PT100039B

PT100039B - Elemento desgastavel substituivel para a extremidade de uma draga

Info

Publication number: PT100039B
Application number: PT100039A
Authority: PT
Inventors: Larren F Jones
Original assignee: Esco Corp
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1999-02-26
Also published as: GR3017725T3; EP0530330A1; NO923604D0; MY119043A; AU1188992A; KR930700740A; KR970001731B1; NZ241315A; ATE129039T1; MX9200227A; MY108171A; JPH09328787A; NO180727C; EP0530330A4; BR9205368A; NO923604L; JP2807452B2; CA2076019C; PT100039A; ES2079179T3

Description

DIRECÇÃO DE SERVIÇOS DE PATENTES

FOLHA DO RESUMO (Continuação)

Modalidade e n.^q (1j)

Ne. 100.039 B

Data do pedido (22)

1992/01/17

Classificação Internacional (51)

Resumo (continuação) (57)

prolongada até ao extremo posterior da referida peça que permite o engate por deslizamento a uma saliência de contornos complementares sobre a escavadora, estando uma das referidas pernas provida de uma abertura alargada transversalmente (39) 11a sua superfície exterior espaçada do referido extremo posterlot¹ da peça que comunica com a referida fenda e que está adaptada para receber um meio cie bloqueio com travamento, sendo a referida abertura definida pela frente, rect-aguarda (58) e paredes laterais (53,58), caracterizado por umas das referidas paredes laterais (53) estar dotada com uma projeção que estabelece o melo de segurança (52) do referido meio de bloqueio com travamento. A Figura 2 representa uma vista seccional fragmentada alargada de um balde de dragagem tal como se vê ao longo da linha 2-2 deu Figura 1. Na Figura 8 o elemento de ferrolho (4.7) está localizado sob um meio de segurança (52) munido na parede lateral de confrontação (53) da abertura (39).

I

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Case 275

ELEMENTO DESGASTÁVEL, SUBSTITUÍVEL, PARA A EXTREMIDADE DE UMA DRAGA

ANTECEDENTES E SUMÁRIO DO INVENTO;

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

Este invento refere-se à extremidade desgastável de uma escavadora e, mais particularmente, a um conjunto substituível para protecção da extremidade ou extre midades dianteiras duma cuba ou parte semelhante duma máqui na para movimentação de terras.

A utilidade do invento está relacionada, por exemplo, com o lábio e/ou asas da cuba de uma draga, com o carregador da extremidade dianteira, com a face da pá, etc. Em muitos casos a cuba pode estar equipada com dentes transversais de escavação, colocados espaçadamente, para fa cilitar a penetração na terra. No passado, muitos operadores acharam vantajoso proteger, que ro lábio da cuba entre os dentes, quer as asas da cuba. Exemplo disto são as Patentes dos E.U.A. 3 621 594; 3 865 177; 3 995 384;

748 754; 3 171 500; 4 129 934 e 4 932 478.

A patente *384 apresenta uma broca ou extremidade desgastável que é montada deslizando para a retaguarda sobre um par de peças trapezoidais situadas em cima do lábio, tendo cada uma destas peças os lados biselados em baixo para união com a broca; apresenta, também, uma lin gua alongada posteriormente que engata sobre uma sanduíche de cavilhas colocadas de lado para evitar o movimento para a frente.

A patente ’754 apresenta uma extremidade desgastável ou cobertura montada em rotação numa peça retentora em forma de L situada em cima do lábio, tendo = 3 =

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Mod. 71 - 20.000 ex. - »0/08 a cobertura um vão que engata na peça retentora. A cobertura tem uma abertura por detrás da peça retentora para recep ção de um fecho tipo sanduíche.

Ambas as construções realizadas com as técnicas anteriores falharam na concretização dos objectivos conflituais das peças desgastáveis para equipamento de escavação - manterem-se seguramente bloqueadas no local durante a operação apesar de facilmente removíveis quando gastas.

Particularmente, os choques de carga sempre presentes impedem a realização destes objectivos contraditórios. A combinação de superfícies de contacto e bloqueio na técnica anterior permite o movimento das extremidades desgastáveis, o qual pode resultar no desgaste da extremidade desgastável e na deterioração do bloqueio.

