WO2009130581A2

WO2009130581A2 - Caixa de carga modular multi-materiais

Info

Publication number: WO2009130581A2
Application number: PCT/IB2009/005334
Authority: WO
Inventors: António Manuel PEREIRA DA CUNHA RIBEIRO VALENTE
Original assignee: Ply Engenharia Lda
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2009-10-29
Also published as: WO2009130581A3; PT104026B; PT104026A

Abstract

A presente inovaçáo refere-se a um produto composto por caixas de carga, fixa, basculante traseira (1) ou tri-basculante e dos respectivos componentes: sub-chassis (2), estrado (3), malhal (4), taipal lateral (5), taipal traseiro (6), colunas traseiras (7) e rede malhal (8). A caixa de carga apresenta a utilizaçáo de multimateriais integrados em combinaçáo com o produto modular. Utiliza-se ainda várias técnicas de ligaçáo e métodos de fabrico. Os produtos desenvolvidos apresentam maior resistência ao desgaste por abrasáo, sáo mais leves, recicláveis, de manutencáo mais simples e com maior resistência á corrosáo, com aplicaçóes em industrias diversas para a construçáo de carroçarias.

Description

Title of Invention: CAIXA DE CARGA MODULAR MULTI-

MATERIAIS

Domínio técnico do invento

[1] As caixas de carga, fixas, basculantes traseiras ou tri-basculantes, para veículos de transporte segundo a presente invenção são modulares, desenvolvidas em multi- materiais e consequentemente utilizam a combinação de várias técnicas de ligação e métodos de fabrico.

[2] Estas carroçarias apresentam mais resistência ao desgaste por abrasão, são mais leves, recicláveis, de manutenção mais simples, maior resistência à corrosão, resultando num conjunto de benefícios para o seu utilizador.

[3] A capacidade de carga máxima de um veículo é definida pelo seu peso bruto total, peso esse que inclui, peso do veículo, peso da caixa da carroçaria, carga e passageiros e outros.

[4] Assim a redução do peso da carroçaria resulta numa maximização do peso

transportável, com óbvias vantagens económicas e numa redução de consumos, emissões quando em vazio e de custos de manutenção do próprio produto.

Estado da técnica anterior

[5] Tradicionalmente estas carroçarias que vemos em utilização comum nos veículos são feitas em aços de baixa resistência, espessuras elevadas, utilizando processos de soldadura convencionais (MIG), muitas delas com tapais em aço perfilados ou de madeira, e menos comum em alumínio.

[6] São estruturas pesadas, de baixa qualidade e que reduzem drasticamente o peso

transportável, com grande impacto na economia, consumos e emissões gasosas (mais consumo, mais emissões, mais desgaste).

[7] O documento de patente US3938238 apresenta um corpo modular de um veículo de carga em que a caixa é alinhada e pré montada na fábrica e depois desmontada para ser transportada para o local de construção do cliente.

[8] O documento de patente CA2175526 apresenta uma caixa de carga que usa o aço e o alumínio como materiais de construção para os diferentes componentes.

[9] Os documentos de patentes apresentados como estado da técnica apresentam algumas das características da presente patente, mas as soluções técnicas apresentadas são substancialmente diferentes pois esta invenção apresenta uma solução global e integrada para qualquer tipo de configuração, caixas fixas e basculantes bem como materiais utilizados.

Descrição das figuras

CONFIRMATION COPY [10] A figura 1 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga basculante traseira, com os seguintes constituintes:

Caixa Basculante Traseira (1)

Sub-chassis Basculante Traseiro (2)

Estrado Basculante Traseiro (3)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Taipal Traseiro (6)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

[11] A figura 2 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga basculante traseira em basculamento, com os seguintes constituintes:

Caixa (1)

Sub-chassis Basculante Traseiro (2)

Estrado Basculante Traseiro (3)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

Tesoura e Cilindro Hidráulico (68)

[12] A figura 3 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga basculante traseira em basculamento, com os seguintes constituintes:

Caixa (1)

Sub-chassis Basculante Traseiro (2)

Estrado Basculante Traseiro (3)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Taipal Traseiro (6)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

[13] A figura 4 mostra uma vista em perspectiva do conjunto sub-chassis basculante traseiro, com os seguintes constituintes:

Sub-chassis Basculante Traseiro (2)

Módulo Estrutural Central Basculante Traseiro (9)

Longarina do Sub-Chassis (10)

Travessa do Sub-Chassis (11)

[14] A figura 5 mostra uma vista em perspectiva explodida do conjunto sub-chassis basculante traseiro, com os seguintes constituintes: Sub-chassis Basculante Traseiro (2)

Módulo Estrutural Central Basculante Traseiro (9)

Longarina do Sub-Chassis (10)

Travessa do Sub-Chassis (11)

