BRPI0709213A2 - mancal simples e disposição de mancal simples sem folga - Google Patents
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Abstract
<B>MANCAL SIMPLES E DISPOSIçãO DE MANCAL SIMPLES SEM FOLGA<D>A presente invenção refere-se a um mancal simples tendo um alojamento de mancal (1) e uma luva de mancal (2) inserida no alojamento de mancal (1), em que a luva de mancal (2) é aberta axialmente. O mancalsimples de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que o aloja- mento de mancal (1) é aberto axialmente. A invenção também refere-se a uma disposição de mancal simples, usando o mancal simples mencionado acima e tendo um eixo (3), em que o eixo (3) tendo uma sobremedida é inserido na luva de mancal (2), de um modo tal que a luva de mancal (2) e o alojamento de mancal (1) se expandem.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MANCAL SIMPLES E DISPOSIÇÃO DE MANCAL SIMPLES SEM FOLGA".
A presente invenção refere-se a um mancai simples tendo um alojamento de mancai e uma luva de mancai inserida no alojamento de mancal, em que a luva de mancai é aberta axialmente. A invenção também refere-se a uma disposição de mancai simples sem jogo com um torque pré-ajustado definido.
As disposições de mancais simples sem folga com uma luva de mancai simples ranhurada são conhecidas na técnica há algum tempo e são usadas em várias aplicações industriais, tais como, por exemplo, articulações. Algo que prova ser freqüentemente desvantajoso em relação a essas é que um mancai sem folga de um componente em um mancai simples com um torque pré-ajustado definido, particularmente com um torque muito pequeno, só pode ser obtido com um maior esforço técnico e, em muitos casos, nem assim.
O papel da compressão e, associada com ela, do torque na vida útil do mancai simples depende das tolerâncias da produção dos componentes individuais, do desgaste ao qual o mancai simples é submetido durante a operação e também das flutuações durante a operação. Neste caso, os diferentes coeficientes de expansão térmica dos materiais usados são particularmente significativos. Os efeitos dos fatores mencionados acima podem ser apenas compensados para uma situação operacional com uma determinada temperatura, tolerância de produção e desgaste com um alto nível de esforço técnico. Diferentes condições operacionais levam inevitavelmente a uma variação descontrolada em compressão e, portanto, um torque diferente.
O objetivo da invenção é, portanto, especificar um mancai simples e uma disposição de mancai simples sem jogo, em que o mancai simples ou também a disposição de mancai simples podem ser ainda usados sob condições operacionais variáveis por toda as suas vidas úteis, com um torque definido.
O objetivo é solucionado pela invenção com um mancai simplesde acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, pelo fato de que o alojamento de mancai é aberto axialmente.
De acordo com a invenção, ambas a luva de mancai e o alojamento de mancai são abertos axialmente. Uma abertura axial, dentro do sentido da invenção, é qualquer abertura deslocando-se axialmente pela luva de mancai ou alojamento de mancai, produzindo, desse modo, uma área periférica do componente correspondente que é não fica mais fechada. A abertura axial assume, de preferência, a forma de uma ranhura axial em ambas a luva de mancai e também o alojamento de mancai.
O mancai simples de acordo com a invenção é adequado para uso por uma faixa de carga ampla. Conseqüentemente, o uso permanente por uma ampla faixa com uma carga de mancai específica P, entre 0,1 e acima de 100 MPa, é possível, e também uma velocidade de mancai entre 0,001 e um máximo em torno de 2 m/s.
O torque de uma disposição de mancai simples, a ser executado por uso do mancai simples de acordo com a invenção, pode ser ajustado virtualmente à vontade pela rigidez do alojamento selecionado. Nesse caso, a rigidez do alojamento de mancai simples é crucialmente dependente das propriedades do material de alojamento, espessura do material e geometria do alojamento selecionados em cada caso. Para torques muito baixos, o alojamento de mancai é feito, de preferência, de plástico, particularmente, um plástico com paredes finas, que podem ser processadas por moldagem por injeção. Esse plástico é aspergido vantajosamente em tomo da luva de mancai, para produzir o alojamento. Além disso, o alojamento deve ter, de preferência, paredes finas no caso de torques muito baixos.
