BRPI0621902A2 - dente para ser conectado a um adaptador por meio de um sistema de retenção, adaptador para ser acoplado com um dente e conjunto de dente e adaptador para ser conectado a uma draga - Google Patents

Abstract

DENTE PARA SER CONECTADO A UM ADAPTADOR POR MEIO DE UM SISTEMA DE RETENçãO , ADAPTADOR PARA SER ACOPLADO COM UM DENTE E CONJUNTO DE DENTE E ADAPTADOR PARA SER CONECTADO A UMA DRAGA O dente e o adaptador para máquinas de drenagem objetos da presente invenção referem-se a um dente ou um membro de desgaste que , unido a um adaptador ou a um dente ou um membro de desgaste que, unido a um adaptador ou a um membro do adaptador , cria um conjunto cuja a finalidade é aprofundar e limpar os leitos de portos , rios , canais, etc., removendo lama, pedras, areia, etc., dos membros, e os adaptadores são unidos às pás das hélices e desse modo formam a cabeça cortadora da máquina de dragagem. As características construtivas do acoplamento entre o dente e a barra do dente ou adaptador permitem fazer o melhor uso do material de corte do dente e um substituição simples e rápida dos mesmos no adaptador, entre outras vantagens.

Description

DENTE PARA. SER CONECTADO A UM ADAPTADOR POR MEIO DE UM SISTEMA DE RETENÇÃO, ADAPTADOR PARA SER ACOPLADO COM UM DENTE E CONJUNTO DE DENTE E ADAPTADOR PARA SER CONECTADO A UMA DRAGA

Objetivo da Invenção

O dente e o adaptador para máquinas de dragagem objetos da presente invenção referem-se a um dente ou um membro de desgaste que, unido a um adaptador ou a um membro do adaptador, cria um conjunto cuja finalidade é aprofundar e limpar os leitos de portos, rios, canais, etc., removendo lama, pedras, areia, etc., dos mesmos, e os adaptadores são unidos às pás das hélices e desse modo formam a cabeça cortadora da máquina de dragagem.

A máquina de dragagem, ou draga, permite a escavação, o transporte e a deposição de material que fica localizado sob a água, e ela pode consistir em máquinas mecânicas ou hidráulicas, em que as máquinas mecânicas são utilizadas com membros de corte, dentes ou pás para o seu uso em terreno compacto.

O dente e o adaptador, objetos da presente invenção, se prestam preferivelmente ao uso nas máquinas de dragagem que têm uma cabeça cortadora de sucção do tipo que enquanto ao mesmo tempo escava o terreno sob a água, o material solto é sugado por uma bomba e transportado através de uma tubulação a algum outro lugar.

Estado da Técnica

Os sistemas de dente e adaptador ou adaptadores são conhecidos no estado da técnica para sua aplicação em operações de dragagem. O objetivo principal das ditas operações é a remoção do material dos leitos marinhos ou de rios, e para fazer isto é comum a utilização de barcos de dragagem incluindo uma draga ou máquina de dragagem em que os vários dentes são arranjados e por sua vez conectados às barras de dentes ou adaptadores.

0 documento de patente norte-americana US-3349548-B descreve um sistema de dente e adaptador unidos um ao outro por meio de uma cinta elástica de maneira tal que se tal cinta for mal arranjada, o sistema inteiro é alterado quanto à sua montagem correta. Ele também tem somente uma área de contato entre o dente e o adaptador, que afeta negativamente a distribuição das tensões.

Também um outro documento de patente norte- americana US-4642920-B descreve um sistema de dente e adaptador unido um ao outro por meio de um sistema de retenção formado por um pino, em que a área onde o pino é abrigado é facilmente acessada pela sujeira, tornando a sua remoção subseqüente difícil. Este sistema apresenta dificuldade em absorver as tensões e cargas de torção e de flexão, gerando uma forte reação de alavanca no sistema. Tal como com o documento de patente precedente, há poucas superfícies de contato entre o dente e o adaptador.

0 documento de patente espanhola número ES-2077412- A descreve um conjunto de dente e adaptador composto de três partes que requerem o uso de dois sistemas de fechamento. O fato de ter três partes complica o sistema inteiro porque requer um número maior de partes de reposição e três sistemas de fechamento, um dos quais requer o uso de um martelo ao passo que os outros dois sistemas de fechamento são formados por meio de solda, tornando as tarefas de substituição dos mesmos, longas e complexas.

As soluções que existem no estado da técnica para as máquinas de dragagem máquinas têm, entre outros, os seguintes inconvenientes:

- Os dentes são membros sólidos de maneira tal que o material dos ditos membros não é otimizado para as funções para as quais ele foi projetado. Um outro inconveniente da utilização de dentes sólidos conhecidos no estado da técnica é que eles são mais difíceis de manipular devido ao seu peso.

- Os dentes utilizados no estado da técnica para a mesma aplicação são maiores, requerendo mais espaço para a armazenagem dos mesmos.

- Os travamentos entre o dente e o adaptador conhecidos no estado da técnica têm um membro de retenção ou um pino vertical que assegura a fixação entre o dito dente e o adaptador durante a operação dos mesmos. Quando o dente se desgasta, é necessária a sua substituição e, para essa finalidade a cabeça cortadora é retirada da água e tem normalmente material do leito aquático onde está funcionando aderido à parte inferior dos dentes e dos adaptadores. 0 dito pino é normalmente removido ao golpear o dito pino na parte superior e ao removê-lo através da parte inferior do conjunto de dente-adaptador, o que faz freqüentemente com que o pino caia na água (uma vez que o dente é trocado acima da água) impedindo a sua recuperação. Do mesmo modo, o fato que há um material aderido à parte inferior do conjunto de dente- adaptador torna difícil a remoção do pino mencionado porque impede que o pino saia de seu invólucro. Além disso, é comum que o pino seja perdido quando é inserido na massa do material aderido ao conjunto e subseqüentemente cai na água.

