BRPI0409956B1 - Conjunto de desgaste para a aresta de escavação de uma escavadeira - Google Patents

Abstract

"conjunto de desgaste para a aresta de escavação de uma escavadeira". a presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste, que para ligar elementos de desgaste a uma borda de uma escavadeira, inclui um elemento de desgaste, uma saliência e uma trava. a borda inclui uma face interna, uma face externa, uma aresta de escavação e uma série de furos vazados, espaçados, para trás da aresta de escavação. as saliências são, cada uma, fixadas a uma face da borda em uma posição para trás dos furos vazados. os elementos de desgaste, cada um, inclui fendas para acomodar a saliência adjacente a suas extremidades traseiras e aberturas para acomodar as travas em uma posição adiante das saliências. as aberturas são alinhadas com os furos vazados na borda. a trava inclui um arranjo de cunha e carretel.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTO DE DESGASTE PARA A ARESTA DE ESCAVAÇÃO DE UMA ESCAVADEIRA".

Campo da Invenção A presente invenção pertence a um conjunto de desgaste e particularmente para a ligação de um elemento de desgaste à aresta de escavação de uma escavadeira de caçamba ou outra escavadeira.

Antecedentes da Invenção É uma prática comum prender elementos de desgaste na forma de dentes e capuzes ao longo da aresta de escavação de uma escavadeira de caçamba, ou outra escavadeira, para proteger a borda frontal do desgaste prematuro. Os dentes se projetam adiante da borda para facilitar a penetração e quebrar o solo a ser recolhido na caçamba. Os capuzes são montados à borda entre os dentes. Como pode ser apreciado, os elementos de desgaste, e particularmente os dentes, são muitas vezes colocados em condições de trabalho severas, onde são submetidos a carregamento muito pesado e a um alto grau de desgaste.

Dentes de escavação são geralmente compostos de diversas peças que incluem, por exemplo, um adaptador, uma ponta e uma trava. O adaptador tem uma extremidade de montagem traseira configurada para ligação à borda frontal da caçamba, e um nariz que se projeta para a frente para montar a ponta. A ponta é um elemento chanfrado, fornecido com uma extremidade dianteira de penetração na terra e soquete de abertura traseira que acomoda o nariz adaptador. A trava é ajustada dentro do conjunto de desgaste para manter a ponta no adaptador. Embora as pontas desgastem mais frequentemente, os adaptadores também são submetidos a desgaste e requerem substituição periódica.

Adaptadores são muitas vezes soldados à borda da caçamba, tal como na Patente US No. 4.577.423 a Hahn. Embora soldagem prenda de maneira segura o adaptador na caçamba para suportar as cargas pesadas, a substituição de adaptadores soldados é difícil, e é realizada tipicamente em uma oficina ao invés de no campo. Isto faz com que a caçamba seja co- locada fora de serviço, o que, particularmente no caso de grandes caçambas, pode resultar em uma séria perda econômica para o operador de uma mina ou outro local de escavação. Conseqüentemente, o tempo e dificuldade requeridos para remover e instalar tais adaptadores soldados, provaram ser um impedimento significativo.

Para possibilitar substituição no campo foram desenvolvidos a-daptadores que são presos de forma mecânica à borda da caçamba. O mais comum é conhecido como um adaptador de estilo Whisler {por exemplo como mostrado na Patente US No. 4.267.653 a Hahn). Nestes arranjos a extremidade traseira de montagem do adaptador compreende um par de pernas bifurcadas que montam a borda da caçamba. Cada perna do adaptador inclui uma abertura que é alinhada com um furo vazado ou rasgo de chaveta formado na borda da caçamba. As extremidades traseiras das pernas são formadas com superfícies em rampa que são inclinadas para cima e para longe das respectivas aberturas. Um carretei e cunha são inseridos nas a-berturas alinhadas e furos vazados para prender o adaptador no lugar.

Mais especificamente, o carretei é geralmente em forma de C, com braços que são configurados para engatar de maneira correspondente às superfícies em rampa das pernas. A inserção da cunha entre o carretei e a frente do furo vazado comprime o carretei para trás, com os braços montando sobre as superfícies em rampa das pernas. Desta maneira, os braços pinçam as pernas contra as superfícies interna e externa da borda para prender o adaptador no lugar. A cunha é usualmente inserida no conjunto por meio de pancadas repetidas com um grande martelo. Isto pode ser uma tarefa onerosa e consumidora de tempo para trabalhadores no campo, especialmente para conseguir o movimento final necessário para manter de maneira adequada o adaptador na borda. Além disto a cunha, mesmo quando inserida de maneira apertada, pode se tornar solta sob carregamento pesado, arriscando assim a perda do adaptador. Um contribuinte significativo para o afrouxamento é o esticamento real do carretei em forma de C sob carregamento em serviço, tal como quando as pernas do adaptador se deslocam na borda sob carregamento pesado. Às vezes a cunha é soldada ao carretei em sua posição apertada em um esforço para resistir a tal afrouxamento. Esta ação, contudo, impede real aperto da trava, o que permite o a-frouxamento do conjunto, resultando em tensões mais elevadas no elemento de desgaste e uma taxa de desgaste mais rápida na borda. A soldagem em conjunto da cunha e carretei também torna a remoção da trava mais difícil. A Patente US No. 5.653.048 a Jones e outros, divulga um outro adaptador mecânico ligado. Em lugar de um furo vazado, uma saliência é soldada ao longo da face da borda. A saliência é geralmente em forma de T e é acomodada em uma fenda complementar formada na perna do adaptador. Uma abertura é fornecida na extremidade traseira da perna para acomodar uma trava. A trava então encontra a extremidade traseira da saliência e a parede traseira da abertura para impedir o adaptador de deslizar para a frente fora da saliência e da borda. Embora isto forneça bom suporte para a maior parte dos dentes, existe um desejo para melhoramento para utilização em tipos de escavadeiras que distribuem cargas de orientação vertical i-gualmente grandes a partir de ambas as direções, superior e inferior.

