BRPI0604660A2 - reparo para extremidades de eixo virabrequim - Google Patents

Abstract

O presente resumo refere-se a uma patente de invenção para reparo, pertencente ao campo dos componentes de motores de combustão e que foi desenvolvido para recuperar as extremidades de eixos virabrequim de uma maneira prática e eficiente e compreendido, substancialmente: por um inserto (10), que é aplicado diretamente sobre a região danificada do eixo e formado essencialmente: por bucha cilíndrica (11); e por camada de borracha (12) de estabilização e vedação, vulcanizada no interior da bucha; dito reparo formado ainda: por um retentor adequado (20) disposto em tomo do inserto (10) e que veda contra a bucha (11) deste; e por dispositivo (30) de montagem e centralização do conjunto inserto retentor (10)-(20).

Description

"REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM"

O presente relatório descritivo refere-se a umapatente de invenção para reparo, pertencente ao campo dos componentes demotores de combustão e que foi desenvolvido para recuperar asextremidades de eixos virabrequim de uma maneira prática e eficiente.

O sistema de lubrificação de um motor decombustão prevê o uso de óleo lubrificante. A contenção do óleo dentro domotor é feita por um sistema de vedação constituído por vários dispositivosde vedação, como retentores e outros. Os interstícios entre o bloco do motore as extremidades do eixo virabrequim são vedados com retentores comlábios de borracha e/ou PTFE, que vedam diretamente contra a superfície doeixo. Ocorre que, ao longo do tempo do uso do motor e com o atrito doslábios contra o eixo, formam-se ranhuras, que danificam o eixo e favorecemo surgimento de vazamentos de óleo lubrificante.

Para superar isso já existem soluções, dentre asquais o emprego de postiços metálicos, que são aplicados sobre os trechosdanificados do eixo. Ocorre que essa solução é tecnicamente complicada ecara, envolvendo inclusive operação de usinagem.

Outro inconveniente dessa solução consiste no fatode demandar tempo relativamente longo para ser executada, durante o qual omotor não pode ser usado.Assim, o objetivo da presente patente de invenção,é prover um reparo para recuperar as extremidades de eixo virabrequim quesupere os problemas dos meios normalmente usados para esse fim.

Outro objetivo é prover um reparo que além desuperar o problema não seja por isso de construção ou fabricação com níveisde complexidade que o torne desinteressante em face das soluções usuais.

Outro objetivo é prover um reparo de custoadequado.

Tendo em vista, portanto, os problemas acimareferidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivosrelacionados, foi desenvolvido o reparo para recuperação de extremidadesde eixo virabrequim, objeto da presente patente de invenção, o qual é um kitcompreendido, essencialmente: por um inserto em forma substancial debucha cilíndrica, que é aplicada diretamente sobre a região danificada doeixo e dotado de uma camada interna de borracha; por um retentor adequadopara vedar contra o inserto; e por dispositivo de montagem e centralizaçãodo inserto e retentor, que usa os próprios parafusos do motor na montagem.

Essa forma de reparar o eixo virabrequimsoluciona o problema verificado com as formas usuais devido ser demontagem extremamente mais simples que estas.

Essa facilidade deve-se, sobretudo, ao fato de que acamada de borracha interna ao inserto é formada por um trecho que atuacomo um convite para a montagem e um trecho que fica disposto cominterferência sobre a região danificada do eixo, promovendo a fixação evedação.

Por outro lado, a previsão do dispositivo demontagem e centralização e o fato de este utilizar os próprios parafusos domotor para montagem, atuam também no sentido de facilitar e de garantir aprecisão do reparo, evitando a necessidade de pancadas com martelo comonos sistemas atuais.

Outra vantagem do presente reparo é ter construçãoe fabricação tecnicamente simples, que se refletem favoravelmente no seucusto final relativamente a outras soluções.