- Devido à configuração dos travamentos que existem no estado da técnica, os dentes são excessivamente grandes, gerando travamentos longos, com menos força no dente, um volume ocupado maior e um aumento da distância da cabeça cortadora à pá, o que reduz o desempenho do dente e do conjunto.

0 adaptador não tem do mesmo modo nenhuma proteção adicional além da proteção fornecida pelo dente e é afetado pelos materiais soltos devido à ação do dente e dos golpes contra o adaptador, causando danos e desgaste do mesmo.

Descrição da Invenção A invenção descreve um dente com uma parte de desgaste dianteira e uma parte projetada traseira ou nariz projetado para ser abrigada dentro de uma concavidade arranjada no corpo de um adaptador e um conjunto formado por ambas as máquinas de dragagem, ambos os membros que são unidos um ao outro por meio de um sistema de retenção pref erivelmente sem martelo e pref erivelmente do tipo vertical, isto é, sem a necessidade de usar martelos ou sem ter que golpear o pino que une ambos os membros um ao outro. O adaptador é unido à pá da cabeça cortadora da máquina de dragagem na extremidade oposta à concavidade por meio de um acoplamento adaptado para tal finalidade.

O objetivo da presente invenção é um dente, um adaptador e o conjunto formado por ambos, aplicado preferivelmente à maquinaria de dragagem, permitindo o desgaste ideal do material da ponta do dente e o acoplamento entre o dente e o adaptador. Estes objetivos da invenção são atingidos devido a uma construção particular das superfícies de contato entre ambos os membros, permitindo que a força de aperto seja produzida perto da força (carga) de maneira tal que o componente horizontal da reação traseira seja maior e, portanto, a força de auto-aperto também seja maior uma vez que o dente é empurrado de encontro ao adaptador.

Em operações de dragagem, o dente deve ser substituído no barco de dragagem real, isto é, no local de trabalho ou na área de operações, geralmente na água e trabalhando diretamente na cabeça cortadora que contém os adaptadores, ou barra do dente, e os dentes. As ditas operações são executadas pelos operários no dito barco, isto é, no local de trabalho, longe das oficinas de manutenção com as conveniências e ferramentas apropriadas para executar idealmente estes tipos de operações. Por esta razão, todos os componentes mencionados podem ser acoplados com membros e pinos de fixação de modo que as operações de substituição sejam simples, sem um número excessivo de ferramentas e prevenindo o uso de equipamento complexo.

Um outro objetivo da presente invenção é a apresentação, além ao conjunto de dente-adaptador, de um dente bem como um adaptador que, devido à sua configuração, permitem uma distribuição das tensões que favorece a retenção do dente no adaptador e a redução das tensões às quais o sistema de retenção, e especificamente o seu pino, é submetido. A configuração do dente e do adaptador também pode ser utilizada fora das operações de dragagem, de maneira tal que o adaptador ou a barra do dente possam ser conectados à caçamba de uma máquina escavadora ou algo do gênero para trabalhos na margem.

O dente e o adaptador, objetos da presente invenção, têm superfícies de contato e características construtivas que permitem que o acoplamento entre ambos os membros aumente o desempenho do acoplamento, particularmente a eficiência de cada dente, melhorando desse modo a eficiência da máquina de dragagem.

O dente é composto de duas partes diferentes, uma primeira parte de desgaste, que é a parte que age no terreno e é sujeita à erosão devido ao terreno, e uma segunda parte ou nariz, que é a parte que é inserida em um invólucro arranjado para tal finalidade no adaptador, formando o travamento do sistema, e sujeita às reações e às tensões geradas pelo trabalho do dente no terreno. 0 dito nariz é formado por um corpo base inferior e um apêndice integrado na superfície superior do dito corpo base inferior, e uma de suas extremidades é livre e a extremidade oposta ao dito nariz é unida à parte de desgaste. 0 distanciamento entre a parte de desgaste e o nariz é determinado pelas superfícies superiores do apêndice e pela superfície inferior do corpo base inferior que, depois de ter alcançado uma altura máxima da extremidade livre do nariz, convergem para a ponta do dente, de maneira tal que a .linha de união de ambas as superfícies fica localizada no lado da parte de desgaste do dente e na frente da linha da altura máxima do nariz.

A seção vertical longitudinal do nariz varia ao longo do seu comprimento, e tem na sua extremidade livre uma seção transversal com vértices arredondados. A área em seção transversal do nariz aumenta gradualmente à medida que o nariz se aproxima da extremidade para ser unido à parte de desgaste do dente, especificamente até que uma altura máxima seja alcançada entre o lado inferior do corpo base e o lado superior do apêndice do corpo base. Depois deste ponto, a área em seção transversal do nariz começa a diminuir até que a superfície superior do apêndice cruza com a superfície inferior do corpo base.

A dita seção pode ter formas diferentes, tais como formas elípticas, trapezoidais ou retangulares, mas tem pelo menos quatro lados.

O apêndice localizado na parte superior do nariz, e cuja seção transversal trapezoidal é mais estreita do que a seção da base do nariz, é centralizado com respeito a esta última. A altura do dito apêndice é preferivelmente nula em uma área perto da extremidade livre do nariz (embora seja possível que o apêndice tenha uma determinada altura na dita extremidade livre) e tal altura aumenta gradualmente até alcançar o dito ponto de altura máxima antes de diminuir outra vez. Os lados laterais das seções transversais sucessivas do apêndice e o lado superior das seções transversais sucessivas do corpo base do nariz do dente formam um ângulo que varia, devido a questões de manufatura, entre 45° e um ângulo de menos de 180°, preferivelmente entre 45° e 135°. Ainda mais preferivelmente, o ângulo é maior do que 90°, de maneira tal que a base inferior do apêndice é maior do que a base superior, embora o oposto também seja possível, isto é, o ângulo é menor do que 90°.