Sumário da Invenção Na presente invenção um elemento de desgaste é preso de maneira segura à borda de uma caçamba ou outra escavadeira por meio de um dispositivo mecânico que facilita instalação e remoção fáceis.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a borda é dotada de um furo vazado e uma saliência para prender um elemento de desgaste no lugar. A saliência e o elemento de desgaste incluem um arranjo de lingüeta e sulco para suportar o elemento de desgaste ao resistir às cargas aplicadas. O furo vazado é adaptado para acomodar uma trava para impedir a remoção do elemento de desgaste da borda.

Na construção preferencial, a saliência é posicionada na extremidade traseira do elemento de desgaste para fornecer resistência aprimorada a carregamento lateral e/ou vertical. Em adição, a borda é formada com um elemento traseiro para engatar a traseira do elemento de desgaste e fornecer resistência adicional para forças axiais. Tal suporte adicional funciona para proteger a borda e dotá-la de uma vida útil mais longa, com menos ma- nutenção. Preferivelmente o elemento traseiro é formado como parte da saliência para complementar o suporte fornecido pela saliência e estabilizar melhor a montagem do elemento de desgaste na borda. Além disto, independentemente de se o elemento traseiro funciona como um encontro, o elemento traseiro é preferivelmente fornecido e fixado aos trilhos para suporte aprimorado. O elemento de desgaste preferivelmente tem um par de pernas bifurcadas que se estendem para trás, as quais incluem, cada uma, uma superfície interna voltada para a borda, uma parede traseira, uma fenda que abre na face interna e na parede traseira para acomodar uma saliência para resistir a cargas aplicadas durante a utilização, uma abertura adiante da fenda para acomodar uma trava para reter o elemento de desgaste na borda, e uma parede laterai que se estende entre a fenda e a abertura.

Em uma construção, as saliências são formadas para serem geralmente em forma de L, com uma haste que se ajusta na extremidade traseira do furo vazado na borda, e um corpo principal que se situa ao íongo de uma face da borda para operar em conjunto com o elemento de desgaste. Saliências são preferivelmente fornecidas ao longo da face interna e da face externa da borda, para sustentar as pernas interna e externa dos elementos de desgaste. A interconexão das pernas e saliências resiste a deslocamento das pernas, que no passado conduzia ao tensionamento, dobramento e a-frouxamento das travas. Preferivelmente as saliências são soldadas à borda e uma a outra nos furos vazados. Desta maneira, uma borda formada para acomodar um adaptador do estilo Whisler pode ser facilmente modificada para fazer uso da presente invenção.

Em uma modalidade preferencial, uma cunha rosqueada e conjunto carretei são utilizados para prender o elemento de desgaste no lugar sobre a borda. Especificamente, uma cunha conformada de maneira cônica inclui uma estrutura de rosca que engata uma estrutura de rosca que opera em conjunto no carretei, de modo que a cunha é acionada para dentro e para fora do furo vazado por meio de rotação da cunha. A utilização de uma cunha rosqueada e carretei facilita instalação e remoção da trava e reduz o risco de perda da trava durante utilização da escavadeira. Além disto, a cunha rosqueada pode ser facilmente reapertada para manter o elemento de desgaste montado de forma confortável sobre a borda.

Em um outro aspecto da invenção, um inserto é fornecido na extremidade frontal do furo vazado para fornecer suporte de apoio aumentado para a cunha através de um comprimento de apoio maior e uma dureza mais elevada, material menos deformável que é possível na própria borda. A presente invenção aumenta de maneira significativa a resistência e estabilidade do elemento de desgaste na borda, conduzindo a uma vida de serviço mais longa do elemento de desgaste e um requisito de manutenção reduzido na borda. Com a utilização do dispositivo de travamento preferencial também aumentam facilidade e segurança na fixação de elementos de desgaste a uma borda de uma caçamba ou outra escavadeira. Martelos grandes não são mais requeridos para instalar ou remover a trava. A necessidade para trabalhar sobre a borda para remover a trava é eliminada. As travas podem ser removidas e instaladas rápida e facilmente, para facilitar enormemente a substituição dos elementos de desgaste no campo ou em algum outro lugar. A colocação da saliência na traseira do elemento de desgaste oferece resistência máxima possível a cargas verticais e laterais aplicadas aos dentes durante a utilização. Os encontros também estabilizam os dentes e reduzem tensão na frente da borda por meio de resistência a cargas axi-ais. As saliências podem ser ligadas já nas bordas formadas para utilizar as saliências ou em bordas existentes que foram construídas originariamente para montar adaptadores do estilo Whisler. Esta estabilidade adicional juntamente com a vantagem de reaperto da trava reduz a freqüência de manutenção da borda e proporciona serviço mais longo do adaptador.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de desgaste de acordo com a presente invenção. A Figura 2 é uma vista em seção transversal feita ao longo da linha ll-ll na Figura 1. A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma borda em uma escavadeira com saliências presas de acordo com a presente invenção. A Figura 4 é uma vista em perspectiva das duas saliências a serem ligadas à borda. A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um inserto de rasgo de chaveta de acordo com a presente invenção. A Figura 6 é uma vista em perspectiva traseira de um elemento de desgaste de acordo com a presente invenção na forma de um adaptador. A Figura 7 é uma vista explodida de uma trava de acordo com a presente invenção. A Figura 8 é uma vista frontal ampliada de uma porção do carretei que mostra uma pá de catraca. A Figura 9 é uma vista em perspectiva que mostra um elemento de desgaste parcialmente ajustado em uma borda dotada das saliências da presente invenção. A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um carretei sendo ajustado em um conjunto de desgaste de acordo com a presente invenção. A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma cunha sendo ajustada em um conjunto de desgaste de acordo com a presente invenção. A Figura 12 é uma vista em perspectiva traseira parcial de um adaptador alternativo. A Figura 13 é uma vista em perspectiva de uma saliência externa alternativa para operarem conjunto com o adaptador da Figura 12. A Figura 14 é uma vista em perspectiva parcial da combinação da saliência e adaptador ilustrados nas Figuras 12 e 13 sem a borda ou saliência interna. A Figura 15 é uma vista em perspectiva da utilização de um gabarito de medição para reequipar uma borda para utilizar aspectos preferenciais da presente invenção. A Figura 16 é uma vista em perspectiva do gabarito de medição sendo utilizado para posicionar e prender as saliências da presente invenção a uma borda. A Figura 17 é uma vista em perspectiva do desenho de solda preferencial na fixação das saliências e inserto de rasgo de chaveta a uma borda. A Figura 18 é uma vista em perspectiva de uma cunha de uma trava alternativa. A Figura 19 é uma vista em perspectiva de um carretei para operar em conjunto com a cunha da Figura 18 na formação da trava alternativa. A Figura 20 é uma vista em perspectiva de uma saliência alternativa.