Se altos torques são necessários, o alojamento deve ser, de preferência, feito de um material particularmente rígido, tipicamente metálico. Esse pode ser um material fundido, particularmente, aço ou uma liga de a-lumínio. O uso de uma liga de memória de forma é particularmente vantajoso. Essa tem a característica de retornar para a sua forma "armazenada" anterior, acima de uma temperatura crítica específica do material. Uma liga, p.a qual essas características são particularmente predominantes, é uma ligade níquel - titânio.
A luva de mancai aberta axialmente pode ser feita de diferentes materiais. Vai conter de preferência um plástico como o material deslizante, particularmente, um plástico a alta temperatura, mais particularmente, um 5 plástico fluorado, especialmente, politetrafluoroetileno, poliimida, poli (amida - imida), poli (fluoreto de vinilideno), um copolímero de perfluoroalcóxi, poli (éter - éter - cetona), polietileno, mais especialmente, polietileno de peso molecular ultra-alto, ou combinações desses.
Outra concretização vantajosa da invenção considera que a luva 1.0 de mancai contém um material de reforço. Esse pode ser um metal, particularmente, cobre, aço de qualidade superior, cromo, níquel, zinco, uma liga de zinco - ferro, ferro, bronze e/ou alumínio, ou uma liga desses. Vai ter, de preferência, uma estrutura aberta e ser, particularmente, na forma de um tecido, particularmente, um tecido de arame, metal expandido, pano não-tecido, par ticularmente, um pano não-tecido metálico e/ou chapa metálica perfurada.
Além disso, pode-se considerar que, no caso da luva de mancai do mancai simples de acordo com a invenção, o material deslizante da luva de mancai é conectado a um veículo na parte posterior. Isso dota a luva de mancai com uma rigidez particular e também aperfeiçoa as suas proprieda des de moldagem. O veículo é feito, por sua vez, vantajosamente de metal, de preferência, aço, aço de qualidade superior, cobre, titânio, bronze, alumínio ou uma liga desses.
A luva de mancai aberta axialmente pode ser produzida de vários modos. A concretização de luva de mancai laminada é particularmente vantajosa, por que é de fácil execução. Uma luva de mancai laminada é feita de material sem fim, por exemplo, filme de PTFE laminado, cortado, seguido por um estágio de moldagem.
A luva de mancai apresenta vantajosamente pelo menos um ressalto axial, que impede que a luva de mancai deslize para fora do alojamento de mancai, entre outras coisas.
O objeto indicado acima é ainda resolvido por uma disposição de mancai simples sem jogo, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 18,pelo fato de que o eixo tendo uma sobremedida é inserido na luva de mancai, de tal modo que a luva de mancal e o alojamento de mancai se expandem.
A disposição de mancai simples de acordo com a invenção expiora o fato de que o alojamento aberto axialmente, que é expandido pela inserção do eixo tendo uma sobremedida na luva de mancai, exerce um efeito de retenção constante no eixo, garantindo desse modo um grau de liberdade permanente de jogo.
Se as dimensões dos componentes individuais do mancai simpies ou da disposição de mancai simples devem variar com o tempo, em conseqüência das flutuações de temperatura e/ou desgaste, isso vai ser compensado pelo efeito de retenção constante do alojamento aberto axialmente, de modo que a compressão definida e o torque definido associado do mancai simples são mantidos. A disposição de mancai simples de acordo com a invenção pode ser adicionalmente retida axialmente por um segundo ressalto.
A força de retenção e, portanto, o torque da disposição de mancai simples pode ser ajustado muito precisamente pela rigidez do alojamento, particularmente pelo material usado e pela espessura de parede do alojamento. Além disso, a rigidez desejada pode também ser alcançada por uma geometria de alojamento correspondente com nervuras de reforço, etc.
O eixo usado na disposição de mancai simples tem, de preferência, um raio ou inclinação na parte frontal. Isso facilita a inserção do eixo produzido para ter uma sobremedida de acordo com a invenção no mancai simples.
Além disso, o eixo deve ter uma alta qualidade superficial, adequada para mancais simples de funcionamento a seco. Nesse caso, a rugo-sidade superficial do eixo fica sensivelmente entre 0,02 e 1 μm, de preferência, entre 0,05 e 0,8 mu, particularmente, entre 0,1 e 0,4 μm.