O nariz tem analogamente pelo menos uma primeira área de contato com a superfície interna do invólucro do adaptador, e tal área de contato é formada pelas duas superfícies superiores da base do nariz que ficam localizadas em ambos os lados do apêndice do nariz do dente. A característica principal desta primeira área de contato é que ela provê o auto-aperto do dente no adaptador.

Devido à proximidade destas superfícies com a ponta do dente, isto é, o ponto de aplicação da força produzida durante o trabalho do dente no terreno, fazer com que as reações nas ditas superfícies sejam maiores e, portanto, as forças de auto-aperto (componentes das ditas reações) também são maiores.

O nariz tem uma segunda área de contato com o adaptador, e esta área de contato fica localizada na superfície inferior da base do nariz, na área perto da sua extremidade livre.

O adaptador também é composto de duas partes: em uma extremidade ele tem uma configuração que pode variar dependendo do tipo de maquinaria à qual ele é conectado, isto é, uma cabeça cortadora de uma máquina de dragagem, ou à caçamba de uma máquina de escavação, ao passo que na extremidade oposta tem uma concavidade e um invólucro ou uma cavidade destinados a receber o nariz do dente. A configuração interna das superfícies da concavidade ou do invólucro do adaptador para receber o dente é complementar àquela do nariz do dente, assegurando desse modo um acoplamento perfeito entre ambos os membros.

Para o acoplamento entre o dente e o adaptador, ambas as partes têm pref erivelmente um furo ou um furo passante da parte superior do adaptador, atravessando o nariz do dente, e rumo à parte inferior do adaptador. Um pino preferivelmente com superfícies de rotação e com um sistema de retenção preferivelmente sem martelo (que não requer golpes com um martelo ou um malho para ser inserido ou removido) , ajudando na troca dos dentes no adaptador, será inserido no dito invólucro.

0 acoplamento da parte traseira ou nariz do dente na concavidade ou no invólucro do adaptador é devido à conjunção dos planos que definem as superfícies de travamento descritas. Um efeito de aperto ou esmagamento entre o dente e o adaptador também é obtido por meio dos ditos planos quando uma tensão é aplicada perpendicularmente à ponta de desgaste do dente e para cima, e esta é a situação de funcionamento normal dos dentes em uma cabeça cortadora de uma máquina de dragagem.

Devido a este sistema de travamento, o pino é submetido a menos tensões do que em sistemas de travamento convencionais, uma vez que o sistema de dente-adaptador é apertado quando é submetido a cargas verticais ascendentes na ponta do dente, liberando as tensões no sistema de retenção e seu pino e, portanto, permitindo o desenho de pinos do sistema de retenção com um tamanho e uma seção menores, uma vez que são submetidos a menos tensões, desse modo reduzindo a deterioração ou o desgaste do pino e permitindo a sua reutilização.

Com a configuração descrita do acoplamento, as superfícies de contato entre o dente e o adaptador ficam mais perto da ponta operacional do dente do que em acoplamentos conhecidos. Isto reduz o efeito da alavanca criado entre o dente e o adaptador, e as tensões às quais o conjunto é submetido, incluindo o sistema de fixação ou retenção, também são reduzidas, reduzindo desse modo a deterioração ou o desgaste. A redução das tensões da alavanca no dente permitem reduzir as dimensões do nariz do dito dente, e, além disso, devido à sua geometria, a seção resistente da projeção traseira ou nariz diminui na direção da sua extremidade livre, de maneira tal que os momentos de flexão na dita área, causados pela carga na ponta do dente, diminuem e, portanto, os momentos maiores ficam localizados no ponto onde a seção resistente é maior. A redução das dimensões totais do sistema também permite, portanto, reduzir a altura do travamento, desse modo provendo um sistema mais profundamente penetrante.

O dente objeto da invenção, juntamente com o adaptador, permite a otimização do material de desgaste, isto é, que o uso do material arranjado na parte de desgaste dianteira do dente, que é a parte que age diretamente no terreno, seja otimizado. A dita otimização é obtida ao reduzir o material da ponta do dente que não vai ser utilizada até um mínimo. O material que faz parte da ponta do dente, ou ponta de desgaste, e que então não é desgastada, é um material foi pago, mas então não utilizado para a sua finalidade. 0 material da ponta do dente é otimizado porque a ponta foi desenhada de acordo com a inclinação da superfície superior do apêndice do nariz, a qual é paralela à linha do desgaste do dente, desse modo empregando a quantidade maior possível de material na ponta do dente antes de ser substituído por um dente novo.

Devido a esta configuração do acoplamento de dente- adaptador, e levando em consideração o fato que as operações de dragagem são executadas "às cegas" pelo usuário, a ponta do dente deve ser completamente desgastada, o material de desgaste não utilizado sendo mínimo, antes que a barra do dente comece a se tornar desgastada, uma vez que, se isto ocorrer, causa um inconveniente sério em termos de tempo e de recursos financeiros, uma vez que não somente o dente mas também o adaptador tem que ser substituído. É necessário levar em consideração o fato que o tempo de desgaste dos dentes também depende das rotações às quais a cabeça cortadora opera, do material no qual está operando, e é difícil predizer a vida útil dos dentes. Também acontece que, uma vez que o dente esteja desgastado, e antes que a barra do dente comece a ser desgastada devido à ação da direção no terreno, o usuário percebe as vibrações aumentadas, as quais o avisam que a ponta do dente já foi consumida. A dita vibração é devida ao fato que, à medida que o dente desgasta gradualmente, a seção do mesmo aumenta gradualmente, a seção de ataque do dente no terreno é, portanto, cada vez maior, causando a vibração mencionada, uma vez que a seção ideal para a penetração foi consumida, de maneira tal que, quando a seção inteira da ponta de ataque tiver sido consumida e a barra do dente for alcançada, a dita vibração é muito grande, avisando os operadores que é necessário substituir o dente.

