WO2016094995A1 - Disposição construtiva em roda flexível de carrinho de mão e carrinhos industriais de tração manual - Google Patents

Disposição construtiva em roda flexível de carrinho de mão e carrinhos industriais de tração manual Download PDF

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Alexandre Santos TUROZI
Alexandro OXLEY
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Definitions

  • the flexible wheel is a one-piece, PVC-based compound that can replace the pneumatic chamber tire and the like used in wheelbarrows and industrial trolleys.
  • the flexible wheel can be applied to wheelbarrows in construction and hand trucks and forklifts in industries. Structurally it is a single block which for purposes of description consists of three parts: the outer ring (1), the central core (2), the inner ring (3). Since the outer ring (1) has at the periphery the tread (15) and on each side tangents a side band (12);
  • the central core (2) is a solid annular flat wall;
  • the inner ring (3) consists of the circular wall (31) of the inner ring (3), the reinforcing edge (32) of the inner ring (3) and mass reducers (33).
  • Manual trolleys do not require the use of the vulcanized layer and can use polymers as flexible PVC based compounds developed for this purpose.
  • the Wheelbarrow Wheel and Wheelbarrows Industrial Wheel weighs 1, 5KG and is injected into a single piece of PVC compound, ensuring low cost compatible with industry cost. It is characterized by replacing the tube tire, and having several material reliefs on the wheel body and having a center core that distributes strength and weight throughout the part.
  • the wheel body material used for wheel flexing is the same that comes into contact with the ground;
  • the tread is formed by a bulging edge, with good bending and at the same time not easily deforming.
  • the bulging edge has a plurality of radial cavities formed by 3 3mm flexible edges parallel to one another at the ends by 2 non-deforming radial edges.
  • the flexible wheel aims to replace the pneumatic chamber tire; It has features to suit both the user and the industry.
  • the wheel never punctures, and can be used for much longer, and is a thermoplastic can be fully recycled, unlike the vulcanized tire that is a thermofix and can hardly be recycled by the industry.
  • Figure 1 is a perspective view of the flexible wheel and shows the radial cavity (11), the sidewall (12), the inner wall (13) of the outer ring (1), flexible structures (14). ) contained along the central web (2), the tread (15) contained along the outer ring (1 ⁇ , the circular wall (31 ⁇ inner ring (3), the reinforcing edge (32) of the inner ring (3) and mass reducers (33),
  • Figure 2 is a front view of the wheel and shows the radial cavity (11), the tread (12) and the tread (15) contained along the outer ring (1).
  • Figure 3 is a side view of the wheel and shows the center core (2), the side band (12), the inner wall (13) of the outer ring (1), the tread (15) contained along the outer ring (1), the circular wall (31) of the inner ring (3), the reinforcing edge (32) of the inner ring (3) and mass reducers (33). It also shows the section line AA, whose section drawing is shown in figure 4.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the wheel and shows the outer ring (1), the center ring (2), the inner ring (3), the inner wall (13) of the outer ring (1), the flexible structures (14) contained along the central web (2), the circular wall (31) of the inner ring (3), the reinforcing edge (32) of the inner ring (3) and mass reducers (33).
  • Figure 5 shows the longitudinal section face of the wheel and shows the outer ring (1), the center core (2), the inner ring (3).
  • Figure 6 shows the section line BB, whose section drawing is shown in figure 5,
  • Figure 7 is a detail of the wheel and shows the radial cavity (14) with the inner edges (141, 142 and 143) deformed by absorption and impact and shows the outer edges (144 and 145) remaining rigidly rigid supporting larger impacts than the internal ones (141, 142,143).
  • Figure 8 is a detail of the wheel and shows the flexible structure (14) that withstands greater impacts while remaining rigid while the inner wall (13) deforms first, absorbing the lower impact.
  • Figure 9 is a side view of the wheel and highlights the detail "J" and the cut line ⁇ ".
  • Figure 10 shows, in section, the section "H” which cuts the flexible structure (4). It shows the tread (15), the flexible structure (14), the center core (2) and the inner ring (3). It also shows the arrow (16) directing the radial impact force (16) on the tread (15).
  • the flexible wheel is characterized by being composed of a single block which for purposes of description consists of three parts: the outer ring (1), the center core (2), the inner ring (3 ⁇ .
  • the outer ring (1) has at the periphery the tread (15) and on each side tangents a side band (12).
  • Each tread yarn (12) has a plurality of radial cavities (11) spaced along the wheel.
  • the radial cavities (11) of a sideband (12) are misaligned relative to the radial cavities (11a) of the opposite sideband (12a), as shown in Figure 2. This is a constructive arrangement providing lateral flexibility. without losing mechanical resistance to lateral stresses on the wheel.
  • the central hub (2) is a solid annular flat wall contained in a central plane containing the wheel body. On each side of the flat wall are a plurality of flexible structures (14) radially aligned with the radial cavities (H) contained in the outer ring (1). It is a constructive arrangement that provides radial wheel flexibility without losing strength mechanics to radial forces on the wheel. The radial forces (16) that the wheel undergoes in the tread (15) are transmitted to the inner ring (3) through the center web (2), as shown in figure 10.
  • the inner ring (3) consists of the circular wall (31) of the inner ring (3), the reinforcing edge (32) of the inner ring (3) and mass reducers (33).
  • the reinforcing edge (32) is for the hub, bearing and wheel axle attachment.
  • Mass reducers (33) are radial wall niches; are intended for reducing the amount of material in plastic injection manufacturing.