Descrição Detalhada de Modalidades Preferenciais. A presente invenção refere-se a um conjunto de desgaste 10 para montar um elemento de desgaste a uma caçamba ou outra escavadeira {Figura 1). A presente invenção é particularmente adequada para montar um adaptador 14 para um dente de escavação a uma borda, porém poderia também ser utilizada para prender outros elementos de desgaste tais como capuzes. Para facilidade de discussão, a invenção será descrita em termos de montar um adaptador a uma borda de uma caçamba.

Em um exemplo a borda 12 define uma aresta de escavação 16 de uma caçamba e inclui uma face interna 18 e uma face externa 20 (Figuras 1 a 3 e 9). Uma barra frontal 22 preferivelmente se projeta para frente a partir da aresta de escavação, para ajudar na colocação de suporte do adaptador 14. Um furo vazado ou rasgo de chaveta 24 é fornecido na borda diretamente para trás da aba 22. Embora somente uma pequena porção da borda esteja mostrada nos desenhos, a borda poderia incluir de forma ordinária uma série de abas espaçadas separadas e furos vazados para montagem de diversos dentes na caçamba. Na modalidade ilustrada, a borda tem uma aresta de escavação arredondada 16 e uma região de expansão 26 através dos furos vazados 24. Não obstante, diversas outras configurações de borda são possíveis para utilização com a invenção.

Saliências 28 são fixadas à borda para trás de e em alinhamento com cada furo vazado 24 (Figuras 1 a 4 e 9). Preferivelmente uma saliência interna 28a é presa para se estender ao longo da face interna 18 da borda 12 e uma saliência externa 28b é presa para se estender ao longo da face externa 20 para cada furo vazado. Não obstante, uma única saliência na face interna 18 (ou na face externa 20) podería ser utilizada. Embora as saliências sejam preferivelmente soldadas à borda, elas poderiam ser formadas como uma porção integrada da borda, ou ligadas por meio de dispositivo mecânico. Também, embora as saliências sejam preferivelmente fixadas diretamente adjacentes aos furos vazados 24, elas poderiam ser espaçadas para trás dos furos vazados, se desejado.

Cada saliência 28 inclui, no mínimo, um corpo principal 30 que se estende em alinhamento axial com um furo vazado 24 ao longo da face interna 18 ou da face externa 20 da borda. O corpo principal 30 preferivelmente tem uma configuração conformada em T, com uma base 32 e flanges ou trilhos que se estendem lateralmente 34. Os lados de baixo dos trilhos 34 definem superfícies de sustentação 36 que geralmente estão voltadas para a borda para manter o adaptador na borda. Não obstante, o corpo principal podería ter outras formas similares (tais como configuração em rabo de andorinha) outras formações que fornecem outros trilhos ou superfícies de sustentação voltadas para a borda (ver, por exemplo, a última modalidade de alternativa discutida nas Figuras 12 a 14), ou mesmo uma forma paralelepi-pédica ou outra sem trilhos, ou superfícies de sustentação. Embora uma saliência sem trilhos laterais ou superfícies de sustentação não mantenham o adaptador na borda da mesma maneira que uma saliência em forma de T ou similar, ela ainda fornece o suporte lateral para resistir às cargas aplicadas. Adicional mente, o arranjo em lingüeta e sulco poderia ser invertido, de tal modo que a saliência define a fenda que acomoda uma lingüeta definida pelo elemento de desgaste. Neste arranjo as superfícies de sustentação da saliência, que resistem a movimento para fora do elemento de desgaste, (isto é, para longe da borda), ainda estão voltadas geralmente no sentido da borda, mas estão contidas na fenda do elemento de desgaste.

As saliências são preferivelmente também chanfradas longitudinalmente alargando no sentido da traseira, para facilitar a facilidade de insta- lação e remoção do elemento de desgaste. Contudo, saliências sem tal chanfro longitudinal são possíveis, particularmente onde existe espaço inadequado disponível para incluir o chanfro.

