PT1710358E - Conjunto de desgaste e seus componentes que é destinado a máquinas que são utilizadas para mover materiais tais como terra e pedras - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

CONJUNTO DE DESGASTE E SEUS COMPONENTES QUE É DESTINADO A MÁQUINAS QUE SÃO UTILIZADAS PARA MOVER MATERIAIS TAIS

COMO TERRA E PEDRAS

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste e seus diferentes componentes, o qual compreende um elemento de desgaste ou dente e um elemento adaptador ou porta-dentes para aplicações de desgaste numa máquina para movimentar materiais tais como terra e pedras. A invenção contempla um conjunto de desgaste e, em particular, um sistema de acoplamento entre os diferentes componentes entre si mediante um sistema de acoplamento característico e pelo menos um sistema de retenção que assegura o acoplamento e a ancoragem entre os diferentes componentes, especificamente entre o elemento de desgaste e o adaptador, este último, por sua vez, unido à lâmina de uma borda dianteira de um balde ou caçamba de uma máquina para mover materiais, tal como uma escavadeira ou similar. A presente invenção também se refere, portanto, a um elemento de desgaste ou dente e a um elemento adaptador ou porta-dentes que fazem parte do referido conjunto de desgaste e que incorporam as respectivas partes do referido sistema de acoplamento e ancoragem. 1

Antecedentes Técnicos

As máquinas para mover materiais tais como terra e pedras, entre as quais se incluem as escavadoras e similares, e outras máquinas utilizadas em trabalhos públicos e mineração, são utilizadas para remover, mover e carregar terra e pedras. Estas máquinas, que podem ser apresentadas com uma variedade de configurações são em geral proporcionadas com um ou mais baldes ligados a um braço mecânico. 0 balde é proporcionado com um bordo obliquo ou lâmina numa borda frontal destinada a golpear e penetrar a massa de terra e pedras. É comum montar os elementos de desgaste ou dentes associados à lâmina e a se projectarem para frente a partir da mesma para evitar o desgaste excessivo da lâmina e auxiliar na penetração da terra. No entanto, as referidas lâminas estão também sujeitas ao desgaste e roturas, pelo que as mesmas têm de ser frequentemente substituídas e, por outro lado, dependendo do trabalho que a máquina irá desempenhar, pode ser desejável mudar o tipo ou a forma dos dentes. Para facilitar a referida substituição, são utilizados conjuntos de elemento de desgaste, dente e porta-dentes, nos quais os porta-dentes são fixos à lâmina do balde de uma maneira mais ou menos permanente e os dentes são acoplados de forma removível ao porta-dentes por meio de configurações interligadas respectivas. 0 acoplamento é mantido unido por meio de pelo menos um pino ou outro elemento de retenção. Há tipos diferentes de sistemas de acoplamento entre dentes e porta-dentes, sendo comum na maior parte deles que mediante a aplicação de uma força vertical descendente sobre a parte frontal da ponta do dente, são geradas forças reactivas devido à estrutura do acoplamento que são contrárias à direcção do acoplamento entre o dente e o porta dentes. Isto é, são geradas forças que tendem a "desacoplar" ambos os elementos, aumentando consideravelmente as 2 tensões tanto sobre a superfície do porta-dentes como no pino que segura a interligação entre ambos os elementos.

Nos sistemas de interligação tradicionais entre uma peça de desgaste e um elemento adaptador da mesma, ou um dente e um porta-dentes, o invólucro no dente e o nariz do porta-dentes têm uma forma de cunha. Este formato cria tensões quando é aplicada uma força vertical descendente (maneira usual de trabalho da máquina) sobre a ponta do dente que tende a separar o dente do porta-dentes, submetendo o pino que retém ambos os elementos a grande tensão (ver a Figura 9a). 0 documento de Patente US-B-4.761.900 revela um conjunto de dente e porta-dentes para uma escavadeira na qual é utilizado um pino ligeiramente arqueado para manter o acoplamento entre o dente e o porta-dentes e um elemento de retenção é utilizado para travar o pino. 0 pino utilizado tem uma secção transversal rectangular com cantos arredondados e tem duas faces planas opostas e duas faces arqueadas opostas de raios diferentes, de tal modo que a área da secção transversal diminui a partir de uma área do meio em direcção às extremidades. A cerca de metade do caminho entre as extremidades de uma das faces planas há uma cavidade para abrigar o referido elemento de retenção que é unido a uma placa da qual há, projectada na direcção da parte oposta, uma haste circundada por uma mola helicoidal comprimida, que é suportada sobre a referida placa numa extremidade e unida a um disco da base na outra extremidade. A mola é embebida num material elastomérico que forma um cilindro entre a placa e o disco da base, constituindo um corpo de uma peça retráctil e ao mesmo tempo resistente a poeira, sujidade e humidade. O corpo de 3 uma peça é abrigado numa cavidade que se abre dentro de uma parede do porta-dentes, de tal modo que, na ausência de tensão, o elemento de retenção projecta-se da referida parede. Como o pino é introduzido numa passagem definida em colaboração por respectivas configurações do dente e porta-dentes, quando os mesmos estão acoplados um ao outro, uma extremidade obliqua do pino actua como um excêntrico sobre a cabeça do elemento de retenção de tal modo que o corpo retráctil é encurtado e o elemento de retenção é ocultado, permitindo a passagem do pino. Quando a referida cavidade do pino alcança uma posição à frente do elemento de retenção, este último penetra ai, empurrado pela força elástica da mola que mantém o pino em posição.

Um inconveniente do dispositivo desta Patente US-B-4.761.900 é que a inserção do pino deve ser realizada por meio de marteladas para conseguir o encurtamento do elemento de retenção contra a força da mola e o aperto da área do meio de secção transversal mais larga do pino. Embora o elemento de retenção tenha uma ponta em forma de cone que coopera com as paredes inclinadas do invólucro do pino, deve-se também utilizar marteladas para a remoção do dente a fim de conseguir o encurtamento do elemento de retenção. Num sentido genérico, a martelada é, em geral, imprecisa em relação à força e direcção e pode danificar ou enfraquecer os elementos do dente, porta-dentes, pino e/ou elemento de retenção, e assim sendo, é desejável um dispositivo de montagem que não necessita ser martelado para realizar o mesmo. A fim de que o pino seja retido no sistema de acoplamento dente/porta-dentes, o pino é suportado no dente e porta-dentes, de tal modo que é essencial que não haja qualquer folga entre o dente e o porta dentes de modo que o pino seja mantido em posição, sendo necessário um elemento de retenção adicional. Mesmo que a folga entre as novas partes seja não existente, à medida que os dentes 4 são trocados no porta-dentes a folga torna-se maior porque, apesar do dente ser novo, o porta-dentes ficou deformado devido ao trabalho dos dentes substituídos anteriores. À medida que esta folga aumenta, o elemento de retenção perde a eficácia já que a tensão exercida sobre o pino diminui, de modo que existe o risco do pino soltar-se e, em consequência, o elemento de desgaste ou dente. 0 documento de Patente US-B-5.983.534 revela um sistema de trava para um pino de fixação do acoplamento entre um dente e o porta-dentes que é rotativo e não necessita ser martelado.