As possíveis aplicações do mancai simples e da disposição demancal simples, de acordo com a invenção, são variadas. É particularmente vantajoso é o uso deles em um carro, no qual um longo tempo de uso comum torque constante com o tempo, definido é importante no contexto de condições operacionais (temperatura) variáveis. Nesse caso, o uso em uma suspensão de farol dianteiro ajustável ("lanterna de canto") é particularmente vantajoso, como no caso de uma redução em grau de liberdade de jogo o- correndo com o tempo e das vibrações associadas serem significativas e particularmente importunas. Outras possibilidades de aplicação vantajosas incluem articulações de um microcomputador portátil, articulações de portas, cabeças de impressora ou sensores angulares.
A invenção é explicada em mais detalhes abaixo, usando um 10 desenho ilustrando uma concretização exemplificativa. Nas figuras:
Figura 1 mostra uma vista seccional lateral de uma disposição de mancai simples de acordo com a invenção, na forma de uma mancai móvel.
Figura 2 mostra uma vista frontal da disposição de mancai sim-15 pies da Figura 1, de acordo com uma linha de seção Il - II.
Figura 3 mostra uma vista seccional lateral de uma disposição de mancai simples de acordo com a invenção, na forma de um mancai fixo.
Figura 4 mostra o material da luva de mancai na disposição de mancai simples na Figura 1, em uma seção transversal. A disposição de mancai simples sem jogo de acordo com a in-
venção, mostrada na Figura 1, compreende um alojamento de mancai 1, uma luva de mancai 2 inserida no alojamento de mancai 1 e um eixo 3 inserido na luva de mancai 2, como o mancai associado da luva de mancai. A luva de mancai 2 tem um ressalto axial 2b em qualquer uma das extremida-25 des, que produz uma sede fixa para a luva de mancai 2 no alojamento 1, impedindo que ele deslize acidentalmente. Como também fica claro da Figura 2, ambos o alojamento de mancai 1 e a luva de mancai 2 são abertos axi-almente, enquanto que as aberturas axiais do alojamento 1 e da luva 2 são todos na forma de uma ranhura axial 1 a, 2a. Na disposição de mancai simples de acordo com a invenção, o
eixo 3 tendo uma sobremedida é inserido na luva de mancai 2, de um modo tal que a luva de mancai 2 e e alojamento de mancai 1 se expandem. O eixo3 tem um raio 3a pelo menos uma extremidade, o que facilita que o eixo 3, que tem uma sobremedida relativo à luva de mancai 2 e ao alojamento de mancai 1, seja inserido.
O efeito de retenção e mola do alojamento 1 expandido garante 5 que a disposição de mancai simples sem jogo tenha um torque constante por toda a vida útil do mancai simples, mesmo sob condições operacionais variáveis. Nesse caso, o torque é influenciado pelas propriedades materiais do alojamento de mancai 1, da espessura de material usada e da geometria do alojamento.
Na Figura 4, o material da luva de mancai 2 da disposição demancai simples da Figura 1 é ilustrado em seção transversal. Compreende uma camada 5 de material deslizante, no presente caso, um composto de PTFE, na extremidade voltada para o mancai associado da luva de mancai 2. Um material de reforço é proporcionado dentro da camada 5, que é na forma de um tecido de arame no presente caso e pode consistir em cobre, aço de qualidade superior, cromo, níquel, zinco, uma liga de zinco - ferro, ferro, bronze e/ou alumínio, ou uma liga desses. A camada de material deslizante 5 é ligada na parte posterior a um veículo sólido 7. Esse é feito de metal no presente caso, de preferência, aço, aço de qualidade superior, cobre, titânio, bronze, alumínio, ou uma liga desses.
A disposição de mancai simples mostrada nas Figuras 1 a 3 é usada, por exemplo, em um conjunto de farol dianteiro ajustável em um carro, no qual o alojamento de mancai é parte de um quadro ligado rigidamente à carroceria do carro, e o eixo é, por sua vez, ligado ao veículo de uma uni- dade de farol dianteiro ajustável horizontal ou verticalmente. Se as dimensões dos componentes individuais do mancai simples ou da disposição de mancai simples variam com o tempo, em conseqüência de flutuações de temperatura e/ou desgaste, essa variação é compensada pelo efeito de retenção constante da abertura aberta axialmente, de modo que a compressão e o torque definido associado do mancai simples são mantidos.
A disposição de mancai simples de acordo com a invenção possibilita obter um mancai sem jogo com um torque pré-ajustado definido,mesmo quando do uso de luvas de mancais abertas axialmente. Conseqüentemente, é então possível projetar mancais simples como mancais de agulhas e mancais esféricos também em uma forma sem jogo.