Um outro objetivo da invenção consiste no fato que o dente pode ter, entre a parte de desgaste dianteira e o nariz para o acoplamento ao adaptador, de acordo com os planos inclinados previamente definidos, uma projeção ou flange ou aro perimetral, cuja finalidade principal consiste em proteger a área de contato entre o dente e o adaptador do material solto durante a sua operação de dragagem. O dito aro também executa três funções no acoplamento:

- protege o adaptador contra desgaste através dos defletores nas áreas superior e inferior e que foram projetadas para redirecionar o fluxo de material solto, impedindo que tal material esfregue ou bata de encontro ao adaptador e, portanto, impedindo o desgaste do mesmo,

- impede que o material solto entre no travamento, agindo como um plugue e também reduzindo a entrada de material no sistema de fixação ou retenção, e - faz contato com o adaptador após um desgaste prolongado através de reténs localizados nas áreas superior e inferior, em que os ditos reténs são mais grossos para resistir a tensões maiores às quais ele é submetido quando o contato com o adaptador for feito, determinando uma terceira área de contato entre o dente e o adaptador.

0 dito aro pode ter espessuras variáveis ao longo de seu comprimento dependendo das tensões às quais ele é submetido durante o trabalho do acoplamento. Especificamente, o dito aro tem as áreas mais grossas em sua área superior e inferior, de maneira tal que, quando o contato é feito, as reações da barra do dente no aro exercem um componente que se opõe diretamente à força aplicada (Fc) . Além disso, a área média do aro tem uma curva na direção da ponta do dente que se adapta à forma do travamento, de acordo com o paralelismo aos planos Sele permitindo que as áreas de contato fiquem mais perto da ponta do dente, e esta área é o lugar onde ficam localizadas as áreas de contato principais, localizadas perto da dita ponta para reduzir também o efeito de alavanca. As ditas áreas centrais têm menos espessura do que nas áreas superior e inferior.

Um outro objetivo da invenção é um dente cujo nariz é oco, de maneira tal que a quantidade de material que é desgastado é reduzida.

Descrição Detalhada dos Desenhos

Para complementar a descrição que está sendo feita e para a finalidade de ajudar a compreender melhor as características da invenção, de acordo com uma realização prática preferida da mesma, um jogo de desenhos é anexado como parte integrante da dita descrição, os quais mostram o seguinte com um caráter ilustrativo e não limitador:

a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um dente sem aro e um adaptador antes de seu acoplamento; a Figura 2 ilustra uma vista em elevação lateral de um dente sem aro e um adaptador antes de seu acoplamento;

a Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um dente sem aro;

a Figura 4 ilustra uma vista em elevação traseira de um dente sem aro;

a Figura 5 ilustra uma vista em elevação lateral de um dente sem aro;

a Figura 6 ilustra uma vista de planta de um dente sem aro;

a Figura 7 ilustra uma vista em elevação lateral de um dente sem aro que mostra os planos inclinados Sei;

a Figura 8 ilustra uma vista em elevação lateral de um dente com um aro;

a Figura 9 ilustra uma vista em elevação dianteira de um dente com um aro;

a Figura 10 ilustra uma vista de planta de um dente com um aro;

a Figura 11 ilustra uma seção transversal de um dente sólido com um aro;

a Figura 12 ilustra uma vista de seção transversal de um dente sem aro oco;

a Figura 13 ilustra uma vista em elevação lateral de um dente sem aro;

a Figura 14 ilustra uma seção, de acordo com Y-Y, do dente sem aro oco da Figura 13;

a Figura 15 ilustra uma seção, de acordo com Z-Z, do dente sem aro oco da Figura 13;

a Figura 16 ilustra uma seção, de acordo com AC-AC, do dente sem aro oco da Figura 13.

a Figura 17 ilustra uma seção, de acordo com AA-AA, do dente sem aro oco da Figura 13;

a Figura 18 ilustra uma seção, de acordo com AB-AB, do dente sem aro oco da Figura 13;

a Figura 19 ilustra uma seção, de acordo com AE-AE, do dente sem aro oco da Figura 13;

a Figura 20 ilustra uma vista em perspectiva de um adaptador;

a Figura 21 ilustra uma vista de um adaptador; a Figura 22 ilustra uma vista traseira de um adaptador;

a Figura 23 ilustra uma seção, de acordo com AB-AB, do adaptador da Figura 22, mostrando os planos inclinados SA e IA;

a Figura 24 ilustra uma vista de um dente sem aro e de um adaptador acoplados um ao outro;

a Figura 25 ilustra uma seção, de acordo com AE-AE, do acoplamento entre um dente sólido sem aro e um adaptador mostrados na Figura 24;

a Figura 26 ilustra um dente sem aro e um adaptador acoplados um ao outro mostrando as forças às quais o conjunto pode ser submetido, e suas reações;

a Figura 27 ilustra um dente sem aro em que o apêndice do nariz do dito dente tem uma determinada altura ao longo de seu comprimento inteiro.