No sistema descrito, o pino incorpora um elemento carregado de forma elástica capaz de exercer uma força contra uma porção do dente ou porta-dentes com a finalidade de apertar o conector que acopla entre ambos e um elemento de retenção carregado de forma elástica que se projecta de uma parede cilíndrica do pino e susceptível de ser introduzido numa cavidade do dente ou porta-dentes quando o pino, uma vez inserido, é girado num ângulo predeterminado por meio do acoplamento de uma ferramenta em configuração adequada proporcionada numa extremidade axial do pino. Um entalhe permite a introdução do elemento de retenção quando o pino é inserido axialmente dentro de uma passagem definida em colaboração por configurações respectivas do dente e porta-dentes quando estão ambos acoplados. Quando o pino é inserido, uma superfície inclinada actua como um excêntrico para empurrar o elemento de retenção para dentro do pino à medida que este é girado até alcançar a posição angular da referida cavidade, onde o elemento de retenção é projectado para dentro da cavidade devido ao efeito do referido carregamento elástico. A remoção do mesmo é proporcionada seja partindo o elemento de retenção devido à acção de golpear com um martelo sobre o pino na direcção axial seja com a colaboração de superfícies inclinadas do invólucro com superfícies inclinadas correspondentes da cabeça do elemento de retenção para 5 empurrar o elemento de retenção para dentro, seja por uma força axial exercida sobre o pino, seja por um torque de giro aplicado ao mesmo.

Esta disposição implica grande complexidade para o pino, uma vez que incorpora duas partes móveis alojadas e retidas em cavidades respectivas do corpo do pino e carregadas de forma elástica por meio de molas helicoidais que afectam de forma negativa o seu custo de produção. Por outro lado, as referidas cavidades que existem no pino para o alojamento das partes móveis enfraquecem o pino.

Além disso, as partes móveis e as molas elásticas alojadas no pino são altamente susceptiveis de serem afectadas pela acumulação de pó e terra, que combinadas com humidade podem formar uma pasta do tipo argila que pode trancar as molas e as possibilidades de movimento das partes móveis quando seca, o que implica a necessidade de destruir as mesmas por martelamento quando é necessário remover os dentes. Outra inconveniência consiste em que a utilização da pressão do elemento carregado de forma elástica contra o porta-dentes para manter o pino em posição permite um certo movimento relativo entre o dente e o porta-dentes. Como resultado, o retentor é exposto aos movimentos do dente e, em consequência, o retentor pode ficar deformado. A Patente US-A-5956874 descreve um sistema de trava que conecta de forma removível um ponto do dente que se encaixa na terra a um adaptador. 0 nariz que se estende para frente do adaptador adapta-se dentro do conector voltado para trás do ponto do dente. Um par de lados opostos do conector define aberturas coaxiais. 0 adaptador tem um orifício através de lados opostos. Um pino de trava é inserido dentro das aberturas e o orifício, ligando deste modo, de forma fixa, o ponto do dente ao adaptador. 0 pino de 6 trava é retido por um retentor situado numa ranhura anular dentro de uma das aberturas.

Breve Explicação da Invenção 0 objectivo da presente invenção é proporcionar um conjunto de desgaste e, particularmente, um sistema de acoplamento entre os diferentes componentes do referido conjunto (elemento adaptador ou porta-dentes e elemento de desgaste ou dente) para escavadeiras e similares, no qual, para optimizar a utilização destes elementos e facilitar a renovação ou substituição dos mesmos, é proporcionado um sistema com acoplamentos mecânicos com soluções inovativas (configurações de interligação e elementos de fixação do tipo pino) .

Isto significa que, uma vez que o balde está preparado na oficina, todos os elementos sujeitos à acção de desgaste podem ser substituídos por outros elementos novos no local de trabalho, o qual pode ser a frente de uma pedreira situada distante das oficinas de manutenção, sem necessitar da utilização de maçaricos, soldagem ou pessoal especializado. Para este fim, todos os componentes mencionados podem ser fixados com elementos de interligação e pinos de modo que as operações de substituição são simples, utilizando poucas ferramentas e evitando a utilização de equipamento complexo.

Os acoplamentos de dente da escavadeira devem cumprir com as seguintes características: a) devem suportar tensões mecânicas da transmissão de forças do conjunto balde/dente/porta-dentes com o solo; b) a vida útil do acoplamento propriamente dito é limitada devido aos fenómenos de: 7 deformação plástica do material devido às reacções para neutralizar as forças exercidas; fadiga: calcula-se que um dente com duração normal realiza mais de 50.000 ciclos de trabalho; devido a isto, o acoplamento tem de ser concebido de modo a evitar defeitos que ocorram devido a fenómenos de fadiga, tais como fissuras ou outros; desgaste, sendo necessário distinguir dois tipos de desgaste: 1. desgaste externo das partes devido ao fluxo de material; 2. desgaste interno devido a materiais finos que são introduzidos entre os dois elementos (dente/porta-dentes) e um efeito abrasivo que ocorre com os movimentos entre as duas partes, que desgasta os elementos.

Outro objectivo da presente invenção é ter, para além do mencionado conjunto de desgaste, um elemento de desgaste ou dente bem como um elemento adaptador ou porta-dentes os quais, devido à sua configuração, permitem uma distribuição de tensões que favorece a retenção do dente no porta-dentes, bem como reduz as tensões às quais são submetidos o sistema de retenção e, especificamente, o seu pino.

Para a concepção do conjunto de dente e porta-dentes de acordo com a invenção, foi levado em consideração que a introdução do dente no porta-dentes exige realizar um movimento curvilíneo para superar duas áreas opostas características dos sistema de acoplamento e da estrutura do dente e porta-dentes. As referidas áreas opostas são constituídas por duas superfícies interligadas determinadas pela área de sobreposição existente entre a combinação das superfícies inferiores de revolução do nariz do porta-dentes e 8 as superfícies superiores de revolução do nariz do porta-dentes. 0 mesmo ocorre no oco do dente. Tem de haver patinagem nas faces superiores do dente e porta-dentes e quando as áreas opostas estão de frente, a inclinação destas áreas deve ser menor do que a redução de aumento da secção no movimento de introdução para frente. É, deste modo, possível obter dois corpos com uma perfeita reprodução macho-fêmea que, uma vez interligados, têm áreas em oposição sem uma libertação natural. A retenção do dente no porta-dentes é devido à combinação da inclinação dos planos que definem as superfícies de encaixe definidas e ao formato dos referidos planos. De acordo com o formato dos referidos planos, será obtido um efeito de aperto ou esmagamento entre o dente e o porta-dentes quando uma força vertical descendente é aplicada sobre a ponta do dente, sendo isto a condição de trabalho normal da máquina, para além de um efeito de retenção obtido devido à inclinação dos planos.

Devido a este sistema de encaixe, o pino é submetido a tensões mais pequenas do que no sistema de encaixe tradicional uma vez que o sistema de dente/porta-dentes se auto-aperta à medida que é submetido a cargas verticais descendentes sobre a ponta do dente, libertando o sistema de retenção e o seu pino da tensão e, portanto, permitindo o desenho dos pinos do sistema de retenção com um tamanho e secção mais pequenos e uma vez que os mesmos são submetidos a menos tensões.

Assim que o dente é introduzido no porta-dentes, quando uma força normal é aplicada numa direcção longitudinal quando a máquina realiza operações de movimento para trás, o dente não sai do porta-dentes uma vez que as duas superfícies de encaixe de ambos os elementos estão em oposição, deste modo compensando as forças de expulsão às quais o dente é submetido nos encaixes tradicionais. E 9 necessário aplicar uma força com dois componentes seguindo o movimento curvilíneo anteriormente descrito a fim de extrair o dente.

Em aplicações de alta produção (minas e grandes pedreiras) quando a terra é extremamente abrasiva, é proporcionado um sistema de três partes, isto é, um conjunto intermédio de porta-dentes/dente e ponta sobressalente mutável. 0 encaixe entre o dente intermédio e a ponta sobressalente mutável será o mesmo que entre o porta-dentes e o dente intermédio com uma configuração adaptada à geometria (em geral será comprimido no sentido do comprimento) a fim de permitir um encaixe mutável na ponta do dente.

As características essenciais da invenção estão pormenorizadas na reivindicação 1 para o elemento de desgaste ou dente, na reivindicação 13 para o elemento adaptador ou porta-dentes, na reivindicação 24 para o conjunto de desgaste formado pelo elemento de desgaste e um adaptador.

