a referida concavidade (11) com o exterior para posterior introdução de uma chaveta, em que a concavidade, cavidade ou caixa aberta (11), conjugada com a área proeminente ou nariz (21) do adaptador (2), é simétrica com relação ao eixo vertical e compreende uma porção de embocadura (lld) definindo a abertura da concavidade (11) sendo que a concavidade (11) tem uma seção transversal decrescente que acaba em uma porção de fundo (11b) de seção transversal constínua, - caracterizado pela referida seção decrescente ser formada por duas seções sobrepostas decrescentes, uma de maior superfície que a outra, que coincidem em tamanho e forma na porção de fundo (11b) da concavidade e que na porção de embocadura (lld) a seção de menor superfície sobressai parcialmente pela parte inferior da seção de maior superfície, de modo que ao longo da longitude da concavidade (11) determinada entre a porção de embocadura (lld) e a porção de fundo (11b), a seção de menor superfície sobressalente pela parte inferior da seção de maior superfície é introduzida progressivamente dentro da seção de maior superfície até um ponto no qual fica oculta a referida seção de menor superfície no interior da seção de maior superfície, estando o referido ponto localizado antes de ou na porção de fundo (11b), - pelo menos duas superfícies de cravação (12) definidas pela união da sucessão de seções de menor superfície com a sucessão de seções de maior superfície, iniciando na porção de embocadura (lld) e se extendendo ao longo da concavidade.

2. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela concavidade (11) apresentar duas superfícies de cravação (12), que devido a sua configuração conjugada com a superfície do nariz (21) do elemento adaptador (2), permitem que: uma força aplicada sobre o elemento de desgaste (1) em uma direção transversal para abaixo crie nas superfícies de cravação (12) um componente de força na direção longitudinal de cravação do elemento de desgaste (1) ao elemento adaptador (2), o contato entre as superfícies de cravação (12) conjugadas impeça que o dente seja extraído do elemento adaptador (2) em uma longitude reta de extração, e o elemento de desgaste (1) seja retido pelo adaptador (2).

3. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelas seções de maior superfície e as seções de menor superfície serem substancialmente ovais ou elípticas, determinando na porção de embocadura (lld) um corpo de revolução semi-cônico na parte superior da concavidade (11) com relação ao eixo horizontal ou transversal e um corpo de revolução semi-cônico na parte inferior da concavidade (11) com relação ao referido eixo.

4. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha reta com uma inclinação variável entre 0 grau e 60 graus com relação ao eixo de simetria vertical do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2), determinando a secessão das infinitas seções um plano reto.

5. ELEMENTO DE DESGASTE (1) , de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha reta com uma inclinação variável entre 10 e 2 0 graus com relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou elemento adaptador (2).

6. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha reta com uma inclinação de 0 grau com relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1).

7. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação A, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante duas linhas retas que na sua prolongação para a parte superior e interior da concavidade (11) formam um ângulo agudo entre si.

8. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante duas linhas retas que na sua prolongação para a parte inferior e interior da concavidade '(11) formam um ângulo obtuso entre si.

9. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicações de 1 a 3, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha curva, determinando a sucessão das infinitas seções um plano curvo.

10. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha curva convexa com um raio de curvatura determinado.

11. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela união da seção de menor superfície com a seção de maior superfície ser realizada mediante uma linha curva côncava com um raio de curvatura determinado.

12. ELEMENTO DE DESGASTE (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por ser um dente para o emprego em máquinas para o movimento de materiais tais como terra ou pedras.

