BRPI0604660B1

BRPI0604660B1 - Reparo para extremidades de eixo virabrequim

Info

Publication number: BRPI0604660B1
Application number: BRPI0604660-6A
Authority: BR
Inventors: Orlando Da Mota Pavan
Original assignee: Sabo Industria E Comercio De Autopeças S/A
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2020-12-15
Also published as: AT505273A1; HU0700660D0; DE102007048361B4; HUP0700660A3; BRPI0604660A8; BRPI0604660A2; HUP0700660A2; US20080086862A1; DE102007048361A1

Abstract

reparo para extremidades de eixo virabrequim. o presente resumo refere-se a uma patente de invenção para reparo, pertencente ao campo dos componentes de motores de combustão e que foi desenvolvido para recuperar as extremidades de eixos virabrequim de uma maneira prática e eficiente e compreendido, substancialmente: por um inserto (10), que é aplicado diretamente sobre a região danificada do eixo e formado essencialmente: por bucha cilíndrica (11); e por camada de borracha (12) de estabilização e vedação, vulcanizada no interior da bucha; dito reparo formado ainda: por um retentor adequado (20) disposto em tomo do inserto (10) e que veda contra a bucha (11) deste; e por dispositivo (30) de montagem e centralização do conjunto inserto retentor (10)-(20).

Description

[001] O presente relatório descritivo refere-se a um pedido de patente de invenção para reparo, pertencente ao campo dos componentes de motores de combustão e que foi desenvolvido para recuperar as extremidades de eixos virabrequim de uma maneira prática e eficiente.

[002] O sistema de lubrificação de um motor de combustão prevê o uso de óleo lubrificante. A contenção do óleo dentro do motor é feita por um sistema de vedação constituído por vários dispositivos de ve-dação, como retentores e outros. Os interstícios entre o bloco do motor e as extremidades do eixo virabrequim são vedados com retentores com lábios de borracha e/ou PTFE, que vedam diretamente contra a superfície do eixo. Ocorre que, ao longo do tempo do uso do motor e com o atrito dos lábios contra o eixo, formam-se ranhuras, que danificam o eixo e favorecem o surgimento de vazamentos de óleo lubrificante.

[003] Para superar isso já existem soluções, dentre as quais o em-prego de postiços metálicos, que são aplicados sobre os trechos da-nificados do eixo. Ocorre que essa solução é tecnicamente compli-cada e cara, envolvendo inclusive operação de usinagem.

[004] Outro inconveniente dessa solução consiste no fato de deman-dar tempo relativamente longo para ser executada, durante o qual o motor não pode ser usado.

[005] Assim, o objetivo da presente patente de invenção é prover um reparo para recuperar as extremidades de eixo virabrequim, que su-pere os problemas dos meios normalmente usados para esse fim.

[006] Outro objetivo é prover um reparo que além de superar o pro-blemanão seja por isso de construção ou fabricação com níveis de complexidade que o tome desinteressante em face das soluções usu-ais.

[007] Outro objetivo é prover um reparo de custo adequado.

[008] Tendo em vista, portanto, os problemas acima referidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos relacionados, foi desenvolvido o reparo para recuperação de extremidades de eixo virabrequim, objeto da presente patente de invenção, o qual é um kit compreendido, essencialmente: por um inserto em forma substancial de bucha cilíndrica, que é aplicada diretamente sobre a região danificada do eixo e dotado de uma camada interna de borracha; por um retentor adequado para vedar contra o inserto; e por dispositivo de montagem e centralização do inserto e retentor, que usa os próprios parafusos do motor na montagem.

[009] Essa forma de reparar o eixo virabrequim soluciona o problema verificado com as formas usuais devido ser de montagem extrema-mente mais simples que estas.

[010] Essa facilidade deve-se, sobretudo, ao fato de que a camada de borracha interna ao inserto é formada por um trecho que atua como um “convite” para a montagem e um trecho que fica disposto com interferência sobre a região danificada do eixo, promovendo a fixação e vedação.

[011] Por outro lado, a previsão do dispositivo de montagem e cen-tralização e o fato de este utilizar os próprios parafusos do motor para montagem, atuam também no sentido de facilitar e de garantir a pre-cisão do reparo, evitando a necessidade de pancadas com martelo como nos sistemas atuais.