[15] A figura 6 mostra uma vista em perspectiva explodida do conjunto das chapas do estrado e módulo estrutural do estrado, com os seguintes constituintes:

Módulo Estrutural do Estrado (18)

Chapas Estrado Centrais (12)

Chapa Estrado Traseira (13)

Chapa Estrado Dianteira (14)

Suportes de Colunas Dianteiras (15)

Suportes de Colunas Traseiras (16)

Elementos Estruturais do Estrado (17)

[16] A figura 7 mostra uma vista em perspectiva do conjunto das chapas do estrado e suportes das colunas traseiras e dianteiras , com os seguintes constituintes:

Chapas Estrado Centrais (12)

Chapa Estrado Traseira (13)

Chapa Estrado Dianteira (14)

Suportes de Colunas Dianteiras (15)

Suportes de Colunas Traseiras (16)

[17] A figura 8 mostra uma vista em perspectiva do conjunto das chapas do estrado e módulo estrutural do estrado, com os seguintes constituintes:

Módulo Estrutural do Estrado Basculante Traseiro (18)

Chapa do Estrado Completa (19)

[18] A figura 9 mostra uma vista em perspectiva do estrado basculante traseiro , com os seguintes constituintes:

Estrado Basculante Traseiro (3)

[19] A figura 10 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga tri-basculante, com os seguintes constituintes:

Caixa Tri-Basculante (20)

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Estrado Tri-Basculante (22)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Taipal Traseiro (6)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

[20] A figura 11 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga tri-basculante em bas- culamento traseiro, com os seguintes constituintes:

Caixa Tri-Basculante (20)

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Estrado Tri-Basculante (22)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

Tesoura e Cilindro Hidráulico (68)

[21] A figura 12 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga tri-basculante em basculamento traseiro, com os seguintes constituintes:

Caixa Tri-Basculante (20)

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Estrado Tri-Basculante (22)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

Tesoura e Cilindro Hidráulico (68)

[22] A figura 13 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga tri-basculante em basculamento lateral, com os seguintes constituintes:

Caixa Tri-Basculante (20)

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Estrado Tri-Basculante (22)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Taipal Traseiro (6)

Colunas Traseiras (7)

Rede Malhai (8)

Tesoura e Cilindro Hidráulico (68)

[23] A figura 14 mostra uma vista em perspectiva da caixa de carga tri-basculante em basculamento lateral, com os seguintes constituintes:

Caixa Tri-Basculante (20)

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Malhai (4)

Taipal Lateral (5)

Taipal Traseiro (6)

Colunas Traseiras (7) Rede Malhai (8)

[24] A figura 15 mostra uma vista em perspectiva do sub-chassis tri-basculante, com os seguintes constituintes:

Sub-chassis Tri-Basculante (21)

Módulo Estrutural Central Tri-Basculante (22)

Braços de Apoio do Sub-Chassis (24)

Longarina do Sub-Chassis (25)

Travessa do Sub-Chassis (26)

Esferas de Apoio Sub-Chassis Tri-Basculante (27)

[25] A figura 16 mostra uma vista em perspectiva do módulo estrutural do estrado tri- basculante, com os seguintes constituintes:

Módulo Estrutural do Estrado Tri-Basculante (28)

Braços de Apoio do Estrado Tri-Basculante (29)

[26] A figura 17 mostra uma vista em perspectiva do estrado tri-basculante, com os seguintes constituintes:

Estrado Tri-Basculante (22)

Elementos de Apoio-Rotação Estrado Tri-Basculante (30)

[27] A figura 18 mostra uma vista em perspectiva do malhai, com os seguintes constituintes:

Malhai (4)

Rede do Malhai (8)

Aro do Malhai (31)

Perfil do Malhai (32)

Reforço Fixação do Malhai (33)

Coluna de Fixação do Malhai (34)

[28] A figura 19 mostra uma vista em perspectiva da coluna traseira, com os seguintes constituintes:

Coluna Traseira (7)

Manipulo de Abertura/Fecho (42)

[29] A figura 20 mostra uma vista em perspectiva da coluna traseira, com os seguintes constituintes:

Coluna Traseira (7)

Caixa da Coluna Traseira (35)

Reforço (38)

[30] A figura 21 mostra uma vista em perspectiva explodida da coluna traseira, com os seguintes constituintes:

Coluna Traseira (7)

Caixa da Coluna Traseira (35) Mecanismo de Fecho de Coluna Traseira (36)

Guia de alumínio (37)

Reforço (38)

[31] A figura 22 mostra uma vista em perspectiva do taipal lateral, com os seguintes constituintes:

Taipal Lateral (5)

Topo do Taipal Lateral (39)

Perfil do Taipal Lateral (40)

Dobradiça Taipal Lateral (41)

[32] A figura 23 mostra uma vista em perspectiva do pormenor do taipal lateral, com os seguintes constituintes:

