BR0111996B1 - Máquina de construção para processar superfícies de solo - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÁQUINA DE CONSTRUÇÃO PARA PROCESSAR SUPERFÍCIES DE SOLO". A presente invenção refere-se a uma máquina de construção para processar superfícies de solo de acordo com o preâmbulo da reivindi- cação 1.

Tais máquinas de construção, por exemplo, máquinas de fresar grandes ou máquinas de fresar a frio, possuem uma armação de máquina onde um cilindro fresador está apoiado de modo girável transversal mente à via de tráfego a ser processada. A armação de máquina abriga ainda o acio- namento do cilindro fresador e é portada, com a altura regulável, por várias partes de um mecanismo de locomoção, de preferência dispostas antes ou atrás do cilindro fresador.

Tais máquinas de fresar grandes ou máquinas de fresar a frio ou recicladores são utilizadas para fresar revestimentos de estradas, por exem- plo, em vias expresso ou em auto-estradas. Os cilindros fresadores, na sua superfície, são equipados com ferramentas substituíveis. Em caso de reves- timentos de estradas extremamente duros pode acontecer que as ferra- mentas têm uma vida útil de apenas meia hora e que depois todas as ferra- mentas do cilindro da máquina de fresar precisam ser substituídas. Para tal, o mecanismo de locomoção ou o cilindro fresador podem ser elevados, até que o cilindro de fresador não esteja mais em contato com a superfície do chão. Um operador pode realizar a substituição das ferramentas depois de remover uma parte da caixa do cilindro. No caso de tais máquinas construto- ras com acionamento mecânico, o cilindro fresador para a substituição de todas ferramentas precisa ser girado de tempo em tempo. Isto pode ser feito manualmente, o que, porém, requer forças muito grandes. Também é co- nhecido, girar o cilindro de trabalho ou de fresar com a ajuda de uma mani- vela manual, sendo que a manivela manual é acoplada a uma engrenagem redutora do cilindro fresador. Uma vez que a manivela manual somente pode ser colocada na máquina pelo lado externo, apenas serão necessários dois operadores para o processo de substituição de ferramentas. A rotação do cilindro de trabalho ou de fresar com a ajuda do motor de acionamento não convém por motivos de segurança. Além disso, o cilindro de trabalho somente precisa ser girado por um ângulo de rotação pequeno para que possa ser trocada a próxima fileira de ferramentas. A presente invenção tem a tarefa de melhorar uma máquina construtora do tipo inicialmente mencionado de tal modo que uma substitui- ção das ferramentas é possível com uma exigência de pessoal e de tempo reduzida e com um risco de acidentes diminuído.

Para a solução desta tarefa servem as características da reivin- dicação 1. A presente invenção prevê com vantagem que um acionamento auxiliar possa ser acoplado à linha de acionamento que gira o cilindro de trabalho em estado elevado em torno de um ângulo giratório predeterminado ou selecionável, sendo que o torque do acionamento auxiliar quando o motor de acionamento estiver desligado ou desacoplado é maior do que o mo- mento de inércia do cilindro de trabalho e da parte da linha de acionamento movida junto com o cilindro de trabalho. O acionamento auxiliar gira o cilindro de trabalho em cada acio- namento por um pequeno ângulo de rotação, para colocar as ferramentas ainda não-substituídas em uma posição de montagem mais favorável. Nisto, o torque do acionamento auxiliar é um pouco mais alto do que o momento de inércia do cilindro de trabalho e da linha de acionamento movida junto, para, por um lado, permitir um movimento rotativo e, por outro lado, manter o mais baixo possível o risco de acidente. Nisto, o motor de acionamento para o cilindro de trabalho está fora de operação ou desacoplado. A presente invenção permite de modo vantajoso a redução da necessidade de tempo para a troca das ferramentas, uma vez que o acio- namento auxiliar pode ser operado pelo operador no cilindro de trabalho.

Uma vez que o acionamento auxiliar aciona o cilindro de trabalho com uma potência pequena, o risco de acidentes é quase que excluído, que é causa- do pelo fato de que partes das roupas do operador possam ficar presas nas ferramentas do cilindro de trabalho quando este for girado. Uma vez que o torque do acionamento auxiliar é exatamente o suficiente para permitir uma rotação do cilindro de trabalho com aproximadamente 3 r.p.m., o motor de acionamento auxiliar pode rapidamente ser parado quando surgirem forças maiores no cilindro de trabalho. Além disso, o acionamento auxiliar pára de- pois de cada colocação em operação automaticamente depois de aproxima- damente 4 segundos.