[012] Outra vantagem do presente reparo é ter construção e fabrica-ção tecnicamente simples, que se refletem favoravelmente no seu custo final relativamente a outras soluções.

[013] O desenho anexo refere-se ao reparo para recuperação de ex-tremidades de eixo virabrequim, objeto da presente patente, reparo esse, a título de exemplo, numa versão destinada a ser usada na extremidade do eixo que tem montado o volante e a qual é vedada com um sistema integrado de vedação; dito reparo é visto em uma figura 1, em corte e com a indicação durante a montagem na extre-midade danificada do eixo.

[014] Conforme ilustra a figura acima mencionada, o reparo, objeto da presente patente de invenção, destina-se à recuperação de extre-midades de eixo virabrequim 1 de motores de combustão de uso au-tomotivo ou estacionário, danificadas pela pressão do retentor contra as mesmas. No exemplo ilustrado e usado para suportar a descrição do presente invento, a extremidade do eixo virabrequim é aquela em que vem montado o volante (não ilustrado) e dotada de furos longitu-dinais 2 receptores dos parafusos de fixação do volante. Nesse exemplo, a vedação original é feita através de sistema integrado de vedação compreendido, essencialmente: por um flange 3 que fica montado através de parafusos no bloco do motor 4 e que tem montada uma junta (não ilustrada) de vedação entre o flange e o bloco e um retentor que veda contra a extremidade do eixo. Todavia, deve ficar subtendido que o presente reparo pode ter características para ser montado na extremidade oposta do eixo virabrequim e com ou- tros sistemas de vedação do interstício entre o eixo e o bloco do motor.

[015] Assim, tem-se que dito reparo é um kit compreendido, substan-cialmente: por um inserto 10, que é aplicado diretamente sobre a re-gião danificada do eixo e formado essencialmente: por bucha metá-licacilíndrica 11; e por camada de borracha 12 vulcanizada no interior da bucha, que atua como um meio de estabilização na superfície da-nificada do eixo e de vedação; por um retentor adequado 20 disposto em tomo do inserto 10 e que veda contra a bucha 11 deste; e por dispositivo 30 de montagem do conjunto inserto retentor 10-20 e de centralização do conjunto flange 3 e que utiliza os próprios parafusos 6 do motor na montagem auxiliados por duas porcas 5.

[016] Detalhando, a camada de borracha 12 da bucha 11 tem 15 a 30mm de comprimento e é formada por dois trechos em continuidade um do outro: Primeiro trecho cônico de menor espessura 12’ disposto na extremidade da bucha 11a partir da qual esta é aplicada no eixo 1, com superfície lisa e destinado a atuar como um “convite” para a montagem; e Segundo trecho de maior espessura 12” destinado a ficar disposto sobre o trecho danificado (sulcado) do eixo 1; dito se-gundo trecho 12” da camada de borracha tem espessura média da ordem de 0,7mm e sua superfície externa, que fica em contato com a superfície danificada do eixo 1, é dotada de ranhuras concêntricas 13, destinadas a acomodação da camada de borracha sobre a superfície danificada durante a montagem.

[017] A bucha metálica 11 tem comprimento de 15 a 30mm e espes-sura da ordem de 0,75 a 2,00 mm e sua superfície externa é “sem erros de forma”, tais como riscos, rupturas, rugas ou outros, a fim de que o retentor 20 possa vedar contra a mesma de maneira eficiente e sem ser danificado. A superfície “sem erros de forma” é conseguida através de um processo de conformação da bucha cujos parâmetros e procedimentos são determinados de modo a obter-se a geometria desejada para a mesma e evitar a formação de “erros de forma”.

[018] O retentor 20 é de tipo formado essencialmente: por uma car-caça anelar 21 que é fixada por interferência em superfície em tomo da extremidade do eixo a ser reparada; e por lábios de vedação 22 de material de tipo borracha e/ou PTFE, que vedam contra a bucha 11. Os lábios de vedação 22 têm comprimento radial ligeiramente menor que os dos retentores que vedam diretamente contra o eixo, a fim de compensar o espaço radial ocupado pelo conjunto do inserto 10 em tomo do eixo, de modo que ditos lábios ajustem-se e atuem com eficiência no espaço definido entre este último e a superfície no em tomo do eixo 1.

