PT96117B

PT96117B - Dispositivo de equilibrio para elemento rotativo e processo de equilibragem

Info

Publication number: PT96117B
Application number: PT96117A
Authority: PT
Inventors: Hans Oetiker
Original assignee: Oetiker Hans Maschinen
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1990-12-06
Publication date: 1999-09-30
Also published as: DE4038529C2; AU6681290A; NO179422C; DK290690D0; NO179422B; NL9002664A; IT1244164B; FR2655399B1; CZ581190A3; CH683023A5; SK280630B6; HU215412B; HU908082D0; SK581190A3; DE4038529A1; CA2031621C; HU908083D0; IT9022226A1; JP2918059B2; SE9003869L

Description

Dispositivo de equilíbrio para elemento rotativo e processo de equilibragem para que

HANS OETXKER AG MASCHINEN- UND APPARATEFABRIK, pretende obter privilégio de invenção em Portugal.

RESUMO presente invento refere-se a um dispositivo de equilíbrio para um elemento rotativo, em especial para um veio oco feito de material ultra-leve, em que um contrapeso de dimensão e peso predeterminados é fixo nas superfícies externas do elemento rotativo, em posições predeterminadas, utilizando uma cinta de braçadeira feita de material normalmente desprovido de qualquer extensibilidade elástica significativa. A extensibilidade elástica é conferida ã cinta de braçadeira por secções especialmente configuradas,que podem ser formadas por aberturas ou porções de cinta laterais não rectilíneas,que se tornam menos não rectilíneas na presença de forças de tensão na cinta, e que voltam elasticamente a um formato não linear, quando as forças de tensão desaparecem. As superfícies internas do contrapeso e/ou da cinta de braçadeira são munidas com meios de fixação para ai poderem garantir posiçoes de retenção nas superfícies externas do ’7 '

FIG. 10 i elemento rotativo.

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-2MEMÓRIA DESCRITIVA

CAMPO DQ INVENTO presente invento refere-se a um dispositivo de equilíbrio, e mais particularmente a um dispositivo de equilíbrio para um elemento rotativo oco, como seja um veio de transmissão para um veiculo motor.

ANTECEDENTES DO INVENTO

Os dispositivos de equilíbrio utilizando contrapesos são em si conhecidos na arte anterior. Têm sido propostos diversos dispositivos que se baseiam na colocação de contrapesos na posição ou posições, como determinado em máquinas de equilibragem que rodam as partes a serem equilibradas. Estas máquinas são em si conhecidas, por exemplo, relacionadas com a calibragem de rodas de automóveis, em que são colocados contrapesos na jante da roda em posições predeterminadas»

Com o advento dos veios de transmissão para veículos motores, feitos de metal ultra-leve como o alumínio ou liga de alumínio, que têm de ser equilibrados, os processos pré existentes de equilibragem destes veios de transmissão consistiam na soldadura de contrapesos de dimensão e peso predeterminados,em posições predeterminadas. Este tipo de veio de transmissão, contrariamente aos veios de transmissão da arte anterior, é uma construção oca de alumínio e com dimensão diametral maior do que os veios de transmissão maciços da arte anterior. Devido aos veios de transmissão de alumínio terem uma espessura de parede de cerca de 2,2 mm, os contrapesos têm de ser soldados na superfície exterior da peça de extremidade cilíndrica correspondente da junta universal, que é feita com uma espessura de parede de cerca de 5 mm. No entanto, a operação de soldadura exige, não só que a peça de extremidade cilíndrica da junta universal seja mais comprida para acomodar os contrapesos maiores e as suas ligações soldadas, como será melhor explicado em seguida, mas também é adicionaimente, demorado e caro e apresenta sempre os problemas inerentes às ligações soldadas.

Um conjunto de peso de equilíbrio para veios de transmissão

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-3com um prendedor, cujas extremidades abertas são interligadas com uma cabeça de aperto aparentemente do tipo parafuso, foi já descrito na patente US 3 901 406. No entanto, nesta patente, serve como um contrapeso fixo, em que os elementos de contrapeso de equilíbrio, para compensarem qualquer excesso de peso da cabeça de braçadeira, se propõe sére.n colocados no prendedor, substancialmente, opostos diametralmente à cabeça de aperto. Para além de não proporcionar qualquer compensação, para as tensões térmicas resultantes de temperaturas relativamente elevadas, que possam ocorrer em veios de transmissão ocos de diâmetro relativamente grande, este conjunto de peso de equilibragem apresenta ainda desvantagens significativas sob o ponto de vista de custos, peso e facilidade de instalação, devido a utilizar um contrapeso fixo e exigir um ou mais elementos de contrapeso adicionais,para compensarem qualquer excesso de peso do contrapeso. Impedem assim, a utilização de um contrapeso que pode ser escolhido pelo peso, como é exigido numa dada situação, e que pode ser concentrado numa determinada zona de circunferência da cinta, para optimizar a sua eficácia em operação.

SUMÁRIO DQ INVENTO

Consequentemente,um objectivo principal,do presente invento, é proporcionar um dispositivo de equilíbrio que evite os inconvenientes e desvantagens encontrados com os dispositivos de equilíbrio da arte anterior, e que seja ao mesmo tempo simples e relativamente barato de instalar e, ao mesmo tempo, assegure um posicionamento permanente do contrapeso sem necessidade de operações de soldadura.