Outras características e particularmente aquelas que fazem parte de várias configurações das partes do conjunto, bem como as diferentes variações do sistema de retenção utilizado para fixar as partes do conjunto estão pormenorizadas nas reivindicações dependentes.

Breve Descrição dos Desenhos

As vantagens e características anteriores e outras serão melhor entendidas a partir da descrição pormenorizada de várias formas de realização, com referência aos desenhos apensos, em que: a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um elemento adaptador ou porta-dentes de acordo com a invenção; 10 a Figura 2 ilustra vistas frontais, laterais e superiores do porta-dentes da Figura 1; a Figura 2a ilustra uma vista inferior do nariz do porta-dentes da Figura 1 na qual são observadas as superfícies interligadas; a Figura 2b representa uma vista lateral do nariz do porta-dentes da Figura 1; a Figura 3 ilustra uma vista lateral elevada do porta-dentes da Figura 1; as Figuras 3a-3e ilustram vistas de secções transversais tomadas respectivamente ao longo das linhas A-A - E-E da

Figura 3; a Figura 4 representa uma vista esquemática lateral e de topo de um encaixe entre um elemento adaptador e um elemento de desgaste, que formam um conjunto de desgaste; as Figuras 4a-4e ilustram vistas de secções transversais tomadas respectivamente ao longo das linhas A-A, que representam alternativas diferentes das superfícies interligadas geradas no porta-dentes; a Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um elemento de desgaste ou dente; a Figura 6 ilustra uma vista do oco, cavidade ou caixa do dente da Figura 5; 11 a Figura 6a ilustra uma vista lateral do dente da Figura 5; a Figura 7 ilustra uma vista superior e uma vista lateral do conjunto de desgaste formado por um dente e um porta-dentes; a Figura 7a ilustra um dente e o nariz de um porta-dentes na posição de trabalho; a Figura 7b ilustra o nariz de um porta-dentes e um dente que não podem ser desacoplados quando se tenta extrair o dente de acordo com uma força horizontal H; a Figura 8 representa uma secção de um conjunto de desgaste, dente/porta-dentes, objecto do presente pedido no qual são observadas as reacções sobre as superfícies de contacto entre o dente e o porta-dentes para uma dada força vertical ascendente; a Figura 9 representa uma secção de um conjunto de desgaste, dente/porta-dentes, objecto do presente pedido no qual são observadas as reacções sobre as superfícies de contacto entre o dente e o porta-dentes para uma dada força vertical descendente; a Figura 9a representa uma secção de um conjunto tradicional, dente/porta-dentes, no qual são observadas as reacções sobre as superfícies de contacto entre o dente e o porta-dentes para uma dada força vertical descendente; a Figura 10 ilustra uma vista em perspectiva de um porta-dentes com uma primeira forma de realização do pino introduzido no seu invólucro, sendo visíveis os elementos retentores do referido pino no porta-dentes; 12 a Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva posterior explodida do conjunto de dois elementos juntamente com uma primeira forma de realização do pino, também objecto desta invenção; a Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva frontal explodida do conjunto de dois elementos juntamente com uma primeira forma de realização do pino, que não é objecto desta invenção; a Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva do meio de retenção do conjunto das Figuras 10, 11 e 12; a Figura 13b ilustra uma vista explodida dos elementos que compõem o meio de retenção ilustrado na Figura 13; as Figuras 14 e 15 ilustram vistas de secção transversal que apresentam o pino e o meio de retenção nas posições angulares inicial e final, respectivamente, do pino; a Figura 16 ilustra uma vista em perspectiva de um porta-dentes com uma segunda forma de realização do pino no seu invólucro, sendo visíveis os elementos de retenção do referido pino no porta-dentes; a Figura 17 ilustra uma vista em perspectiva frontal explodida do conjunto de dois elementos juntamente com uma segunda forma de realização do pino que não é objecto desta invenção; 13 a Figura 18 ilustra uma vista em perspectiva posterior explodida do porta-dentes e do pino da Figura 17; a Figura 19 ilustra uma vista em perspectiva e duas vistas laterais do pino objecto da segunda forma de realização; a Figura 20 ilustra uma vista seccional e lateral do pino; a Figura 20a ilustra uma secção transversal na qual é observada a retenção do pino no porta-dentes como resultado da acção do elemento de retenção; a Figura 20b ilustra uma vista lateral de um pino com duas calhas guia; a Figura 20c ilustra uma vista lateral da segunda calha guia do pino da Figura 20b; a Figura 20d ilustra uma vista seccional do pino das Figuras 20b e 20c; a Figura 21 ilustra uma vista em perspectiva de uma forma de realização de um dispositivo de retenção que não é objecto da presente invenção; a Figura 22 ilustra uma vista seccional e em perspectiva de outra forma de realização do dispositivo de retenção; a Figura 23 ilustra uma vista em perspectiva de um porta-dentes para operações de dragagem; 14 a Figura 24 ilustra vistas frontais, laterais e superiores do porta-dentes da Figura 23; a Figura 25 ilustra uma vista em perspectiva posterior de um dente para o seu acoplamento num porta-dentes para operações de dragagem tal com o da Figura 24; a Figura 26 ilustra uma distribuição de forças no dente da Figura 25 mediante a aplicação de uma força vertical ascendente; a Figura 27 ilustra uma vista explodida de um conjunto utilizado em situações de alto desgaste da ponta do dente, no qual são utilizados um porta-dentes, um dente intermédio e uma ponta, acoplados por meio do sistema de acoplamento objecto da presente invenção; a Figura 28 ilustra o conjunto da Figura 27 acoplado; a Figura 29 ilustra uma configuração alternativa da porção inferior de um porta-dentes no qual são observadas as superfícies de encaixe.

Descrição Pormenorizada de Várias Formas de Realização 0 conjunto de desgaste objecto da presente invenção é formado de um elemento de desgaste ou dente 1, um elemento adaptador ou porta-dentes 2 e um pino 3, 6, que é alojado numa abertura 23, seja ou não uma abertura de passagem do porta-dentes 2 e que coincide com pelo menos uma abertura de passagem 13 do dente 1. 15 0 porta-dentes 2 aplicável a uma máquina para mover materiais tais como terra e pedras de acordo com a presente invenção compreende um corpo 20 e uma área de projecção ou nariz 21, preferencialmente simétrica em relação ao eixo vertical do conjunto de acoplamento ou desgaste, que se projecta da porção frontal para ser alojada num oco, cavidade ou caixa aberta 11 do dente e, pelo menos uma passagem 23, preferencialmente uma abertura de passagem para o alojamento de um pino. 0 referido corpo 20 do porta-dentes 2 tem meios de fixação 25, 26 na sua porção inferior para a sua fixação mais ou menos permanente à lâmina do balde de uma máquina para mover terra e similares. 0 referido nariz 21 do porta-dentes 2 tem uma porção proximal 21d de secção transversal decrescente que termina numa porção distai 21b de secção transversal continua, a referida secção decrescente sendo formada por duas secções sobrepostas decrescentes 27a, 27b, uma 27a tendo uma superfície maior do que a outra 27b, coincidindo em tamanho e formato na porção distai 21b do nariz 21 e preferencialmente, projectando-se na porção proximal 21d da secção de superfície mais pequena 27b na porção inferior da secção de superfície maior 2 7a, de tal modo que ao longo do comprimento do oco 11 do dente que existe entre a porção da abertura 11a e a porção posterior 11c, a secção de superfície mais pequena 27b, que preferencialmente se projecta na porção inferior da secção de superfície maior 27a, é progressivamente introduzida dentro da secção de superfície maior 27a até formar uma única secção transversal contínua 21b. Quando a secção de superfície mais pequena 27b se projecta da secção de superfície maior 27a, ambas sobrepondo-se sobre a outra, são criadas duas áreas de união 22, embora também pudesse ser criada apenas uma, que definem as respectivas superfícies de encaixe 22. Deste modo, a série das referidas secções constitui dois corpos de revolução, preferencialmente com um formato semi-cónico, ao longo da área de 16 união com uma forma preferencialmente oval, uma preferencialmente maior 21a e outra preferencialmente mais pequena 28. A união dos referidos corpos é que dá origem às referidas superfícies de encaixe 22. 0 perfil das referidas áreas de encaixe pode ser modificado de acordo com o tamanho ou aplicação do conjunto dente/porta-dentes, tal como observado nas Figuras 4 a 4e. Na Figura 4a, é observada uma superfície de encaixe recta 22a, definida pela união das secções 27a com as secções 27b por meio de uma linha rectilínea que forma um ângulo de 0 graus com o eixo de simetria do conjunto de desgaste. A série destas linhas é que determina o plano recto que constitui as superfícies de encaixe 22. Na Figura 4b, é observada uma superfície de encaixe na qual a superfície superior 27a forma um ângulo agudo com a superfície inferior 27b, deste modo criando um ângulo a entre as duas superfícies de encaixe inclinadas. Igualmente, na Figura 4c, em vez de ser agudo, o referido ângulo de inclinação é obtuso. A inclinação das duas superfícies de encaixe será determinada principalmente pela penetração necessária e, levando em consideração que uma penetração maior exige menos afunilamento, estima-se que a inclinação dos referidos planos em relação ao eixo vertical de simetria tem de ser entre 0 e 60 graus e para conseguir um equilíbrio entre a penetração e a robustez, a referida inclinação tem de ser, preferencialmente, entre 10 e 20 graus.