[019] O dispositivo de montagem e centralização 30 tem forma subs-tancial de um disco dotado substancialmente de três regiões concên-tricas:região central 31 de ajuste no eixo e de posicionamento axial do conjunto inserto retentor 10-20; região intermediária 32 de compressão axial do conjunto inserto retentor 10-20; e região periférica 33, que colabora também na definição da posição axial do conjunto inserto retentor 10-20 no eixo.

[020] A região central 31 é definida por um trecho radial 31’ e por um trecho axial 31” periférico àquele, de diâmetros adequados para ajus-tarem-se e poderem deslizar no em tomo da extremidade do eixo; dito trecho radial 31’, pelo menos quando o reparo destina-se à recu- peração da extremidade do eixo do lado do volante, conforme ilustra-ção anexa, é provido de furos 31”’ em correspondência aos furos ros-cados do eixo receptores dos parafusos de fixação do volante.

[021] A região intermediária 32 é constituída substancialmente por uma dobra prolongada do trecho axial 31”, que avança axialmente em relação a este na direção do motor, dotada de extensão radial adequada para introduzir-se no interstício definido entre a extremidade do eixo 1 a ser reparada e uma superfície do flange do sistema integrado de vedação ou do bloco do motor; dita dobra define, pelo menos, primeira 32’ e segunda 32” superfícies de compressão contra o inserto 10 e o retentor 20, respectivamente.

[022] O trecho periférico 33 é um flange estendido do trecho interme-diário 32 com extensão radial suficiente para contatar com região ad-jacente ao interstício em tomo do eixo, no caso o flange do sistema integrado de vedação; dito trecho periférico 33 fica disposto numa posição axial no dispositivo de montagem 30 adequada para quando encostar no flange do sistema de vedação integrado ou no bloco do motor o inserto 10 e o retentor 20 estarem posicionados sobre o trecho danificado do eixo 1 a ser reparado.

[023] Quando o reparo a ser feito é na extremidade do eixo do lado do volante, vedada por um sistema integrado de vedação, conforme o presente exemplo mostrado na figura anexa, o reparo é usado substancialmente da seguinte maneira.

[024] Detectado o dano do eixo virabrequim, desmonta- se o conjunto do volante e o sistema integrado de vedação. Com auxílio de dispo-sitivo adequado (não ilustrado) monta-se o conjunto inserto retentor 10-20 dentro da abertura do flange do sistema integrado de vedação 3, formando um conjunto composto pelo flange do sistema integrado de vedação 3, retentor 20 e inserto 10. Após montar um junta nova (não ilustrada) no flange 3 do sistema integrado de vedação monta- se esse conjunto (flange + retentor + inserto) na extremidade do eixo virabrequim até o flange 3 encostar no bloco do motor 4 e fixa-se o flange neste com pelo menos dois parafusos opostos sem dar o aperto final. Ato contínuo, aplicam-se duas porcas 5, que acompa-nhamtambém o kit, em dois parafusos 6 de fixação do volante no eixo 1, que se apresentam nesse instante desmontados deste último. Em seguida, monta-se o dispositivo de montagem e centralização 30 na extremidade do eixo 1 e contra o conjunto inserto retentor 10-20 e aplicam-se os parafusos e porcas 5-6 em furos 2 dispostos em po-sições opostas no eixo 1. Em seguida, enroscam-se as porcas 5 al-ternadamente passo a passo, as quais encostam contra o dispositivo de montagem e centralização 30 que desliza ao longo da extremidade do eixo, empurrado o conjunto inserto e retentor 10-20 até que o trecho central 31 do dispositivo 30 encosta no eixo, limitando o avanço e dispondo o reparo sobre a região danificada do eixo. Desmonta-se o dispositivo 30, acaba-se de montar o flange do sistema de vedação integrado 3 no bloco do motor 4 e monta-se o volante.

