BRPI0715518A2 - engrenagem de corrente com capacidade de carga aumentada - Google Patents

Abstract

ENGRENAGEM DE CORRENTE COM CAPACIDADE DE CARGA AUMENTADA. A presente invenção refere-se a uma engrenagem de corrente para correntes de elo, por exemplo, correntes de elo redondo ou correntes de aço perfilado, tem bolsos de corrente para elos de corrente horizontais. Os bolsos de corrente para elos de corrente verticais são também fornecidos. Os bolsos de corrente para os elos de corrente verticais são separados um do outro por dentes. A superficie de flanco de dente do dente que um elo de corrente vertical contata sob o efeito de uma carga é dimensionada e perfilado em uma maneira especial. O dimensionamento é tal que até uma carga de corrente definida, o elo de corrente vertical não contata o flanco de dente com seu bico. Um contato entre a superfície de flanco de dente e o bico do elo de corrente respectivo ocorre somente acima de uma carga de corrente definida.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ENGRENA- GEM DE CORRENTE COM CAPACIDADE DE CARGA AUMENTADA".

A presente invenção refere-se às assim chamadas correntes de elo redondo que são compostas de elos redondos individuais concatenados.

Elos de corrente adjacentes respectivos são rodados por 90° com relação um ao outro, com relação ao eixo longitudinal da corrente. Cada elo de cor- rente de uma corrente de elo redondo consiste em uma seção de fio curva- da, as extremidades livres do qual são soldadas por sobreposição uma na outra.

Em uma vista plana no lado plano, o elo de corrente consiste em

duas seções mutuamente paralelas retas, ambas passando por cada extre- midade em um arco semicircular. O raio dos dois arcos semicirculares cor- responde à distância do centro das seções retas. A projeção de tal elo de corrente estendido plano em um plano paralelo ao lado plano do elo de cor- rente é limitado por duas linhas, uma das quais é a linha externa e a outra das quais é a linha interna. A linha externa é consequentemente composta de duas seções retas que são mutuamente paralelas e dois arcos semicircu- lares, o diâmetro dos quais corresponde à distância entre as seções retas. A linha interna se desloca a mesma distância para longe da linha externa em cada ponto, correspondendo ao diâmetro do fio.

Tais correntes de elo redondo são usadas para mover peças de trabalho ou acionadores. Os primeiros podem ser por exemplo, estrados de carga que são transportados ao longo de uma trajetória de condução, ou as correntes podem ser usadas como meios de sustentação de carga de assim chamados elevadores de corrente.

As correntes de elo redondo são acionadas por meio de engre- nagens de corrente, que cooperam em uma maneira positivamente engatada com os elos de corrente. Uma distinção é feita neste aspecto entre os elos de corrente verticais e os elos de corrente horizontais. Esta distinção é feita a partir da perspectiva da engrenagem de corrente. O elo de corrente hori- zontal é entendido por significar um elo de corrente do qual o lado plano é girado para o eixo de rotação da engrenagem de corrente. Um elo de corren- te vertical é um elo de corrente para o qual os lados planos são perpendicu- lares ao eixo de rotação da engrenagem de corrente.

Em engrenagens de corrente comum anteriores, somente os elos de corrente horizontais foram usados para transmitir a força da engre- nagem de corrente para a corrente. Os elos de corrente verticais não tem sido usados até agora para a transmissão de força para engrenagens de corrente e correntes de elo redondo.

Uma engrenagem de corrente é conhecida de EP O 269 557 A1 que é adaptada para a mudança de passo de corrente resultando em des- gaste na corrente.

Quando a corrente sob carga passa sobre a engrenagem de cor- rente, ocorre um movimento entre elos de corrente adjacentes. O movimento surge porque a corrente que é estirada sob uma carga é forçada pela engre- nagem de corrente em uma trajetória circular. O movimento relativo entre os elos de corrente causa desgaste

friccional, com o resultado que a espessura do elo de corrente é reduzido nas áreas respectivas. Entende-se que espessura do elo de corrente na téc- nica por significar o diâmetro que o fio tem no ponto em questão.

A corrente se torna mais longa devido à mudança da espessura de elo de corrente, isto é,sua periodicidade não combina mais com o passo da engrenagem de corrente. Para levar isto em conta, os bolsos de corrente para os elos de corrente verticais são especialmente formados na engrena- gem de corrente conhecida.

Os bolsos de corrente para os elos de corrente verticais formam um canal se deslocando na direção circunferencial da engrenagem de cor- rente que passa através dos bolsos de corrente para os elos de corrente ho- rizontais. O fundo desta ranhura descreve um η-grado no sentido mais am- plo, η sendo igual ao número de bolsos de corrente para os elos de corrente horizontais. Os lados deste η-grado regular são segmentos de arco circular com um raio de curvatura constante que é muito grande com relação ao raio de curvatura da linha externa do elo de corrente individual. O fundo do bolso não tem raio de curvatura ao longo de sua extensão. Meramente passa por uma extremidade em um canto arredondado do η-grado, em que o fundo do bolso seguinte para o bolso de corrente adjacente de um elo de corrente ver- tical começa. Este canto pode também ser entendido como um dente no sentido mais amplo. A ponta do dente está situada centralmente, isto é cen- tralizada no bolso para o elo de corrente horizontal. Ele termina claramente abaixo de um plano que é definido pelo lado plano do elo de corrente mais próximo do eixo de rotação.

A figura 2 desta publicação quanto ao estado da técnica mostra as relações entre o elo de corrente vertical e o bolso de corrente associado quando uma corrente de elo redondo anteriormente não usada é usada. Os elos de corrente horizontais adjacentes retêm o elo de corrente vertical uma distância acima do fundo do bolso de corrente para o elo de corrente vertical respectivo. Somente se a corrente alonga devido ao desgaste, ocorre uma ligeira inclinação do elo de corrente vertical, com a conseqüência que o elo de corrente contata o fundo do bolso com seu bico apontando na direção de carga.