Topo do Taipal Lateral (39)

Perfil do Taipal Lateral (40)

Dobradiça Taipal Lateral (41)

[33] A figura 24 mostra uma vista em perspectiva explodida do topo do taipal lateral, com os seguintes constituintes:

Topo do Taipal Lateral (39)

Manipulo de Abertura/Fecho (42)

Braço Actuador Mecanismo Fecho (43)

Bloco Trinco Taipal Lateral (44)

Trinco Taipal Lateral (45)

Perfil do Topo do Taipal Lateral (46)

[34] A figura 25 mostra uma vista em perspectiva do taipal traseiro de duplo perfil, com os seguintes constituintes:

Taipal Traseiro (6)

[35] A figura 26 mostra uma vista em perspectiva explodida taipal traseiro de duplo perfil, com os seguintes constituintes:

Taipal Traseiro (6)

Dobradiça Taipal Traseiro (47)

Topo de Taipal Traseiro (48)

Perfil do Taipal Traseiro (49)

Pino de Articulação do Taipal Traseiro (50)

[36] A figura 27 mostra uma vista em perspectiva explodida do modo de construção dos taipais de duplo perfil soldados a laser , com os seguintes constituintes:

Perfil do Taipal (55, 56)

Perfil Interior Taipal (55)

Perfil Exterior Taipal (56)

Reforço Interior Dobradiças (57) [37] A figura 28 mostra uma vista em perspectiva do perfil do taipal em multimateriais, com os seguintes constituintes:

Perfil do Taipal (55',56')

[38] A figura 29 mostra uma vista em perspectiva explodida do modo de construção do perfil do taipal em multimateriais, com os seguintes constituintes:

Perfil do Taipal (55',56')

Perfil Interior Taipal em Material Compósito (58)

Perfil Exterior de Taipal em Aço/Alumínio (59)

Reforços Interiores (60)

[39] A figura 30 mostra uma vista em perspectiva do perfil do taipal em materiais

compósitos, em que o taipal de material compósitos pode ser obtido ou por revestimento com um reforço (fibra + matriz polimerica) de uma pré-forma em espuma (poliestireno, poliutretano ou outra), ou outro tipo de pré-forma, metálica ou não metálica, em molde aberto ou fechado, com os seguintes constituintes:

Perfil Taipal em Material Compósito (61)

[40] A figura 31 mostra uma vista em perspectiva do pormenor perfil do taipal em

materiais compósitos, que também pode ser obtido por um perfil de material compósito extrudido com/sem reforço interior de espuma (poliestireno, poliutretano ou outra), com os seguintes constituintes:

Perfil Taipal em Material Compósito (61)

Interior em Espuma Estrutural (62) Reforço em Fibra (63)

[41] A figura 32 mostra uma vista em perspectiva do pormenor perfil do taipal em

alumínio extrudido, que também pode ser obtido por um perfil de alumínio extrudido com/sem reforço interior de espuma (poliestireno, poliutretano ou outra), com os seguintes constituintes:

Taipal de Alumínio Extrudido (64)

Perfil de Alumínio Extrudido (65)

[42] A figura 33 mostra uma vista em perspectiva de um pormenor da ligação do malhai ao estrado, com os seguintes constituintes:

Taipal Lateral (5)

Rede do Malhai (8)

Aro do Malhai (31)

Perfil do Malhai (32)

Coluna de Fixação do Malhai (34)

[43] A figura 34 mostra uma vista em perspectiva de um pormenor da ligação entre os componentes da caixa de carga, com os seguintes constituintes:

Chapas Estrado (12)

Suporte Coluna Traseira (16) Elementos de Fixação Coluna Traseira (66)

Elemento de Afinação Coluna Traseira (67)

[44] A figura 35 mostra uma vista em perspectiva de um pormenor da ligação entre os componentes da caixa de carga, com os seguintes constituintes:

Coluna Traseira (7)

Chapas Estrado (12)

Dobradiça (47)

Manipulo de Abertura/Fecho (42)

Dobradiça Taipal Traseiro (47)

Pino de Articulação do Taipal Traseiro (50)

Cavilha do Fecho Trseiro (52)

Mola (53)

Perno da Dobradiça Lateral (54)

[45] A figura 36 mostra uma vista em perspectiva de um pormenor do basculamento e abertura do taipal traseiro, posição 1, fecho traseiro na posição ABERTO, com os seguintes constituintes:

Manipulo de Abertura/Fecho posição FECHADO (42)

Pino de Articulação do Taipal Traseiro (50)

[46] A figura 37 mostra uma vista em perspectiva de um pormenor do basculamento e abertura do taipal traseiro, posição 2, fecho traseiro na posição FECHADO:

Manipulo de Abertura/Fecho posição ABERTO (42)

Dobradiças Traseiras (47)

Descrição pormenorizada da invenção

[47] Os diferentes tipos de caixa, fixa, basculante traseira ou tri-basculante, obtém-se pelas diferentes conjugações dos módulos que as compõe (sub-chassis, malhai, estrado, taipais).