Os problemas subjacentes são resolvidos de acordo com o presente invento, fixando um contrapeso de dimensão e peso predeterminados na superfície externa do elemento rotativo, utilizando uma cinta de braçadeira, feita com um material tal como aço inoxidável sem qualquer extensibilidade elástica significativa na sua direcção longitudinal, e ao qual foi conferida extensibilidade elástica na sua direcção longitudinal

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D/21500 F35 por meio de uma configuração especial da cinta braçadeira, que envolve aberturas localizadas, de preferência, numa zona oposta à zona onde a cinta de braçadeira aberta é interligada com o contrapeso. Isto tem ventagens adicionais, como também será em seguida explicado mais completamente. Se as extremidades de abertura da cinta de braçadeira estão interligadas por um elemento de ligação separado, munido com uma chamada orelha Oetiker, então o elemento de ligação pode ser utilizado com vantagem como parte de um contrapeso cujo significado é realçado pelas aberturas na cinta dispostas em oposição. A cinta de braçadeira permite, de acordo com o presente invento, uma instalação simples e relativamente rápida do contrapeso, enquanto garante, ao mesmo tempo, que o contrapeso é mantido na posição predeterminada.

De acordo com outro aspecto do presente invento, o contrapeso pode ser munido com meios de fixação nas suas superfícies internas, de modo que, sob as forças de aperto aplicadas pela cinta de braçadeira, se irá fixar seguramente na superfície externa do elemento rotativo. Estes meios de fixação podem ser obtidos por cantos com rebarbas não rebarbados obtidos, por exemplo, através da utilização de uma ferramenta de estampagem romba para cortar o contrapeso. Em alternativa, as superfícies internas dos contrapesos podem ser enrugadas por qualquer tratamento de superfície subsequente conhecido, ou podem oferecer estas superfícies internas rugosas pela utilização de uma selecção apropriada de composição de material no seu fabrico.

A cinta de braçadeira pode igualmente ser munida com meios de ancoragem, para impedirem movimento lateral ao longo das superfícies externas do elemento rotativo. Os meios de ancoragem na cinta de braçadeira podem ser obtidos muito apropriadamente mais uma vez por cantos com rebarbas não rebarbados, pela utilização de ferramentas de estampagem relativamente rombas, em particular, na estampagem de secções com aberturas, que conferem extensibilidade elástica à cinta de braçadeira.

De acordo ainda com outro aspecto do presente invento, cada contrapeso pode ser munido com elementos salientes para fora

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-5S* deformados a frio tipo gancho, e que estão espaçados uns dos outros por uma distância aproximadamente correspondente à largura de braçadeira, definindo entre eles um canal que recebe a cinta de braçadeira de modo que é, essencialmente, proporcionado qualquer movimento lateral relativo entre a cinta de braçadeira e o contrapeso.

De acordo ainda com outro aspecto do presente invento, os contrapesos não são planos, mas podem ser curvados com um raio de curvatura, pelo menos, ligeiramente inferior ao raio de curvatura das superfícies externas do elemento rotativo, e são feitos com uma espesura de material que se adaptará elasticamente às superfícies externas do elemento rotativo,sob as forças aplicadas ao contrapeso pela cinta de braçadeira.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Estes e outros objectivos, aspectos e vantagens do presente invento tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição seguinte, quando tomada em ligação com os desenhos anexos que mostram, apenas com fins ilustrativos, uma concretização de acordo com o presente invento, e em que:

a Figura 1 é uma vista plana de uma estrutura de braçadeira para utilização num dispositivo de equilíbrio, de acordo com o presente invento;

a Figura 2 é uma vista em alçado lateral da estrutura de braçadeira da Figura 1;

a Figura 3 é uma vista plana de um contrapeso, de acordo com o presente invento;

a Figura 4 é uma vista em alçado lateral elevado do contrapeso da Figura 3;

a Figura 5 é uma vista em perspectiva de um veio de transmissão com o dispositivo de equilíbrio instalado, de acordo com o presente invento;

a Figura 6 é uma vista plana de uma concretização modificada de uma estrutura de braçadeira, de acordo com o presente invento;

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-6a Figura 7 é um corte pela linha 7-7 da Figura 6;

a Figura 8 é um corte, semelhante ao da Figura 7, de uma concretização modificada de uma estrutura de braçadeira, de acordo com o presente invento, tendo uma superfície interna com curvatura côncava;

a Figura 9 é uma vista em perspectiva do elemento de ligação separado utilizado com a estrutura de braçadeira da Figura 6;

a Figura 10 é uma vista em perspectiva da estrutura de braçadeira da Figura 6, no seu estado instalado;

a Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma concretização modificada de um elemento de ligação separado, de acordo com o presente invento e que é integrado num contrapeso;

a Figura 12 é uma vista plana da estrutura de braçadeira instalada,incluindo um elemento de ligação de acordo com a Figura li;

a Figura 13 é um corte transversal e axial através de uma ligação da arte anterior de um veio de transmissão oco com uma peça de extremidade de uma junta universal, representando também um contrapeso soldado; e a Figura 14 é um corte transversal e axial semelhante à Figura 13, e representando a ligação entre um veio de transmissão oco e uma peça de extremidade de junta universal, com a utilização de um dispositivo de equilíbrio, de acordo com o presente invento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

Com referência agora aos desenhos, em que os números com referências iguais são utilizados nas várias vistas para indicar partes iguais, e mais particularmente às Figuras 1 e 2, estas duas figuras ilustram uma cinta de braçadeira normalmente indicada pelo número de referência 10, feita em aço inoxidável ou galvanizado e munida com um certo número de secções, normalmente indicadas pelo número de referência 20, que conferem extensibilidade elástica à cinta de braçadeira, feita de um material normalmente sem qualquer extensibilidade elástica significativa' na sua