O desenho anexo refere-se ao reparo pararecuperação de extremidades de eixo virabrequim, objeto da presentepatente, reparo esse, a título de exemplo, numa versão destinada a ser usadana extremidade do eixo que tem montado o volante e a qual é vedada comum sistema integrado de vedação; dito reparo é visto em uma figura 1, emcorte e com a indicação durante a montagem na extremidade danificada doeixo.

Conforme ilustra a figura acima mencionada, oreparo, objeto da presente patente de invenção, destina-se à recuperação deextremidades de eixo virabrequim 1 de motores de combustão de uso auto-motivo ou estacionário, danificadas pela pressão do retentor contra asmesmas. No exemplo ilustrado e usado para suportar a descrição do presenteinvento, a extremidade do eixo virabrequim é aquela em que vem montadoo volante (não ilustrado) e dotada de furos longitudinais 2 receptores dosparafusos de fixação do volante. Nesse exemplo, a vedação original é feitaatravés de sistema integrado de vedação compreendido, essencialmente: porum flange 3 que fica montado através de parafusos no bloco do motor 4 eque tem montada uma junta (não ilustrada) de vedação entre o flange e obloco e um retentor que veda contra a extremidade do eixo. Todavia, deveficar subtendido que o presente reparo pode ter características para sermontado na extremidade oposta do eixo virabrequim e com outros sistemasde vedação do interstício entre o eixo e o bloco do motor.

Assim, tem-se que dito reparo é um kitcompreendido, substancialmente: por um inserto 10, que é aplicadodiretamente sobre a região danificada do eixo e formado essencialmente: porbucha metálica cilíndrica 11; e por camada de borracha 12 vulcanizada nointerior da bucha, que atua como um meio de estabilização na superfíciedanificada do eixo e de vedação; por um retentor adequado 20 disposto emtorno do inserto 10 e que veda contra a bucha 11 deste; e por dispositivo 30de montagem do conjunto inserto retentor 10-20 e centralização do conjuntoflange 3 e que utiliza os próprios parafusos do motor na montagemauxiliados por duas porcas 5.

Detalhando, a camada de borracha 12 da bucha 11tem 15 a 30mm de comprimento e é formada por dois trechos emcontinuidade um do outro: Primeiro trecho cônico de menor espessura 12'disposto na extremidade da bucha 11a partir da qual esta é aplicada no eixo1, com superfície lisa e destinado a atuar como um "convite" para amontagem; e Segundo trecho de maior espessura 12" destinado a ficardisposto sobre o trecho danificado (sulcado) do eixo 1; dito segundo trecho12" da camada de borracha tem espessura média da ordem de 0,7mm e suasuperfície externa, que fica em contato com a superfície danificada do eixo1, é dotada de ranhuras concêntricas 13, destinadas a acomodação dacamada de borracha sobre a superfície danificada durante a montagem.

A bucha metálica 11 tem comprimento de 15 a30mm e espessura da ordem de 0,75 a 2,00 mm e sua superfície externa é"sem erros de forma", tais como riscos, rupturas, rugas ou outros, a fim deque o retentor 20 possa vedar contra a mesma de maneira eficiente e sem serdanificado. A superfície "sem erros de forma" é conseguida através de umprocesso de conformação da bucha cujos parâmetros e procedimentos sãodeterminados de modo a obter-se a geometria desejada para a mesma eevitar a formação de "erros de forma".O retentor 20 é de tipo formado essencialmente:por uma carcaça anelar 21 que é fixada por interferência em superfície emtorno da extremidade do eixo a ser reparada; e por lábios de vedação 22 dematerial de tipo borracha e/ou PTFE, que vedam contra a bucha 11. Oslábios de vedação 22 têm comprimento radial ligeiramente menor que os dosretentores que vedam diretamente contra o eixo, a fim de compensar oespaço radial ocupado pelo conjunto do inserto 10 em torno do eixo, demodo que ditos lábios ajustem-se e atuem com eficiência no espaço definidoentre este último e a superfície no em torno do eixo 1.