Descrição de uma Realização Preferida Conforme observado na Figura 1, o objeto da invenção do presente pedido, o dente e o adaptador de dragagem, são formados por um dente intercambiável 10, um adaptador 20 acoplado a uma pá de uma cabeça cortadora de uma máquina de dragagem, e um membro de retenção 30 responsável por assegurar a conexão entre o dente e o adaptador.

Conforme pode ser observado na Figura 3 e na Figura 20, o dente 10 consiste em uma parte dianteira 11 ou ponta de desgaste do dente responsável pela tarefa de erodir o terreno, em contato com a terra e pedras, e em sua parte traseira tem uma projeção ou nariz 12 destinado a ser abrigado em um invólucro ou concavidade 24 arranjado no adaptador 20.

A Figura 4 mostra como o nariz 12 do dente é formado por um corpo base inferior 16 e um apêndice 15 integrado em sua superfície superior, com uma extremidade livre 14 unida na extremidade oposta à parte de desgaste dianteira, em que o dito nariz 12 é separado da parte de desgaste pela interseção das superfícies superiores do apêndice e da superfície inferior do corpo base. Mais especificamente, o distanciamento entre a parte de desgaste 11 e o nariz 12 é determinado pelos dois planos inclinados S, I determinados pelas ditas superfícies superiores do apêndice e pela superfície inferior do corpo base, de maneira tal que a linha de interseção horizontal imaginária de ambos os planos I1 fica localizada na frente da linha vertical (hmaxi hmax2) que determina a altura máxima do dente 10, localizada no lado oposto àquele da extremidade livre do nariz 14. A dita altura máxima do dente H3 é formada pela altura máxima do corpo base Hl combinada com a altura máxima do apêndice H2.

De acordo com um primeiro plano vertical XY que varia ao longo do eixo horizontal χ, o corpo base do nariz, Figura 13 à Figura 19, tem uma seção transversal na extremidade livre x0, de acordo com um segundo plano vertical YZ, com uma forma retangular com vértices arredondados de maneira tal que a área em seção transversal, ao longo do eixo horizontal Xi do nariz 12 aumenta gradualmente à medida que o nariz se aproxima da extremidade para ser unido à parte de desgaste do dente, os planos inclined S, I, especificamente até que a superfície inferior do nariz cruze o plano inclinado inferior I, após o ponto onde a área em seção transversal ao longo do eixo horizontal χ do nariz começa a diminuir outra vez até a interseção Xi dos planos inclinados superior S e inferior I.

Além disso, a seção do apêndice 15 do nariz 12 do dente 10 tem uma seção transversal trapezoidal, e a sua base inferior é mais estreita do que a superfície superior do corpo base do nariz 16 e centrada com respeito ao dito corpo base 16, de maneira tal que a altura do dito apêndice é nula em uma área perto da extremidade livre 14 do nariz X0, e a sua altura aumenta gradualmente até alcançar uma altura máxima H2, em cujo ponto a superfície superior do dito apêndice 15 e, portanto, do nariz 12, cruza o plano inclinado superior S de separação com a parte de desgaste do dente 11, a altura do apêndice diminui após este ponto até alcançar a interseção X1 dos planos inclinados superior e inferior I. O dito apêndice 15 também poderia não ter a altura nula na extremidade livre do nariz 14 (vide a Figura 27) , ou não ser centrado com respeito à base do nariz 16 .

Os lados laterais 151, 152 das seções transversais sucessivas do apêndice 15 e o lado superior 121, 122 das seções transversais sucessivas da base do nariz 16 do dente 10 formam um ângulo que varia entre 45° e 180°, preferivelmente entre 45° e 135°, e ainda mesmo mais preferivelmente maior do que 90°.

De acordo com o acima exposto, a descrição afirma que o nariz do dente 10 tem um corpo base inferior 16, com uma seção de pelo menos quatro lados com vértices arredondados e com uma superfície superior 120 e uma superfície inferior 123. No dito corpo base inferior 16 há um apêndice superior 15 com uma superfície superior 153 e uma superfície inferior 154, e com uma seção trapezoidal cuja base inferior 154 é maior do que a base superior 153 e a base inferior 154 é por sua vez mais estreita do que a superfície superior 120 do corpo base inferior 16 e é centrada com respeito à superfície superior 120 do corpo base inferior 16. O nariz também tem uma extremidade livre 14, oposta à parte de desgaste dianteira ou ponta 11, e uma extremidade oposta à extremidade livre mencionada e unida à ponta 11 do dente 10.

O nariz do dente e sua seção, assim como aquela da área de fixação com a parte dianteira do dente ou da ponta do dente, são determinadas pelo distanciamento progressivo das superfícies superior 120 e inferior 123 do corpo base inferior 16 a partir de um ponto perto da extremidade livre 14 do nariz 12 e que aumenta, portanto a seção do dito corpo base 16 na direção da ponta do dente 11, até definir um distanciamento máximo Hl que corresponde com a altura máxima Hl) do corpo base inferior 16. As superfícies superior 153 e inferior 154 do apêndice 15 também se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto da extremidade livre 14 do nariz 12, aumentando desse modo a seção do dito apêndice 15 na direção da ponta do dente 11, até determinar um distanciamento máximo H2 que define a altura máxima H2 do apêndice 15. A união das alturas máximas Hl, H2 do corpo base inferior 16 e do apêndice 15 determina uma linha de altura máxima H3 do nariz do dente 12, de maneira tal que, depois da dita linha de altura máxima H3, a superfície superior 153 do apêndice 15 e a superfície inferior 123 do corpo base inferior 16 começam a convergir para a ponta 11 do dente 10 até a união de ambas as superfícies 153, 123, em que a linha de união de ambas as superfícies 11 ficam localizadas no lado da parte de desgaste do dente 11 e na frente da linha de altura máxima H3. A dita altura máxima fica localizada em um ponto de equilíbrio entre a boa penetração do sistema que, tal como mencionado, depende da altura total do nariz, e da resistência do sistema, que depende das tensões às quais é submetido.