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-7direcção longitudinal. Cada secção 20 consiste, assim, em duas porções de cinta laterais 21a e 21b não rectilíneas que são formadas, exclusivamente, por cortes da cinta de braçadeira 10. Mais especificamente, as superfícies laterais 22a e 22b, curvadas de um modo côncavo,são produzidas por correspondentes cortes côncavos de forma segmentada ao longo dos lados da cinta de braçadeira. As superfícies interiores 23a e 23b de cada porção de cinta lateral 21a e 21b são, deste modo, formadas por superfícies correspondentes de um corte 24 na zona central da cinta de braçadeira que, na concretização representada, tem uma forma que se assemelha, pelo menos aproximadamente, à de uma ampulheta. As porções de cinta laterais não rectilíneas 21a e 21b têm, deste modo, uma largura substancialmente, constante ao longo, pelo menos, da maior parte do seu comprimento, que é conseguido por superfícies substancialmente paralelas 22a, 23a, 22b, 23b. As secções adjacentes são ligadas entre si por porções de faixa 26 que se prolongam através da largura normal da cinta de braçadeira e que são definidas por superfícies de extremidades 25 que se prolongam transversalmente dos cortes centrais 24 das secções adjacentes 20. Para evitar picos de tensão, os cantos entre as superfícies de extremidade 25 e as superfícies laterais 23a e 23b são, por isso, arredondados. De um modo semelhante, as transições das superfícies laterais 22a e 22b para a largura normal das superfícies laterais da cinta são também arredondadas.

As porções de extremidade 10a e 10b, sem quaisquer secções 20 que conferem extensibilidade elástica, incluem os meios para extensão e ligação mecânica das extremidades abertas da estrutura de braçadeira na sua posição de extensão. Mais especificamente, a porção de extremidade 10a de cinta de braçadeira da cinta de braçadeira 10 é munida com dois ganchos 31a e 31b deformados a frio que se prolongam para fora. A porção de extremidade oposta 10b da cinta de braçadeira está munida, desde a extremidade livre, com uma abertura rectangular 34 e com outro gancho deformado a frio 35 que se prolonga para fora. Os elementos de gancho 31a e 35 servem, deste modo, com as suas superfícies de encosto para engate de ferramenta, como os meios para puxarem elastica71 823

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tf mente as extremidades da braçadeira em conjunto, de modo que o gancho 31b pode engatar na abertura 34, quando a cinta de braçadeira tenha sido elasticamente esticada,pela aplicação de forças de tensão com a utilização de uma ferramente em si conhecida para estes fins. Para manter as duas porções de extremidade 10a e 10b da cinta de braçadeira em alinhamento mútuo, é proporcionada uma saliência tipo lingueta 36, centralmente na superfície de extremidade 34a da abertura 34 que engata por baixo do gancho deformado a frio 31b quando a braçadeira é instalada.

O contrapeso, normalmente indicado pelo número de referência 40, tem um peso'e configuração predeterminados, por exemplo, a configuração rectangular e inclui quatro saliências deformadas a frio tipo gancho que se salientam para fora 41, definindo entre elas um canal com uma largura substancialmente correspondente à largura da cinta de braçadeira 10,para evitar o movimento lateral relativo, entre o contrapeso 40 e a cinta de braçadeira 10. 0 contrapeso 40 tem, de preferência, a forma côncava, adaptando-se, pelo menos aproximadamente, às superfícies externas do elemento rotativo, no qual vai ser fixado, e é feito,de preferência,com um raio de curvatura R ligeiramente inferior ao raio de curvatura Rveio das superfícies externas do elemento rotativo, de modo que as forças de tensão da estrutura de braçadeira irão obrigar o feito de material e/ou espessura apropriados, a elasticamente ao raio de curvatura do elemento rotativo. Como resultado disto, o contrapeso 40, que pode estar munido com meios de ancoragem adequados nas suas superfícies internas, ir-se-á fixar seguramente na posição predeterminada na superfície exterior do elemento rotativo. Os meios de fixação podem ter a forma de cantos com rebarbas não rebarbados, produzidos pela utilização de uma ferramenta romba utilizada como punção no contrapeso e/ou podem ser produzidos por / de meio/ tratamento das superfícies internas por quaisquer meios conhecidos, para se produzirem superfícies rugosas e/ou por selecção da composição de material para o contrapeso.

fi cinta de braçadeira 10 pode ser igualmente munida com contrapeso, adaptar-se

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gfr>.

«

meios de fixação para evitar o movimento relativo, entre a cinta de braçadeira e as superfícies externas do elemento rotativo. Isto pode ser realizado, adequadamente, pela utilização de uma ferramenta de punção romba, para cortar por punção a cinta de braçadeira 10, retirando os cortes e tendo como resultado as secções que conferem extensibilidade elástica 20.

dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento apresenta vantagens significativas. É, por outro lado, simples de instalar, relativamente barato e de confiança em operação efectiva. Por outro lado, obvia a necessidade de ligações soldadas e os problemas daí inerentes, como será explicado com mais detalhe de seguida.

A dimensão dos contrapesos e do material do qual são feitos podem ser escolhidos à vontade para satisfazerem exigências particulares. Como com outros dispositivos de equilíbrio, será necessário a existência de um certo número de diferentes dimensões e pesos de contrapesos para permitirem o equilíbrio do elemento rotativo no dispositivo de acordo com o presente invento. Adicionalmente, a cinta de braçadeira pode ser feita com um material relativamente fino de modo que a sobreposição na zona das extremidades livres da cinta é relativamente insignificante, para o problema de equilíbrio do elemento rotativo. Mais ainda, qualquer desiquilibrio resultante da sobreposição pode ser tomado em consideração na concepção dos contrapesos, como será explicado mais completamente de seguida.

A Figura 5 representa um elemento rotativo 60,na forma de um veio de transmissão oco de alumínio, com um dispositivo de equilíbrio montado, de acordo com o presente invento.