Na Figura 4d, o perfil da união entre a superfície superior 27a e a superfície inferior 27b é convexo com a curvatura determinada por um raio Rl, de tal modo que as secções são unidas por meio de uma linha curvilínea, que definirá as superfícies de encaixe curvas. Na Figura 4, o perfil é côncavo com o raio R2. 17

Por meio das formas de realização ilustradas nas Figuras 4b e 4d, a formação do ângulo agudo oc entre as extensões no sentido da porção superior ou inferior do nariz ou do oco das duas superfícies de interligação 22b e superfícies de interligação curvas 22d com o raio Rl permite que o dente e o porta-dentes se auto-apertem um com o outro para além de obter a compensação da força de expulsão do dente mediante a aplicação de uma força vertical descendente, obtendo um efeito de retenção não obtido por outros sistemas. 0 dente 1 compreende um corpo 10 que tem uma cavidade, caixa vazia ou oco 11, preferencialmente simétrico em relação ao eixo vertical na sua porção posterior para receber uma área de projecção ou nariz 21 que se projecta a partir de uma porção frontal do corpo 20 do porta-dentes 2 e, pelo menos uma abertura de passagem 13 que comunica o referido oco 11 do dente 1 com o exterior, susceptível de colaborar com a passagem 23 que existe através do referido nariz 21 do porta-dentes 2 para formarem juntos uma passagem para um pino 3, 6 quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados. A simetria em relação ao eixo vertical no corpo do nariz 21 do porta-dentes 2 e no oco 11 do dente 1, isto é, a simetria do acoplamento permite um fabrico mais simples do encaixe dente/porta-dentes, bem como uma melhor distribuição das tensões quando o sistema está a funcionar. O oco 11 do dente 1 tem as suas superfícies conjugadas com as do nariz 21 do porta-dentes 2, de tal modo que uma porção da boca lld de secção transversal decrescente que termina numa porção posterior 11b de secção transversal contínua, sendo a referida secção decrescente formada por duas secções decrescentes sobrepostas, uma de uma superfície maior do que a outra, coincidindo em tamanho e formato na porção posterior 11b do oco e, 18 na porção da boca 11b, a secção de superfície mais pequena projecta-se na porção inferior da secção de superfície maior, de tal modo que ao lonqo do comprimento 11a do oco que existe entre a porção da boca lld e a porção posterior 11c, a secção de superfície mais pequena que se projecta na porção inferior da secção de superfície maior é progressivamente introduzida dentro da secção de superfície maior até formar uma única secção transversal contínua. Tal como no nariz 21 do porta-dentes 2, as superfícies de encaixe 12 complementares àquelas do nariz 21 do referido porta-dentes 2 são geradas entre as referidas secções.

Para realizar o acoplamento entre o dente 1 e o porta-dentes 2 anteriormente descritos e para criar o sistema de acoplamento, tal como discutido anteriormente, o oco 11 do dente 1 compreende uma secção da boca lld de secção transversal decrescente, preferencial e substancialmente de forma oval ou elíptica que termina numa porção posterior 11b de secção transversal contínua e, preferencialmente, substancialmente de forma oval ou elíptica. A referida boca e porções posteriores lld, 11b do oco 11 do dente 1 são adaptadas de modo a interligar respectivamente nas porções proximal 21d e distai 21c de uma configuração conjugada da área de projecção ou nariz 21 do porta-dentes 2 e pelo menos uma superfície de encaixe 12 abrangendo pelo menos parte da porção da boca 11a é adaptada de modo a entrar em contacto com pelo menos uma superfície de interligação 22 de configuração conjugada que existe na área de projecção 21 do porta-dentes 2 quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados.

Para introduzir o nariz 21 do porta-dentes 2 dentro do oco 11 do dente 1, é necessário realizar um movimento rectilíneo para superar as duas áreas em oposição, as superfícies de encaixe do dente 12 e do porta-dentes 22, característico do sistema de acoplamento e da estrutura do dente 1 e do porta-dentes 2. Durante 19 este movimento curvilíneo tem de haver patinagem nas faces superiores do dente 11a e do porta-dentes 21a e, quando as áreas opostas ou as superfícies de interligação 12, 22 estão de frente, a inclinação destas áreas tem de ser menor do que a redução de aumento da secção no movimento de introdução para frente. É possível, deste modo, obter dois corpos 1, 2 com uma perfeita reprodução macho-fêmea que, uma vez interligados, têm áreas em oposição sem uma libertação natural.

No caso dos dentes e porta-dentes destinados a serem utilizados em mineração onde as dimensões destes elementos fazem com que o seu manejo seja muito difícil, uma guia 21e é disposta sobre a porção superior do nariz 21 do porta-dentes para facilitar a introdução do porta-dentes dentro do oco 11 do dente, o referido oco 11 tendo uma ranhura ou canal lie complementar à guia 21e do porta-dentes. Embora não ilustrado nas figuras, é evidente que é possível dispor a guia no oco 11 do dente e a ranhura no nariz 21 do porta-dentes.

Uma vez que o dente 1 é introduzido no porta-dentes 2, quando uma força normal é aplicada numa direcção longitudinal Η, o dente não sai do porta-dentes uma vez que os dois planos ou superfícies de encaixe 12 do dente 1 e do porta-dentes 2 estão em oposição. É necessário aplicar uma força com dois componentes seguindo o movimento curvilíneo anteriormente descrito a fim de extrair o dente.

As configurações conjugadas das respectivas superfícies de encaixe 12, 22 permitem que uma força aplicada sobre a ponta 111 do dente 1 numa direcção transversal descendente FVS, sendo este o trabalho normal das máquinas, crie uma reacção entre o dente 1 e o porta-dentes 2 nas superfícies de interligação 12, 22 o que faz com que ambos os corpos se auto-apertem um contra o outro, ao contrário 20 do que ocorre nos acoplamentos tradicionais (Figura 9a) em que os componentes das reacções da referida força vertical tendem a separar o dente do porta-dentes. 0 contacto entre as superfícies de encaixe 12, 22, evita igualmente que o tende 1 seja extraído do porta-dentes 2 numa direcção de extracção rectilínea longitudinal. A configuração preferencialmente de forma oval das superfícies de contacto do dente 11a e do porta-dentes 21a permite que quando uma força é aplicada sobre a ponta 111 do dente 1 numa direcção transversal ascendente FVI, cria reacções entre o dente 1 e o porta-dentes 2 nas referidas superfícies de contacto 11a, 21a.