A tangente no ponto de contato entre o fundo do bolso e a linha externa do elo de corrente se desloca a um ângulo muito agudo com o eixo longitudinal do elo de corrente vertical, onde é possível quase nenhuma in- trodução de força da engrenagem de corrente para a corrente de elo redon- do por meio da localização de contato em formato de ponto.

Uma engrenagem de corrente conhecida não é assim capaz de utilizar a corrente em um grau maior que aquele que corresponde com os padrões de acordo com os valores limites de segurança. Os padrões assu- mem que a tensão mais alta na corrente ocorre na área da engrenagem de corrente.

Partindo deste ponto, o problema da invenção é criar uma en- grenagem de corrente que permite uma carga maior em uma corrente de elo de um dado material comparado com a combinação desta corrente de elo com uma engrenagem de corrente de acordo com a técnica anterior.

Os desenhistas na companhia da requerente descobriram que uma utilização/carga maior da corrente é possível se os elos de corrente ver- ticais são também usados para transferir força da engrenagem de corrente para a corrente ou vice-versa. A fim de obter isto, o flanco do dente de re- cepção de carga que o elo de corrente vertical contata com seu bico quando carregado deve ser configurado em uma maneira especial.

A nova engrenagem de corrente é fornecida, como engrenagens

de corrente da técnica anterior, para acionar as correntes de elo redondo ou correntes de aço perfilado, em particular, aquelas de guindastes de corrente. Cada elo da corrente de elos consiste em uma seção de fio curvado e tem um formato plano. O formato é composto de duas seções mutuamente para- leias e dois arcos semicirculares.

A engrenagem de correntes de acordo com a invenção tem um corpo de base com uma superfície circunferencial externa e um eixo de rota- ção centrado com relação à superfície circunferencial externa.

Os bolsos de corrente , situados na superfície circunferencial externa e fornecidos para acomodar os elos de corrente horizontais a fim de transferir força da engrenagem de corrente para os elos de corrente horizon- tais, estão contidos no corpo de base.

A engrenagem de correntes ainda contém bolsos de corrente que são igualmente situados na superfície circunferencial externa para os elos de corrente verticais corresponde ao número de bolsos de corrente para os elos de corrente horizontais. Cada bolso de corrente para os elos de cor- rente verticais tem áreas de contato com as quais o elo de corrente respecti- vo pode assentar pelo menos com uma parte de sua seção reta adjacente ao arco circular. Os bolsos de corrente para os elos de corrente verticais são dispostos entre bolsos de corrente adjacentes para elos de correntes hori- zontais e os sobrepõem.

Dentes radiais que são designados para transferir força da en- grenagem de correntes para os elos de corrente verticais se projetam entre os bolsos de corrente adjacentes para os elos de corrente verticais. Cada um dos dentes é delimitado por dois flancos de dentes voltados na direção circunferencial.

Um dos dois flancos de dente de cada dente é o flanco de dente de recepção de carga, isto é, o flanco de dente contra o qual o elo de corren- te vertical assenta sob uma carga correspondente. Este flanco de dente se volta na direção oposta àquela da carga que atua no elo de corrente sob carga.

Cada flanco de dente de recepção de carga define uma linha de

curvatura de flanco de dente se estendendo no plano de simetria que se desloca através do bolso de corrente para os elos de corrente verticais e é perpendicular ao eixo de rotação. Este plano de simetria coincide com o pla- no de simetria do elo de corrente vertical e se desloca entre as duas superfí- cies de flanco laterais que são limitadas pelo elo de corrente vertical. Enten- de-se que a superfície de flanco como a superfície que o elo de corrente contata tangencialmente no flanco respectivo.

A posição do flanco de dente de recepção de carga é calculada tal que, no plano de simetria, a linha de curvatura do flanco de dente está a uma distância da linha externa voltada na direção de carga do arco semicir- cular que pertence a um elo de corrente que está disposto no bolso de cor- rente. Esta distância está presente quando os dois elos de corrente adjacen- tes são centralizados e assentam em seus bolos de corrente associados sem qualquer efeito de uma força externa. Devido à distância entre a linha de curvatura do flanco de dente

e a linha externa do arco semicircular, ambas as quais se encontram no pla- no que intercepta o eixo de rotação a um ângulo reto, um espaço, curvado em um formato de arco e tendo uma formato de cunha cuja largura se ex- pande na direção da ponta do dente, é formado entre o bico do elo de cor- rente e o flanco de dente adjacente. Este espaço é dimensionado tal que fecha quando uma força predeterminada que atua na corrente de elo é ex- cedida. Este fechamento resulta devido á deformação elástica do arco semi- circular correspondente do elo de corrente.

A fim de obter uma transmissão de força ótima para o elo de cor- rente vertical, o dente deve ter uma altura radial tão alta quanto possível. No entanto, a altura radial é limitada por um lado pelo ejetor de corrente usual- mente usado em guindaste de corrente, e por outro lado pelo fato de que o descarrilamento tangencial do elo de corrente da engrenagem de corrente não deve ser ocultado. Condições favoráveis resultam se, sobre uma área de superfície que é definida pela área de superfície de flanco do elo de cor- rente horizontal na qual o dente se projeta, o dente tem uma altura entre 0,16 e 0,75 vez a espessura do elo de corrente.

A altura de dente é dependente da espessura do fio usado para os elos de corrente, como é facilmente visto.

Uma boa força de transmissão é obtida entre a corrente de elo redondo e o flanco de dente se o flanco de dente é curvado de modo biaxial. Desse modo, resulta em uma distribuição de força favorável no flanco de dente e no bico do elo de corrente, devido à superfície de contato maior.