As saliências 28 também preferivelmente incluem, cada uma, um elemento traseiro 38 na extremidade traseira do corpo principal 30 para fornecer suporte aprimorado para os trilhos que se estendem lateralmente 34 ou similar. Em particular o elemento traseiro 38 é fixado à borda e ao longo das projeções laterais dos trilhos em suas extremidades traseiras para reforçar os trilhos para resistir às cargas aplicadas. Quando trilhos que se estendem para fora são utilizados (por exemplo, como na Figura 3) o elemento traseiro é fixado a e se estende lateralmente para fora de no mínimo parte do corpo principal para fornecer suporte aprimorado para trilhos 34. Quando a saliência define a fenda, os trilhos se projetam para dentro não requerendo assim extensão lateral para fora do elemento traseiro. Embora o elemento traseiro 38 possa ser espaçado da parede traseira 52 do adaptador 14 durante utilização, ele também pode ser posicionado para encontrar o adaptador (Figuras 1 a 4 e 9). Na modalidade ilustrada o elemento traseiro 38 se estende no mínimo lateralmente além da base 32, e preferivelmente também lateralmente e para fora além dos trilhos 34 ao encontrar o adaptador 14, para maximizar a área superficial para encontrar a extremidade traseira do adaptador. Este encontro fornece suporte para resistir às cargas aplicadas e deslocamento para trás das pernas, de modo a reduzir as cargas aplicadas à aresta de escavação 16 da borda 12. Prevenir deslocamento axial das pernas também reduz as tensões impostas na trava e o risco que a trava venha a afrouxar durante a utilização. Quando utilizadas para encontrar o adaptador 14, as paredes traseiras 52 do adaptador podem ser usinadas para assegurar o posicionamento próximo da superfície frontal 39 às paredes traseira 52 quando o adaptador é inicialmente deslizado sobre a borda e encontra a aresta de escavação 16. Aliviando o martelamento e tensão aplicados à aresta de escavação da borda quando comparado a um adaptador convencional do estilo Whisler, a borda irá durar mais tempo e requerer menos manutenção durante a sua vida útil. De maneira ordinária, em um adaptador convencional do estilo Whisler a frente da borda sofre considerável abuso e deve ser periodicamente (re)construída com solda ou outro material. Embora o elemento traseiro seja preferivelmente formado como parte da saliência, ele poderia ser uma parte separada presa a, ou fundida de maneira integrada com a borda.

Como uma outra alternativa, a superfície frontal 39a pode ser dotada de calços de desgaste ou insertos 41 para proteger a saliência 28a. Os calços de desgaste são preferivelmente soldados a ponto nos recessos 43 na superfície frontal 39a da saliência, embora outros arranjos possam ser utilizados. Os recessos são preferidos para posicionar e suportar os calços de desgaste, porém os calços de desgaste poderíam ser ligados à superfície frontal sem os recessos. Na modalidade preferencial os pontos de solda são queimados para substituição dos calços de desgaste. Na Figura 20, dois calços de desgaste 41 são presos à superfície frontal 39a - um de cada lado do corpo principal 30a. Não obstante, outros arranjos utilizando um ou mais do que dois calços de desgaste poderíam ser utilizados como desejado. Além disto, toda a superfície frontal 39a poderia ser coberta com um calço de desgaste. Os calços de desgaste são preferivelmente metálicos, embora outros materiais duráveis sejam possíveis. Os calços de desgaste poderíam ser formados de um material que é mais macio, mais duro ou o mesmo material que as saliências. Por exemplo, os calços de desgaste podem ser compostos de um material mais macio para reduzir o repique do elemento de desgaste devido ao impacto com a superfície frontal 39a (Figura 20). Os calços de desgaste também podem ser compostos de um material mais duro para resistir ao desgaste.

Em uma modalidade preferencial, cada saliência inclui adicionalmente uma haste 40 que se estende para o interior do furo vazado adjacente 24. A haste fornece suporte maior para saliência contra as cargas aplicadas, particularmente quando o elemento traseiro 38 é formado como uma parte de encontro da saliência. A haste também possibilita que as saliências interna e externa 28a, 28b sejam soldadas uma à outra para efetuar uma fixação ou pega da borda por meio das saliências, e com isto aprimorar a resistência da ligação das saliências à borda. Para facilitar esta interconexão de saliências 28a, 28b, as extremidades das duas hastes de forma conjunta e preferivelmente formam um sulco de soldagem 42 para facilitar um procedimento de soldagem a partir de cima da borda da caçamba. As hastes são também preferivelmente soldadas à borda dentro do furo vazado 24. Não obstante, as hastes poderíam ser omitidas, particularmente quando utilizadas em ambientes com carregamento menos severo (ver, por exemplo, Figura 20). O adaptador 14 é um elemento de desgaste que é montado à borda de uma caçamba para manter as pontas de dentes que penetram na terra no lugar (Figuras 1 a 2,6 e 9 a 11). O adaptador 14 inclui um nariz que se projeta para a frente 44 para montar uma ponta 45 (Figuras 1 e 2), e uma extremidade de montagem 46 com pernas bifurcadas 48 para montar à borda 12. Na modalidade preferencial as pernas são de comprimento igual e são, cada uma, dotadas de uma fenda 50 conformada para acomodar as saliências interna e externa 28a, 28b. Na modalidade ilustrada (Figura 6) a fenda é em forma de T para acomodar de maneira correspondente as saliências 28. Contudo, a fenda poderia variar, desde que a forma da fenda ainda acomode a saliência para fornecer o suporte desejado para resistir a pressões laterais ou para fora sobre as pernas. Além disto, a forma da fenda pode variar dependendo da forma da saliência e das cargas a serem resistidas. Além disto, vantagens limitadas podem ser obtidas através da utilização de uma saliência e de uma fenda em apenas uma das faces interna e externa 18,20 da borda, embora melhor suporte seja fornecido através da utilização de ambas as saliências 28a, 28b.