As superfícies de encaixe 22 podem ser de dimensões diferentes de acordo com as aplicações do conjunto de desgaste, sendo mesmo capazes de ocupar toda a porção inferior da secção de superfície maior superior 27a, deste modo, eliminando quase completamente a secção de superfície mais pequena inferior 27b excepto no início da porção da boca ou porção proximal. A Figura 29 ilustra um porta-dentes com duas superfícies de interligação 22a e 22b unidas na sua porção frontal por uma terceira superfície 22c, sendo as referidas superfícies de encaixe constituídas por um plano curvo e um semi-cone inferior sendo formadas pelas secções de superfícies mais pequenas inferiores 27b, tendo um comprimento menor do que a porção proximal 21a do nariz. Nesta forma de realização, pode-se observar como a secção de superfície mais pequena 27b está completamente introduzida dentro da secção de superfície maior 27a num ponto situado entre o início e o fim da porção proximal 21a. A fim de assegurar o acoplamento anteriormente descrito entre o dente 1 e o porta-dentes 2, é necessário utilizar um sistema de retenção que é introduzido na passagem 23 do porta-dentes e aberturas 13 do dente. 21

Um sistema de retenção adequado para o sistema objecto da presente invenção devido à sua estrutura e funcionamento compreende um pino 3, 6 com um corpo de evolução alongado de forma preferencialmente cónica, embora o mesmo também possa ser cilíndrico; meios para permitir a rotação do referido pino à volta do seu próprio eixo 35, 65; elementos guia para a introdução do pino no conjunto de desgaste; e um elemento de retenção que actua perpendicularmente em relação ao eixo do pino. Por meio da utilização de um sistema de retenção com estas características, a aplicação e utilização do encaixe dente/porta-dentes em mineração é simplificado, permitindo executar a acção de substituição do dente com mais segurança, uma vez que se evita ter de utilizar grandes martelos de madeira. É evidente que o conjunto dente/porta-dentes pode ser proporcionado com mais de um sistema de retenção, disposto na posição vertical ou horizontal, cada sistema de retenção sendo ainda capaz de ter mais de um elemento de retenção. Tendo em conta o que precede e com referência às Figuras 10 a 15 adiante de acordo com outro aspecto da presente invenção, é considerada a aplicação de um sistema de retenção com as referidas características a um dente 1 e porta-dentes 2 a encaixarem tal como anteriormente descrito. 0 corpo 10 do dente 1 compreende pelo menos uma abertura de passagem 13 e, preferencialmente, duas aberturas mutuamente de frente situadas nos lados do referido oco 11, e o porta-dentes 1 compreende um orifício preferencialmente de passagem 23 preferencialmente situado no nariz 21, de tal modo que quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados, as referidas duas aberturas 13 estão coaxialmente alinhadas e conectadas às extremidades do referido orifício de passagem 23, 22 definindo, juntas, uma passagem para um pino 3. Quando o referido pino 3, que é de uma configuração alongada e preferencialmente em forma de cone, é completamente introduzido na passagem, o mesmo tem áreas da extremidade situadas nas respectivas aberturas de passagem 13 do dente 1 e uma área mediana situada no orifício de passagem 23 do porta-dentes 2, que trava a possibilidade de desacoplamento do dente e do porta-dentes 1, 2. Na forma de realização ilustrada nas Figuras 10 a 15, a referida passagem é disposta numa direcção transversal T substancialmente perpendicular à direcção longitudinal D e substancialmente paralela à referida lâmina. O referido pino 3 tem uma superfície externa genérica em forma de cone disposta entre duas bases e quando está completamente introduzido na passagem, o mesmo pode girar aí entre uma posição angular inicial e uma posição angular final. A trava 30 tem uma primeira extremidade 31, uma segunda extremidade 32 e uma borda 33 e está disposta numa direcção de geração sobre a referida superfície externa em forma de cone do pino 3 e, preferencialmente, numa área mediana do mesmo. 0 pino 3 inclui uma configuração de um só rebite 35 numa de suas bases e outra configuração de rebite situada na outra das suas bases opostas. As configurações de rebite 35 são idênticas ou diferentes e, em todo caso, adequadas para serem acopladas por uma ponta de trabalho de uma ferramenta. A configuração de rebite 35 compreende, preferencialmente, uma cavidade de secção transversal poligonal, por exemplo, hexagonal ou quadrada, adequada para ser acoplada por uma ponta de trabalho de uma ferramenta em forma de prisma poligonal conjugado.

Adjacente ao orifício de passagem 23 no nariz 21 do porta-dentes 2 e em comunicação com o mesmo está disposto um invólucro 24 aberto numa das paredes laterais do nariz 21 próximo da boca do orifício de passagem 23 para receber o meio de retenção 4 feito de um retentor de rotação 40 que colabora com a referida trava 3 0 de 23 modo a travar de forma destravável a rotação do pino 3 na referida posição angular final e um retentor de desacoplamento axial 45 que colabora com a trava 30 para reter o pino 3 completamente introduzido na passagem quando o pino 3 é retido na aposição angular final. O invólucro 24 tem um botão cego 24a e uma abertura 13 das referidas aberturas de passagem 13 do dente 1 (especificamente, a abertura 13 do lado oposto do botão cego do invólucro 24), e inclui próximo à sua borda um entalhe de passagem 13a que, quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados, é alinhado com uma ranhura 24b que é adjacente e em comunicação com o orifício de passagem 23 do porta-dentes 2. A ranhura 24b termina na altura do botão cego do invólucro 24, voltado para uma cavidade do invólucro 24. Quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados, este entalhe 13a e esta ranhura 24b permitem a passagem da trava 30 quando o pino 3 é inserido na passagem até que a referida primeira extremidade 31 do mesmo fique adjacente com uma extremidade da ranhura 13a, posição na qual o pino está completamente introduzido na passagem. Desta posição, a cavidade do invólucro 24 permite a rotação da trava 30 da posição angular inicial para a posição angular final.

Tal como está melhor ilustrado nas Figuras 13 e 13b, o retentor de rotação 40 compreende um corpo com duas arestas 41 mutuamente paralelas entre as quais é definida uma ranhura 42. O referido corpo do retentor de rotação 40 está ligado a meios elásticos 50 e, quando o retentor está na posição operativa, o mesmo é disposto com uma ranhura 42 orientada na direcção axial da passagem e de frente para a mesma e com as referidas arestas 41 no trajecto rotacional da trava 30 o que permite ao mesmo receber a referida borda 33 da trava 30 na ranhura 42 devido à deformação momentânea dos referidos meios elásticos 50 quando o pino 3 é girado para a sua posição angular final. Por sua parte, o retentor de deslocamento axial 45 compreende um corpo com primeira e segunda 24 superfícies laterais 46, 47 situadas transversalmente nas extremidades das referidas arestas e ranhura 41, 42 a fim de ficar adjacente às referidas primeira e segunda extremidades axiais 31, 32 da trava 30 quando o pino 3 está pelo menos na sua posição angular final. O referido corpo do retentor de deslocamento axial 45 define entre a primeira e segunda superfícies laterais 46, 47 uma taça para receber um bloco inserido de material elastomérico que constitui os referidos meios elásticos 50 do retentor de rotação 40. O referido bloco de material elastomérico é unido a uma face do corpo do retentor de rotação 40 oposta às arestas e ranhura 41, 42 e tem uma secção transversal em forma de trapézio com a sua base mais larga mais afastada do corpo do retentor de rotação 40, o que facilita a sua fixação no interior da referida taça por meio de simples pressão. O corpo do retentor de deslocamento axial 45 define ainda superfícies côncavas 49 em ambos os lados da primeira e segunda superfícies laterais 46, 37 que também cooperam com o orifício de passagem 23 do porta-dentes 2 para definir a passagem em algumas das porções onde o orifício de passagem 23 está em comunicação com o invólucro 24.