[48] Por exemplo uma caixa fixa, não é mais que uma caixa basculante traseira em que é retirado o módulo correspondente ao sub-chassis e os elementos hidráulicos de abertura.

[49] Uma caixa tri-basculante é basicamente uma caixa basculante traseira onde são integrados os módulos/elementos de apoio (módulo central, braços de apoio) para os vários tipos de basculamento.

[50] Este conceito permite partilhar vários componentes entre os vários tipos de caixas de carga, facilitando a sua industrialização e com óbvias vantagens em termos de redução de custos associados a este tipo de produtos.

[51] Permite tb a existência de um catálogo de peças de reposição comum aos vários tipos de caixas.

[52] O desenvolvimento da presente invenção só é possível devido à introdução de novos materiais, aços de alta resistência de espessura fina, alumínio, compósitos, combinações destes materiais, soldadura laser, combinações de métodos de união, colagem e rebitagem e de soldadura MIG e TIG.

[53] A inovação que se pretende patentear resulta que toda esta nova utilização de

materiais e a sua integração, que já por si é inovadora em combinação com o conceito inovador de produto modular.

[54] Para potenciar o conceito desenvolvido os materiais escolhidos para uma

representação preferencial são:

• Aços de ultra alta resistência, laminados a frio e a quente

• Aços de alta resistência ao desgaste

^■ Alumínio extrudido

• Materiais polimericos

• Materiais compósitos, de matriz polimérica reforçadas com fibras

• Materiais compósitos obtidos por pultrusão ou RTM

• Laminados de metal e fibra

[55] Os métodos de união entre os vários componentes são:

• Rebitagem e ligações mecânicas (parafusos)

• Soldadura para materiais iguais (soldadura MIG, TIG e a laser)

• Colagem estrutural

• Soldadura materiais distintos (soldadura ultra-sons)

[56] Pintura com protecção contra a corrosão nas interfaces é usada no caso da união de materiais diferentes.

[57] Estas caixas de carga (ou carroçarias), como podemos ver nas figuras 2 e 10, são constituídas por quatro grupos de elementos:

• Sub-chassis basculante traseiro (2)

• Sub-chassis tri-basculante (21)

• Estrado basculante traseiro (3)

^■ Estrado tri-basculante (22)

• Malhai (4)

• Taipais (5, 6)

• Acessórios (colunas, dobradiças e fechos)

Sub-chassis (2.21)

[58] O Sub-chassis modular (basculante traseiro ou tri-basculante), como podemos ver nas figuras 4,5 e 15, pode ser construído em aço de alta resistência (laminados a frio ou a quente), alumínio, materiais compósitos ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais.

[59] O Sub-chassis modular (basculante traseiro ou tri-basculante), como podemos ver nas figuras 4,5 e 15, pode ser construído em aço de alta resistência (laminados a frio ou a quente), alumínio, materiais compósitos ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais.

[60] O Sub-chassis Tri-Basculante (21) é conseguido através da mesma filosofia de

construção sendo constituído por mais quatro braços de suporte das esferas de basculamento e tem um Módulo Estrutural Central Tri-basculante (22) onde apoia a tesoura/unidade hidráulica (68), duas Longarina do Sub-chassis Tri-basculante (25), várias Travessas do Sub-chassis Tri-basculante (26), e que com os Braços de Apoio do Sub-Chassis Tri-basculante (24) mais as Esferas de Apoio Sub-Chassis Tri-Basculante (27) promovem o basculamento e fixação ao chassis do camião.

[61] A inovação reside no conceito de não ser mono-material e ser modular. Este novo conceito de sub-chassis modular permite uma grande diversidade e combinação de materiais utilizados e dimensões, resultando em estruturas leves, altamente cus- tomizaveis e de fácil substituição para manutenção.

Estrado (3.22)

[62] Este novo conceito de estrado modular permite uma grande diversidade e

combinação de materiais utilizados resultando em estrados leves e altamente cus- tomizaveis e independentes da aplicação, caixas fixas ou basculantes.

[63] O estrado da caixa Basculante Traseira, como podemos ver nas figuras 6,7,8 e 9, é constituído pelas Chapas Estrado Centrais (12) as quais com a Chapa Estrado Traseira (13) e a Chapa Estrado Dianteira (14) constituem a superfície de desgaste do estrado.

[64] A fixação desta superfície ao Módulo Estrutural do Estrado (18,28) pode ser feita através da rebitagem, soldadura ou colagem das Chapas Estrado (12,13,14) aos elementos estruturais que o compõe. Para se obter diversas dimensões do Módulo Estrutural e respectivamente do Estrado (3,22), basta alterar os comprimentos dos vários elementos que são colocados na zona central, longarinas e na face lateral do Módulo Estrutural (18,28).