Com a utilização de um material de cinta de braçadeira feito de material inoxidável e tendo um limite elástico de cerca de 2,2 a 2,4 mm, poderia obter-se uma extensibilidade elástica de cerca de 0,4' a 0,5 mm por secção 20. Este valor de extensibilidade elástica era realizado mesmo se as forças de tensão na cinta de braçadeira obrigassem a cinta de braçadeira a sofrer uma extensão superior a 0,4 a 0,5 mm por secção, desde que o limite elástico

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-10não fosse excedido. Por outras palavras, é possivel urna extensibilidade elástica de cerca de 0,4 mm a cerca de 0,5 mm por secção mesmo se a cinta tiver sido sujeita a forças de tensão causando uma extensibilidade maior, desde que as forças de tensão não obrigassem a cinta de braçadeira a exceder a sua carga limite.

A Figura 6 representa uma concretização .. modificada de _U(naestrutura de braçadeira em que um elemento de ligação separado, normalmente designado pelo número de referência 130 é utilizado para interligar mecanicamente as porções de extremidades abertas 110a e 110b da cinta de braçadeira, normalmente indicada pelo número de referência 110. Na concretização representada nas Figuras 6, 7 e 9, os elementos de ligação separados 130 incluem uma chamada orelha de Oetiker plasticamente deformável, normalmente designada pelo número de referência 136, que inclui porções de perna normalmente dirigidas para fora 137a e 137b, interligadas por uma porção de ponte 138. A porção de ponte pode ser munida com um entalhe de reforço ou, de preferência, com uma depressão de reforço relativamente baixa como foi revelado no pedido de patente copendente n2 de série 06/922,408, apresentado em 23 de Outubro de 1986, da mesma requerente, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. 0 pedido de patente Britânico correspondente foi publicado como a patente Britânica N2 2 160 577. 0 elemento de ligação separado 130 inclui prolongamentos 132a e 132b, dirigidos circunferencialmente, munidos com elementos de gancho 131a, 131c e 131d que se prolongam para fora tipo aba, operáveis para engatarem em aberturas 134 rectangulares correspondentes, situadas nas porções de extremidade 110a e 110b da cinta de braçadeira.

A cinta de braçadeira 10 é munida com aberturas 124 e 124’, alternadamente circulares e ovais, que conferem ã cinta de braçadeira 110 uma extensibilidade elástica limitada de cerca de 0,2 mm na direcção longitudinal. No entanto, uma vez que o elemento de ligação separado 130 é munido com uma orelha deformável plasticamente 136, a extensibilidade elástica reduzida, conferida pelas aberturas 124 e 124’ é suficiente,

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-11porque a extensibilidade elástica limitada é auxiliada pela capacidade de compensação da orelha deformável plasticamente 136, como conhecido na arte. Os elementos tipo gancho Í31a e 131b são, por isso, elementos tipo aba obtidos pela dobragem do material de cinta apõs os cortes substancialmente em forma de U. Isto permite uma pré-montagem da cinta de braçadeira 110 e do elemento de ligação 130 pela inserção de elementos tipo gancho 131a e Í31b nas aberturas 134 nas porções de extremidade 110b da cinta de braçadeira, pressionando depois para baixo os elementos tipo gancho 131a e 131b.

contrapeso 140 é mais uma vez munido com quatro saliências que podem ter a forma de ganchos deformados a frio e que definem mais uma vez um canal, para evitar movimento lateral da cinta de braçadeira 110, relativamente, ao contrapeso 140, Na concretização das Figuras 6 e 7, a cinta de braçadeia 110 é plana corno é mostrado na Figura 7, isto é, as porções laterais 122a e 122b estão no mesmo plano que a abertura 124. Pelo contrário, na Figura 8, a cinta de braçadeira tem uma forma côncava, o que realça ainda mais a fixação da cinta de braçadeira na superfície exterior do elemento rotativo e do contrapeso, uma vez que a cinta de braçadeira procurará esticai—se sob a influência das forças de aperto, resultantes da deformação plástica da orelha 136.

A Figura 10 representa uma concretização de um dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento num veio de transmissão oco 60, em que a cinta de braçadeira 110 é do tipo mostrado na Figura 8, enquanto os meios que conferem extensibilidade elástica consistem em aberturas circulares 124 uniformemente espaçadas.

A Figura 11 representa um elemento de ligação e contrapeso combinados, normalmente indicado pelo número de referência 240, no qual o contrapeso consiste em duas porções de contrapeso rectangulares 240a e 240b, curvadas como foi acima descrito em ligação com as Figura 1 a 4, as quais estão integradas na orelha deformável plasticamente, normalmente indicada pelo número de

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-12referência 236, que pode mais uma vez ser munida com uma depressão de reforço 239 do tipo descrito no pedido de patente da requerente anteriormente mencionado. As porções de perna 237a ε 237b, são deste modo ligadas às porções de contrapeso 240a e 240b, por prolongamentos 232a e 232b (Figura 12) relativamente pequenos, que são formados por cortes de extremidade 242a e 242b, substancialmente, em forma de U. Os elementos de gancho tipo aba 231a, 231b e 231c, 231d estão, por isso, integrados nas porções de contrapeso 240b e 240, respectivamente.

A Figura 12 representa uma cinta de braçadeira plana 210, munida com aberturas 224, que são interligadas nas extremidades abertas 210a e 210b, por um contrapeso e elemento de ligação combinados do tipo mostrado na Figura 11.