Uma vez que os retentores de deslocamento axial estão montados, tal como ilustrado na Figura 13, os mesmos formam uma única parte susceptível de ser introduzida por deslizamento para dentro do invólucro 24 que existe no nariz 21 do porta-dentes. O corpo do retentor de deslocamento axial 45 tem uma secção transversal em forma de trapézio com a sua base mais larga mais afastada das referidas superfícies côncavas, e o invólucro 24 tem uma secção transversal em forma de trapézio conjugada com a sua base mais larga mais afastada da passagem de modo a receber e reter numa posição radial adaptada ao corpo do retentor de deslocamento axial 45 com o corpo do retentor de rotação 40 montado no mesmo. O comprimento do corpo do retentor de deslocamento axial 45 é igual ou ligeiramente menor do que a profundidade do invólucro 24, 25 portanto a sua posição axial é determinada pelo contacto da extremidade do corpo do retentor de deslocamento axial 45 com o referido botão cego do invólucro 24. 0 lado da caixa 11 do dente 11 à volta da abertura de passagem 13 obstrui o invólucro 24 do porta-dentes 2 quando o dente e o porta-dentes 1, 2 estão mutuamente acoplados, a abertura do invólucro 24 do porta-dentes captura aí o retentor de rotação 40 e o retentor de deslocamento axial 45 do meio de retenção 4 situado na sua posição correcta.

As Figuras 14 e 15 ilustram o funcionamento do retentor de rotação 40 em cooperação com a trava 30 do pino 3. Na Figura 14, o pino 3 está na sua posição angular inicial, isto é, na posição angular na qual o mesmo é inicialmente introduzido na passagem. Na Figura 15, o pino foi girado cerca de 90° para a sua posição final na qual a borda 33 da trava 30 foi aprisionada pela ranhura 42 do retentor de rotação 40 pela deformação momentânea dos meios elásticos 50 forçados pelos flancos da borda 33 na aresta 41 correspondente.

Em outro exemplo de utilização do referido sistema de retenção, não ilustrado nas figuras, o mesmo compreende duas aberturas de passagem nas paredes superior e inferior do oco do dente 1, enquanto na referida área de projecção ou nariz do corpo da segunda parte, um oco é situado proporcionando uma passagem vertical. Isto é, aqui a passagem para o pino é definida por meio das referidas paredes superior e inferior do dente, a direcção transversal ainda sendo substancialmente perpendicular à direcção longitudinal mas é substancialmente perpendicular à referida lâmina do balde da máquina. Com referência à configuração e disposição do meio de retenção, esta forma de realização é similar àquela descrita acima nas Figuras 10 a 15, portanto a sua descrição será omitida. 26

Encontra-se descrita adiante, com referência às Figuras 16 a 22, uma segunda forma de realização de um sistema de retenção de acordo com as caracteristicas anteriormente mencionadas aplicadas ao conjunto dente/porta-dentes objecto da presente invenção. 0 pino 6, que está genericamente ilustrado nas Figuras 16, 17 e 18 e, mais especif icamente, nas Figuras 19 e 20, é preferencialmente de configuração alongada, numa forma cónica e disposto entre duas bases. Quando o mesmo está completamente introduzido na passagem, o pino 6 tem áreas da extremidade situadas nas respectivas porções da extremidade em forma de cone da passagem definida pelas aberturas 13 do dente 1 e uma área mediana situada na porção mediana da passagem definida pela passagem 23 do porta-dentes 2.

Na forma de realização ilustrada, o pino 6 tem meios de guia constituídos por uma calha guia 61 disposta numa direcção de geração na superfície cónica do pino 6, com uma primeira extremidade 63 a abrir-se dentro de uma das referidas bases e uma segunda extremidade numa área mediana do pino 6. Uma calha de trava 62 é disposta numa direcção geralmente circunferencial ou ligeiramente espiral sobre a referida superfície cónica 60 e tem uma primeira extremidade 63 conectada à segunda extremidade da calha guia 61 e uma segunda extremidade 64 num ângulo predeterminado em relação à primeira. Disposta na referida segunda extremidade 64 da calha de trava 62 há uma cavidade para receber o elemento retentor 8. 0 elemento retentor 8 compreende uma saliência retráctil adaptada para deslizar ao longo das referidas calhas guia 61 e de trava 62 e para serem alojadas na referida cavidade do pino. O referido pino 6 também possui meios que permitem a rotação à volta do seu próprio eixo, tais como as configurações de rebite 65 possivelmente sendo disposto em uma ou em ambas as bases do pino 6, dependendo se o pino é ou não um pino de passagem. Se o pino 27 tivesse uma única calha guia 61 e uma única configuração de rebite 65, esta última estaria situada na base oposta à base na qual se abre a referida primeira extremidade 63 da calha guia 61. De qualquer modo, a configuração de rebite 65 compreende uma cavidade de secção transversal poligonal (hexagonal no exemplo ilustrado, embora pudesse ser quadrada ou qualquer outra secção transversal) adequada para ser acoplada por uma ponta de trabalho de uma ferramenta em forma de prisma poligonal conjugado. A referida saliência retráctil 8 é formada numa extremidade de um corpo 86, que inclui meios elásticos 85 configurados e dispostos de tal modo que a referida saliência retráctil 8 é susceptivel de ser retraída devido à acção de uma força aplicada sobre a saliência retráctil contra a força dos referidos meios elásticos 85. A Figura 22 ilustra uma forma de realização variante do elemento retentor 8 na qual o corpo 86 tem uma secção transversal geralmente rectangular ou quadrada e a referida saliência retráctil 8 tem uma porção proximal 81 prismática rectangular ou quadrada que se estende com uma porção distai piramidal 82. De qualquer modo, as calhas guia 61, 62 do pino 6 têm uma secção transversal arredondada posterior em forma de meia lua bordas externas paralelas para contactar a referida secção proximal cilíndrica ou prismática 81 do elemento retentor 8, e a cavidade do pino tem bordas externas inclinadas conectadas ao dorso ou dorsos inclinado da calha de trava 62 a fim de entrar em contacto com a referida porção cónica ou piramidal 82 do elemento retentor 8 e para converter o torque de rotação exercido sobre o pino 6 numa força que é oposta à força dos meios elásticos 85 associados ao elemento retentor 8 a fim de retrair a saliência 8 e libertar a cavidade do pino 6, de modo que o pino 6 seja libertado de modo a girar durante uma operação de remoção ou desacoplamento entre o dente 1 e o porta-dentes 2. 28 A Figura 22 ilustra uma secção transversal do elemento retentor 8. 0 corpo 86 do elemento retentor 8 é oco e tem uma face inferior aberta susceptivel de ser fechada por uma tampa e uma face superior com uma abertura central que tem uma forma conjugada com a secção transversal da porção proximal 81 prismática ou cilíndrica. A saliência 8 tem uma porção interna 84 alargada adaptada de modo a deslizar sobre uma parede interna do corpo 86. Há um espaço entre a referida porção interna 84 alargada da saliência 8 e a referida parede inferior aberta do corpo 86 para alojar os referidos meios elásticos 85. No exemplo ilustrado, estes meios elásticos compreendem uma peça de aresto 85 de um material elastomérico, tal como borracha, espuma de poliuretano, etc., também comprimido ou susceptivel de ser compreendido entre a porção interna 84 alargada da saliência 8 e a referida tampa. Evidentemente num resultado similar, o elemento retentor poderia incluir uma mola helicoidal única, uma mola helicoidal embebida em material elastomérico e mesmo uma mola helicoidal com uma peça de aresto de material elastomérico no interior e a tampa poderia ser substituída por qualquer tipo de anel removível ou borda permanente sobre a extremidade inferior na parede interna do corpo 86. A utilização de um tipo ou outro de elemento retentor será determinada de acordo com a aplicação à qual o acoplamento será submetido, isto é, se a referida aplicação for uma aplicação em frio, pode ser utilizado um elemento retentor totalmente feito de um elastómero ou uma mola com elastómero, ao passo que ao trabalhar com uma aplicação em quente, o elemento retentor só terá uma mola. 0 elemento retentor pode ser directamente alojado em cavidades especialmente feitas no corpo do porta-dentes. 29