[65] O Modulo Estrutural do Estrado Bascolante Traseiro (18), é constituído por uma estrutura de travessas e longarinas similar à do Sub-chassis Basculante Traseiro (2) e com uns Elementos Estruturais do Estrado (17) que são colocados de um modo perpendicular às referidas Longarinas do Modulo Estrutural do Estrado (18) de modo a acomodar as das Chapas Estrado (12,13,14).

[66] O Modulo Estrutural do Estrado Tri-Bascolante (28), é constituído por uma estrutura de travessas e longarinas similar à do do Sub-chassis Tri-Basculante (21)e com uns Elementos Estruturais do Estrado (17) que são colocados de um modo perpendicular às referidas Longarinas do Modulo Estrutural do Estrado (28) de modo a acomodar as das Chapas Estrado (12,13,14) e por quatro Elementos de Apoio-Rotação Estrado Tri- Basculante (30) em cada canto da face iinferior do Estrado para promover o apoio baculante necessário. [67] Os Suportes de Colunas (15, 16) são colocados nos quatro cantos do sub-conjunto formado pelas chapas do estrado (12,13,14).

[68] As Chapas do Estrado (12,13,14) são independentes do Módulo Estrutural (18,28) e são fabricada em separado sendo apenas mais tarde integradas no Módulo Estrutural do

Estrado (18,28), formando estes o conjunto do Estrado Basculante Traseiro (3) ou Tri- basculante (22).

[69] Este tipo de filosofia de construção e integração dos vários elementos é a base do desenvolvimento destes sub-conjuntos fabricados em multimateriais.

Tesoura e Cilindro Hidráulico (68)

[70] Como podemos ver nas figuras 2, l l, 12 e l3 a Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) servem para que a Caixa (1) tenha um movimento de báscula.

[71] No caso da Caixa Basculánte Traseira (1), o conjunto Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) apoia-se no Sub-chassis Basculante Traseiro (2) aproximadamente a meio do seu comprimento e levanta o Estrado basculante traseiro (3) rodando sobre um apoio que se encontra no extremo traseiro das Longarinas do Sub-Chassis (10).

[72] No caso da Caixa Tri-Basculante (20) o conjunto Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) apoia-se no Sub-chassis Tri-Basculante (27) e levanta o Estrado tri-basculante (22) rodando sobre as Esferas de Apoio Sub-Chassis Tri-Basculante (27).

Malhai (4)

[73] O malhai (4) modular, como podemos ver na figura 18, pode ser construído em aço de alta resistência (laminados a frio ou a quente), alumínio, compósitos ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais. A sua inovação também reside no conceito de não ser mono-material e na sua modularidade, sendo partilhado por qualquer tipo de caixa.

[74] O Malhai (4) é basicamente constituído por um Aro do Malhai (31), por um Perfil do Malhai (32) e duas Colunas de Fixação do Malhai (34). As Coluna de Fixação do Malhai (34) são apoiadas nos Suportes de Colunas Fontais (15) e o Malhai (4) fica também ligado à Chapa do Estrado Dianteira (14) pelo reforço de Fixação do Malhai (33). A protecção da cabine é feita pela Rede do Malhai (8), ver figuras 18 e 33.

[75] Este novo conceito modular permite uma grande diversidade e combinação de

materiais utilizados resultando em malhais leves e altamente customizaveis. A solução encontrada para a sua integração permite a utilização de qualquer solução.

Taipal (5. 6)

[76] Numa caixa de carga temos dois (ou mais) Taipais Laterais (5) e um Taipal Traseiro (6), ver figura 1.

[77] Como podemos ver na figura 22, o Taipal Lateral (5) é constituído por um Perfil do Taipal Lateral (40), por dois Topos de Taipal Lateral (39) e, por exemplo, três Dobradiças (41).

[78] O Topo do Taipal Lateral (39) referido anteriormente, como podemos ver na figura 24, tem preferivelmente um Perfil do Topo do Taipal Lateral (46) que no seu interior tem um Manipulo de Abertura / Fecho (42) que quando rodado sobre o pino que encaixa no seu furo inferior actua o Braço Actuador Mecanismo Fecho (43) que por sua vez acciona o Trinco Taipal Lateral (45) que por sua vez está fixo ao Bloco Trinco Taipal Lateral (44) de modo a controlar a libertação lateral do Taipal Lateral (5).

[79] Como podemos ver na figura 25 e 26, o Taipal Traseiro (6) é constituído por um

Perfil do Taipal Traseiro (49), por dois Topos de Taipal Traseiro (48), os quais têm um Pino do Topo de Taipal Traseiro (50) na sua parte superior e, por exemplo, duas Dobradiças (47).

[80] O taipal traseiro permite dois modos de abertura, ver figuras 36 e 37.