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Abstract

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM RODA FLEXÍVEL DE CARRINHO DE MÃO E CARRINHOS INDUSTRIAIS DE TRAÇÃO MANUAL é constituída por bloco único que compreende três partes: o anel externo (1), a alma central (2) e o anel interno (3), e o anel externo (1) possui na periferia a banda de rodagem (15) e em cada lado tangencial uma banda lateral (12) de rodagem, e cada banda lateral (12) de rodagem possui uma pluralidade de cavidades radiais (11) espaçadas ao longo da roda, e as cavidades radiais (11) de uma banda lateral (12) estão desalinhadas em relação as cavidades radiais (11a) da banda lateral (12a) oposta, e a alma central (2) é uma parede plana maciça anelar contida em plano central que contém o corpo da roda, e em cada lado da parede plana há uma pluralidade de estruturas flexíveis (14) alinhadas radialmente com as cavidades radiais (11) contidas no anel externo (1), e o anel interno (3) é constituído por parede circular (31), a borda de reforço (32) e redutores de massa (33), e os redutores de massa (33) são nichos com paredes radiais.

Description

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM RODA FLEXÍVEL DE CARRINHO DE MÃO E CARRINHOS INDUSTRIAIS DE TRAÇÃO MANUAL
[001 ] A roda flexível é um composto a base de PVC, injetada em uma única peça, que pode substituir o pneu com câmara pneumática e similares utilizado no carrinho de mão e nos carrinhos industriais. A roda flexível pode ser aplicada em carrinhos de mão na construção civil e carrinhos e empilhadeiras manuais em indústrias. Estruturalmente é bloco único que para fins de descrição é constituída de três partes: o anel externo(1 ), a alma central{2), o anel interno(3). Sendo que o anel externo(1 ) possui na periferia a banda de rodagem{15) e em cada lado tangencia uma banda lateral(12) de rodagem ; A alma central(2) é uma parede plana maciça anelar; o anel interno{3) é constituído pela parede circular(31 ) do anel interno(3), a borda de reforço(32) do anel intemo(3) e redutores de massa(33).
[002] Há disponível no mercado rodas rígidas para carrinho de mão e carrinhos industriais de tração manual. Trata-se de rodas de ferro ou de madeira ou de plástico, além de outros materiais rígidos. Estas rodas não fazem parte do estado da técnica, por não serem rodas flexíveis.
[003] Há disponível no atual estado da técnica, rodas de veículos automotores que trabalham com pneus flexíveis dito maciço, sem câmera pneumática. Partem do princípio de utilizar mais de um material em sua composição. Exigem várias etapas de injeção de plástico e vulcanização no processo industrial de fabricação. Sendo que é indispensável para seu funcionamento a utilização da camada externa vulcanizada. A empresa Michelin é um dos fabricantes de pneus maciço, dito "Pneu não pneumático com retorço de aumento de percurso". Os pneus sem câmara da Michelin possuem corpo de plástico que permitem a flexibilização nos pneus e são de material diferente do que entra em contato com o solo; possuem o aro todo vazado em ambos os lados.
[004] Carrinhos de tração manual dispensam a utilização da camada vulcanizada, podendo utilizar polímeros como compostos a base de PVC flexível desenvolvido para este fim.
[005] A utilização de PVC ao invés da borracha vulcanizada, atribui ao produto um caráter sustentável, já que o PVC poderá ser reciclado e utilizado para outras finalidades industriais após seu uso, diferente do processo que utiliza a Borracha vulcanizada ou o Poliuretano expandido. Estes materiais, ao serem reciclados, não possuem a mesma viabilidade económica que o PVC.