O adaptador, Figura 20, é formado por um corpo que tem um acoplamento 21 em uma extremidade a ser unida a uma pá da cabeça cortadora de uma máquina de dragagem e na extremidade oposta tem uma concavidade ou um invólucro 24 para receber a parte projetada traseira ou nariz 12 de um ê dente 10, que é inserido no dito invólucro 24. As superfícies internas, Figura 22, do dito invólucro 24 do adaptador 20 são complementares às superfícies do nariz 12 do dente 10. Em outras palavras, o dito invólucro 24 é formado por uma cavidade base inferior 22 e um apêndice em forma de T invertido em sua superfície superior 25 na abertura 28 do invólucro 24 que coincide com a sua extremidade livre. A forma da dita extremidade livre ou abertura 2 8 é definida por dois planos inclinados, um plano superior SA e um outro plano inferior IA, que correspondem com a superfície superior do apêndice oco e com a superfície inferior da cavidade da base do nariz, se interceptando em sua linha (ou ponto) de interseção 12 formada pelos pontos infinitos x3 da interseção dos planos, de maneira tal que a linha de interseção 12 de ambos os planos fica na frente da linha Ihmaxi - hmax2) que determina a altura máxima A3 da cavidade 24, tal como mostrado na Figura 23.

Conforme descrito previamente, as superfícies internas são complementares àquela do nariz do dente, portanto, as seções infinitas do dito invólucro são complementares às seções infinitas do nariz do dente de maneira tal que, de acordo com um primeiro plano vertical XY, que varia ao longo do eixo horizontal x, a concavidade tem no fundo 26 da concavidade 24, oposta à abertura 28, uma seção transversal de acordo com um segundo plano vertical YZ, com forma retangular com vértices arredondados, de maneira tal que a área em seção transversal da concavidade 24 aumenta gradualmente à medida que se aproxima da abertura 2 8 da concavidade 24 (planos SA, IA) , especificamente até que o lado inferior da concavidade 24 intercepta com o plano inclinado inferior IA, de maneira tal que, depois deste ponto, a área em seção transversal da concavidade 24 começa a diminuir outra vez até a interseção x3 dos planos inclinados superior SA e inferior IA.

Analogamente, a seção do apêndice superior 25 da concavidade 24 tem um seção transversal trapezoidal mais estreita do que a base da concavidade 22, e centrada com respeito à mesma 22, de maneira tal que a altura do dito apêndice é nula em uma área perto do fundo da concavidade 26, e a sua altura aumenta gradualmente até que a superfície superior do dito apêndice 25 intercepta com o plano inclinado superior SA de separação, e a altura do apêndice 25 diminui após este ponto até alcançar a interseção X3 dos planos inclinados superior SA e inferior IA. Do mesmo modo, o apêndice superior 25 não pode terminar em sua área perto do fundo da concavidade 26 com uma altura nula, mas, ao invés disto, com uma determinada altura, e também não pode ser centrado com respeito à base da concavidade 22.

Obviamente, tal como no nariz 12 do dente 10, os lados laterais 251, 252 das seções transversais sucessivas do apêndice 25 e o lado superior 221, 222 das seções transversais sucessivas da base da concavidade 22 formam um ângulo um com o outro que varia entre 45° e 180°, e preferivelmente entre 45° e 135°. Ainda mais pref erivelmente, o dito ângulo é maior do que 90°.

Em outras palavras, o adaptador 20 tem na extremidade oposta àquela do acoplamento 21 uma concavidade ou invólucro 24 para receber a parte projetada traseira ou nariz 12 de um dente 10, o qual é inserido completamente no dito invólucro 24. O dito invólucro 24 é formado por uma cavidade ou concavidade inferior 22 que tem uma seção de pelo menos quatro lados com vértices arredondados, uma superfície superior 220 e uma superfície inferior 223, arranjando na dita superfície superior um apêndice superior oco 25 que forma o invólucro 24 do nariz 12 do dente 10. O dito apêndice oco 25 é formado pela superfície superior 253 e uma superfície inferior 254, e também tem seção trapezoidal cuja base inferior 254 é maior do que a base superior 253 e tal base inferior 254 é por sua vez mais estreita do que a superfície superior 220 da cavidade base inferior 22, e o dito apêndice oco 25 é centrado com respeito à superfície superior 220 do corpo base inferior 22. O invólucro 24 tem uma abertura 28 na extremidade oposta à extremidade para acoplar o adaptador ao mesmo, e uma extremidade oposta àquela da abertura 28 que forma o fundo 26 do invólucro 24 e, portanto, localizada perto do acoplamento à pá. O invólucro 24 do adaptador 20 também é determinado pelas superfícies superior 220 e inferior 223 da concavidade base inferior 22 que se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto do fundo da concavidade 26 do adaptador 20, de maneira tal que a seção da dita concavidade base 22 aumenta gradualmente na direção da abertura 28 do adaptador 20 até que uma abertura máxima Al seja definida, a qual corresponde com a altura máxima Al da concavidade base inferior 22. As superfícies superior 253 e inferior 254 do apêndice superior oco 25 se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto do fundo da concavidade 26 do adaptador 20, e a seção do dito apêndice oco 25 aumenta desse modo na direção da abertura 28 do adaptador 20, até determinar uma abertura máxima A2 que define a altura máxima A2 do apêndice oco 25. A união de ambas as alturas Al, A2 da concavidade base inferior 22 e do apêndice oco 25 determina uma linha de altura máxima A3 da abertura 24 do invólucro 24 do adaptador 20. Depois que a dita linha de altura máxima A3 da superfície superior 253 do apêndice oco 25 e da superfície inferior 223 da concavidade base inferior 22 começa a convergir na direção oposta àquela do fundo da concavidade 26 até a união de ambas as superfícies 253, 223, a linha de união de ambas as superfícies 12 fica localizada no lado oposto do fundo da concavidade 26 e na frente da linha de altura máxima A3 da abertura 28 da concavidade 24 do adaptador 20.