[81] A solução encontrada para os, topos, fechos e dobradiças, permite a utilização de qualquer tipo de materiais e configurações desde que compatibilizadas as geometrias.

Coluna Traseira (7)

[82] A Coluna Traseira (7) tem como função fazer a união estrutural entre os Taipais

Laterais (5) e o Taipal Traseiro (6). Para além disso possui um mecanismo que permite que o Taipal Traseiro (6) tenha dois modos de abertura. O Taipal Traseiro (6) pode rodar sobre as Dobradiças (47) e pode também rodar sobre os Pinos do Topo de Taipal Traseiro (50) apoiados nas colunas (7).

[83] Para isso a Coluna Traseira (7), como podemos ver nas figuras 19, 20 e 21, é

constituída por uma Caixa da Coluna Traseira (35), por Mecanismo de Fecho de Coluna Traseira (36), por uma Guia de alumínio (37) e por um Reforço (38).

[84] Para ilustrar os dois modos de abertura do Taipal Traseiro (6) temos as figuras 35 e 36 onde podemos ver com o Manipulo de Abertura/Fecho (42) na posição FECHADO pode-se fixar o Pino do Topo do Taipal Traseiro (50) à Coluna Traseira (7) e ao libertar as Dobradiça (47) que estão fixas a Cavilha do Fecho Traseiro (52) por meio de um mecanismo de Mola (53), pode-se obter a abertura do Taipal Traseiro (6) apoiada na Coluna Traseira (7).

[85] Para obter a abertura do Taipal Traseiro (6) apoiado nas Dobradiças Traseiras (47) é apenas necessário libertar o Manipulo do Abertura Fecho da Coluna Traseira (42) e manter a Cavilha do Fecho Traseiro (52) fechada fazendo assim com que a rotação se faça através das Dobradiças Traseiras (47) que por sua vez estão ligadas à Chapa Traseira do Estrado (13), ver figuras 35 e 37.

Perfil do Taipal (40. 49)

[86] O taipal modular de dupla superfície pode ser construído em aço de alta resistência (laminados a frio ou a quente), alumínio, materiais compósitos, laminados de fibra e metal, ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais. A inovação reside no conceito de não ser mono-material, ser constituída por duas superfícies ou perfis (double skin) e modular.

[87] Este novo conceito modular permite uma grande diversidade de geometrias e

combinação de materiais utilizados nas duas superfícies, interior e exterior, resultando em taipais leves e altamente customizaveis.

[88] Uma das grandes vantagens dos taipais de dupla superfície ou perfil, reside no facto de o desgaste do taipal maioritariamente ser feito no interior (55,55'), do lado da carga nos permita adequar os material mais resistente ao desgaste ou à corrosão, dependendo da aplicação. Outra grande vantagem é que o dano de origem mecância feito pelo interior (55,55') é menos visível do lado exterior (56,56').

[89] Os Perfis dos Taipais (32, 40, 49) são então, como podemos ver na figura 27,

constituídos por um Perfil Interior do Taipal (55), por um Reforço Interior da

Dobradiça (57) por cada Dobradiça (41,47) e um Perfil Exterior Taipal (56).

[90] Alternativamente, com o uso de materiais compósitos podemos ter um Perfil de

Taipal (32', 40', 49') reforçado constituído por um Perfil Interior de Taipal em Material Compósito (58), por Reforços Interiores (60) e por um Perfil Exterior de Taipal em Aço/ Alumínio (59) ou outras combinações de materiais ou formas.

[91] Outros tipos de taipal também são possíveis, por exemplo tapais em materiais

compósitos obtidos por Pultrusão ou em RTM (61) ou em perfil/ou combinação de perfis de alumínio extrudido (62).

[92] As representações da Caixa de Carga Modular Multimateriais descrita é feita como um exemplo não limitativo que pode ser sujeito a modificações e variações levadas a cabo por uma pessoa perita na matéria, as quais, no entanto, estão abrangidas pelo âmbito da invenção, como definido pelas reivindicações que se seguem.