Para assegurar o acoplamento entre o dente 1 e o porta-dentes 2, é necessário introduzir o pino através da abertura 13, primeiro introduzindo a primeira extremidade 63 onde a calha guia 61 começa, fazendo com que a saliência do elemento retentor 8 coincida com a referida calha guia 61 e fazendo com que a saliência 82 deslize através da calha 61 até alcançar a calha de trava 62. Neste momento, será necessário girar o pino 6 de uma posição de rotação inicial situada onde termina a calha guia 61 e começa a calha de trava 62 até uma posição de rotação final situada na extremidade da calha de rotação 62 que coincide com a segunda extremidade 64 da referida calha onde fica localizada a cavidade para receber a saliência do elemento retentor 82. Uma vez que a saliência 82 entra na cavidade do pino 6, o acoplamento entre o dente 1 e o porta-dentes é assegurado, enquanto o movimento do pino 6 é impedido. 0 precedente é deste modo porque, tal como ilustrado na Figura 20, a profundidade da calha de trava 62 diminui numa inclinação a partir da sua primeira extremidade, que coincide com a extremidade para a calha guia 61, até a segunda extremidade 64, que coincide com a cavidade do pino. A referida superfície inclinada do fundo da calha de trava 62 é capaz de transformar um torque de giro exercido sobre o pino 6 numa força oposta à força dos elementos elásticos 85 do corpo retráctil 86 capaz de progressivamente retrair a saliência 82 à medida que o pino 6 gira, até a cavidade 64 do pino 6 ficar localizada voltada para o elemento retentor 8, momento em que os meios elásticos 85 do corpo 86 serão libertados e atirarão o elemento retentor 8 para dentro da cavidade 64. É possível haver uma extensão da calha de trava 62a depois da calha de trava 62 e a segunda extremidade 64 e então, depois de aproximadamente 90 graus de rotação da referida calha, é criada uma segunda calha guia 66, de tal modo que é possível introduzir o pino 6 dentro do invólucro em qualquer das suas duas extremidades. De 30 acordo com esta forma de realização do pino, de acordo com as Figuras 20b, 20c e 20d, a cavidade 64 do pino fica disposta entre a primeira extremidade e a segunda extremidade da calha de trava 62 e o pino 6 compreende uma segunda calha guia 66 disposta numa direcção de geração sobre a superfície cilíndrica (uma vez que, neste caso, o pino tem de ser cilíndrico e não cónico como nas formas de realização descritas anteriormente, por razões de construção) com uma primeira extremidade a abrir-se dentro da outra das referidas bases opostas 65a do pino 6, e uma segunda extremidade conectada à referida segunda extremidade 62a da calha de trava 62. Neste caso, a profundidade da calha de trava também diminui numa inclinação a partir da sua segunda extremidade até a referida cavidade. É também possível dispor uma configuração de rebite 65 diferente das anteriores que fica fora do pino 6 em vez de ser introduzida dentro do mesmo.

Outra forma de realização cuja disposição é similar àquela descrita acima com excepção de que nesta o corpo de retenção é alojado num invólucro do pino em vez de um invólucro do porta-dentes. Deste modo, o elemento retentor fica disposto no referido invólucro de tal modo que na ausência de uma força externa, a saliência retráctil projecta-se do pino enquanto as calhas guia e de trava são incorporadas na pelo menos uma das referidas configurações de invólucro que definem a passagem. A calha guia é disposta numa direcção de geração numa parede interna da preferencialmente abertura de passagem do porta-dentes. A calha de retenção fica disposta numa direcção circunferencial ou ligeiramente espiral numa parede interna da abertura de passagem, num ponto mediano da mesma, com uma primeira extremidade conectada à extremidade da calha guia e uma segunda extremidade próxima à cavidade para receber o elemento retentor. 31

Nas formas de realização, a direcção transversal TI é substancialmente perpendicular à referida direcção longitudinal D e substancialmente paralela à lâmina de corte ou borda da máquina. No entanto, também seria possível uma construção em que a direcção transversal Tl fosse substancialmente perpendicular à direcção longitudinal D e substancialmente perpendicular à lâmina de corte ou borda da máquina.

Um especialista na técnica será capaz de executar diferentes modificações e variações sem afastamento do âmbito da invenção tal como é definida nas reivindicações apensas. Por exemplo, as configurações do invólucro definidas no dente e porta-dentes colaboram para formar duas passagens para dois pinos retidos por respectivos elementos retentores. Neste caso, as referidas duas passagens seriam formadas por dois pares de aberturas de frente uma para a outra através de áreas opostas do corpo do porta-dentes e por pares de aberturas de frente uma para a outra dispostas em cada uma das paredes superior e inferior do dente. É evidente que a aplicação do sistema de retenção no encaixe dente/porta-dentes pode ser realizada em outras posições para além daquela descrita, possivelmente com o seu posicionamento num invólucro vertical ou utilizando dois pinos em vez de um.

Este conjunto de desgaste não é limitado na sua utilização em máquinas para mover terra, ao contrário, a sua utilização é também possível numa máquina de dragagem, tal como pode ser observado nas Figuras 23 a 26, nas quais o arranjo do pino é feito verticalmente para fins de construção.

Por outro lado, tal como pode ser observado nas Figuras 27 e 28, é possível utilizar o sistema de acoplamento descrito em qualquer montagem de duas partes mutuamente acopláveis, tal como um 32 dente intermédio 10 com um nariz 10a e uma ponta 101 com um oco, o referido dente intermédio 10 sendo acoplado a um porta-dentes 2 através do nariz 21a do porta-dentes 20 e o oco do dente unido à através intermédio. Por sua vez, o referido porta-dentes 20 é lâmina do balde de uma máquina para mover terra ou similar da sua porção posterior 25, 26.