Entende-se que biaxialmente curvado significa uma curvatura cujo ponto de curvatura central associado na linha que se desloca paralela à linha de curvatura do flanco de dente a uma distância correspondente afas- tada dela. O raio de curvatura medido com relação a esta linha não é vanta- josamente menor do que metade do diâmetro do fio do qual o elo de corren- te é fabricado.

A distância entre o bico do elo de corrente e o flanco de dente de recepção de carga, ou entre a linha externa e o raio de curvatura do flanco de dente, pode ser determinada por aproximação por meio de dois círculos osculadores. Um círculo osculador é uma aproximação da linha externa do arco semicircular de um elo de corrente vertical inserido na engrenagem. Desse modo um ponto central para o círculo osculador é definido.

A segunda aproximação é um círculo que se aproxima da linha de curvatura do flanco de dente e assim define outro ponto central. O ponto central do círculo osculador para o flanco de dente é desviado na direção de carga com relação ao ponto central do círculo osculador para o elo de cor- rente. A magnitude do desvio por sua vez é dependente da espessura do fio para o elo de corrente e do comprimento do elo de corrente. Os dois pontos centrais dos círculos osculadores vantajosamen-

te se encontram em uma linha reta que se desloca paralela às seções retas do elo de corrente vertical. Dependendo da natureza do elo de corrente, um deslocamento a um ângulo agudo pode também ser vantajoso.

A linha de curvatura do flanco de dente pode ser exatamente circular, o que simplifica a fabricação da engrenagem de corrente. A linha de curvatura do flanco de dente pode também ter o mesmo perfil que a linha externa define quando o elo de corrente é submetido a uma dada carga, por exemplo, a carga nominal. Quando visto mais de perto, o perfil é então apro- ximadamente parabólico, o que ainda significa, no entanto, que aqui também um círculo osculador pode ser definido sobre o comprimento da linha de cur- vatura do flanco de dente. O círculo osculador é então definido como a linha circular na qual as distâncias da linha de curvatura do flanco de dente são mínimas, isto é, a linha circular é uma linha de regressão. As distâncias aqui são medidas com relação aos raios correspondentes do círculo osculador.

A fim de obter uma vida útil da engrenagem de corrente tão boa quanto possível, é vantajoso manter uma certa elasticidade e capacidade de adaptação se ela consiste em um aço temperado, de preferência cementado , enquanto a resistência ao desgaste permanece alta.

Um furo de eixo, com o qual a engrenagem de corrente pode ser colocada de modo rotacionalmente fixo no eixo de saída de um motor com engrenagens redutoras, de preferência passa através da engrenagem de correntes.

Os bolsos de corrente para os elos de corrente horizontais são em forma de uma cuba.

Os bolsos de corrente dos elos de corrente verticais são ligados pelo flanco de dente de recepção de carga, um flanco de dente remoto do flanco de dente de recepção de carga e pertencendo a um dente adjacente, e por um fundo de bolso.

O fundo de bolso pode ser igualmente curvado, o eixo de linha de curvatura sendo perpendicular ao eixo de rotação. Outra possibilidade é usar um fundo de bolso que é plano e transita nesta área juntando o flanco de dente de recepção de carga em uma curvatura que corresponde àquela descrita acima. Para evitar tensão excessiva no elo de corrente na área da sol- da, o fundo de bolso pode conter um recesso por meio do qual a solda do elo de corrente é atenuada.

O raio do círculo osculador para a linha de curvatura do flanco de dente pode ser igual a ou maior que aquele do círculo osculador para a linha externa do arco semicircular. A posição dos pontos centrais com rela- ção um ou outro, deve ser selecionada tal que o fundo do bolso se desloca tangencialmente, sem um ponto de inflexão, dentro do flanco do dente. A relação dos dois raios é por sua vez, dependente do diâmetro do fio ou o tamanho do elo de corrente, e pode se encontrar entre um fator de 1,0 e um fator de 1,2.

Para aperfeiçoar o deslocamento do elo de cadeia vertical em e fora do flanco de dente de recepção de carga, o flanco de dente de recepção de carga de preferência transita na vizinhança da crista do dentro em uma chanfradura. A chanfradura pode ter uma superfície curva ou plana. A altura da chanfradura, medida na direção radial do dente, pode de preferência se encontrar entre 0,1 e 2 mm, de preferência entre 0,2 e 1,5 mm.

A descrição das figuras abaixo é limitada à explicação dos as- pectos essenciais da invenção. É claro que um número de variações é pos- sível. Detalhes menores não-descritos podem ser inferidos por uma pessoa versada na técnica na maneira usual a partir dos desenhos, que neste as- pecto complementam a descrição das figuras.

Uma modalidade da invenção é representada no desenho mos- trando:

na figura 1, um guindaste de corrente em uma representação em

perspectiva fortemente esquematizada;

na figura 2, um elo de corrente em uma vista plana no flanco do elo de corrente;

na figura 3, uma engrenagem de corrente de acordo com a in- venção em uma representa em perspectiva;

na figura 4, a engrenagem de corrente cortada ao longo do plano de simetria dos bolsos de corrente e perpendicular ao eixo de rotação; na figura 5, a interação entre a corrente de elo redondo e a en- grenagem de corrente da invenção com a corrente não sob carga, com base de uma seção através da engrenagem de corrente perpendicular ao eixo de rotação;

na figura 6, uma representação aumentada de um recorte na

figura 5;

na figura 7, uma representação aumentada do recorte da figura 5, com um desenho diferente do flanco de dente; e

na figura 8, uma tabela com valores favoráveis para dimensionar a engrenagem de corrente como uma função dos parâmetros de corrente.