Claims

[Claim 1] Caixa de carga modular (1, 20) para veículos de transporte, caracterizada por compreender um sub-chassis Modular (2, 21), Estrado (3, 22), malhai (4), dois (ou mais) Taipais Laterais (5), um Taipal Traseiro (6) e Peças de União como as Colunas (7, 34), as Dobradiças (41, 47) e os Topos (39,48), em que o sub-chassis Modular (2, 21), que assenta no chassis do veículo, serve de apoio ao Estrado (3, 22), sobre o qual vão apoiar os dois Taipais Laterais (5), um Taipal Traseiro (6) e um malhai (4), os quais são unidos pelas Colunas (7, 34) e Topos (39,48) de maneira a formar uma caixa de carga aberta no topo em que os vários componentes são desenvolvidos em multimateriais tais como o aço de alta resistência (laminado a frio ou a quente), alumínio, materiais compósitos ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais apresentando uma estrutura mais resistente ao desgaste por abrasão, mais leve, reciclável, com manutenção mais simples, maior resistência à corrosão e que utiliza a combinação de várias técnicas de ligação tal como a rebitagem e ligações mecânicas (por exemplo, parafusos), a Soldadura para materiais iguais (por exemplo, soldadura MIG, TIG e a laser), a colagem estrutural, a soldadura materiais distintos (por exemplo, a soldadura ultra-sons) e os componentes têm uma pintura com protecção contra a corrosão nas interfaces no caso da união de materiais diferentes, obtendo um redução do peso da carroçaria que resulta numa maximização do peso transportável sem perda de resistência da Caixa (1) a qual pode ser fixa, basculante traseira (1) ou tri-basculante (20) de modo a poder descarregar por qualquer um dos Taipais (5, 6) pela acção de uma Tesoura e Cilindro Hidráulico (68), que está apoiada no sub-chassis

Modular (2, 21) e fixa ao Estrado (3, 22), e que serve para transmitir um movimento de báscula.

[Claim 2] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter um movimento basculante traseiro e em que o sub- chassis Basculante Traseiro (2) é compreendido por um Módulo Estrutural Central (9) onde apoia a tesoura unidade hidráulica (68) e por duas Longarina do sub-chassis (10) que com as duas Travessas do sub- chassis (11) mais os dois pontos de articulação, que se encontram no extremo traseiro das Longarinas do sub-chassis (10), que promovem o basculamento e fixação ao chassis do camião;

e por ter um Estrado da Caixa Basculante Traseira (3) ser compreendido pelas Chapas Estrado Centrais (12), a Chapa Estrado Traseira (13) e a Chapa Estrado Dianteira (14), pelo Modulo Estrutural do Estrado (18), o qual é constituído por uma estrutura de travessas e longarinas similar à do sub-chassis (10) e com uns Elementos Estruturais do Estrado (17) que são colocados de um modo perpendicular às Longarinas do Modulo Estrutural do Estrado (18) de modo a acomodar as das Chapas Estrado (12,13,14) e em que a fixação das Chapas (12, 13, 14) ao Módulo Estrutural do Estrado (18) pode ser feita através da rebitagem, soldadura ou colagem das Chapas Estrado (12,13,14), e ter os Suportes de Colunas (15, 16) colocados nos quatro cantos do sub-conjunto formado pelas chapas do estrado (12,13,14); e por ter um Conjunto Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) se apoiar no sub-chassis Basculante Traseiro (2) aproximadamente a meio do seu comprimento e levantar o Estrado basculante traseiro (3) rodando sobre um apoio que se encontra no extremo traseiro das Longarinas do sub- Chassis (10).

[Claim 3] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter um movimento tri-basculante e em que o sub-chassis tri -basculante (21) é compreendido por um Módulo Estrutural Central Tri-basculante (22) onde apoia a tesoura/unidade hidráulica (68), duas Longarina do sub-chassis tri-basculante (25), várias Travessas do sub- chassis Tri-basculante (26), e que com os Braços de Apoio do sub- Chassis tri-basculante (24) mais as Esferas de Apoio sub-Chassis tri- Basculante (27) promovem o basculamento e fixação ao chassis do camião;

e por ter um Estrado da Caixa tri-basculante (22) ser compreendido pelas Chapas Estrado Centrais (12), a Chapa Estrado Traseira (13) e a Chapa Estrado Dianteira (14), pelo Modulo Estrutural do Estrado tri- basculante (28), o qual é constituído por uma estrutura de travessas e longarinas similar à do sub-chassis (21) e com uns Elementos Estruturais do Estrado (17) que são colocados de um modo perpendicular às Longarinas do Modulo Estrutural do Estrado (28) de modo a acomodar as das Chapas Estrado (12,13,14) e em que a fixação das Chapas (12, 13, 14) ao Módulo Estrutural do Estrado (18) pode ser feita através da rebitagem, soldadura ou colagem das Chapas Estrado (12,13,14), e ter os Suportes de Colunas (15, 16) colocados nos quatro cantos do sub-conjunto formado pelas chapas do estrado (12,13,14) e por quatro Elementos de Apoio-Rotação Estrado tri-Basculante (30) em cada canto da face inferior do Estrado para promover o apoio baculante necessário;

e por ter um conjunto Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) apoia-se no sub-chassis tri-Basculante (27) e levanta o Estrado tri-basculante (22) rodando sobre as duas Esferas de Apoio sub-Chassis tri-Basculante (27) seleccionadas conforme o lado por onde se deseje descarregar.