Lisboa, 10 de Fevereiro de 2010. 33

Claims (24)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Elemento de desgaste (1) para ser conectado a um adaptador (2) por sua vez unido a um elemento de fixação, do tipo que compreende um corpo com um oco, cavidade ou caixa aberta (11) na sua porção posterior para receber uma área de projecção ou nariz (21) que se projecta de uma porção frontal (20) de um elemento adaptador (2) e pelo menos uma abertura (23) que comunica o referido oco (11) com o exterior para subsequente introdução de um pino, em que o oco, cavidade ou caixa aberta (11), conjugado com a área de projecção ou nariz (21) do adaptador (2), é simétrico em relação ao eixo vertical e compreende uma porção da boca (lld) que define a abertura do oco (11), tendo o oco (11) uma secção transversal decrescente que termina numa porção posterior (11b) de secção transversal continua - caracterizado pelo facto da referida secção transversal decrescente ser formada por duas secções sobrepostas decrescentes, uma primeira secção tendo uma série de superfícies de secção transversal maiores que uma segunda, coincidente em tamanho e forma na porção posterior (11b) do oco, na porção da boca (lld) projecta-se parcialmente a segunda secção de superfície mais pequena na porção inferior da primeira secção de superfície maior de tal modo que, ao longo do comprimento do oco (11) definido entre a porção da boca (lld) e a porção posterior (11b), sendo a segunda secção de superfície mais pequena que se projecta na porção inferior da primeira secção de superfície maior, progressivamente introduzida dentro da primeira secção de superfície maior até um ponto no qual a referida segunda secção de superfície mais pequena fica oculta dentro da 1 primeira secção de superfície maior, sendo o referido ponto situado na porção posterior (11b), pelo menos duas superfícies de encaixe (12) definidas pela união da série de secções transversais de superfícies mais pequenas com a série de secções transversais de superfícies maiores, começando na porção da boca (lld) e estendendo-se ao longo do oco.
2. 2. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do oco (11) ter duas superfícies de encaixe (12) que, devido à sua configuração conjugada com a superfície do nariz (21) do elemento adaptador (2) permitem que: - uma força aplicada sobre o elemento de desgaste (1) numa direcção transversal descendente crie uma componente de força nas superfícies de encaixe (12) na direcção de encaixe longitudinal do elemento de desgaste (1) no elemento adaptador (2), o contacto entre as superfícies de encaixe conjugadas (12) evite que o elemento de desgaste (1) seja extraído do elemento adaptador (2) num comprimento de extracção rectilíneo e - o elemento de desgaste (1) fique retido pelo adaptador (2) .
3. 3. Elemento de desgaste (1) de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado pelo facto das secções de superfície maior e as secções de superfície mais pequena serem substancialmente de forma elíptica ou oval, definindo na porção da boca (lld) um corpo semi-cónico de revolução na porção superior do oco (11) em relação ao eixo horizontal ou transversal e um corpo semi-cónico de revolução na parte inferior do oco (11) em relação ao referido eixo. 2
4. 4. Elemento de desgaste (1) de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea com uma inclinação variável entre 0 graus e 60 graus em relação ao eixo vertical de simetria do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2), definindo num plano recto a série de secções infinitas.
5. 5. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea com uma inclinação variável entre 10 graus e 20 graus em relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2).
6. 6. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea com uma inclinação de 0 graus em relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1).
7. 7. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de duas linhas rectilíneas que formam um ângulo agudo entre si na sua extensão em direcção à porção superior e inferior do oco (11).
8. 8. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de duas linhas rectilíneas que formam um ângulo 3 obtuso entre si na sua extensão em direcção à porção superior e inferior do oco (11).
9. 9. Elemento de desgaste (1) de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea, definindo num plano curvo a série de secções infinitas.
10. 10. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea convexa com um dado raio de curvatura.
11. 11. Elemento de desgaste (1) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena com a secção de superfície maior ser realizada por meio de uma linha rectilínea côncava com um dado raio de curvatura.
12. 12. Elemento de desgaste (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de ser um dente para utilização em máquinas para mover materiais tais como terra ou pedras.
13. 13. Elemento adaptador (2) para ser conectado a um elemento de fixação, do tipo que compreende um corpo (20) com uma área de projecção ou nariz (21) que se projecta a partir de uma porção frontal para ser alojado num oco, cavidade ou caixa aberta (11) que existe numa porção posterior de um elemento de desgaste (1), tendo o referido elemento adaptador (2) meios de fixação (25, 26) numa porção posterior e pelo menos uma passagem (23) através da área de projecção (21) para a introdução de um pino, em que a área de projecção ou nariz (21), conjugada com o oco (11) do elemento de 4 desgaste (1), é simétrica em relação ao eixo vertical e compreende uma porção proximal (2ld) de secção transversal decrescente que termina numa porção distai (21b) de secção transversal continua, caracterizado pelo facto de a referida secção decrescente ser formada por duas secções sobrepostas decrescentes, tendo uma primeira secção (27a) uma série de superfícies de secção transversal maiores do que uma segunda (27b), coincidente em tamanho e forma na porção distai (21b) do nariz (21), na porção proximal (2ld) a segunda secção de superfície mais pequena (27b) projecta-se parcialmente sobre porção inferior da primeira secção de superfície maior (27a), de modo que, ao longo do comprimento do nariz (21 definido entre a porção proximal (2ld) e a porção distai (21b), a segunda secção de superfície mais pequena (27b) que se projecta sobre a porção inferior da primeira secção de superfície maior (27a) no início da área proximal (21d) é progressivamente introduzida dentro da primeira secção de superfície maior (27a) até um ponto em que a referida segunda secção de superfície mais pequena (27b) fica oculta dentro da primeira secção de superfície maior (27a), sendo o referido ponto situado na porção distai (21b), pelo menos duas superfícies de encaixe (22) definidas pela união da série de segundas secções de superfícies mais pequenas (27b) com a série de primeiras secções de superfícies maiores (27a) ao longo do nariz (21) a partir da porção proximal (21d) até a porção distai (2ld).
14. 14. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto da área de projecção ou nariz (21) ter duas superfícies de encaixe (22) as quais, devido à sua configuração conjugada com a superfície do oco (11) do elemento de desgaste (1), permitem que: 5 - uma força aplicada sobre o elemento de desgaste (1) numa direcção transversal descendente crie uma componente de força nas superfícies de encaixe (22) na direcção de encaixe longitudinal do elemento de desgaste (1) ao elemento adaptador (2), - o contacto entre as superfícies de encaixe conjugadas (22) evite que o elemento de desgaste (1) seja extraído do elemento adaptador (2) num comprimento de extracção rectilíneo, e - o elemento de desgaste (1) fique retido pelo adaptador (2) .
15. 15. Adaptador (2) de acordo com as reivindicações 13 e 14, caracterizado pelo facto das secções de superfícies maiores (27a) e as secções de superfícies mais pequenas (27b) terem forma substancialmente elíptica ou oval, definindo na porção da boca (21a) um corpo semi-cónico de revolução na porção superior do nariz (21) em relação ao eixo horizontal ou transversal e um corpo semi-cónico de revolução na porção inferior do nariz (21) em relação ao referido eixo.
16. 16. Adaptador (2) de acordo com as reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) que define as superfícies de encaixe (22) ser realizada por meio de uma linha rectilínea com uma inclinação variável entre 0 graus e 60 graus em relação ao eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2), definindo num plano recto a série de secções infinitas.
17. 17. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de uma linha rectilínea com uma inclinação variável entre 10 graus e 20 graus em relação ao 6 eixo de simetria do elemento de desgaste (1) ou do elemento adaptador (2).
18. 18. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de linhas rectilíneas que formam um ângulo agudo entre si na sua extensão na direcção da porção superior e inferior do nariz (21).
19. 19. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de linhas rectilíneas que formam um ângulo obtuso entre si na sua extensão na direcção da porção superior e inferior do nariz (21).
20. 20. Adaptador (2) de acordo com as reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de uma linha rectilínea, duas superfícies de encaixe (22) formadas por planos curvos que definem a série de secções infinitas.
21. 21. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de uma linha rectilínea convexa com um dado raio de curvatura.
22. 22. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo facto da união da secção de superfície mais pequena (27b) com a secção de superfície maior (27a) ser realizada por meio de uma linha rectilínea côncava com um dado raio de curvatura. 7
23. 23. Adaptador (2) de acordo com a reivindicação 13 a 22, caracterizado pelo facto de ser um porta-dentes para utilização em máquinas para mover materiais tais como terra ou pedras.
24. 24. Conjunto de desgaste para ser conectado a um elemento de fixação caracterizado pelo facto de compreender: - um elemento de desgaste (1) de acordo com as reivindicações 1 a 12, - um adaptador (2) de acordo com as reivindicações 13 a 23 e - um sistema de retenção que assegura a fixação do elemento de desgaste no adaptador. Lisboa, 10 de Fevereiro de 2010. 8