De acordo com o invento estas desvantagens foram ultrapassadas através do fornecimento de um componente desgastável com a forma geral de U” com uma fenda em forma de ”T” numa das pernas de ”U” que engata, deslizando à retagurarda, numa bossa com forma complementar situada sobre uma face da escavadora; em que o componente desgastável está dotado de uma abertura alargada transversalmente, munida de segurança, adjacente ao seu extremo posterior e que serve para receber um fecho essenoialmente não compressível, resistente a movimentos para a frente ou de desgaste e não sujeita a detereoração devida a carregamentos pesados e cíclicos.

Podem ser vistas outras desvantagens e objectivos do invento nos detalhes da seguinte especificação .

BREVE ESCRIÇSO DO ESQUEMA:

invento é descrito conjuntamente com

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 uma representação ilustrativa, em esquema anexo, na qual

A FIG. 1 é uma representação da perspectiva fragmentada da cuba de uma escavadora mostrando, em baixo e à esquerda, um lábio munido duma bossa;

A FIG. 2 é uma representação fragmentada e alargada da secção, tal como seria observada ao longo da linha de visão 2-2 aplicada na FIG. 1;

A FIG. 3 é uma representação fragmentada do plano de topo componente desgastável da FIG. 2;

A FIG. 4 é uma representação da secção fragmentada e alargada, de um lábio equipado com uma bossa modificada;

A FIG. 5 é uma representação da secção alargada tirada ao longo da linha de visão 5-5 da FIG. 1;

A FIG. 6 é uma representação da secção transversal, fragmentada e alargada, tirada ao longo da linha de visão 6-6 aplicada às FIGS. 2 e 3;

A FIG. 7 é uma representação similar à FIG. 6, mas com parte somitidas, e seria observada ao longo da linha de visão 7-7 aplicada à FIG. 1;

A FIG. 8 é uma representação similar à FIG. 7 mas com o fecho do invento instalado e em processo de remoção;

A FIG. 9 è uma representação similar à FIG. 8 mas com o fecho numa posição subsequente de remoção; e

A FIG. 10 é uma representação em perspectiva expandida dos ensinamentos do invento que englobam o fecho.

DESCRIÇÃO DETALHADA:

Em relação em primeiro lugar à FIG. 1

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 da ilustração dada, o número 20 designa uma cuba em geral com paredes laterais ou asas como em 21 equipada com um revestimento de protecção à frente 22, e uma parede posterior 23 fundindo-se numa parede de fundo 24. A parede do fundo 24 termina num lábio posicionado para a frente 25.

lábio 25 está dotado de dentes escavadores transversais colocados espaçadamente, geralmente designados por 26 (ver o canto inferior direito), cada um consistindo num adaptador 27 fixado ao lábio 25, e numa ponta ou bico 28 montada em cada um dos adaptadores 27, mas podendo desligar-se destes. 0 lábio 25 é protegido pelo invento através da utilização das bossas colocadas em cima 29 (ver em baixo à esquerda), sobre as quais são montados os componentes desgastáveis geralmente designados por 30.

PROTECTOR D0 LÁBIO

Como pode ser observado na FIG. 2, o componente desgastável 30 é geralmente em forma de ”U” tendo uma perna mais comprida, superior ou interior 31 em confronto com a face superior ou interior 25a do lábio 25 e uma perna, mais curta, inferior ou exterior 32 em confronto com a face inferior ou exterior 25b do lábio 25. As pernas 31 θ 32 são ligadas por uma zona de união projectada para a frente 33 a qual está geralmente alinhada com o lábio 25 e proporciona uma extremidade penetrante ou cortante como em 34 (ver também a FIG. 1).

A bossa 29 (referindo novamente a FIG. 1) é geralmente em forma de ”T” e pode estar vantajosamente soldada ao lábio 25. Alternativamente, ela pode estar integralmente fundida ou aparafusada à face superior 25a (comparar as FIGS. 6 e 4, respectivamente).

Vantajosamente, o componente desgastável 30 está munido com um par de pernas que se alongam para

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trás, separadas por um espaço, como em 31 na FIG. 1. É mostrada só uma perna na FIG. 3 mas cada perna 31 contem uma fenda em forma de ’’T” (ver FIG. 6) que recebe as bossas 29 por¹ deslizamento.