Como visto na Figura 6, as fendas 50 são abertas nas paredes traseiras 52 de pernas 48 para acomodar nelas em deslizamento as saliências. Cada dita fenda 50 preferivelmente inclui uma parede recuada 43 espaçada de, e voltada para a respectiva face 18,20 da borda 12. Uma porção estreitada 41 se ajusta entre a parede recuada 43 e a borda para definir superfícies de retenção 47 para opor superfícies de sustentação 36 e reter trilhos 34 em sulcos 59 da fenda 50. Cada fenda 50 preferivelmente se esten- de para a frente e apenas uma distância curta da parede traseira 52, isto é, uma distância aproximadamente igual ao comprimento do corpo principal 30 da saliência. Desta maneira, a parede lateral 54 na frente da fenda 50 pode encontrar a parede frontal 56 da saliência 28 quando a parede traseira 52 da perna 48 encontra o elemento traseiro 38 para resistir axialmente a cargas aplicadas axialmente. Utilizando ambas, a parede frontal 56 e o elemento traseiro 38, a área superficial que resiste às cargas pode ser maximizada para reduzir a tensão no elemento de desgaste 10 e borda 12. A parede lateral 54 pode se estender inteiramente através da fenda 50 como mostrado (Figuras 6 e 12) ou apenas parcialmente (não-mostrado). Deveria contudo ser entendido que não é necessário que a parede frontal 56 do corpo principal (ou elemento frontal) 30 ou a parede frontal 39 do elemento traseiro 30 encontrem o adaptador 14.

Em uma outra modalidade (Figuras 12 a 14) um adaptador alternativo 49 inclui fendas 51 sem uma forma em T ou construção similar. Especificamente as fendas 51 e saliências 53 têm paredes laterais geralmente planas complementares 55, 59 que se estendem geralmente perpendiculares às faces 18,20 da borda. Em lugar de flanges ou trilhos 34 ao longo dos lados das saliências, a saliência 53 inclui um flange ou balanço que se projeta para a frente 61 e espaçado da respectiva borda 18, 20. Dedos 63 se projetam para trás a partir das extremidades traseiras 65 das pernas adaptado-ras 67 para ajustar entre o flange 61 e borda 12 para impedir movimento para fora das pernas adaptadoras 67 em relação à borda 12, e com isto suportar as pernas contra cargas direcionadas de forma pesada para cima e para baixo aplicadas à ponta. Em adição, as extremidades traseiras 65 de pernas 67 e extremidades traseiras 69 de dedos 63 preferivelmente encontram faces frontais 71 de saliência 53 para reduzir as cargas aplicadas à aresta de escavação 16 da borda 12, porém poderíam ser formadas com o espaço para evitar tal encontro. Não obstante, como observado acima, ou dedos 63 e flanges 61 poderíam ser omitidos, de modo que não há superfícies de sustentação transversais para resistir a pernas que se movem para longe da borda.

Como pode ser apreciado, as cargas primárias sobre os dentes são aplicadas nas extremidades frontais das pontas que penetram na terra. Quando os dentes são forçados através do solo, as pontas são submetidas a cargas de intensidade, tipo e direção variáveis. Como resultado, diversas das cargas aplicadas comprimem sobre as pontas em ângulos com o eixo longitudinal do dente. Daí grandes forças são aplicadas ao adaptador que sustenta a ponta na caçamba. Ajustando as extremidades traseiras das pernas 48 sobre as saliências fixas 28 (Figuras 1 e 2), as saliências são capazes de resistir de maneira efetiva a forças de reação em todas as direções, com saliências conformadas com trilhos ou outras superfícies de sustentação e no mínimo em direções laterais com saliências sem trilhos ou superfícies de sustentação. Na modalidade preferencial, as saliências funcionam em cooperação com calços de borda 57 para suportar as pernas porém, alternativamente, elas podem fornecer todo o suporte para as extremidades traseiras das pernas adaptadoras.

Um furo ou abertura 58 se estende através de cada perna 48 adiante da fenda 50 para acomodar uma trava 60 (Figuras 1 e 2,7e8e10e 11). A trava 60 está descrita em detalhe no também pendente Pedido de Patente US No. 10/425.934 intitulado Releasable Coupling Assembly (documento do procurador no. 051291.00057) depositado em 30 de abril de 2003 e com isto aqui incorporado em sua totalidade para referência.

Resumidamente a trava 60 inclui uma cunha 62 e um carretei 64 que são acoplados juntos em rosqueamento para manter de maneira apertada o adaptador à borda. A cunha 62 tem, geralmente, uma forma troncôni-ca com um sulco helicoidal 66 que forma uma formação de rosca. O carretei 64 tem uma configuração geralmente conformada em C com dois braços 68 e um canal 70 adaptado para acomodar uma porção da cunha. O canal inclui segmentos de crista helicoidais separados espaçados 72, para formar uma formação de rosca para complementar o sulco helicoidal 66, Quando a cunha é girada, a rosca engata formações que fazem com que a cunha se mova axialmente ao longo do carretei e daí para dentro e para fora das aberturas alinhadas 58 e furo vazado 24. Um recesso 74 com planos é fornecido em uma extremidade da cunha 62 para engatar uma chave. Uma tampa de borracha 76 pode ser ajustada no recesso 74 durante a utilização, para impedir que finos de terra se tornem embutidos aí.

Uma pá deslocada de maneira resiliente 78 (Figura 8) é preferivelmente fornecida no carretei para engatar uma série de dentes de catraca (não-mostrado) formados no sulco helicoidal. A pá é preferivelmente formada no canal 70 ao longo de um dos segmentos crista, embora pudesse ser formada em outras superfícies de parede adjacentes à cunha 62. Em qualquer caso, a pá 78 engata os dentes quando a cunha é girada, de tal modo que a cunha pode ser girada para acionar a cunha para o interior do furo vazado 24, porém impedida de girar em uma direção que aciona a cunha fora do furo vazado. A pá pode ser quebrada peta aplicação de uma chave na cunha 62 para remover a cunha do conjunto.