[Claim 4] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o malhai (4) ser basicamente compreendido por um Aro do malhai (31), por um Perfil do malhai (32) e duas Colunas de Fixação do Malhai (34), em que as Coluna de Fixação do malhai (34) são apoiadas nos Suportes de Colunas fontais (15) e o malhai (4) fica também ligado à Chapa do Estrado Dianteira (14) pelo reforço de Fixação do malhai (33), e em que a protecção da cabine é feita pela Rede do malhai (8).

[Claim 5] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o Taipal Lateral (5) compreender um Perfil do Taipal Lateral (40), dois Topos de Taipal Lateral (39) e

Dobradiças (41) para prender o Taipal Lateral (5) ao Modulo Estrutural do Estrado (18, 28) de modo a que o Taipal Lateral (5) possa rodar sobre as Dobradiças (41) para descarregar; e por o referido Topo do Taipal Lateral (39) ser compreendido por um Perfil do Topo do Taipal Lateral (46) que no seu interior tem um Manipulo de Abertura/Fecho (42) que quando rodado sobre o pino que encaixa no seu furo inferior actua o Braço Actuador Mecanismo Fecho (43) que por sua vez acciona o Trinco Taipal Lateral (45) que está fixo ao Bloco Trinco Taipal Lateral (44) de modo a controlar a libertação lateral do Taipal Lateral (5) com o encaixe ou desencaixe do Trinco Taipal Lateral (45) tanto na Coluna de Fixação do malhai (34) como na coluna Traseira (7) através de uma lingueta nelas colocada de forma a que o referido Trinco (45) fixe a Taipal Lateral (5).

[Claim 6] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o Taipal Traseiro (6) compreender um Perfil do Taipal Traseiro (49), dois Topos de Taipal Traseiro (48), os quais têm um Pino do Topo de Taipal Traseiro (50) na sua parte superior, Dobradiças (47) para prender o Taipal Traseiro (6) ao Modulo Estrutural do Estrado (18, 28).

Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o Coluna Traseiro (7) ser compreendido por uma Caixa da Coluna Traseira (35), por Mecanismo de Fecho de Coluna Traseira (36), por uma Guia de alumínio (37) e por um Reforço (38); em que o referido Taipal Traseiro (6) pode abrir rodando sobre as Dobradiças (47) ou pode abrir rodando sobre os Pinos do Topo de Taipal Traseiro (50) apoiados nas colunas (7); em que para se obter estes dois modos de abertura do Taipal Traseiro (6) é necessário usar os meios de fixação/rotação pretendidos e libertar os outros.

Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por obter a abertura do Taipal Traseiro (6) apoiada na Coluna Traseira (7) com a colocação do Manipulo de Abertura/ Fecho (42) na posição FECHADO promovendo a fixação do Pino do Topo do Taipa] Traseiro (50) à Coluna Traseira (7) e libertando as Dobradiças (47) que estão fixas à Cavilha do Fecho Traseiro (52) por meio de um mecanismo de Mola (53).

Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por obter a abertura do Taipal Traseiro (6) apoiada nas Dobradiças Traseiras (47) com a colocação do Manipulo de Abertura/Fecho (42) na posição de ABERTA e a Cavilha do Fecho Traseiro (52) fechada para promover a abertura do Taipal Traseiro (6) através da rotação sobre as Dobradiças Traseiras (47) que por sua vez estão ligadas à Chapa Traseira do Estrado (13). Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o Perfil do taipal/malhai (32, 40, 49) ser compreendido por um Perfil Interior do taipal/malhai (55), por um Reforço Interior da Dobradiça (57) por cada Dobradiça (41,47) e um Perfil Exterior taipal malhai (56), e por estes perfis ser construídos em aço de alta resistência (laminados a frio ou a quente), alumínio, materiais compósitos, laminados de fibra e metal, ou qualquer combinação de componentes fabricados nestes materiais.

Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o Perfil do taipal/malhai (32', 40', 49') ser compreendido por um Perfil Interior de taipal/malhai em Material Compósito (58), por Reforços Interiores (60) e por um Perfil

Exterior de Taipal em Aço/ Alumínio (59) ou outras combinações de materiais ou formas.

[Claim 12] Caixa de carga modular (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a Tesoura e Cilindro Hidráulico (68) que serve para transmitir um movimento de báscula à Caixa (1), serem compreendidos por um sistema de Tesoura e Cilindro Hidráulico existente no mercado que:

no caso da Caixa basculante Traseira apoia-se aproximadamente a meio do comprimento do sub-chassis Basculante Traseiro (2) e levanta o Estrado basculante traseiro (3) rodando sobre um apoio que se encontra no extremo traseiro das Longarinas do sub-chassis (10);

no caso da Caixa tri-basculante (20) apoia-se aproximadamente a meio do comprimento no sub-chassis tri-basculante (27) e levanta o Estrado tri-basculante (22) rodando sobre as Esferas de Apoio sub-chassis tri- basculante (27) seleccionadas.