Por outras palavras, o fundo ou superfície interior 36 da perna mais comprida e superior 31 (ver FIG. 6) está provido de uma fenda 35 que permite montar com movimento vantajoso, longitudinal e para trás, o componente desgastável 30 sobre a bossa 29. Para este propósito, a perna superior e mais comprida está dotada duma abertura 37 no seu extremo posterior (ver FIG. 3) que recebe a bossa 29, englobando-a.

FECHO

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Para que o componente desgastável 30 seja bloqueado no seu lugar sobre o lábio 25, é fornecido um fecho geralmente designado 38· 0 fecho 38 é montado numa abertura alargada transversalmente 39 (comparar as FIGS. 2 e 3 com a FIG. 7) na superfície exterior ou do topo 40 da perna 31. A abertura 39 comunica com a fenda geralmente em forma de T 35 e está posicionada a uma certa distância para trás da extremidade cortante 34 e à frente da abertura 37 de forma a encontrar-se alinhada com o extremo posterior 41 da bossa em forma de T” 29 (ver a FIG. 2).

Para melhor apreciação da construção do fecho 38 refira-se primeiro a FIG. 10 onde um par de peças unitárias em aço fundido ou calços 42 são vistos em perjs pecftiva em cima e à direita. Cada um deve encaixar dentro da abertura 39 da forma ilustrada na FIG. 8. 0 calço do fecho 42 é relativamente alongado transversalmente em cada perna 31 e está dotado duma fenda 43 num dos extremos e duma superfície arqueada 44 no outro extremo.

Dentro da fenda 43 é recebido o grupo

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Case 275 da lingueta geralmente designado 45 (ver FIGS. 8 e 10) que inclui um corpo de borracha ou elastomérico 46 ligado a uma linguetra de aço 47. A fenda 43 é longitudinalmente cavada ao centro, no topo e no fundo, como em 48 (ver a FIG. 10) para receber a estria 49 situada em cima do grupo da lingueta 45 e com ele solidária. Adicionalmente, a fenda 43 tem um extremo interior parcialmente arqueado como em 50 (ver a FIG. 10) de forma a receber a parte do grupo da lingueta 45 com contorno similar 51. Alternativamente, o calço e o grupo da lingueta podem ser fabricados como uma unidade, utilizando um material substancialmente não compressível, mas flexível como a borracha, confinável na abertura 39.

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REMOÇÃO DO FECHO

Os passos básicos para remvoer o fecho estão ilustrados nas FIGS. 8 e 9. Na FIG. 8, observa-se que a lingueta 47 está posicionada abaixo do dispositivo de segurança ou saliência 52 situada na parede lateral de confrontação 53 da abertura 39 (ver FIG. 7). A parede lateral 53 além depossuir o dispositivo de segurança 52 é ranhurada como em 54 (ver FIGS. 3 e 10) permitindo a inserção da ponta de uma chave de parafusos, ilustrada em 55 na FIG. 8. A outra parede lateral 56 da abertura 39 está dotada de uma protuberância arqueada como em 57, a qual con fronta normalmente com o recesso arqueado 44 do calço do fecho 42 de forma a proporcionar um centro de rotação para o calço 42.

Com o movimento de rotação para cima da ponta da chave de parafusos para a posição 55’ ilustrada na FIG. 9, o corpo de borracha 46 é elasticamente deformado de forma a retrair ou recalcar (com efeito) o grupo da lingueta 45, permitindo esta acção a libertação da lingueta 47 do dispositivo de segurança 52.

= 8 =

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Pode observar-se que a instalação segue a ordem inversa dos passos ilustrados - o grupo da lingueta é retraído eom o engate da parede inclinada ou rampa 57 (ver FIG. 7) do dispositivo de segurança 52 e a seguir desloca-se bruscamente para o lugar, movimentando-se para o centro e para trás do dispositivo de segurança 52, assumindo a configuração desenhada na FIG. 8.