[025] Dentro da construção básica, acima descrita, o reparo, objeto do presente patente, pode apresentar modificações relativas a mate-riais,dimensões, detalhes construtivos e/ou de configuração funcional e/ou ornamental, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada. [026] Dentro disso, como já foi dito, o reparo pode ter suas partes com configurações adequadas para ser usado na extremidade do eixo virabrequim que contém o volante ou na extremidade oposta, extremidades essas vedadas por um sistema integrado de vedação ou por outros sistemas de vedação.

Claims

1) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, caracterizado: por um inserto (10), que é aplicado diretamente sobre a região danificada do eixo e formado essencialmente: por bucha cilíndrica (11) ; e por camada de borracha (12) de estabilização e vedação, vulcanizada no interior da bucha; dito reparo formado ainda: por um retentor adequado (20) disposto em tomo do in- serto (10) e que veda contra a bucha (11) deste; e por dispositivo (30) de montagem e centralização do conjunto inserto retentor (10)-(20).

2) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1, caracterizado pela camada de borracha (12) da bucha (11) ser formada por dois trechos em continuidade um ao outro: Primeiro trecho, cônico, de menor espes-sura (12)’ de “convite” para a montagem, disposto na extremidade da bucha (11) a partir da qual esta é aplicada no eixo (1) e com superfície lisa; e Segundo trecho de maior espessura (12)” que fica disposto so-bre o trecho danificado do eixo (1) dotada de ranhuras concêntricas (13), de acomodação durante a montagem.

3) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1 ou 2, caracterizado pela camada de borracha (12) ter 15 a 30mm de comprimento e o seu se-gundo trecho (12)” espessura média de cerca 0,7mm.

4) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1, caracterizado pela bucha (11) ser obtida por processo de conformação que permita que sua su-perfície externa seja “sem erros de forma”, tais como riscos, rupturas, rugas ou outros.

5) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1 ou 4, caracterizado pela bucha (11) ter comprimento de 15 a 30mm e espessura da ordem de 0,75 a 2,00 mm.

6) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1, caracterizado pelo retentor (20) ser de tipo formado essencialmente: por carcaça anelar (21) que é fixada por interferência em superfície em tomo da extremidade do eixo a ser reparada; e por lábios de vedação (22), que vedam contra a bucha (11) e com comprimento radial selecionado para ajustarem-se e atuarem com eficiência no espaço definido entre inserto (10) e a superfície no em tomo do eixo (1).

7) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABRE- QUIM”, de acordo com a reivindicado em 1, caracterizado pelo dis-positivo de montagem e centralização (30) ter forma substancial de disco dotado substancialmente de três regiões concêntricas: região central (31) de ajuste no eixo e de posicionamento axial do conjunto inserto retentor (10)-(20); região intermediária (32) de compressão axial do conjunto inserto retentor (10)- (20); e região periférica (33), que colabora na definição da posição axial do conjunto inserto retentor (10)-(20) no eixo.

8) - “REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM”, de acordo com a reivindicado em 1 ou 7, caracterizado pela região central (31) ser definida por um trecho radial (31)’ e por um trecho axial (31)” periférico àquele, de diâmetros adequados para ajustarem-se e poderem deslizar no em tomo da extremidade do eixo; dito trecho radial (31)’, pode ser provido de furos (31)’” em correspondência aos furos do eixo receptores dos parafusos de fixação do volante e o tre-cho axial 31” tem altura adequada para determinar a posição do con-junto inserto retentor (10)-(20) sobre a região do reparo; a região in-termediária (32) é uma dobra prolongada do trecho axial (31)”, que avança axialmente em relação a este na direção do motor, dotada de extensão radial adequada para introduzir-se no interstício em tomo do eixo (1) e que define, pelo menos, primeira (32)’ e segunda (32)” su-perfícies de compressão contra o inserto (10) e o retentor (20), res-pectivamente; e trecho periférico (33) é um flange estendido do trecho intermediário (32), com extensão radial suficiente para contatar com região adjacente ao interstício em tomo do eixo (1) e disposto numa posição axial no dispositivo de montagem (30) adequada para posici-onar o conjunto inserto retentor (10)-(20) na região do reparo.