O dispositivo de montagem e centralização 30 temforma substancial de um disco dotado substancialmente de três regiõesconcêntricas: região central 31 de ajuste no eixo e de posicionamento axialdo conjunto inserto retentor 10-20; região intermediária 32 de compressãoaxial do conjunto inserto retentor 10-20; e região periférica 33, que colaboratambém na definição da posição axial do conjunto inserto retentor 10-20 noeixo.

A região central 31 é definida por um trecho radial31' e por um trecho axial 31" periférico àquele, de diâmetros adequadospara ajustarem-se e poderem deslizar no em torno da extremidade do eixo;dito trecho radial 31', pelo menos quando o reparo destina-se à recuperaçãoda extremidade do eixo do lado do volante, conforme ilustração anexa, éprovido de furos 31"' em correspondência aos furos roscados do eixoreceptores dos parafusos de fixação do volante.

A região intermediária 32 é constituídasubstancialmente por uma dobra prolongada do trecho axial 31", que avançaaxialmente em relação a este na direção do motor, dotada de extensão radialadequada para introduzir-se no interstício definido entre a extremidade doeixo 1 a ser reparada e uma superfície do flange do sistema integrado devedação ou do bloco do motor; dita dobra define, pelo menos, primeira 32' esegunda 32" superfícies de compressão contra o inserto 10 e o retentor 20,respectivamente.

O trecho periférico 33 é um flange estendido dotrecho intermediário 32 com extensão radial suficiente para contatar comregião adjacente ao interstício em torno do eixo, no caso o flange do sistemaintegrado de vedação; dito trecho periférico 33 fica disposto numa posiçãoaxial no dispositivo de montagem 30 adequada para quando encostar noflange do sistema de vedação integrado ou no bloco do motor o inserto 10 eo retentor 20 estarem posicionados sobre o trecho danificado do eixo 1 a serreparado.

Quando o reparo a ser feito é na extremidade doeixo do lado do volante, vedada por um sistema integrado de vedação,conforme o presente exemplo mostrado na figura anexa, o reparo é usadosubstancialmente da seguinte maneira.

Detectado o dano do eixo virabrequim, desmonta-se o conjunto do volante e o sistema integrado de vedação. Com auxilio dedispositivo adequado (não ilustrado) monta-se o conjunto inserto retentor10-20 dentro da abertura do flange do sistema integrado de vedação 3,formando um conjunto composto pelo flange do sistema integrado devedação 3, retentor 20 e inserto 10. Após montar um junta nova (nãoilustrada) no flange 3 do sistema integrado de vedação monta-se esseconjunto (flange + retentor + inserto) na extremidade do eixo virabrequimaté o flange 3 encostar no bloco do motor 4 e fixa-se o flange neste com pelomenos dois parafusos opostos sem dar o aperto final. Ato contínuo, aplicam-se duas porcas 5, que acompanham também o kit, em dois parafusos 6 defixação do volante no eixo 1, que se apresentam nesse instante desmontadosdeste último. Em seguida, monta-se o dispositivo de montagem ecentralização 30 na extremidade do eixo 1 e contra o conjunto insertoretentor 10-20 e aplicam-se os parafusos e porcas 5-6 em furos 2 dispostosem posições opostas no eixo 1. Em seguida, enroscam-se as porcas 5alternadamente passo a passo, as quais encostam contra o dispositivo demontagem e centralização 30 que desliza ao longo da extremidade do eixo,empurrado o conjunto inserto e retentor 10-20 até que o trecho central 31 dodispositivo 30 encosta no eixo, limitando o avanço e dispondo o reparosobre a região danificada do eixo. Desmonta-se o dispositivo 30, acaba-se demontar o flange do sistema de vedação integrado 3 no bloco do motor 4 emonta-se o volante.