Em operação, o fecho 38 que inclui o cal ço 42 e o grupo da lingueta 45, não está adversamente sujeito a impactos ou forças de carregamento como na técnica anterior. 0 fecho 38 permanece confinado entre a parede posterior 41 da bossa 29 e a parede posterior 58 da abertura 39 (comparar as FIGRS. 3 a 10). Isto coloca o calço de aço 42 em compressão mas não afecta o grupo da lingueta 45. A existência de alguma pressão sobre o grupo da lingueta 45 apenas desloca a lingueta 47 debaixo do dispositivo de segurança 52.

calço 42 está munido de umas abas que se estendem longitudinalmente como em 59 (ver FIG. 10) as quais são recebidas dentro de uns processos de contornos similares 60 na parede de topo 40 do componente desgastável 30 (ver também FIG. 7).

Estes elementos 59-60 proporcionam uma correcta posição do fecho 38 dentro da abertura 39PROTECTOR DA ASA

È também vantajoso aplicar este invento aos lados ou asas 21, assim como a outras extremidades duma escavadora que actuam sobre a terra. Como foi previamente apontado em relação à FIG. 1, a asa 21 está coberta pelo proteotor 22. Na FIG. 5 vê-se um esquema seccional.

Referindo agora a FIG. 5, um dos lados ou asas da escavadora é designado por 21 e observa-se que

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 está munido com o componente desgastável inventado designado por 22. 0 componente desgastável 22 é novamente observado como tendo geralmente a forma de ”U, mas nesta representação tem duas pernas - 31 e 31’ - substancialmente do mesmo comprimento, que partem da porção dianteira de ligação 33 dirigindo-se para trás - contrastando com o que poderia ser considerado uma forma em J na FIG. 2.

A diferença entre esta representação e a que foi previamente descrita é que cada perna - 31 e 31’ está equipada com um fecho geralmente designado 38. Mais precisamente, cada face da asa 21 está dotada com uma bossa em forma de T 29 projectada lateralmente da respectiva face.

Como antes, as pernas - 31 e 31’ - estão providas de fendas em forma de ”T” 35, para encaixas nas bossas 29 que têm um formato complementar. Na extremidade posterior de cada bossa 29, as pernas - 31 e 31’ - estão dotadas com aberturas para recepção de fechos 39 sendo as restantes partes dos fechos 38 réplicas das descritas em relação à representação do protector do lábio.

OPERAÇÃO funcionamento das duas representações ilustradas é substancialmente o mesmo e, por conveniência de descrição, será descrita a operação relacionada com o prote£ tor do lábio representado nas FIGS. 1-10.

Sob carregamento, o elemento desgastável 30 pode estar sujeito a várias forças e resistindo-lhes o invento proporciona vantagens não conferidas pela técnica anterior. Por exemplo, pode existir um vector T capaz de exercer forças de compressão positivas - ver o lado esquerdo da FIG. 2. Com a construção inventada não existe deformação da bossa 29· Isto deriva do facto deste componente se

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 estender longitudinalmente, isto é, as superfícies 29a e 29b e as superfícies de confronto 35a e 35b na fenda do membro desgastável 35 estendem-se longitudinalmente de for ma a não afectar o apoio entre elas.

fornecimento de uma fenda geralmente em forma de ”T” 35 em combinação com uma bussa 29 de eontor nos similares possibilita a instalação e a operação em condições vantajosas. Através do deslizamento, a direito e à retaguarda, do membro desgastável 30 sobre a bossa 29, não existe necessidade de nenhum movimento de rotação e isto, por si só, possibilita a existência de pernas mais compridas e mais baixas 32, de acordo com as intenções de design e utilização. Através do fornecimento de uma área de contacto relativamente alongada entre a bossa 29 e o componente desgastável 30, também, os choques de carga e outros impactos podem ser rapidamente transmitidos da porção 33 ao lábio 25. Isto também proporciona uma estabilização lateral vantajosa mas sem necessidade de fechos grandes ou superfícies secundárias.

Por outro lado pode existir uma força de compressão substancialmente negativa, isto é, um vector prolonado na direcção oposta à representada em ”T” na FIG. 2. Isto não é uma ocorrência invulgar - resultando, por exemplo, de um arrastamento posterior. Nessa situação, o fecho 38 é, sujeito a uma compressão que, no caso dos fechos elásticos da técnica anterior, resulta numa deformação cíclica e numa possível falha prematura.