Como um exemplo da aplicação da invenção, a figura 1 mostra um guindaste de corrente 1 em uma representação em perspectiva simplifi- cada. O guindaste de corrente 1 tem um alojamento de montagem de engre- nagem grosseiramente em formato de bloco 2, em uma face terminal do qual um motor elétrico 3 na forma de motor assíncrono é montado em flange. O alojamento de montagem de engrenagem 2 e o motor 3 são fornecidos com estrias de resfriamento contínuas, como pode ser visto na figura. Uma cober- tura 5 contendo o controlador ou partes essenciais do controlador é forneci- da no motor 3 no lado afastado do alojamento de montagem de engrenagem 2. Um alojamento de engrenagem de corrente 6, a partir do lado superior do qual os suportes 7 se projetam que servem para suspensão de guindaste de corrente 1, é situada entre a cobertura de controlador 5 e a face terminal o- posta ao alojamento de montagem de engrenagem. Uma corrente de elo redondo 8. Na extremidade livre da qual um gancho 9 é montado, se desloca para baixo a partir do alojamento de engrenagem de corrente 6.

Como segue prontamente a partir da representação da figura 1, somente uma força direcionada verticalmente para baixo atua na corrente de elo redondo 8. A direção da força é independente de ser uma carga suspen- sa no gancho 9 deve ser puxada para cima ou impedida de cair. Mesmo em um movimento descendente, a força na corrente de elo redondo 8 atua na mesma direção, e afastado do movimento de partida, com a mesma magni- tude que na elevação. A corrente de elo redondo 8 é composta de uma pluralidade de elos de corrente idênticos 10, um dos quais é mostrado em benefício de e- xemplo na figura 2, em uma vista plana no lado plano. O elo de corrente 10 consiste em um fio redondo 11 com um diâmetro adequado que é curvado em um oval. A seção de fio é sobreposta em suas extremidades e soldada por sobreposição em 12. Devido ao tipo de curvatura do elo de corrente, du- as seções mutuamente paralelas 13 e 14 resultam bem como dois arcos semicirculares 15 e 16. Os dois arcos semicirculares 15 e 16 transitam em linhas tracejadas 17 e 18 em seções curvadas 13 e 14. O contorno externo de elo de corrente 10 define assim uma linha externa 19 se deslocando em torno do elo de corrente. Devido a este formato, a linha externa 19 descreve um semicírculo na área de dois arcos semicirculares 15 e 16, o ponto central do qual se encontra em linhas tracejadas 17 e 18, respectivamente, e é cen- tralizado entre as duas seções retas 13 e 14. Os pontos centrais são rotula- dos 21 e 22 na figura 2.

Os elos de corrente adjacentes ficariam de pé com seus lados planos verticais com relação ao plano do desenho se fossem mostrados concatenados com o elo de corrente ilustrado.

As figuras 3 e 4 mostram uma engrenagem de corrente 23 do tipo disposto no alojamento de engrenagem de corrente 6 e assentado de modo rotacionalmente fixo no eixo de saída da montagem de engrenagem 2. Com a ajuda desta engrenagem de corrente 23, que coopera positivamente com a corrente de elo redondo 8, a força fornecida do gancho 9 é convertida em um movimento rotacional no eixo de saída ou vice-versa. A engrenagem de corrente 23 tem um corpo de base 24 no for-

mato de um cilindro curto, que é limitado por duas superfícies planas mutu- amente paralelas 25, das quais somente uma pode ser vista no desenho. Uma superfície circunferencial cilíndrica 26 se desloca entre as superfícies planas 25. Uma abertura de passagem perfilada 27 que penetra na engre- nagem de corrente 23 a partir de uma superfície plana 25 para outra é forne- cida coaxialmente Ana superfície circunferencial 26. Uma conexão rotacio- nalmente fixa no eixo de saída da montagem de engrenagem respectiva é obtida com a ajuda da perfilagem da abertura 27.

No exemplo mostrado, um total de cinco bolsos de corrente 28 para os elos de corrente horizontais é fornecido um depois do outro na su- perfície circunferencial 26. Os bolsos de corrente 28 são distribuídos ao Ion- go da circunferência de modo equidistante, coaxiais com a abertura de pas- sagem 27. Sua distância de um para outro corresponde ao espaçamento que os elos de corrente 10 estendidos nos bolsos de corrente 28 assumiria se a corrente de elo redondo associada 8 é inserida sem folga ou tensão.

Um elo de corrente horizontal é entendido por uma pessoa ver- sada na técnica como um elo de corrente que é orientada tal que o lado pla- no, que é girado para o observador da figura 2, se volta para o eixo de rota- ção, isto é, o eixo central da abertura de passagem 27.

Os bolsos de corrente 28 têm um formato idêntico um do outro. Eles são em formato de cuba e são limitados pro um fundo de bolso 29 bem como uma parede 31. A parede 31 termina na altura da superfície circunfe- rencial externa 26.

O perfil de parede 31 corresponde ao perfil da linha externa 19 do elo de corrente 10 situado na mesma. Transversa à direção circunferen- cial, a parede 31 forma faces de contato ou terminais 32 e 33 que o elo de corrente 10 em questão podem contatar com o exterior do arco circular 15 ou 16 enquanto sob uma carga. A cooperação positivamente engatada entre a engrenagem de corrente 23 e os elos de corrente horizontais 10 situados em bolsos 28 ocorre por meio de faces terminais 32 ou 33, dependendo da direção de ação.

O fundo de bolso 29 nivelado correspondendo com o lado plano

nivelado dos elos de corrente horizontais 10.