Em utilização, o carretei 64 é inserido nas aberturas 58 e furo vazado 24 de tal modo que as superfícies 80 ao longo da porção de espiga 81 encontrem a face frontal 82 da parede lateral 54 (Figuras 2 e 10). Como visto na Figura 2, as aberturas 58, cada uma preferivelmente inclui um bolso 83 para acomodar braços 68. Desta maneira, o carretei é ancorado para impedir que o carretei se mova quando a cunha é girada. Não obstante, outros arranjos além da utilização de braços 68 tais como flanges no adaptador, poderíam ser utilizados para prender o carretei no conjunto. Com tais outros dispositivos de fixação, os braços 68 poderiam ser omitidos. Uma pega manual 86 é fornecida para o operador posicionar e manter de maneira temporária o carretei no lugar enquanto a cunha é inserida. Uma vez que o carretei está em sua posição adequada, a cunha é inserida no canal 70 e é girada para acionar a cunha de maneira apertada no lugar (Figura 11). Embora a cunha possa topar diretamente contra a extremidade frontal 88 do furo vazado 24 (Figura 2), um inserto rasgo de chaveta 90 é preferivelmente soldado no lugar na frente do furo vazado 24. O inserto rasgo de chaveta 90 preferivelmente tem uma configuração geralmente em forma de C com um corpo central 92, um flange interno 94 e um flange externo 96 (embora outras formas sejam possíveis). Flanges interno e externo 94, 96 se sobrepõem e são soldados às faces interna e externa 18, 20, respectivamente, da borda 12. A superfície traseira 98 do corpo central 92 é preferivelmente arqueada para acomodar o lado frontal da cunha 62. O inserto rasgo de chaveta 90 funciona para fornecer uma superfície de apoio mais longa e mais resistente à deformação para a cunha 62. Também ele fornece uma vantagem de manutenção em que pode ser substituído enquanto a reconstrução de solda do rasgo de chaveta não é apenas difícil, porém pode resultar realmente em uma falha da borda devido ao calor afetar a soldagem em uma zona de tensão elevada. A cunha e carretei rosqueados poderíam ser substituídos por uma cunha canelada convencional 101 (Figura 18) e carretei canelado 103 (Figura 19) onde a cunha é martelada no lugar. Alternativamente, uma cunha não rosqueada (não-mostrado) que tem a mesma forma cônica ou uma forma geralmente de bloco (isto é, com paredes geralmente planas), podería ser utilizada. No caso da cunha conformada de maneira cônica o canal no carretei deveria ser formado sem os segmentos de crista e a pá (não-mostrado). No caso com paredes de cunha planas, o carretei (não-mostrado) deveria ser modificado para fornecer uma superfície frontal geralmente plana ao invés do canal 70. As cunhas não rosqueadas deveríam, em qualquer caso, ser marteladas no lugar como é comum com uma trava de um adaptador convencional do estilo Whisler. O adaptador 14 ainda inclui, preferivelmente, um sulco central 102 ao longo das superfícies internas 104 de pernas 48 e porção encurvada 106. O sulco central é adaptado para ajustar ao redor da aba 22 para suporte adicional do adaptador. O sulco central também acomoda o inserto rasgo de chaveta 90 durante deslizamento axial do adaptador e para fora da borda. A porção encurvada 106 é preferivelmente construída com uma borda externa 108 para fornecer maior suporte e uma área superficial maior em contato com a aresta de escavação 16 da borda 12. A presente invenção é receptiva para ser utilizada com bordas existentes inicialmente construídas para serem utilizadas com adaptadores convencionais de estilo Whisler. Nestas situações pode ser necessário adap- tar a borda para acomodar melhor a ligação de adaptadores 14. Um gabarito de medição 110, como mostrado nas Figuras 15 e 16, pode ser deslizado sobre a borda e baioneta 116 inserida para determinar onde a borda deveria ser construída. Em particular, pode ser desejável construir a aresta de escavação 16 e calço 57 com material de solda até que eles contatem as porções frontais 112, e porções traseiras 114 do gabarito de medição 110. Também pode ser desejável esmerilhar um raio ao redor das arestas interna e externa do furo vazado 24. Saliências 28 são posicionadas por meio de pernas 118 do gabarito de medição 110 com hastes 40 no furo vazado 24 e elemento traseiro 38 contra as extremidades traseiras 120 do gabarito de medição 110. As saliências são preferivelmente soldadas à borda 12 ao longo dos lados e à superfície traseira do elemento traseiro 38 um com o outro através do entalhe 42, e até a borda ao longo das hastes 40 no furo vazado 24. Os corpos principais 30 das saliências 28 podem também, se desejado, ser soldados ao longo da borda 12. O inserto rasgo de chaveta 90 é também colocado no furo vazado 24 em sua extremidade frontal e soldado à borda 12 ao longo das extremidades frontais de flanges 94, 96 mantendo a solda afastada da região de tensão elevada do furo vazado.

Na montagem o adaptador é deslizado para trás sobre a caçamba com uma perna 48 para cada lado da borda 12, de modo que saliências 28 são acomodadas na fenda 50. O movimento para trás do adaptador 14 continua até que a porção arredondada 106 encontre a aresta de escavação 16. Na construção preferencial a parede frontal 54 da fenda 50 topa contra a saliência 28 e/ou parede traseira 52 contra o elemento traseiro 38 apenas depois que desgaste começa a se desenvolver devido à utilização da caçamba. Não obstante, se desejado, estas outras superfícies poderíam ser formadas como a primeira superfície de encontro ao invés da porção arredondada 106. Uma vez que o adaptador seja posicionado de maneira adequada, a trava 60 é inserida na abertura 58 e furo vazado 24. Especificamente, o carretei 64 é colocado com braços 68 repousando em aba 73 da abertura 58. A cunha 62 é então rosqueada no conjunto por meio do sulco de engatamento 66 com segmentos crista 72 e girando a cunha ao redor de seu eixo. O rosqueamento continua até que a cunha aperte para um nível de torque ajustado. A pá 78 engata os dentes de catraca no sulco 66 e mantém a cunha em uma condição travada apertada. A tampa 76 é preferivelmente colocada no recesso 74 para impedir que finos se tornem compactados no recesso.