A Figura 13 representa um dispositivo de equilíbrio da arte anterior, em que o veio de transmissão oco 60 é soldado pela junta de soldadura 310 ao prolongamento cilíndrico tipo avental 301 da peça de extremidade de junta universal, normalmente indicada pelo número de referência 300. Duas destas peças de extremidade de junta universal são, por isso, soldadas às extremidades do veio de transmissão 60. A peça, de extremidade de junta universal 300 inclui uma parede de extremidade bastante espessa 302, assim como porções de braço 303 munidas com olhais de junta 304, maquinados nos braços 303. 0 contrapeso 340 é soldado no prolongamento cilíndrico 301 pela junta de soldadura 341. Uma vez que a espessura da parede do veio de transmissão 60 é cerca de 2,2 mm, é necessário proporcionar um prolongamento cilíndrico 301, relativamente comprido, com cerca de 65 mm de comprimento, e tendo uma espessura de parede de cerca de 5 mm para permitir uma ligação de soldadura do contrapeso 340 com qualquer dimensão. 0 contrapeso 340 não pode ser soldado directamente ao veio de transmissão 60 devido a uma espessura de parede de apenas 2,2 mm, existindo sempre o perigo da ligação soldada poder produzir orifícios que podiam mesmo ocorrer com uma espessura de parede de 5mm. Na prática, isto quer dizer que a peça de extremidade 300 tem de ser munida com prolongamento cilíndrico relativamente comprido 301, que tem de ser maquinado e

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adiciona peso ao conjunto de veio de transmissão. Na figura 13, o prolongamento cilíndrico 301 ê munido, adicionalmente, com um ressalto reduzido 301’, para permitir ao veio de transmissão 60 ser montado no mesmo, embora, é claro, o veio de transmissão 60 possa igualmente ser montado internamente na peça de extremidade 301.

No dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento representado na Figura 14, pode conseguir-se um número significativo de vantagens. Em primeiro lugar, o prolongamento 301 pode ser encurtado em cerca de 50 mm o que, por seu lado, se traduz numa poupança considerável, porque o peso de alumínio destas duas peças de extremidade 300, e o tempo para as maquinar são consideravelmente reduzidos. Mais ainda, o contrapeso pode agora ser montado em qualquer local ao longo do comprimento do veio de transmissão 60 no dispositivo de equilibrio.de acordo com o presente invento. Adicionalmente, a ligação de soldadura 310 do veio de transmissão 60 realiza-se, no dispositivo de acordo com o presente invento, dentro da zona da parede de extremidade sólida e relativamente espessa 302 que favorece ainda a ligação soldada. 0 ressalto 301’a, de diâmetro reduzido que pode terminar numa pequena conicidade já não serve como único suporte para o veio de transmissão 60, uma vez que este último ê agora, igualmente, suportado dentro da zona da parede de extremidade relativamente espessa 302, que proporciona, não só um melhor suporte para o veio de transmissão, mas igualmente uma base melhor para a ligação soldada.

Como exemplo típico, não limitativo, podiam ser utilizados seis tamanhos de contrapeso 340 com o dispositivo da arte anterior da Figura 13, nomeadamente,

	Contrapeso 1	- 84 mm (largura) x 50,8 mm	(comprimento)	x
2,54	mm (espessura)	- 28,5 g de peso.
2,54	Contrapeso 2 mm (espessura)	- 70 mm (largura) x 50,8 mm - 23,5 g de peso.	(comprimento)	X
2,54	Contrapeso 3 mm (espessura)	- 54 mm (largura) x 50,8 mm - 18,0 g de peso.	(comprimento)	X

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D/21500 F35 mm (largura) x 50,8 mm (comprimento) x

13,0 g de peso.

Contrapeso 4 2,54 mm (espessura)

Contrapeso 5 - 26 mm (largura) x42,0 mm (comprimento) x 2,54 mm (espessura) - 7,5 g de peso.

Contrapeso 6 - placa redonda com um diâmetro de 32 mm, 2,54 mm de espessura e um peso de 5,5 g.

No dispositivo da arte anterior de acordo com a Figura 13, estes contrapesos de alumínio são soldados ao veio de transmissão por uma máquina especial. Isto requer, por vezes, várias operações repetidas o que, por sua vez quer dizer que o veio tem de ser suspenso para arrefecimento após cada primeira operação de soldadura e depois tem de ser reexaminado para se detectar qualquer desequilíbrio no estado arrefecido. Isto é necessário porque o veio pode sofrer fadigas ou distorções em resultado do calor ocorrido durante a operação de soldadura e podem ocorrer novos desequilíbrios num respectivo veio de transmissão.

Como foi acima indicado, é igualmente necessário no dispositivo da arte anterior ter, em ambas as extremidades do veio de transmissão, uma peça de extremidade com um prolongamento cilíndrico, tendo um comprimento de cerca de 65 mm e 5 mm de espessura, porque o próprio veio de transmissão tem uma espessura de parede de cerca de 2 mm. Isto ê necessário, para poder-se soldar os contrapesos, porque com a utilização de uma espessura de 2,2 mm, é possível aparecerem orifícios durante a operação de soldadura.

Com a utilização do dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento, as peças de extremidade das juntas universais, sobre as quais está soldado o veio de transmissão, podem ter o seu comprimento reduzido de cerca de 50 mm. Isto proporciona poupanças consideráveis, porque o peso das peças de extremidade, assim com o tempo de maquinagem das peças de extremidade podem ser consideravelmente reduzidos.

Numa concretização não limitativa do presente invento, uma cinta de braçadeira feita de aço inoxidável com uma largura de 10

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mm e uma espessura de 1 mm foi munida com um número de, por exemplo, sete secções que conferem extensibilidade elástica 20, do tipo representado nas Figuras 1 e 2. As extremidades livres desta cinta de braçadeira foram munidas cada uma com duas aberturas do tipo mostrado em ligação com as aberturas 134 na Figura 6, pelo que foi utilizado um elemento de ligação separado do tipo mostrado na Figura 9, para juntar as extremidades abertas da cinta de braçadeira e aplicar as forças de fixação exigidas ao contrapeso subjacente. É claro que, se forem exigidas forças de fixação superiores, a largura e/ou espessura da cinta de braçadeira podem ser aumentadas.

elemento de ligação munido com a orelha deformável plasticamente do tipo representado na Figura 9, tinha um peso de 4,5 g, o que queria dizer que o peso de equilíbrio podia ser reduzido desse valor. Mais ainda, as secções que conferem extensibilidade elástica 20 do tipo mostrado na Figura 1, reduzem o peso da estrutura de braçadeira no lado oposto ao elemento de ligação e contrapeso, o que permite uma redução adicional no contrapeso.