Devido à disposição cruzada dos elos de corrente de uma cor- rente de elo redondo, os elos de corrente conectando os elos de corrente horizontais devem por necessidade ser dispostos eretos, isto é, sua superfí- cie plana, que é paralela ao plano de desenho da figura 2, se ergue perpen- dicular ao eixo de rotação de engrenagem de corrente 23. A fim de acomo- dar os elos de corrente verticais 10, a engrenagem de corrente 23 contém bolsos de corrente adicionais 35 que correspondem em número aos bolsos de corrente 28 para elos de corrente horizontais. Como a figura mostra, os bolsos de corrente 35 são dispostos tal que sobrepõem aos bolsos de cor- rente 28 na direção circunferencial. Conceitualmente os bolos de corrente 35 são compostos de uma ranhura se deslocando na direção circunferencial com uma largura que corresponde à espessura do elo de corrente 10, em que os dentes 36 se projetam radialmente para fora da ranhura em interva- los correspondentes. Assim, os bolsos 35 igualmente têm um formato do tipo cuba e são limitados por duas faces de lado plano mutuamente paralelas 37, das quais somente uma pode ser vista na representação da figura 3 ou 4. A distância de faces laterais 37 uma da outra é um pouco maior que a espes- sura de elo de corrente 10.

Os dentes 36 podem ter uma largura na área que se projeta a- cima das superfícies 38 que é somente ligeiramente menor que a distância livre entre as seções retas 13 e 14 do elo de corrente 10.

Os bolsos de corrente 35 são ainda limitados por um fundo de bolso 38 e duas faces de flanco de dentes 39 e 41.

Desde que os elos de corrente verticais devem ser usados de acordo com a invenção para transmissão de força entre a engrenagem de corrente 23 e a corrente de elo redondo 8, e a ação de força sempre tem a mesma direção, somente um flanco de dente está sempre recebendo carga ou transmitindo carga. Para explicação adicional da invenção, pode ser as- sumido que este é o flanco de dente 39, que portanto será referida como o flanco de dente de recepção de carga. Meramente para a conclusão pode ser mencionado que reces-

sos 42 que acomodam a solda 12 podem estar contidos no fundo do bolso 28. Assim, o limite de cada bolso de corrente 35 é composto de um fundo de bolso plano 38, afastado do recesso 42, que transita suavemente em ambas as extremidades em flancos de dente 39 e 41. em cada lado do recesso 42, o fundo de bolso 38 forma seções retas, isto é, as seções que se encontram em uma tangente. Neste caso, reto não necessariamente significa plano. Como flancos de dente 39 e 41, o bolso de fundo 38 pode também compre- ende uma curvatura com relação a um eixo que se encontra no plano de de- senho da figura 4. Em outras palavras, o fundo de bolso 38 pode também ser oco cujo raio de curvatura é ligeiramente maior que o raio de curvatura do fio do qual o elo de corrente 10 é fabricado.

A cooperação de corrente de elo 8 com a engrenagem de cor-

rente 23 segue da figura 5.

O plano de simetria dos bolsos de corrente 28, que é perpendi- cular ao eixo de rotação da engrenagem de corrente 23, é simultaneamente o plano de simetria dos bolsos de corrente 35 e também o plano de simetria dos elos de corrente quando se encontram nos bolsos de corrente 28 e 35.

A figura 5 mostra engrenagem de corrente 23 cortada ao longo deste plano de simetria, como é ilustrado na figura 4. Os elos de corrente horizontais 10 são igualmente cortados neste plano de simetria, isto é, em um plano que é perpendicular ao plano do desenho da figura 2 e passa atra- vés dos pontos centrais 21 e 22.

Na figura 5, os elos de corrente são rotulados com o número de referência 10 e adicionalmente com letras minúsculas para distingui-las me- lhor uma da outra. A descrição em conexão com a figura 2 se aplica a todas elas.

Como pode ser visto na figura 5, a corrente de elo redondo se

desloca em sentido horário tangencialmente para fora da engrenagem de corrente 23. O elo de corrente 10a já praticamente se deslocou da engrena- gem de corrente 23 e aponta para baixo na direção da carga. O elo de cor- rente horizontal 10b é conectado ao elo de corrente 10d por concatenação com o elo de corrente 10c. Como resultado da ação da carga, o elo de cor- rente 10d é suportado na parede dianteira 33 do bolso de corrente 28. O elo de corrente vertical seguinte 10e assenta grosseiramente livre de força no bolso de corrente seguinte 35 na direção horária.

Esta imagem continua até que, na área do cordão de retorno da corrente de elo redondo 8, ela se eleva da engrenagem de corrente 23 a fim de se deslocar para dentro de uma área de armazenamento não-mostrada.

A situação que é de importância essencial para o entendimento da invenção é aquela em que a corrente de elo redondo descarrila da engre- nagem de corrente 23 no lado do cordão de carga, e em particular onde o elo de corrente horizontal mais inferior 10b é mantido pelo elo de corrente vertical 10c situado acima dele, sem o elo de corrente 10b sendo capaz de se suportar em outras partes da engrenagem de corrente.

Como é reconhecível a partir da figura, a transmissão de força na posição angular da engrenagem de corrente 23 como mostrada ocorre substancialmente pela cooperação engatando positivamente da parede dian- teira 33 do bolso de corrente 28 com o bico adjacente, isto é, o arco semicir- cular adjacente, do elo de corrente 10c. O elo de corrente 10d se encontra contra a parede dianteira 33 em ambos os lados do bolso de corrente 35 que corta através da parede 33.

A figura 6 mostra, em uma representação aumentada de um re- corte, as relações de engate entre o bico de um elo de corrente vertical, o elo de corrente 10c por exemplo, e o flanco de dente de recepção de carga 39 do dente adjacente 36. Todos os detalhes que não são importantes para explicar as relações de engate foram omitidos da representação na figura 6. Além do mais, as relações de tamanho são bastante exageradas a fim de que o que é essencial seja reconhecido. A seção através da engrenagem de corrente 23 se encontra no plano de simetria que é perpendicular ao eixo de rotação da engrenagem de corrente. Isto é o plano de simetria previamente mencionado que se desloca centralmente entre as duas faces laterais 37 do bolso de corrente 35. Assim também se deslocam, afastado da folga de in- clinação, centralmente entre as duas superfícies laterais mutuamente parale- Ias do elo de corrente 10c. As superfícies são definidas pelo plano tangencial que o elo de corrente 10c se desloca em ambos os lados paralelos ao plano de desenho de acordo com a figura 2 ou 6. Neste plano de seção reconheci- da, a superfície do flanco de recepção de carga 39 forma uma linha de cur- vatura de flanco de dente 45 que se opõe diretamente a linha externa ou linha de contorno externa 19 na direção circunferencial (novamente afastada da folga de inclinação).