Para remover o adaptador a tampa é removida primeiro para permitir que uma chave seja ajustada no recesso 74. A cunha é girada para acionar a cunha para cima, de modo que ela possa ser levantada do conjunto. O carretei 64 é removido do conjunto. O adaptador 14 pode então ser puxado da borda. Se o adaptador está travado no lugar, uma ferramenta de alavanca (não-mostrado) pode ser inserida no furo 122 e empurrada para o adaptador de alavanca 14 a partir da borda 12. A discussão acima é relativa a modalidades preferenciais da presente invenção. Diversas outras modalidades, bem como diversas mudanças, podem ser feitas sem se afastar do espírito e aspectos mais amplos da invenção, como definida nas reivindicações.

Claims (30)

1. Conjunto de desgaste (10) para ligação a uma borda de escavação (12) de uma escavadeira, no qual a borda (12) inclui uma aresta de escavação frontal (16) e um furo vazado (24) espaçado para trás da aresta de escavação (16), o conjunto de desgaste (10) compreendendo um elemento de desgaste (14) que tem uma extremidade de trabalho frontal (44) e uma extremidade de montagem traseira (46), a extremidade de montagem (46) do elemento de desgaste (14) incluindo um par de pernas bifurcadas (48) que montam a borda (12), cada perna (48) incluindo uma abertura (58), e uma trava (60) recebida nas aberturas (58) e o furo vazado (24) para se encaixar na extremidade de montagem (46) e a borda (12) para sustentar o membro de desgaste (14) na borda (12), caracterizado pelo fato de que uma saliência (28) é fixada à cada face (18, 20) da borda (12), e em que as saliências (28) se encaixam com as pernas (48) para suportar o elemento de desgaste contra cargas aplicadas durante a utilização da escavadeira

2. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada saliência (28) se estende para trás do furo vazado (24).

3. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada perna (48) inclui uma fenda (50) que recebe pelo menos uma porção (30) da saliência (28).

4. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a saliência (28) tem ombros laterais (34) que engatam uma estrutura complementar da fenda (50) para manter as pernas (48) na borda (12).

5. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o elemento de desgaste (14) inclui uma parede lateral (54) que se estende entre a fenda (50) e a abertura (58) em cada dita perna (48) para se encaixar com uma porção traseira da trava (60).

6. Conjunto de desgaste (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a trava (60) inclui um carretei (64) e uma cunha (62).

7. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a cunha (62) e o carretei (64), cada um inclui uma formação de rosca (66, 72) que é acoplada junto para mover a cunha (62) para dentro e para fora das aberturas (58) e do furo vazado (24).

8. Conjunto de desgaste (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a cunha (62) tem uma forma geralmente cônica e inclui um sulco helicoidal (66) como a formação de rosca e a formação de rosca, do carretei (64) inclui no mínimo uma projeção (72) que é a-comodada no sulco helicoidal (66).

9. Conjunto de desgaste (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um encontro (38, 39) fixado à borda (12) para encontrar uma parede traseira (52) do elemento de desgaste (14).

10. Conjunto de desgaste (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o membro de desgaste (14) é um adaptador e extremidade de trabalho frontal (44) é uma projeção para uma ponta (45).

11. Borda de caçamba (12) que compreende uma face interna (18) posicionada dentro de uma cavidade de acumulação de terra de uma caçamba de escavação; uma face externa (20) posicionada oposta à face interna (18) e fora da cavidade de acumulação de terra da caçamba; uma aresta de escavação frontal (16) que interconecta a face interna e a face externa (18, 20); uma série de furos vazados (24) espaçados separados para acomodar travas (60) para prender elementos de desgaste (14) à borda (12), cada um dos furos vazados (24) sendo aberto nas faces interna e externa (18,20) e espaçados para trás da aresta de escavação frontal (16); caracterizada por uma pluralidade de saliências (28) adaptadas para se encaixarem com membros de desgaste (14) montados na borda (12) e, portanto, fornecer apoio durante o uso, cada uma das saliências (28) é fixada à borda (12) na direção traseira dos furos vazados (24) com pelo menos uma saliência (28a) sendo fixada à face interna (18) da borda (12) e pelo menos uma saliência (28b) sendo fixada à face externa da borda (12).

12. Borda de caçamba (12) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que cada saliência (28) inclui superfícies de sustentação (34) espaçadas da e geralmente voltadas para a borda (12), para resistir ao movimento do elemento de desgaste (14) para fora, para longe da borda (12).

13. Borda de caçamba (12) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que cada dita saliência (28) inclui um encontro (38, 39) para topar com uma parede traseira (52) do respectivo elemento de desgaste (14).

14. Elemento de desgaste (14) para ligação com a borda de uma caçamba (12), o elemento de desgaste (14) compreendendo, uma extremidade de trabalho frontal (44) e um par de pernas bifurcadas que se estendem para trás (48), cada dita perna (48) incluindo uma superfície interna para facear a borda (12), uma parede traseira (52), uma abertura (58) para receber a trava (60), uma fenda (50) que abre na face interna e na parede traseira (52) para acomodar uma saliência (28) fixada na borda (12), caracterizado por uma parede lateral (54) alinhada axialmente com cada fenda (50), próxima a uma extremidade traseira da abertura (58) que forma uma superfície de apoio voltada para a frente para engatar a trava (60) acomodada através da abertura (58).

15. Elemento de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita fenda (50) tem uma parede recuada (43) espaçada da e voltada para a superfície interna da respectiva perna, e uma porção estreitada (41) posicionada entre a parede recuada (43) e a superfície interna, para definir porções de retenção (47) que operam em conjunto com estruturas complementares (34) na saliência (28) para manter a respectiva perna (48) na borda (12).

16. Elemento de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o elemento de desgaste (14) é um adaptador e a extremidade de trabalho frontal (44) é um nariz para montar uma ponta de dente (45).

