PT1728013E

PT1728013E - Segmento de êmbolo

Info

Publication number: PT1728013E
Application number: PT05714907T
Authority: PT
Inventors: Christian Herbst-Dederichs
Original assignee: Federal Mogul Burscheid Gmbh
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2005-01-29
Publication date: 2007-07-03
Also published as: EP1728013B1; US20070210524A1; JP4836935B2; EP1728013A1; BRPI0509133A; DE102004014871A1; WO2005095827A1; ATE365291T1; DE502005000906D1; BRPI0509133B1; JP2007530877A

Description

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DESCRIÇÃO "SEGMENTO DE ÊMBOLO" A presente invenção refere-se a um segmento de êmbolo, contendo pelo menos um apoio de rolamentos, bem como um flanco superior e um flanco inferior. 0 JP-A 57046048 é um segmento de êmbolo com corte transversal rectangular, que apresenta no seu apoio de rolamentos um revestimento por pulverização térmica em molibdénio. Os flancos do segmento de êmbolo são providos de uma camada protectora à base de crómio.

Em DE-A 197 20 627 será descrito um segmento de êmbolo revestido, bem como um método de produção para o efeito. Adicionalmente, quando a mencionada qualidade da superfície do apoio de rolamentos for considerada satisfatória para o processo de aplicação, o segmento de êmbolo descrito no exemplar para impressão mencionado não será, no entanto, aplicável aos motores de alta rotação. Tal facto considera que os flancos do segmento de êmbolo também estão sujeitos a um elevado desgaste, sendo-lhes consequentemente atribuído um período de utilização relativamente curto.

De igual modo, quando o JP-A 57046048 já apresenta as áreas dos flancos em cromado num segmento rectangular, esta problemática não será sustentada sem flancos adicionais trapezoidais, em conjunção com um apoio de rolamentos com revestimento por pulverização. Tal facto é essencialmente fundamentado pelo facto de os electrólitos de crómio ácidos penetrarem nos revestimentos do apoio de rolamentos, podendo provocar danos ou a destruição dos mesmos. Nesta 2 perspectiva, o presente documento fornece mais necessidades de acção. A presente invenção tem por objectivo o aperfeiçoamento de um segmento de êmbolo, para que o mesmo possa ser igualmente aplicado em motores de alta rotação, em períodos alargados de utilização. Tal tarefa poderá ser igualmente possível em segmentos de êmbolo que possuam pelo menos uma forma trapezoidal parcial na área de pelo menos um dos flancos. Adicionalmente, deverá ser organizada uma técnica de produção de tal segmento de êmbolo, através da qual o mesmo possa ser produzido de forma simplificada e com custos moderados. 0 presente objectivo é atingido através de um segmento de êmbolo, contendo pelo menos um apoio de rolamentos, bem como um flanco superior e um flanco inferior, em que o apoio de rolamentos apresenta um revestimento, aplicado através do conhecido processo High-Velocity-Oxy-Fuel (HVOF), e uma rugosidade de Rk<0,12 μπι.

As vantagens do aperfeiçoamento do segmento de êmbolo, alvo da presente invenção, são descritas nas reivindicações dependentes deste processo. 0 segmento de êmbolo poderá assim apresentar um corte transversal rectangular padrão, existindo no entanto a possibilidade de produção das áreas dos flancos em forma trapezoidal.

Um processo de produção de um segmento de êmbolo deste tipo é caracterizado por um maior número de segmentos de êmbolo em bruto num só pacote, apoios de rolamentos desses mesmos segmentos em bruto, montados de acordo com o processo HVOF e com revestimento por pulverização térmica, o segmento de 3 êmbolo isola-se e mostra uma adaptação trapezoidal, na área de pelo menos um dos seus flancos, tendo as áreas trapezoidais dos flancos um revestimento galvanizado.

As vantagens do aperfeiçoamento do processo da invenção são descritas nas reivindicações dependentes. 0 apoio dos rolamentos do segmento de êmbolo pode ser provido de uma câmara, ou concebido através de um perfil limite de pulverizações adicionais, com apoio de rolamentos cilíndrico.

Através da aplicação de uma porosidade ténue de <5%, nomeadamente de <3%, a penetração dos electrólitos galvanizados no revestimento do apoio dos rolamentos será garantidamente reduzida, para que o processo HVOF possa ser seguramente aplicado no revestimento do apoio dos rolamentos do segmento de êmbolo. A igualmente suave rugosidade da camada superior com valores de Rk <0,12 pm evita que os electrólitos fiquem retidos nas porosidades da parte superior da camada protectora do apoio de rolamentos, ou que sejam causados danos na camada superior do revestimento do apoio dos rolamentos.

Os revestimentos do apoio de rolamentos especialmente resistentes, com os referidos valores de porosidade e rugosidade da camada superior, podem ser obtidos através do processo HVOP de WC, TiC, CrC ou através dos materiais carbonados correspondentes.