[006] Aproximadamente 90% dos carrinhos de mão no Brasil utilizam pneus com câmeras pneumáticas. A sua utilização no ambiente de uma obra, onde é comum haver pregos e objetos pontiagudos com pedras e madeira que facilmente furam estes pneus. É comum visitar obras nas quais os pedreiros estão com o pneu murcho ou totalmente sem ar devido a intempéries ambientais e os incidentes que ocasionam o esvaziamento completo do pneu.
[007] Existem pneus de borracha maciça, pneus de poliuretano expandido, que atendem a essa necessidade, contudo seu custo equivale a quase 50% do carrinho, e por isso é de difícil implementação pela indústria. Como o carrinho de mão tem uma vida útil de 3 meses aproximadamente, não vale muito a pena para o usuário pagar mais por um pneu, já que outros itens do carrinho estragam antes e é necessário a compra de um modelo novo.
[008] A Roda flexível de carrinho de mão e carrinhos industriais de tração manual, descrita neste relatório, pesa 1 ,5KG e é injetada em uma peça única de composto de PVC, garantindo custo baixo compatível com o custo para indústria. Se caracteriza por substituir o pneu com câmara, e por possuir diversos alívios de material no corpo da roda e possuir uma alma central que distribui a força e o peso por toda a peça. O material do corpo da roda utilizado para flexão da roda é o mesmo que entra em contato com o solo;
[009] Os alívios de material no corpo da roda são nichos de 5 faces que garante que o material da roda tenha sempre uma "memória", ou seja, retorne com facilidade a sua posição original. Este princípio garante o bom funcionamento do produto por mais tempo.
[010] A banda de rodagem é formada por uma borda abaulada, com uma boa flexão e ao mesmo tempo não deforma com facilidade. A borda abaulada possui uma pluralidade de cavidades radiais formada por 3 arestas flexíveis de 3mm paralelas entre si unidas nas extremidades por 2 arestas radiais que não deformam.
[01 1 ] A roda flexível visa substituir o pneu com câmara pneumática; possui características para atender tanto ao usuário quanto à indústria. A roda não fura nunca, e pode ser utilizada por muito mais tempo, além de ser um Termoplástico podendo ser totalmente reciclado, diferente do pneu vulcanizado que é um termofíxo e dificilmente poderá ser reciclado pela indústria.
[012] A figura 1 é uma vista em perspectiva da roda flexível e mostra a cavidade radial(1 1 ), a banda lateral(12) de rodagem, a parede interna(13) do anel extemo(1 ), estruturas flexíveis(14) contidas ao longo da alma central{2), a banda de rodagem(15) contida ao longo do anel externo(1 }, a parede circular(31 } do anel interno(3), a borda de reforço(32) do anel interno(3) e redutores de massa(33),
[013] A figura 2 é uma vista frontal da roda e mostra a cavidade radial(1 1 ), a banda !ateral(12) de rodagem e a banda de rodagem(15) contida ao longo do anel externo(1 ).
[014] A figura 3 é uma vista lateral da roda e mostra a alma central{2), a banda lateral (12) de rodagem, a parede intema(13) do anel externo(1 ), a banda de rodagem(15) contida ao longo do anel externo(1 ), a parede circular(31 ) do anel interno(3), a borda de reforço(32) do anel interno(3) e redutores de massa(33). Mostra ainda a linha de corte AA, cujo desenho do corte está representado na figura 4.
[015] A figura 4 é uma vista da roda em corte e mostra o anel externo(1 ), a alma central(2), o anel interno(3), a parede interna(13) do anel externo(1 ), a estruturas flexíveis(14) contidas ao longo da alma central(2), a parede circular(31 ) do anel interno(3), a borda de reforço(32) do anel interno(3) e redutores de massa(33).
[018] A figura 5 mostra a face do corte longitudinal da roda e mostra o anel externo(1 ), a alma central(2), o anel interno(3).
[017] A figura 6 mostra a linha de corte BB, cujo desenho do corte está representado na figura 5,