Na concretização efectivamente descrita até agora, a massa do elemento de ligação pode manter-se igual, a massa de cinta de braçadeira pode manter-se igual para todos os dispositivos de equilíbrio, e só o peso do equilíbrio tem de ser trocado. Adicionalmente, o presente invento permite ao contrapeso ter aproximadamente as mesmas dimensões, em aparência.

De modo a serem evitadas confusões e misturas, o dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento consiste na cinta em aço inoxidável extensível elasticamente de dimensões idênticas em comprimento, largura e espessura, e de elemento de ligação identicamente dimensionado com uma chamada orelha Oetiker, assim como contrapesos que são diferentes. De acordo com o dispositivo de equilíbrio do presente invento, os contrapesos podem ter as seguintes dimensões, pelo que o número do contrapeso corresponde ao utilizado no dispositivo soldado da arte anterior.

Contrapeso 1-54 mm (largura) x 25 mm (comprimento) x 2,0

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£.

mm (espessura) = 20,4 g, que corresponde com bastante precisão ao peso de equilíbrio de 28,5 g, tendo em consideração as aberturas na cinta de braçadeira que estão dispostas em oposição ao contrapeso.

Contrapeso 2 - 52 mm x 25 mm x 1,5 mm = 14,6 g, que corresponde com bastante precisão ao peso de equilíbrio de 23,5 g, temdo em consideração as aberturas na cinta de braçadeira que estão dispostas em oposição ao contrapeso.

Contrapeso 3 - 49 mm x 25 mm x 1,0 mm = 9,8 g, que corresponde com bastante precisão ao peso de equilíbrio de 18,0 g, tendo em consideração as aberturas que estão dispostas em oposição ao contrapeso.

Contrapeso 4 - 47 mm x 25 mm x 0,5 mm = 4,5 g, que corresponde com bastante precisão ao contrapeso de 13,0 g, tendo em consideração as aberturas que estão dispostas em oposição ao contrapeso.

Contrapeso 5 - neste caso, o contrapoeso já não é necessário, porque a estrutura de braçadeira produz ela própria um contrapeso de 4,5 g, e pode ser obtido um contrapeso de facto de 7,5 g com um número de aberturas na cinta de braçadeira que estão dispostas opostas à orelha deformável plasticamente no elemento de ligação.

Contrapeso 6 - também neste caso o contrapeso já não é necessário, porque a própria estrutura de braçadeira providencia um contrapeso de 4,5 g, e pode ser realizado um contrapeso de 5,5 g com bastante precisão com as aberturas na cinta de braçadeira de aço que estão dispostas opostas à orelha deformável plasticamente.

que atrás se referiu indica que os contrapesos podem ser feitos de modo semelhante em aparência, com apenas os seus pesos alterados,com alterações principalmente em espessura. 0 dispositivo de equilíbrio de acordo com o presente invento, permite assim a utilização do mesmo elemento de ligação com a orelha deformável plasticamente e o mesmo comprimento de cinta. Com a utilização de uma ferramenta pneumática tipo pinça, a orelha pode

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-17ser fechada sempre com a mesma pressão de fecho, de modo que diferentes espessuras de material dos pesos de equilíbrio possam ser compensadas com a maior ou menor abertura da orelha. As tolerâncias no veio de transmissão tornam-se também insignificantes, como um seu resultado.

A acção de mola necessária., para manter o peso de equilíbrio no lugar, por motivo das dilatações e contrações térmicas do veio de transmissão,é obtida pela acção de mola na cinta de braçadeira de aço inoxidável e na orelha deformável plasticamente,e até ao valor necessário pela curvatura na própria cinta.

dispositivo de equilíbrio, de acordo com o presente invento, pode também ser utilizado com grande vantagem na linha de montagem. A cinta de braçadeira, o contrapeso e o elemento de ligação separado, com a orelha deformável plasticamente, são fornecidos pré-montados e pré-deformados com a configuração circular. A pessoa que monta precisa unicamente de instalar esta estrutura pré-montada na posição adequada no veio de transmissão, onde a orelha pode ser fechada com uma força predeterminada, pela utilização de pinças pneumáticas. Se a orelha se projectasse muito longe,mesmo no estado fechado, as ferramentas pneumáticas tipo pinça, ao mesmo tempo que deformam a orelha, poderiam também pressionar automaticamente para baixo o elemento de ponte, de modo que a orelha assim deformada projectar-se-ía minimamente do veio de transmissão.

Deve'entender-se que este exemplo é meramente ilustrativo do presente invento que não está limitado ao mesmo, mas é susceptível de numerosas modificações como é evidente.

Assim, apesar de terem sido mostradas e descritas várias concretizações, de acordo com o presente invento, deverá entender-se que o mesmo não é por elas limitado, mas é susceptível de numerosas alterações e modificações, como sabem os peritos na arte. Por exemplo, a configuração das secções que conferem extensibilidade elástica pode variar à vontade para se atingirem resultados particulares, sendo unicamente necessário que o dispositivo seja tal que se atinja a extensibilidade elástica

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desejada e seja realizado de facto o contrapeso, como é exigido. Adicionalmente, o presente invento não se limita unicamente à utilização com elementos rotativos de alumínio, mas pode igualmente ser utilizado com elementos rotativos feitos de outros materiais metálicos ou suas ligas,assim como os feitos de material plástico ou de outros materiais exóticos, tal como material sinterizado de altas temperaturas.