Em contras, o invento está preparado con tra carga pesada e elevadas forças de compressão sobre o fecho geralmente designado 38 resultantes das forças de reacção provocadas pelas cargas normais de operação na extremidade dianteira do componente desgastável 30· É devido a esta carga suportada pelo fecho 38 que o invento apre senta vantagem na colocação do fecho 38 na abertura 39.

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Além disso, a carga sobre o componente desgastável 30 pode gerar uma força vertical, isto é, perpendicular ao vector T da FIG. 2. Isto podia resultar numa carga excêntrica sobre os elementos que com a técnica anterior suportavam os componentes desgastáveis o que não acontece com o presente invento.

invenb tem uma bossa 29 e um componente desgastável 30 combinados de tal forma que ao serem vertioalmente carregados serão, em contraste com a técnica anterior, minimizadas as forças de flexão sobre a ·;. união entre a bossa 29 e a estructura na qual está montada, isto é, o lábio 25. Quando é verticalmente carregada a construção inventada, com superfícies de contacto paralelas, experimenta em primeiro lugar as forças de tensão na união entre a bossa e o lábio.

Λ medida que as ligações componente des-. gastável/lábio se acomodam o componente desgastável move-se para a retaguarda entre o lábio 25. A instalação do invento permite um movimento considerável à retaguarda antes do encontro com a bossa 29· Em contraste, as extremidades descartáveis concebidas com a técnica anterior estavam muito limitadas quanto à distância que podiam percorrer à retaguarda antes de contactarem com a bossa posicionada na vertical ou outro componente de retenção. Nas construções com a técnica anterior o acoplamento ou contacto entre o componente desgastável 30 e a bossa 29 podia causar a falha da bossa, devido ao seu corte transversal, e/ou â descarga do fecho e subsequente perca de bloqueio. Além disso, com a técnica anterior, era necessário um certo mon tante de pré-carregamento para evitar o desengate do fecho; esta desvantagem é evitada com a presente invento.

De acordo com o invento, a superfície sujeita a pressão entre o componente desgastável e a bossa que suporta a carga vertical entre as duas partes é van12

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tajosamente grande de forma a evitar a deformação e/ou o desgaste anormal. Esta característica essencial, conjuntamente com o vantajoso posicionamento da segurança para extensão lateral do grupo da lingueta 45, conseguem evitar o desengate do componente desgastável 30 provocado por um movimento para a frente indevido e a deterioração do fecho 38.

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SUMÁRIO D0 INVENTO invento proporciona uma fixação positiva mas libertável, de um componente desgastável proteotor da extremidade dianteira do lábio de uma cuba ou das asas de uma cuba ou das paredes laterais - tendotambém as últimas extremidades que se podem desgastar como o lábio da cuba.

Exemplo do invento é um componente desgastável utilizado para proteger a extremidade dianteira do lábio de uma cuba de carga com uma ampla frente terminal. A protecção dos lábios das cubas para movimentação de terras constitui um problema de manutenção permanente tendo sido utilizadas muitas formas de protecção no decorrer dos anos. Normalmente, os protectores das extremidades desgas, táveis estão soldados, aparafusados ou mecanicamente ligados. As concepções mais desejáveis encontram-se mecanicamente ligadas sendo facilmente instaladas e removidas. Embora a estrutura seja ilustrada para o lábio ou asas da extremidade frontal de um carregador, as variantes desta concepção podem ser utilizadas nas faces das pás, nos cabos das pás, em dragas e noutros equipamentos para movimen tação de terras.

invento inclui um componente desgastável 30 facilmente substituível com uma ou mais partes ou pernas 31 projectando-se para a retaguarda. Como é ilustra do, a perna 31 inclui uma fenda em forma de T 35 alonga13