17. Membro de desgaste (14) para o encaixe de uma borda (12) de uma caçamba de escavação compreendendo uma porção de trabalho frontal (44) que se projeta para a frente da borda (12) e um par de pernas que se estendem para trás (48) adaptadas para montar na borda (12), cada perna (48) possuindo uma superfície voltada para a borda (12), uma superfície oposta externa, uma parede traseira (52) se estendendo geralmente transversal à superfície interna, uma fenda (50) aberta na superfície interna e na parede traseira (52) para receber uma saliência (28) fixada à borda (12), e um furo (58) que se estende através da perna (48) e que é aberto nas superfícies interna e externa para receber uma trava (60) para segurar o membro de desgaste (14) na borda (12), cada furo (58) incluindo um bolso (83) adjacente à superfície externa para receber e ancorar uma porção da trava (60), cada bolso (83) sendo parcialmente definido por uma face posicionada entre as superfícies interna e externa das respectivas pernas (48) e voltadas geralmente para fora da borda (12), caracterizado pelo fato de que as faces do bolso (83) são geralmente paralelas umas as outras.

18. Membro de desgaste de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o furo (58) é definido pelo menos parcialmente por uma porção de parede frontal e uma porção de parede traseira (52), e o bolso (83) é formado na seção da parede lateral (52).

19. Membro de desgaste de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que a fenda (50) é definida somente entre o furo (58) e a parede traseira (52).

20. Membro de desgaste (14) para encaixe em uma borda (12) de uma caçamba de escavação, a borda (12) possuindo uma saliência (28), o membro de desgaste (14) compreendendo: uma extremidade frontal (44); um par de pernas bifurcadas (48) que montam na borda (12), cada perna (48) inclui uma parede interna adaptada para se voltar em direção à borda (12), uma parede externa espaçada da borda (12) e definindo uma superfície de desgaste, e uma parede traseira (52); uma abertura se estendendo através de cada perna (48) para receber uma trava (60) para segurar o membro de desgaste (14) na borda (12); e caracterizado por uma fenda longitudinal em pelo menos uma perna (48) para receber a saliência (28), a fenda (50) sendo aberta na parede interna e na parede traseira (52) da respectiva perna (48) e possuindo uma porção estreita definida por trilhos que se estendem na direção interna ao longo da parede interna e uma porca alargada entre os trilhos e a parede externa, os trilhos se estendendo entre a parede traseira (52) e a abertura (58) para se encaixar e cooperar com os trilhos na saliência (28) para segurar a perna (48) na borda (12).

21. Membro de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que os trilhos se estendem entre a parede traseira (52) e a abertura (58).

22. Membro de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente uma parede lateral na fenda (50), próxima à extremidade traseira da abertura, definindo uma superfície de sustentação voltada para fora para se encaixar com a trava (60) recebida através da abertura (58).

23. Membro de desgaste (14) para encaixe em uma borda (12) de uma caçamba de escavação, a borda (12) possuindo uma saliência (28), o membro de desgaste (14) compreendendo: uma extremidade frontal (44); uma perna (48) que se estende sobre a borda (12), a borda incluindo uma parede interna adaptada para se voltar em direção à borda (12), uma parede externa espaçada da borda (12) e definindo uma superfície de desgaste; uma abertura se estendendo através de cada perna (48) para receber uma trava (60) para segurar o membro de desgaste (14) na borda (12); uma fenda longitudinal (50) para receber a saliência (28), a fenda (50) sendo aberta na parede interna e na parede externa (52) e possuindo uma porção estreita definida por trilhos que se estendem na direção in- terna ao longo da parede interna e uma porção alargada entre os trilhos e a parede externa, os trilhos se estendem entre a parede traseira (52) e a abertura para se encaixar e cooperar com os trilhos na saliência (28) para segurar a perna (48) na borda (12); e caracterizado por uma parede lateral na fenda (50) próxima "a extremidade traseira da abertura possuindo uma face de sustentação para encaixar uma trava (60) para segurar o membro de desgaste (14) na borda (12), a face de suporte sendo geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da fenda (50) através de toda a sua extensão.

24. Membro de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que os trilhos se estendem somente entre a parede traseira (52) e a abertura (58).

25. Membro de desgaste (14) de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado pelo fato de que duas das pernas (48) são fornecidas para montar na borda (12).

26. Membro de desgaste (14) de acordo com uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado pelo fato de que o membro de desgaste (14) é um adaptador e a porção de trabalho frontal (44) inclui um nariz para um ponto de montagem.

27. Método de instalar um membro de desgaste (14) em uma borda (12) de uma escavadeira, no qual a borda (12) tem pelo menos um furo vazado (24), o método compreendendo colocar um elemento de desgaste que inclui um par de pernas que se estendem voltadas para trás (48), cada uma das pernas (48) tendo uma abertura transversal (58) sobre uma borda (12), de tal modo que as pernas (48) montam a borda (12), e as aberturas (58) geralmente se alinham com o furo (24), colocando a trava (60) nas aberturas (58) e o furo (24) para segurar o membro de desgaste (14) na borda (12), caracterizado por mover o membro de desgaste (14) para trás em relação à borda (12) antes de inserir a trava de tal maneira que uma saliência (28) fixada na borda (12) se move axialmente para se encaixar com o membro de desgaste (14) para fornecer suporte para o membro de desgaste (14) sob pressão.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que ainda inclui operar a trava (60) para aumentar a dimensão da trava (60) em uma direção longitudinal, de tal modo que o membro de desgaste (14) é comprimido para trás em relação à borda.

29. Método de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que operar a trava (60) inclui girar o componente de cunha (62) enroscado em um carretei (64) que é estacionário no furo (24) para conduzir o componente de cunha (62) para a abertura.

30. Método de acordo com uma das reivindicações 27 a 29, caracterizado pelo fato de que cada uma das pernas (48) do membro de desgaste (14) inclui uma fenda (50) que recebe uma das saliências quando o membro de desgaste (14) é movido na direção traseira para a borda (12).