A linha de curvatura de flanco de dente 45 é um arco que atinge a ponta do dente 36 e abre tangencialmente dentro do fundo do bolso 38. O ponto central deste círculo que define a linha de curvatura de flanco de dente 45 é o ponto marcado 46, isto é, o ponto central 46 é desviado ligeiramente, paralelo ao fundo de bolso 38, com relação ao ponto central 21 na direção de carga. A quantidade do desvio, isto é, a distância entre os dois pontos centrais 21 e 46, é dependente do dimensionamento do elo de corrente 10. Os valores favoráveis para a distância entre os pontos centrais são listados na tabela da Figura 7 abaixo como uma função do dimensionamento do elo de corrente 10.

O diâmetro do círculo que descrê a linha de curvatura do flanco

de dente tem mesmo diâmetro que aquele do arco semicircular 15, 16.

No dimensionamento desta distância a, foi assumido que a cor- rente de elo redondo era virgem, não mostrando sinais de desgaste. Assenta de modo não forçado na engrenagem de corrente 23, isto é, pos elos de cor- rente horizontais 10b e 10d se assentam simetricamente em seus bolsos de corrente 28. O elo de corrente vertical 10c é novamente simetricamente inse- rido entre os dois últimos, de modo que a posição do ponto central 21 como o centro de curvatura da linha externa 19, é preservada desta maneira.

Como segue a partir da tabela, o formato de cunha que resulta do desvio do ponto central é muito pequeno. É finalmente dimensionado tal que, sob uma carga nominal na corrente na situação como mostrada na figu- ra 5, um elo de corrente vertical 10c que segue imediatamente o elo de cor- rente horizontal 10b é alongado por ele com deformação elástica simultânea. Como uma conseqüência desta deformação, o elo de corrente vertical 10c contata o flanco do dente 39 com seu bico, isto é, a parte do arco semicircu- lar voltado na direção da carga. Isto quer dizer, acima deste valor de carre- gamento a transmissão de força entre a engrenagem de corrente 23 e a cor- rente de elo redondo 8 também será transferida por meio dos elos de corren- te verticais. A transmissão de força agora não ocorre mais exclusivamente por meio dos elos de corrente horizontais e as superfícies de contato diantei- ras 33, como foi o caso da técnica anterior.

Foi mostrado que, para uma qualidade de corrente idêntica, a corrente pode ser utilizada até valores de carga maiores com esta configura- ção. Comparada com a carga nominal de outro modo, um aumento de carga livre de risco de até 25% é possível.

Foi ainda mostrado que esta nova engrenagem de corrente trás segurança aumentada e desgasta menos a corrente.

Na descrição acima, foi assumido que a corrente 8 é uma cor- rente de elo redondo em que os elos de corrente individuais, como explicado várias vezes, são fabricados a partir de uma peça de fio redondo. Conse- quentemente é vantajoso se o flanco de dente de recepção de carga 39 é curvado biaxialmente. Isto significa, por um lado, que é curvado correspon- dendo ao círculo osculador, e por outro, que a geratriz para o flanco de den- te de recepção de carga 39 é um arco circular com um diâmetro que é um pouco maior que o diâmetro do fio do qual a corrente de elo redondo é pro- duzida. A quantidade de pressão de superfície é marcadamente reduzida. O mesmo pode ser feito na área de fundo de boldo.

No interesse de aumentar a capacidade de transporte da corren- te de elo, esforços estão a caminho para usar um fio de perfil em vez de um fio redondo para fabricar os elos de corrente. O fio de perfil é composto de uma seção de arco circular e uma seção de um quadrado. Colocando de outra maneira, isto é uma seção transversal quadrada em que as bordas adjacentes em um lado são substituídas por quartos de círculo.

O desenho inventado do flanco de dente de recepção de carga 39 pode ser usado com este tipo de corrente também. A superfície de absor- ção de carga é então não mais biaxialmente curvada, como mencionado a- cima em conexão com a corrente de elo redondo; em vez da geratriz para a superfície de recepção de carga 39 é uma linha reta que se desloca paralela ao eixo de rotação ao longo da linha de curvatura do flanco de dente.

Finalmente, é concebível usar aço não-tratado de resistência suficiente que não é subseqüentemente tratado por calor. Neste aspecto, os custos são marcadamente abaixados.

A engrenagem de corrente que foi mostrada é fornecida com furos a fim de serem empurrados em um eixo. É também concebível constru- ir a engrenagem de corrente com um eixo se projetando integralmente.

Foi assumido na descrição acima que somente as superfícies de flanco de dente, que não recebe uma carga na direção de rotação respecti- va, é largamente irrelevante. É dimensionado com relação a obter uma raiz de dente resistente à ruptura tanto quando possível.

Se a resistência da raiz do dente é suficiente, é também possível construir a nova engrenagem de corrente bidirecionalmente, isto é, usar a geometria e o dimensionamento acima explicados não somente na superfí- cie de flanco de dente 39, mas também na superfície de flanco de dente 41, e assim usa um círculo osculador, o ponto central 47 do qual é desviado na outra direção com relação ao ponto central 22, se a carga não está atuando para a esquerda com relação à figura 6, mas em vez disto para a direita.