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 dalongitudinalmente que. engrena numa bossa 29 correspondente ou de contornos similares .As bossas requeridas podem estar aparafusadas ou solda das ao lábio; ou,integralmente fundidas ccm o mesmo.O ccmponente desgastável 30 é mantido em posição enbora separável, por meio de um fedhcr38ins taiadonuina abertura cpráhieB rectangular 39 (ver Fig.3)an cada perna 31. A abertura alargada transversalmente 39 está localizada por detrás do extremo posterior da bossa 29.Por conseguinte,quando o fecho 38 é instalado dentro de cada abertura 39,o ccmponente desgastável 30 fica impedido de · fugir do lábio 25.Por outro lado,a ronoção de cada um dos fechos38 permite desmontar facilmente o componente desgastável 30 do lábio 25.A abertura do fecho 39 tem uma protuberância arqueada 57 (ver Fig.7) no bordo superior perpendicular à extremidade dianteira ou parede anterior da abertura 39.A portuberância arqueada 57 serve de ponto de rotação para a instalação do fecho ccmo é ilustrado na Fig.9.A parede lateral oposta 53 ã que está provida ccm a protuberância arqueada 57 èstá dotada ccm uma projecção ou dispositivo de segurança que retsn o grupo da lingueta 45 sn posição - ate o corpo de borracha 46 ser deformado ccm a acçao da ponta de uma chave de parafusos55 de forma a permitir a passagem da lingueta 47 para além do dispositivcjde segurança 52.

Proporcionando o dispositivo de sdgurança ao lado,isto é, lateralmente desviado da fenda em forma de T 35, o grupo da lingueta 45 nao é substancialmente sujeito a forças adversas estando ainda assim vantajosamente localizado para uma substituição fácil.

Ainda que na especificação precedente tenha sido traçada uma descrição detalhada de uma consubstanciação do invento ccm o propósito de ilustração, podem der feitas muitas variações nos detalhes aqui dados por peri-» tos na matéria sem que haja desvio ao espírito e âmbito do invento.

Claims

= REIVINDICAÇÕES =

1a _ Elemento desgastável, substituível, para a extremidade de uma draga compreendendo:

Mod. 71 - 20.000 e>c. · 90/08 um elemento unitário em metal (22, 30) com o formato geral de um ’’U” elevado lateralmente proporcionandp um par de pernas separadas por um espaço (31, 32) ligadas por uma zona dianteira de união (33), cada perna contendo superfícies interiores e exteriores, tendo pelo menos uma das referidas pernas a sua superfície inferior dotada de uma fenda geralmente em forma de T (35) prolongada até ao extremo posterior da referida peça que permite o engate por deslizamento a uma saliência de contornos complementares sobre a escavadora, estando uma das referidas pernas provida de uma abertura alargada transversalmente (39), na sua superfície exterior espaçada do referido extremo posterior da peça que comunica com a referida fenda e que está adaptada para receber um meio de bloqueio com travamento, sendo a referida abertura definida pela frente, rectaguarda (58) e paredes laterais (53, 56), caracterizado por uma das referidas paredes la terais (53) estar dotada com uma projecção que estabelece o meio de segurança (52) do referido meio de bloqueio com travamento.

cação
2â - Elemento de acordo com a reivindi caracterizado por a outra parede lateral (56)

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 da referida abertura estar dotada de uma protuberância integralmente arqueada (57) para servir de centro de rotação na instalaçao do meio de bloqueio com travamento.
3^â - Elemento de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por uma das referidas paredes laterais (53) estar dotada com uma ranhura para inserção de uma ferramenta (54) alinhada com o referido meio de segurança.
4^ - Elemento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida ranhura (35) ter uma parte alargada transversalmente para proporcionar uma extensão da referida abertura, e um meio de saliência na 15 referida parte transversalmente alargada constituindo o referido meio de segurança (52).
5- _ Elemento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido meio de segurança estar dotado com uma superfície revestida voltada para baixo adaptada para encaixar uma montagem de ferrolho.
6a - Elemento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por 0 referido meio de segurança estar dotado com uma ranhura, para inserção de uma ferramenta, que conduz às extremidades da referida superfície voltada para baixo.
7^ã - Elemento de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por a peça única em metal ter a forma geral de um ”J” com uma elevação lateral proporcionando uma perna superior mais comprida, estando a referida perna mais superior equipada com uma ranhura geralmente em forma de T”.
8a _ Elemento de acordo com a reivin35

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1 dicação 1 , caracterizado por as referidas pernas serem substancialmente do mesmo comprimento.