Conforme mostrado na Figura 24 e na Figura 25, ambos os membros são acoplados um ao outro ao inserir o nariz 12 do dente 10 no invólucro 24 do adaptador 20, em que as superfícies complementares diferentes do nariz 12 e do invólucro 24 entram em contato umas com as outras.

Ao mesmo tempo, o adaptador 2 0 foi instalado através do seu acoplamento 21 na pá ou hélice da cabeça cortadora da máquina de dragagem, o dente 10 é instalado, utilizando para essa finalidade um membro de retenção preferivelmente sem martelo 30, isto é, um membro que não requer a ação de um malho ou um martelo para a sua remoção ou a sua inserção nos invólucros destinados para tal finalidade no dente e no adaptador. 0 sistema de retenção é vertical, sendo inserido e removido através da parte superior do dente e do adaptador, atravessando o nariz 12 do dente 10 e o corpo do adaptador 20 através dos respectivos furos passantes 13, 23 .

Uma vez que o conjunto é unido e durante as operações de funcionamento, o dente 10 é submetido em sua ponta 11 a uma força perpendicular ascendente (Fc) no lado inferior da ponta do dente 11, e menos comumente pode ser submetido a uma força Fs normal à ponta do dente devido ao intumescimento do barco, causando uma série de tensões e reações no acoplamento entre o dente 10 e o adaptador, especificamente nas superfícies de contato entre ambos.

A primeira área de contato entre ambos é formada pelas duas superfícies, no dente e no adaptador, entrando em contato uma com a outra, especificamente aquelas que ficam localizadas em ambos os lados do apêndice 15 do nariz 12 do dente 10 ou do apêndice 25 da concavidade 24 do adaptador 20, isto é, as superfícies 121, 122 no dente 10 e as superfícies 221, 222 no adaptador 20. Esta primeira área de contato, que fica muito perto da ponta do dente 11, gera a reação de auto- aperto Rx2 que impede que o dente 10 seja ejetado do adaptador 20 devido às tensões às quais é submetido. Também é possível que haja somente uma primeira superfície de contato entre o dente 10 e o adaptador 20, por exemplo, no caso em que o apêndice 15 do nariz 12 do dente 10 não é centrado com respeito à base do nariz 16 do dente 10.

Uma alternativa construtiva no dente 10 consiste em arranjar um aro ou um flange 40 no mesmo (vide da Figura 8 à Figura 11), localizado no perímetro do dente e coincidindo com a abertura definida previamente entre a parte dianteira do dente ou ponta 11 do mesmo e o começo do nariz 12 do dente 10. A espessura ou a largura do dito aro 40 variam dependendo da área do dente que ele circunda dependendo das tensões às quais a dita área é submetida.

Uma outra característica do dente 10 objeto da presente invenção é que o nariz 12 do dente 10 tem uma concavidade ou cavidade 50 para reduzir o peso do dente sem afetar as suas características mecânicas (vide a Figura 12).

Deve ser mencionado que o adaptador tem pelo menos um sulco 27 em sua área de contato com o dente para inserir uma ferramenta e ajudar a remover o dente uma vez que o

Claims (18)

1. DENTE PARA SER CONECTADO A UM ADAPTADOR POR MEIO DE UM SISTEMA DE RETENÇÃO, em que o dito adaptador (20) é preparado para ser unido preferivelmente à hélice de uma máquina de dragagem, e o dito dente (10) tem uma parte de desgaste dianteira ou ponta (11) destinada a entrar em contato com sujeira e pedras, e uma parte de acoplamento traseira (12) , caracterizado pelo fato de que a dita parte de acoplamento traseira, projeção ou nariz (12) tem: - um corpo base inferior (16) , com uma seção de pelo menos quatro lados com vértices arredondados e com uma superfície superior (120) e uma superfície inferior (123), - um apêndice superior (15) arranjado no corpo base inferior (16), com uma superfície superior (153) e uma superfície inferior (154), e uma seção trapezoidal cujas bases superior (153) e inferior (154) são determinadas respectivamente pelas superfícies (153, 154) mencionadas, em que a base inferior (154) é mais estreita do que a superfície superior (120) do corpo base inferior (16) e centrada com respeito à superfície superior (120) do corpo base inferior (16) , - uma extremidade oposta livre (14) à parte de desgaste dianteira ou ponta (11), e uma extremidade oposta à extremidade livre mencionada e unida à ponta (11) do dente (10) , em que as superfícies superior (120) e inferior (123) do corpo base inferior (16) se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto da extremidade livre (14) do nariz (12) , em que a seção do dito corpo base (16) aumenta, portanto, na direção da ponta do dente (11) até definir um distanciamento máximo (Hl) que corresponde com a altura máxima (Hl) do corpo base inferior (16) , e as superfícies superior (153) e inferior (154) do apêndice (15) se separara progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto da extremidade livre (14) do nariz (12), em que a seção do dito apêndice (15) aumenta, portanto, na direção da ponta do dente 11) até determinar um distanciamento máximo (H2) que define a altura máxima (H2) do apêndice (15) , de maneira tal que a união das alturas máximas (Hl, H2) do corpo base inferior (16) e do apêndice (15) determina uma linha de altura máxima (H3) do nariz do dente (12) , de maneira tal que, depois da dita linha de altura máxima (H3), a superfície superior (153) do apêndice (15) e a superfície inferior (123) do corpo base inferior (16) começam a convergir para a ponta (11) do dente (10) até a união de ambas as superfícies (153, 123), e a linha de união de ambas as superfícies (11) fica localizadas no lado da parte de desgaste do dente (11) e na frente da linha de altura máxima (H3).

2. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies superior (120) e inferior (123) do corpo base inferior (16) do nariz (12) se separam progressivamente uma da outra a partir da extremidade livre (14) do nariz (12).

3. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies superior (153) e inferior (154) do apêndice (15) se separam progressivamente uma da outra a partir da extremidade livre (14) do nariz,

4. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter um aro ou um flange (40) localizado no perímetro do dente e coincidente com o distanciamento entre a dita parte de desgaste dianteira do dente ou ponta (11) e a dita parte traseira ou nariz (12) .

5. DENTE, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o aro (4 0) tem uma espessura ou uma largura variável em áreas diferentes de seu perímetro.

6. DENTE, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a espessura do aro (4 0) é maior em suas áreas superior e inferior para resistir às tensões quando o contato é feito entre esta área e o adaptador.

7. DENTE, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o aro (40) tem uma espessura ou uma largura constante.

8. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nariz (12) do dente (10) é uma cavidade (50) para reduzir o peso do dente.

9. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nariz (12) tem um invólucro vertical (13) para abrigar um pino vertical (30) útil para a retenção do dente (10) com o adaptador (20).

10. DENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito pino (30) não requer o uso de golpes com um malho ou um martelo para inserir ou remover o mesmo do invólucro (13).

11. DENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a base inferior (154) do apêndice (15) é maior do que a base superior (153) do mesmo.

12. ADAPTADOR PARA SER ACOPLADO COM UM DENTE, O qual compreende um acoplamento (21) em uma extremidade para ser preferivelmente unido a uma pá da cabeça cortadora de uma máquina de dragagem, caracterizado por compreender, na extremidade oposta àquela do acoplamento (21), uma concavidade ou invólucro (24) para receber a parte projetada traseira ou nariz (12) de um dente (10) , o qual é inserido completamente no dito invólucro (24) , e o dito invólucro (24) é formado por: - uma cavidade ou concavidade base inferior (22) com uma seção de pelo menos quatro lados com vértices arredondados, uma superfície superior (220) e uma superfície inferior (223), - um apêndice superior oco (25), com uma superfície superior (253) e uma superfície inferior (254), arranjado na cavidade bade inferior (26) e conectado à mesma, formando o invólucro (24) do nariz (12) do dente (10), e a uma seção trapezoidal cujas bases superior (253) e inferior (254) são determinadas respectivamente pelas superfícies (253, 254) mencionadas, e a base inferior (254) é mais estreita do que a superfície superior (220) da cavidade base inferior (22) e o dito apêndice oco (25) é centrado com respeito à superfície superior (220) do corpo base inferior (22), - uma abertura (28) em uma extremidade oposta à extremidade para o acoplamento à pá, e - um fundo da concavidade (26), localizado na extremidade oposta àquela da abertura (28) e perto do acoplamento à pá, em que as superfícies superior (220) e inferior (223) da concavidade base inferior (22) se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto do fundo da concavidade (26) do adaptador (20), em que a seção da dita concavidade base (22) aumenta, portanto, na direção da abertura (28) do adaptador (20) até definir um distanciamento máximo (Al) que corresponde com a altura máxima (Al) da concavidade base inferior (22), e as superfícies superior (253) e inferior (254) do apêndice superior oco (25) se separam progressivamente uma da outra a partir de um ponto perto do fundo da concavidade (26) do adaptador (20), em que a seção do dito apêndice oco (25) aumenta, portanto, na direção da abertura (28) do adaptador (20) até determinar um distanciamento máximo (A2) que define a altura máxima (A2) do apêndice oco (25), de maneira tal que a união das alturas máximas (Al, A2) da concavidade base inferior (22) e do apêndice oco (25) determina uma linha de altura máxima (A3) da abertura (28) do invólucro (24) do adaptador (20) , de maneira tal que, a partir da dita linha de altura máxima (A3), a superfície superior (253) do apêndice oco (25)e a á superfície inferior (223) da concavidade base inferior (22) começam a convergir na direção oposta àquela do fundo da concavidade (26) até a união de ambas as superfícies (253, -223) , em que a linha de união de ambas as superfícies (12) fica localizada no lado oposto do fundo da concavidade (26) e na frente da linha de altura máxima (A3) da abertura (28) da concavidade do adaptador (20).

13. ADAPTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o contorno exterior da concavidade tem a mesma seção que aquela da concavidade.

14. ADAPTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ter pelo menos um sulco (27) em sua área de contato com o dente para inserir uma ferramenta e ajudar na remoção do dente.

15. ADAPTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o adaptador tem um invólucro vertical (23) para abrigar um pino vertical (30) útil para a retenção do dente (10) com o adaptador (20) .

16. ADAPTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dito pino (30) não requer o uso de golpes com um malho ou um martelo para inserir ou remover o mesmo do invólucro (30).

17. ADAPTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a base inferior (254) do apêndice oco (25) é maior do que a base superior (253) do mesmo.

18 . CONJUNTO DE DENTE E ADAPTADOR PARA SER CONECTADO A UMA DRAGA, caracterizado pelo fato de compreender: - um dente de acordo com as reivindicações 1 a 11, - um adaptador de acordo com as reivindicações 12 a -17, e - um sistema de retenção que assegura a fixação do È dente no adaptador.