13. ELEMENTO ADAPTADOR (2) PARA SER CONECTADO A UM ELEMENTO DE SUJEIÇÃO, do tipo que compreende um corpo (20) com uma área proeminente ou nariz (21) que sobressai de uma parte dianteira para ser alojada em uma concavidade, cavidade ou caixa aberta (11) existente em uma parte posterior de um elemento de desgaste (1), dispondo o referido elemento adaptador (2) de meios de sujeição (25, 26) em uma parte posterior e pelo menos uma passagem (23) através da área proeminente (21) para a introdução de um pino, em que a referida área proeminente ou nariz (21) , conjugada com a concavidade (11) do elemento de desgaste (1), é simétrica com relação ao eixo vertical e compreender uma porção proximal (21d) de seção transversal decrescente que acaba em uma porção distai (21b), caracterizado por - a referida seção decrescente ser formada por duas seções sobrepostas decrescentes, uma primeira seção (27a) tendo uma série de superfícies de seção maior do que a segunda (27b), que coincidem em tamanho e forma na porção distai (21b) do nariz (21) , na porção proximal (21d) a segunda seção de menor superfície (27b) se sobressai parcialmente pela parte inferior da primeira seção de maior superfície (27a), de modo que ao longo da longitude do nariz (21) determinada entre a porção proximal (21d) e a porção distai (21b), a segunda seção de menor superfície (27b) se sobressai pela parte inferior da primeira seção de maior superfície (27a) no início da área proximal (21d) é introduzida progressivamente dentro da primeira seção de maior superfície (27a) até um ponto em que fica oculta a referida segunda seção de menor superfície (27b) no interior da primeira seção de maior superfície (27a), estando o referido ponto localizado antes de ou na porção distai (21b), - pelo menos duas superfícies de cravação (22) definidas pela união da sucessão de segundas seções de menor superfície (27b) com a sucessão de primeiras seções de maior superfície (27a) ao longo do nariz (21) a partir da porção proximal (21d) até a porção distai (21b).

14. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela área proeminente ou nariz (21) apresenta duas superfícies de cravação (22), que devido a sua configuração conjugada com a superfície da concavidade (11) do elemento de desgaste (1), permitir que: uma força aplicada sobre o elemento de desgaste (1) em uma direção transversal para baixo crie nas superfícies de cravação (22) um componente de força na direção longitudinal de cravação do elemento de desgaste (1) ao elemento adaptador (2) , o contato entre as superfícies de cravação conjugadas (22) impede que o elemento de desgaste (1) seja extraído do elemento adaptador (2) em uma longitude reta de extração, e o elemento de desgaste (1) seja retido pelo adaptador (2).

15. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com as reivindicações 13 e 14, caracterizado pelas seções de maior superfície (27a) e as seções de menor superfície (27b) serem substancialmente ovais ou elípticas, determinando na porção de embocadura (21a) um corpo de revolução semi-cônico na parte superior do nariz (21) com relação ao eixo horizontal ou transversal e um corpo de revolução semi-cônico na parte inferior do nariz (21) com relação ao referido eixo.

16. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com as reivindicações de 13 a 15, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a), determinante das superfícies de cravação (22), ser realizada mediante uma linha reta com uma inclinação variável entre 0 grau e 60 graus com relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2), determinando a secessão das infinitas seções um plano reto.

17. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante uma linha reta com uma inclinação variável entre 10 e 20 graus com relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou elemento adaptador (2).

18. ELEMENTO ADAPTADOR (2) , de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante linhas retas que na sua prolongação para a parte superior e interior do nariz (21) formam um ângulo agudo entre si.

19. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante linhas retas que na sua prolongação para a parte inferior e interior do nariz (21) formam um ângulo obtuso entre si.

20. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com as reivindicações de 13 a 15, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante uma linha curva, determinando a sucessão das infinitas seções duas superfícies de cravação (22) formadas por planos curvos.

21. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante uma linha curva convexa com um raio de curvatura determinado.

22. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pela união da seção de menor superfície (27b) com a seção de maior superfície (27a) ser realizada mediante uma linha curva côncava com um raio de curvatura determinado.

23. ELEMENTO ADAPTADOR (2), de acordo com as reivindicações de 13 a 22, caracterizado por ser um porta-dentes para o emprego em máquinas para o movimento de materiais tais como terra ou pedras.

24. CONJUNTO DE DESGASTE PARA SER CONECTADO A UM ELEMENTO DE SUJEIÇÃO, caracterizado por compreender: um elemento de desgaste (1), conforme definido em uma das reivindicações de 1 a 12, um adaptador (2), conforme definido em uma das reivindicações de 13 a 23, e um sistema de retenção que assegura a sujeição do elemento de desgaste no adaptador.