[018] A figura 7 é um detalhe da roda e mostra a cavidade radial(14) com as arestas internas(141 , 142 e 143) deformadas por absorção e impacto e mostra as arestas externas(144 e 145) que permanecem rígidas inflexíveis suportando impactos maiores que as internas (141 ,142,143). [013] A figura 8 é um detalhe da roda e mostra a estrutura f!exível(14) que suporta maiores impactos permanecendo rígida enquanto que a parede interna(13) se deforma primeiro, absorvendo o impacto de menor intensidade.
[020] A figura 9 é uma vista lateral da roda e mostra em destaque o detalhe "J" e a linha de corte Ή".
[021 ] A figura 10 mostra, em corte, a secção "H" que corta a estrutura flexívelfl 4). Mostra a banda de rodagem{15), a estrutura flexível(14), a alma central{2) e o anel interno(3). Mostra ainda a seta(16) direcionando a força radial(16) de impacto na banda de rodagem(15).
[022] A roda flexível se caracteriza por ser constituída por bloco único que para fins de descrição é constituída de três partes: o anel externo(1 ), a alma central(2), o anel interno(3}.
[023] O anel externo(1 ) possui na periferia a banda de rodagem(15) e em cada lado tangencia uma banda lateral(12) de rodagem. Cada banda iateral(12) de rodagem possui uma pluralidade de cavidades radiais{1 1 ) espaçadas ao longo da roda. As cavidades radiais(1 1 ) de uma banda lateral(12) estão desalinhadas em relação as cavidades radiais{1 1 a) da banda laterai(12a) oposta, conforme mostrado na figura 2. Trata-se de disposição construtiva que proporciona flexibilidade lateral da roda sem perder a resistência mecânica aos esforços laterais na roda.
[024] A alma central(2) é uma parede plana maciça anelar contida em plano central que contém o corpo da roda. Em cada lado da parede plana há uma pluralidade de estruturas flexíveis(14) alinhadas radialmente com as cavidades radiais(H ) contidas no anel externo(1 ). Trata-se de disposição construtiva que proporciona flexibilidade radial da roda sem perder a resistência mecânica aos esforços radiais na roda. Os esforços radiais(16) que a roda sofre na banda de rodagem(15) são transmitidas até o anel interno(3) através da alma central(2), conforme mostrado na figura 10.
[025] O anel interno(3) é constituído pela parede circular(31 ) do anel interno(3), a borda de reforço(32) do anel interno(3) e redutores de massa(33). A borda de reforço(32) destina-se a fixação do cubo, rolamento e eixo da roda. Os redutores de massa(33) são nichos com paredes radiais; são destinados a redução da quantidade de material na fabricação por injeção de plástico.

Claims

REIVINDICAÇÃO
1 . DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM RODA FLEXÍVEL DE CARRINHO DE MÃO E CARRINHOS INDUSTRIAIS DE TRAÇÃO MANUAL caracterizado por ser constituída por bloco único que compreende três partes: o anel externo(1 ), a alma central(2) e o anel interno(3), e o anel externo(1 ) possuir na periferia a banda de rodagem(15) e em cada lado tangenciar uma banda lateral(12) de rodagem, e cada banda lateral(12) de rodagem possuir uma pluralidade de cavidades radiais(1 1 ) espaçadas ao longo da roda, e as cavidades radiais(1 1 ) de uma banda lateral(12) estarem desalinhadas em relação as cavidades radiais(1 1 a) da banda lateral(12a) oposta, e a alma central(2) ser uma parede plana maciça anelar contida em plano central que contém o corpo da roda, e em cada lado da parede plana haver uma pluralidade de estruturas flexíveis(14) alinhadas radialmente com as cavidades radiais(1 1 ) contidas no anel externo(1 ), e o anel interno(3) ser constituído por parede circular(31 ), a borda de reforço(32) e redutores de massa(33), e os redutores de massa(33) serem nichos com paredes radiais.
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