Dependendo da situação, pode ser vantajoso se o raio da linha de curvatura de flanco de dente 45 é maior que o raio da linha de contorno externo 19. Neste caso, o ponto central 46 ou 47 é desviado adicionalmente para cima com relação à ilustração. A quantidade do desvio assegura que a linha de curvatura de flanco de dente 45 continua a se deslocar tangencial- mente dentro do fundo de bolso 38.

A figura 7 mostra outra modalidade da invenção. A distância exi- gida entre a linha de contorno externa 19 do elo de corrente 10c e o flanco de dente adjacente 39 ou 41 não é obtida aqui por um desvio de círculos osculadores como no exemplo acima de acordo com a figura 6. Em vez dis- to, a distância é obtida aqui em que a linha de curvatura de flanco de dente 45 define um círculo osculador cujo raio é aumentado, de acordo com a Ta- bela 8, por exemplo, com relação ao raio da linha de contorno externa 19 na área dos arcos semicirculares 15, 16.

Desde os pontos de inflexão, que poderiam de outro modo levar a endentações no exterior do elo de corrente 10, devem ser evitados, op ponto central 46 é desviado em linhas de separação 17 ou 18 afastadas do fundo de bolso 38. Desse modo o fundo de bolso 38 se desloca na linha de curvatura de flanco de dente 45 com sua seção reta diretamente tangencial, e assim livre de pontos de inflexão. Os pontos centrais 21 e 46 assim se en- contram, na linha de separação 17 que separa o arco semicircular 15 das seções retas 12 e 13, enquanto o ponto central de curvatura 47 se encontra na linha de separação 18 que separa as seções retas 13, 14 do arco semi- circular 16. A distância entre os pontos centrais 21, 46 e 22, 47, respectiva- mente, corresponde à diferença em raio.

Em outros aspectos, o funcionamento é como descrito em deta- lhe acima.

Finalmente, é também concebível dimensionar a linha de curva- tura de flanco de dente não como um segmento de arco circular, mas em vez disto dar um formato que a linha de contorno externa 19 assume nesta área sob carga. Neste caso também, os círculos osculadores que são desvi- ados com relação um ao outro de acordo com a figura 6 e a tabela acima podem ser definidos para a linha de curvatura de flanco de dente e para a linha de contorno externa. Estes círculos osculadores representam curvas de aproximação que podem ser obtidas por um tipo de análise de regressão de acordo com o conceito de erros de mínimos quadrados, por exemplo. A me- dição de distâncias e encaixe no círculo osculador é feita a partir dos raios do círculo imaginário respectivo. A tabela é calculada e testada para uma tensão nominal de 160 N/mm2. A altura de cada dente 36 está sujeita a prioridades conflitantes

de boas características de deslocamento da corrente 8 e maximização da trajetória rotacional ao longo da qual a força é transferida entre a engrena- gem de corrente e o elo de corrente vertical. Valores favoráveis para a altura do dente 36 se encontram entre 0,16 e 0,75 vez a espessura entre um plano e a ponta de dente. O plano de referência é o plano tangencial na superfície de flanco inferior do elo de corrente horizontal através do qual o dente 36 se projeta.

As condições de deslocamento e descarrilamento podem ser aperfeiçoadas se o dente 36 é fornecido com uma chanfradura em sua pon- ta. A altura ou largura da chanfradura se encontra entre 0,1 mm e 1,5 mm.

Uma engrenagem de corrente para correntes de elo, por exem- plo, as correntes de elo redondo ou correntes de aço perfilado, tem bolsos de corrente para elos de corrente horizontais. Os bolsos de corrente para elos de corrente verticais são também fornecidos. Os bolsos de corrente pa- ra os elos de corrente verticais são separados um do outro por dentes. A superfície de flanco de dente do dente que um elo de corrente vertical conta- ta sob o efeito de uma carga dimensionada e perfilada em uma maneira es- pecial. O dimensionamento é tal que até uma carga de corrente definida, o elo de corrente vertical não contata o flanco de dente com seu bico. Um con- tato entre a superfície de flanco de dente e o bico do elo de corrente respec- tivo ocorre somente acima de uma carga de corrente definida.

Claims (29)

1. Engrenagem de corrente (23) para acionar as correntes de elo (8) tais como correntes de elo redondo ou correntes de aço perfilado, em particular, de guindastes de corrente (1), em que cada elo da corrente (10) consiste em um fio curvado e tem um formato plano que é composto de duas seções mutuamente paralelas (13, 14) e dois arcos semicirculares (15, 16). com um corpo de base (24) com uma superfície circunferencial externa (26) e um eixo de rotação, com bolsos de corrente (28) situados na superfície circunferen- ciai externa (26) e fornecidos para receber os elos de corrente horizontais (10) e para transferir força da engrenagem de corrente (23) para os elos de corrente horizontais (10), com bolsos de corrente (35), - que são situados na superfície circunferencial externa (26), - que são fornecidos para receber os elos de corrente verticais (10), - o número dos quais corresponde ao número de bolsos de cor- rente (28) para os elos de corrente horizontais, - cada um dos quais tem áreas de suporte (38) para os elos de corrente verticais,contra os quais o elo de corrente respectivo (10) pode as- sentar pelo menos com uma parte de sua seção reta adjacente ao arco cir- cular (15, 16), e - um dos quais está disposto entre cada dois bolsos de corrente adjacentes (28) para os elos de correntes horizontais (10), interceptando estes bolsos de corrente (28) e com dentes (36), - um dos quais está disposto entre dois bolsos de corrente adja- centes (35) para os elos de corrente verticais (10), - que são fornecidos para transferir força da engrenagem de cor- rentes (23) para os elos de corrente verticais (10), e - cada um dos quais é limitado por dois flancos de dente (39, 41) que se voltam na direção circunferencial, em que, como um flanco de dente de recepção de carga (39), pelo menos um dos dois flancos de dente (39) de cada dente (36) se volta oposta à direção de carga na corrente de elo (8) quando a engrenagem de corrente (23) está sendo usado operacionalmente, em que cada flanco de dente de recepção de carga (39) define, no plano de simetria dos bolsos de corrente (35) para os elos de corrente verticais (10) que é perpendicular ao eixo de rotação, uma linha de curvatura de flanco de dente (45) que corresponde pelo menos aproximadamente com o perfil curvado da linha externa (45) do arco semicircular adjacente (15), voltada na direção da carga, de um elo de corrente vertical (10) que é situa- do no bolso de corrente associado (35), e em que a posição do flanco de dente de recepção de carga (39) é dimensionado tal que sua linha de curvatura do flanco de dente (45), me- dida no plano de simetria, seja separada por uma distância,pelo menos na vizinhança da ponta de dente, da linha externa (19) de arco semicircular (15, 16) de uma corrente de elo (10) situada no bolso de corrente associado (35), se os dois elos de corrente adjacentes (10) são centrados e se encontram nos bolsos de corrente associados (28) sem serem atuados por uma força externa e não existe folga entre os elos de corrente (10).

2. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, sobre uma superfície definida pela superfície de flanco do elo de corrente horizontal (10) mais perto do eixo de rotação, o dente (36) tem uma altura entre 0,16 e 0,75 vez a espessura do elo de cor- rente.

3. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flanco de dente de recepção de carga (39) é curvado de modo biaxial.

4. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a outra curvatura tem um raio que não é me- nor que metade do diâmetro do fio do qual o elo de corrente (10) é fabricado.

5. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a linha externa (19) do arco semicircular (15, .16) de um elo de corrente vertical (10) inserido na engrenagem de corrente (23) define pelo menos aproximadamente um círculo osculador de elo de corrente com um ponto central (21, 22), em que a linha de curvatura de flan- co de dente (45) de flanco de dente de recepção de carga (39) define um círculo osculador de flanco de dente com um ponto central (46, 47), e em que o ponto central (46, 47) do círculo osculador de flanco de dente é desvi- ado com relação ao ponto central (21, 22) do círculo osculador de elo de cor- rente.

6. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o desvio aponta na direção de carga.

7. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a linha de conexão entre os dois pontos cen- trais (21, 46; 22, 47) se deslocam paralelos às seções tetas (13, 14) do elo de corrente vertical (10).

8. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a linha de conexão entre os dois pontos cen- trais (21, 46; 22, 47) se desloca em um ângulo agudo com os eixos longitu- dinais das seções retas (13, 14) do elo de corrente vertical (10).

9. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a linha de conexão entre os dois pontos cen- trais (21, 46; 22, 47) se desloca em um ângulo reto com os eixos longitudi- nais das seções retas (13, 14) do elo de corrente vertical (10).

10. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a distância entre os pontos centrais (21, 46; 22, 47) dos círculos osculadores se encontra entre 0,06 e 0,1 vez, de prefe- rência entre 0,082 e 0,096 vez, o diâmetro de fio do elo de corrente (10).

11. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a linha de curvatura de flanco de dente (45) é exatamente circular.

12. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a linha de curvatura de flanco de dente (45) tem o mesmo perfil que a linha externa (19) do arco semicircular (15) de um elo de corrente (10) que está sob carga nominal e é adjacente ao flanco de dente de recepção de carga (39).

13. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que consistem de aço temperado, de preferência cementado, ou não-tratado.

14. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que contém um furo de eixo (27) com o qual pode ser empurrado de modo rotacionalmente fixo em um eixo de saída de um motor com engrenagens (2, 3).

15. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os bolsos de corrente (28) para os elos de corrente horizontais (10) têm um formato do tipo cuba.

16. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o bolso de corrente (35) para os elos de cor- rente verticais (10) é definido por flanco de dente de recepção de carga (39), um flanco d dente (41) de um dente adjacente (36) voltado para o flanco de dente de recepção de carga (39), e um fundo de bolso (38).

17. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o fundo de bolso (38) é curvo, com sei eixo de curvatura se encontrando a um ângulo reto com o eixo de rotação.

18. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o fundo de bolso (38) é plano.

19. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o fundo de bolso (38) tem um recesso (42) no centro para atenuar uma solda (12) de corrente de elo (10).

20. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o raio do círculo osculador de linha de curva- tura de flanco de dente (45) é maior que o raio do círculo osculador de linha externa (19) de arco semicircular (15, 16).

21. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a relação dos raios se encontra entre 0,08 e 0,3 vez o diâmetro de fio.

22. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a relação dos raios se encontra entre um fator de 1,0 e um fator de 1,2.

23. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flanco de dente de recepção de carga (39) transita na direção da ponta de dente em uma chanfradura.

24. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que a altura da chanfradura se encontra entre 0,1 e 1,5 mm, dependendo do diâmetro de fio do elo de corrente (10).

25. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a engrenagem de corrente (23) tem uma ex- tensão de eixo integral.

26. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, na área que se projeta acima do fundo de bolso (38) para um elo de corrente horizontal (10), os dentes (36) tem uma largura que é somente ligeiramente menor que a distância livre entre as se- ções retas (13, 14) do elo de corrente (10).

27. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em uma carga de tensão predeterminada maior que 0 N/mm2, de preferência entre 100% e 75% da tensão nominal de corrente de elo (8), a distância entre a linha de curvatura de flanco de dente (45) e a linha externa (19) de arco semicircular (15, 16) desaparece.

28. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que a tensão nominal está entre 320 N/mm2 e 80 N/mm2, de preferência entre 200 N/mm2 e 100 N/mm2.

29. Engrenagem de corrente, de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que a tensão nominal é calculada a partir da ca- pacidade de carregamento nominal do acionamento de corrente, sem levar em conta o componente dinâmico, e a área de seção transversal de fio do elo de corrente.