Não se pretende,por isso,limitar o invento aos detalhes aqui mostrados e descritos, mas pretende-se cobrir todas as alterações e modificações que são englobadas pelo âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1 - Dispositivo de equilíbrio para urn elemento rotativo (60), que inclui um contrapeso (40, 140, 240) de dimensão e peso predeterminado^ e uma estrutura de braçadeira (10, 110, 210), operável para ser apertada à volta do elemento rotativo, de modo a engatar fixamente as superfícies externas do elemento rotativo (60) e do contrapeso (40, 140, 240), com este último numa posição predeterminada para segurar fixamente o contrapeso às superfícies externas do elemento rotativo na posição predeterminada, caracterizado por a estrutura de braçadeira (10, 110, 210) ser construída de modo a apresentar uma extensibilidade elástica predeterminada na sua direcção longitudinal, para compensar alterações de temperatura do elemento rotativo (60), e por as extremidades livres (10a, 10b; 110a, 110b; 210a, 210b) da cinta de braçadeira serem interligadas dentro de uma zona circunferencial da cinta de braçadeira em que qualquer peso de interligação é de facto adicionado ao peso do contrapeso (40, 140, 240), ele próprio escolhido, quanto ao seu peso de acordo com o desequilíbrio do elemento rotativo (60).

2 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contrapeso (40, 140, 240) ser uma estrutura de contrapeso escolhida pelo seu peso para compensar o desequilíbrio do elemento rotativo (60) e localizada dentro da zona circunferencial .

3 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por todo o contrapeso (40, 140, 240) estar localizado dentro da zona circunferencial.

4 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizado por o contrapeso (40, 140, 240) e a interligação (34, 34a, 31b; 131a, 131b, 131c, 131d, 130) serem partes estruturais separadas.

5 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizado por todo o contrapeso (240) e a interligação (231a, 231b, 231c, 231d) serem combinados numa estrutura única.

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6 - Dispositivo de equilíbrio em que a cinta de braçadeira (10, 110, 210) é feita de material galvanizado ou inoxidável, substancialmente desprovido de qualquer extensibilidade elástica significativa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por a cinta de braçadeira ser construída por meios adicionais (20, 124, 124’) de modo a conferir à cinta de braçadeira uma extensibilidade elástica predeterminada na sua direcção longitudinal.

7 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, caracterizado por o elemento rotativo (60) ser um veio de transmissão oco feito de um material ultra-leve.

8 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, caracterizado por o contrapeso (40, 140, 240) incluir também meios para a fixação do mesmo nas superfícies externas do elemento rotativo (60).

9 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado por a cinta de braçadeira incluir meios para a fixação do mesmo nas superfícies externas do elemento rotativo e do contrapeso.

10 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por os meios de fixação serem formados, pelo menos em parte, por cantos com rebarbas não rebardados no contrapeso, respectivamente, na cinta de braçadeira.

11 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os cantos com rebarbas não rebarbados serem obtidos por operações de corte e/ou estampagem com a utilização de uma ferramenta relativamente amolgada.

12 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, caracterizado por os meios de ancoragem na cinta de braçadeira e/ou contrapeso serem formados, pelo menos em parte, por superfícies internas não lisas.

13 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por as superfícies internas não lisas serem baseadas, pelo menos em parte, numa composição de material,

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-21fabrico e/ou tratamento posterior da respectiva parte para se obter as superfícies internas de fixação desejadas.

14 - Dispositivo de equilíbrio em que o contrapeso (30, 140) é provido com protuberâncias (41, 141) para minimizar o movimento lateral relativo, transversal à direcção longitudinal dos meios de cinta de braçadeira, entre este último e o contrapeso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-13, caracterizado por as protuberâncias (41, 141) serem deformadas a frio e espaçadas uma da outra de modo a definirem um canal, correspondendo em largura, pelo menos, aproximadamente à largura da cinta de braçadeira.

15 - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-14, caracterizado por os meios adicionais (20, 124, 224), serem efectivamente formados por remoção de material da própria cinta de braçadeira.

16 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-15, caracterizado por os meios adicionais incluírem, pelo menos, uma secção (20) com porções de cinta laterais não rectilíneas (21a, 21b) em ambos os lados do plano longitudinal central da cinta de braçadeira, e localizada, pelo menos, dentro da zona oposta ã interligação das extremidades livres da cinta de braçadeira.

17 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as porções de cinta laterais não rectilíneas (21a, 21b) serem formadas por, pelo menos, uma janela (24) disposta na zona central da cinta de braçadeira.

18 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-17, caracterizado por os lados não rectilíneos (22a, 22b) da cinta de braçadeira terem uma curvatura côncava.

19 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-18, caracterizado por os lados não rectilíneos (22a, 22b) da cinta de braçadeira terem um formato que segue, pelo menos aproximadamente, o formato do lado adjacente

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D/21500 F35 (23a, 23b) de uma janela (24) formada por remoção de material, na zona central da cinta de braçadeira.

20 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-19, caracterizado por as porções de cinta laterais não rectilíneas (21a, 21b) serem formadas entre uma respectiva superfície lateral (22a, 22b) da cinta de braçadeira e o lado adjacente correspondente (23a, 23b) da janela, e por cada uma das duas porções de cinta laterais (21a, 21b) ter uma largura, pelo menos aproximadamente constante ao longo de uma parte substancial do seu comprimento.

21 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-20, caracterizado por os meios adicionais (20, 124, 124’, 224) serem substancialmente simétricos em relação ao plano longitudinal central da cinta de braçadeira.

22 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-21, caracterizado por a respectiva janela (24) ter o formato semelhante, pelo menos aproximadamente, ao de uma ampulheta.

23 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-22, caracterizado por as cintas de braçadeira incluírem várias secções (20) contendo tais meios adicionais, e por uma porção de faixa (25), prolongando-se transversalmente de uma largura de cinta substancialmente completa, ligar secções adjacentes.

24 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-23, caracterizado por a cinta de braçadeira consistir essencialmente de tais secções (20) ao longo de quase todo o seu comprimento.