Claims (27)
1. Mancai simples tendo um alojamento de mancai (1) e uma luva de mancai (2) inserida no alojamento de mancai (1), em que a luva de mancai (2) é aberta axialmente, caracterizado pelo fato de que o alojamentode mancai (1) é aberto axialmente.
2. Mancai simples de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura axial da luva de mancai (2) assume a forma de um rasgo axial (2a).
3. Mancai simples de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac-terizado pelo fato de que a abertura axial da luva de mancai (1) assume aforma de um rasgo axial (1 a).
4. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o alojamento (1) é feito de plástico.
5. Mancai simples de acordo com a reivindicação 4, caracteriza-do pelo fato de que o plástico é um plástico que pode ser processado por moldagem por injeção.
6. Mancai simples de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o plástico que pode ser processado por moldagem por injeção é aspergido em torno da luva de mancai (2).
7. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o alojamento (1) é feito de um material metálico.
8. Mancai simples de acordo com a reivindicação 7, caracteriza-do pelo fato de que o material metálico é um material fundido, particularmente aço ou uma liga de alumínio.
9. Mancai simples de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o material metálico é uma liga de memória de forma.
10. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindica-ções de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a luva de mancai (2) contém um plástico como o material deslizante (5), de preferência, um plástico dealta temperatura, particularmente, um plástico fluorado, mais particularmente, politetrafluoroetileno, poliimida, poliamidina, poli (fluoreto de vinila), um copolímero de perfluoroalcóxi, poli (éter - éter - cetona), polietileno, especialmente, polietileno de peso molecular ultra-alto, ou combinações desses.
11. Mancai simples de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a luva de mancai (2) contém um material de reforço (6).
12. Mancai simples de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material de reforço (6) é um metal, particularmente, cobre, aço de qualidade superior, cromo, níquel, zinco, uma liga de zinco -ferro, ferro, bronze e/ou alumínio, ou uma liga desses.
13. Mancai simples de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o material de reforço (6) tem uma estrutura a-berta e é particularmente na forma de um tecido, particularmente, um tecidode arame (6), metal expandido, pano não-tecido, particularmente, um pano não-tecido metálico e/ou chapa metálica perfurada.
14. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o material deslizante é conectado a um veículo (7) na parte posterior.
15. Mancai simples de acordo com a reivindicação 14, caracteri-zado pelo fato de que o veículo (7) é feito de metal, de preferência, aço, aço de qualidade superior, cobre, titânio, bronze, alumínio ou uma liga desses.
16. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a luva de mancai (2) é uma luva de mancai laminada.
17. Mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a luva de mancai (2) tem pelo menos um ressalto axial (2b).
18. Disposição de mancai simples sem jogo com um torque pré-ajustado, tendo um mancai simples como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 17 e um eixo (3), como o mancai associado da luva de mancai (2), caracterizada pelo fato de-que o eixo (3), tendo uma sobremedi-da, é inserido na luva de mancai (2), de um modo tal que a luva de mancai (2) e o alojamento de mancai (1) se expandem.
19. Disposição de mancai simples de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o torque é ajustado pela rigidez do alojamento (1), particularmente, o material usado e a espessura de parede do alojamento.
20. Disposição de mancai simples de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizada pelo fato de que o eixo (3) tem um raio (3a) ou inclinação na parte frontal.
21. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer umadas reivindicações de 18 a 20, caracterizada pelo fato de que a rugosidade superficial Ra do eixo (3) se situa entre 0,02 e 1 μm, de preferência, entre 0,05 e 0,8 μm, particularmente, entre 0,1 e 0,4 μm.
22. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer umadas reivindicações de 18 a 21, caracterizada pelo fato de que o eixo (3) éaquele de um sensor de ângulo.
23. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 21, caracterizada pelo fato de que o eixo (3) é aquele de uma articulação de porta.
24. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer umadas reivindicações de 18 a 21, caracterizada pelo fato de que o eixo (3) é aquele de uma cabeça de impressora.
25. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 21, caracterizada pelo fato de que o eixo (3) é aquele de uma articulação de um microcomputador portátil.
26. Disposição de mancai simples de acordo com qualquer uma das reivindicações de 18 a 21, caracterizada pelo fato de qüe o eixo (3) é aquele de uma suspensão de farol dianteiro.
27. Uso de um mancai simples como definido em qualquer umadas reivindicações de 1 a 17 em um carro.
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