Uma subsequente adaptação dos flancos do segmento de êmbolo torna-se, assim, desnecessária, i.e. os resistentes flancos cromados já não pressupõem um desgaste oneroso. Conforme as 4 exigências, o segmento de êmbolo pode ser fabricado em aço ou em ferro fundido, sendo a rugosidade das camadas cromadas igualmente densa nos flancos, isto é, entre 1 e 20 μιη, nomeadamente entre 5 e 10 μπι. O objecto da invenção é apresentado na figura, com base numa forma de realização e descreve-se conforme se segue:

Figuras 1 a 3 Formas diferentes de apresentação material do segmento de êmbolo trapezoidal com revestimento no apoio dos rolamentos

Figura 4 segmento de êmbolo com revestimento no apoio dos rolamentos e com corte transversal rectangular O segmento de êmbolo 1 apresentado nas Figuras de 1 a 3 contém, respectivamente, um apoio de rolamentos 2 e as áreas dos flancos 3 e 4, podendo as mesmas ser concebidas de formas diferentes.

As Figuras 1 e 3 ilustram as perspectivas laterais dos flancos das áreas 5 e 6, primeiramente paralelas, uma à outra, que posteriormente alteram para as áreas 7 e 8, concebidas com forma trapezoidal. A Figura 2 mostra as áreas trapezoidais 9 e 10,as quais ligam directamente com o apoio de rolamentos 2.

Conforme o descrito em DE-A 197 20 627, enquanto que o segmento de êmbolo 1 das Figuras 1 e 3, pode ser fixado e provido por um revestimento por pulverização térmica 11 com base em WC, TiC ou CrC através do processo HVOF, o segmento 5 de êmbolo 1 apresentado na Figura 2 é primeiramente concebido com forma rectangular e com um revestimento por pulverização térmica 11. Nesta situação deverá ser levada a cabo uma adaptação trapezoidal, de acordo com o revestimento apropriado.

Pelo menos, as áreas trapezoidais 7, 8, 9 e 10 são providas, através da aplicação HVOF do revestimento 11 do apoio de rolamentos, de uma camada em crómio galvanizado isolada 12 e 13, com espessura simétrica, devendo a mesma ser de 5 μιη.

Enquanto que as figuras 1 a 3 ilustram o apoio de rolamentos 2, a figura 3 mostra uma câmara 2' introduzida no apoio de rolamentos 2, que será preenchida pela pulverização térmica.

Em todos os exemplos, as áreas do apoio de rolamentos 11 com pulverização térmica, são concebidas com uma porosidade de 3% e com uma rugosidade de Rk 0,10 pm, medidas num sentido axial, para que sejam reduzidas quaisquer possibilidades de penetração dos electrólitos na camada de pulverização térmica 11, na zona de separação das camadas cromadas 12 e 13 em relação aos flancos 3 e 4.

Em conformidade com o já descrito nas Figuras 1 a 3, a Figura 4 mostra um segmento de êmbolo 1', que dispõe de um apoio de rolamentos 2, bem como de uma área de flancos superior e uma inferior 3 e 4. Através do processo HVOF, o apoio de rolamentos 2 é revestido com uma camada pulverizada térmica 11, podendo ser composta por TiC. O segmento de êmbolo 1' tem um corte transversal rectangular. 6

As áreas dos flancos 3 e 4 mostram uma camada cromada isolada galvanizada 12 e 13.

Lisboa, 22 de Junho de 2007

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Segmento de êmbolo, contendo pelo menos um apoio de rolamentos (2) bem como um flanco superior e um inferior (3, 4), em que o apoio de rolamentos (2) apresenta um revestimento (11), aplicado através do conhecido processo High-Velocity-Oxy-Fuel (HVOF), caracterizado por uma medição de sentido axial e rugosidade de Rk<0,12 μΓη.

2. Segmento de êmbolo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar um revestimento (11) com uma rugosidade de Rk<0,10 μπι, nomeadamente de Rk<0,8 μιη.

3. Segmento de êmbolo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por apresentar um revestimento (11) constituído por material carbidico.

4. Segmento de êmbolo de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado por apresentar um revestimento (11) composto por WC e/ou TiC e/ou CrC.

5. Segmento de êmbolo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por ser provido de um revestimento (11) com porosidade de <5%.

6. Segmento de êmbolo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por apresentar pelo menos uma área dos flancos (3, 4) com pelo menos uma forma trapezoidal parcial. 2

7. Segmento de êmbolo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por apresentar pelo menos uma área dos flancos (7, 8, 9, 10) provida de uma camada protectora galvânica (12, 13).

8. Segmento de êmbolo de acordo com as reivindicações de 1 a 7, caracterizado por apresentar uma camada de protecção galvânica (12, 13) em cromado.

9. Segmento de êmbolo de acordo com reivindicações de 1 a 8, caracterizado por apresentar a camada cromada (12, 13) com uma espessura compreendida entre 1 e 20 pm.

10. Processo de produção de um segmento de êmbolo de acordo com as reivindicações de 1 a 9, caracterizado por ostentar um maior número de segmentos de êmbolo em bruto num só pacote e apoio de rolamentos (2) dos segmentos em bruto, montado de acordo com o processo HVOF e com revestimento (11) por pulverização térmica, o segmento de êmbolo (1) isola-se e mostra uma adaptação trapezoidal, na área de pelo menos um dos seus flancos (3, 4), tendo as áreas trapezoidais dos flancos (7, 8, 9, 10) um revestimento galvanizado (12, 13) .

11. Processo de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por adquirir, na introdução do revestimento (11), uma porosidade de <5%, medida num sentido axial, e uma rugosidade de Rk <0,10 pm.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado por apresentar cada uma das áreas trapezoidais dos flancos (7, 8, 9, 3 10) com uma espessura igual na camada cromada (11, 12) compreendida entre 1 e 20 μιη. Lisboa, 22 de Junho de 2007