25 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-15, caracterizado por os meios adicionais serem formados por aberturas (124, 124’, 224) na cinta de braçadeira localizada, pelo menos, dentro da zona oposta à interligação das extremidades livres da cinta de braçadeira, quando a cinta de braçadeira é colocada no elemento rotativo e no

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D/21500 F35 ffaF!7' contrapeso.

26 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por as aberturas (124, 224) terem normalmente o mesmo formato.

27 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por as aberturas (124, 124’) terem o formato diferente, as quais se seguem entre si num padrão predeterminado.

28 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-27, caracterizado por os meios adicionais (20) serem formados exclusivamente por rasgos na cinta de braçadeira, e por os rasgos incluírem, pelo menos, um rasgo (24) na zona central da cinta de braçadeira, assim como rasgos ao longo dos lados (22a, 22b) da cinta de braçadeira dentro da zona de um respectivo rasgo (24) na zona central.

29 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-28, caracterizado por a interligação incluir, pelo menos, um gancho (31b) deformado a frio, que se prolonga para fora, localizado perto de uma extremidade livre (10a) da cinta de braçadeira e operãvel de modo a engatar numa abertura (34) proporcionada perto da outra extremidade livre (10b) da cinta de braçadeira, e por a cinta de braçadeira estar adaptada de modo a ser apertada, engatando superfícies de engate à força, com direcções opostas (31, 35) perto das extremidades livres (10a, 10b) da cinta de braçadeira.

30 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a abertura (34) ser munida com uma projecção tipo lingueta (36) disposta centralmente na sua superfície de extremidade transversal (34a), mais perto da extremidade livre correspondente da cinta de braçadeira₇ que é operável de modo a engatar no gancho (31b) deformado a frio correspondente.

31 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-28, caracterizado por a interligação das extremidades livres da cinta de braçadeira incluir um elemento de

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-24ligação separado da cinta de braçadeira e incluindo uma orelha deformável plasticamente (136, 236) tendo porções de perna prolongadas normalmente para fora (137a, 137b, 237a, 237b) interligadas com uma porção de ponte (138, 238) e prolongamentos de ligação (132a, 132b, 232a, 232b) ligados com as porções de perna (137a, 137b, 237a, 237b) e munidas com ganchos que se prolongam para fora (131a-131d, 231a-231d) operáveis de modo a engatarem nas aberturas correspondentes situadas nas porções de extremidade da cinta de braçadeira, pelo que os prolongamentos de ligação (132a, 132b, 232a, 232b) se prolongam em direcções circunferencialmente opostas para fora da orelha (136, 236).

32 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por o gancho (131a, 131b, 131c e/ou 131d, 231a, 231b, 231c e/ou 231d) em, pelo menos, um dos prolongamentos (132a e/ou 132b, 232a e/ou 232b) ser um elemento de gancho tipo aba adaptado para ser dobrado após engatar na abertura correspondente, de modo a permitir uma pré-montagem do elemento de ligação à cinta de braçadeira.

33 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com as reivindicações 31 ou 32, caracterizado por a porção de ponte (138, 238) ser munida com um reforço (139, 239).

34 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer das reivindicações 31-33, caracterizado por o contrapeso (240) ser integralmente formado com os prolongamentos.

35 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-34, caracterizado por a interligação das extremidades livres da cinta de braçadeira ser um elemento de ligação integralmente formado com o contrapeso (240).

36 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com a reivindicação 34 ou 35, caracterizado por a interligação incluir uma orelha deformável plasticamente (236), e por o contrapeso (240) ser formado por duas partes (240a, 240b) ligadas a lados opostos da orelha (236) e incluindo cada um, um gancho (131a, 131b, Í31c, 131d), que se prolonga para fora operável, de modo a engatar numa abertura correspondente proporcionada na cinta de braçadeira.

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-2537 - Dispositivo de equilíbrio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-36, caracterizado por o contrapeso (40, 140, 240) ter superfícies internas de formato côncavo com um raio de curvatura (R) igual ou ligeir^mente inferior ao (R_Veio) elemento rotativo, de modo que a cinta de braçadeira quando apertada obriga o contrapeso a adaptar-se elasticamente às superfícies externas do elemento rotativo.

38 - Processo para equilibrar um elemento rotativo oco, caracterizado por compreender os passos de:

determinação da extensão e localização de qualquer desequilíbrio no elemento rotativo, escolha de uma estrutura de equilíbrio que confere de facto um contrapeso correspondente à extensão do desequilíbrio no elemento rotativo e que inclui uma cinta de braçadeira aberta (10, 110, 210), uma interligação (31b, 34, 131a-131d, 134, 231a e 231d) para interligação mecânica das extremidades abertas da cinta de braçadeira, meios adicionais (20, 124, 124’, 224) para conferirem extensibilidade elástica à cinta de braçadeira na sua direcção longitudinal e que estão localizados na cinta de braçadeira, pelo menos, dentro da sua zona oposta à interligação, e um contrapeso (40, 140, 240), e instalação de uma estrutura de equilíbrio no elemento rotativo numa posição predeterminada, de tal modo que a interligação é, de facto, em função do peso, adicional ao contrapeso, e a cinta de braçadeira aperta seguramente o contrapeso no elemento rotativo na posição predeterminada.

39 - Processo de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por compreender ainda o passo de pré-montagem da cinta de braçadeira, a interligação sob a forma de um elemento de ligação separado, com uma orelha deformável plasticamente, e o contrapeso numa estrutura de equilíbrio pré-montada, fixando então a estrutura de equilíbrio pré-montada no elemento rotativo fechando a orelha.

Processo de acordo com a reivindicação 38 ou 39

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-26caracterizado por o elemento de ligação separado, em conjunto com os meios adicionais proporcionarem de facto o contrapeso.