Dentro da construção básica, acima descrita, oreparo, objeto do presente patente, pode apresentar modificações relativas amateriais, dimensões, detalhes construtivos e/ou de configuração funcionale/ou ornamental, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

Dentro disso, como já foi dito, o reparo pode tersuas partes com configurações adequadas para ser usado na extremidade doeixo virabrequim que contém o volante ou na extremidade oposta,extremidades essas vedadas por um sistema integrado de vedação ou poroutros sistemas de vedação.

Claims (8)

1.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",caracterizado: por um inserto (10), que é aplicado diretamente sobre aregião danificada do eixo e formado essencialmente: por bucha cilíndrica(11); e por camada de borracha (12) de estabilização e vedação, vulcanizadano interior da bucha; dito reparo formado ainda: por um retentor adequado(20) disposto em torno do inserto (10) e que veda contra a bucha (11) deste;e por dispositivo (30) de montagem e centralização do conjunto insertoretentor (10)-(20).

2.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1, caracterizado pela camada de borracha (12)da bucha (11) ser formada por dois trechos em continuidade um ao outro:Primeiro trecho, cônico, de menor espessura (12)' de "convite" para amontagem, disposto na extremidade da bucha (11) a partir da qual esta éaplicada no eixo (1) e com superfície lisa; e Segundo trecho de maiorespessura (12)" que fica disposto sobre o trecho danificado do eixo (1)dotada de ranhuras concêntricas (13), de acomodação durante a montagem.

3.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1 ou 2, caracterizado pela camada de borracha(12) ter 15 a 30mm de comprimento e o seu segundo trecho (12)" espessuramédia de cerca 0,7mm.

4.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1, caracterizado pela bucha (11) ser obtida porprocesso de conformação que permita que sua superfície externa seja "semerros de forma", tais como riscos, rupturas, rugas ou outros.

5.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1 ou 4, caracterizado pela bucha (11) tercomprimento de 15 a 30mm e espessura da ordem de 0,75 a 2,00 mm.

6.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1, caracterizado pelo retentor (20) ser de tipoformado essencialmente: por carcaça anelar (21) que é fixada porinterferência em superfície em torno da extremidade do eixo a ser reparada;e por lábios de vedação (22), que vedam contra a bucha (11) e comcomprimento radial selecionado para ajustarem-se e atuarem com eficiênciano espaço definido entre inserto (10) e a superfície no em torno do eixo (1).

7.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1, caracterizado pelo dispositivo de montagem ecentralização (30) ter forma substancial de disco dotado substancialmente detrês regiões concêntricas: região central (31) de ajuste no eixo e deposicionamento axial do conjunto inserto retentor (10)-(20); regiãointermediária (32) de compressão axial do conjunto inserto retentor (10)-(20); e região periférica (33), que colabora na definição da posição axial doconjunto inserto retentor (10)-(20) no eixo.

8.)- "REPARO PARA EXTREMIDADES DE EIXO VIRABREQUIM",conforme reivindicado em 1, caracterizado pela região central (31) serdefinida por um trecho radial (31)' e por um trecho axial (31)" periféricoàquele, de diâmetros adequados para ajustarem-se e poderem deslizar no emtorno da extremidade do eixo; dito trecho radial (31)', pode ser provido defuros (31)"' em correspondência aos furos do eixo receptores dos parafusosde fixação do volante e o trecho axial 31" tem altura adequada paradeterminar a posição do conjunto inserto retentor (10)-(20) sobre a região doreparo; a região intermediária (32) é uma dobra prolongada do trecho axial(31)", que avança axialmente em relação a este na direção do motor, dotadade extensão radial adequada para introduzir-se no interstício em torno doeixo (1) e que define, pelo menos, primeira (32)' e segunda (32)" superfíciesde compressão contra o inserto (10) e o retentor (20), respectivamente; etrecho periférico (33) é um flange estendido do trecho intermediário (32),com extensão radial suficiente para contatar com região adjacente aointerstício em torno do eixo (1) e disposto numa posição axial no dispositivode montagem (30) adequada para posicionar o conjunto inserto retentor(10)-(20) na região do reparo.