De preferência é previsto que a engrenagem disposta entre o motor de acionamento e o cilindro de trabalho consiste de uma engrenagem de correia com pelo menos duas polias e pelo menos uma correia de acio- namento, e que o acionamento auxiliar pode ser acoplado com a engrena- gem de correia. No caso de uma engrenagem de correia o acionamento au- xiliar pode ser acoplado com vantagem de tal modo que nenhum aumento da largura da máquina de construção será necessário. O acionamento auxi- liar pode na verdade ser abrigado dentro da caixa do acionamento de correia o que evita um alargamento da máquina de construção.

Pode ser previsto que a polia no lado do motor da engrenagem de correia possa ser desacoplada do motor de acionamento através de uma embreagem. Deste modo o fluxo de força entre o motor de acionamento e o cilindro de trabalho pode ser interrompido com segurança.

Na forma de execução preferida é previsto que o acionamento auxiliar pode ser acoplado com a engrenagem de correia através de uma polia de fricção.

Nisto, a polia de fricção pode ser acoplada com a polia no lado do cilindro. A utilização de uma polia de fricção também tem a vantagem de que o torque transmissível é limitado. Em caso de um momento de resistên- cia alto demais, por exemplo, em caso de um bloqueio do cilindro de traba- lho, a polia de fricção pode passar deslizando, o que diminui consideravel- mente o risco de acidentes, uma vez que na rotação do cilindro de trabalho não podem surgir grandes forças. Isto é importante, por exemplo, quando partes da roupa de um operador ficam presas nas ferramentas do cilindro de trabalho durante a rotação do cilindro de trabalho.

Como alternativa, o acionamento auxiliar pode ser acoplado com a pelo menos uma correia de engrenagem.

De acordo com uma outra alternativa pode ser previsto que o acionamento auxiliar está acoplado com a engrenagem de correia através de uma roda dentada. Por exemplo, pelo menos uma correia de acionamento do acionamento de correia pode consistir de uma correia dentada que en- grena com a roda dentada do acionamento auxiliar.

No caso de um outro exemplo de execução, a polia do lado do cilindro pode possuir uma roda dentada que engrena com a roda dentada do acionamento auxiliar. A engrenagem de correia possui de preferência uma polia tenso- ra da correia que em estado armado da pelo menos uma correia acopla a polia no lado do cilindro com a polia do lado do motor, e que em estado de- sarmado desacopla as polias uma da outra. O acionamento auxiliar, quando a polia no lado do motor pode ser desacoplada através de uma embreagem, pode também ser acoplada com uma polia tensora da correia da engrenagem de correia. Para tal, a po- lia tensora da correia pode ao mesmo tempo agir como polia de fricção do acionamento auxiliar sobre as correias de acionamento, ou a polia de fric- ção, para o acionamento da polia tensora da correia, é apertada contra es- tas.

No caso de um outro exemplo de execução, um acionamento auxiliar móvel pode ser acoplado coaxialmente na caixa de acionamento de correia disposta de modo fixo na armação da máquina, e um eixo de acio- namento do acionamento auxiliar atravessando um desbaste da caixa de acionamento de correia. Para tal, a polia e o acionamento auxiliar e as res- pectivas partes da caixa possuem elementos de acoplamento mutuamente ajustados.

De acordo com uma outra alternativa, o acionamento auxiliar pode ser acoplável com o lado de acionamento da embreagem que desaco- pla a polia no lado do motor do motor de acionamento.

De preferência, o acionamento auxiliar contém um motor elétri- co. Tal motor pode ser abastecido com energia elétrica por uma bateria de um dínamo ou um agregado auxiliar, e, quando não estiver ligado à corrente elétrica, em marcha em vazio, pode ser permanentemente acoplado com a linha de acionamento.

Como alternativa, também podem ser utilizados motores hidráu- licos ou elétricos para o acionamento auxiliar que com um circuito de con- trole também possibilitam uma operação em marcha em vazio.

Em um exemplo de execução especialmente preferido, o acio- namento auxiliar possui um controle por tempo, sendo que o acionamento auxiliar pode ser iniciado por controle remoto e o controle por tempo deter- mina a duração de ligação do motor. Em cada iniciação do acionamento au- xiliar o cilindro de trabalho é girado em torno de um ângulo de rotação fixa- mente predeterminado ou ajustável de modo variável. O motor de acionamento auxiliar de preferência somente pode ser ligado com o motor de acionamento para o cilindro de trabalho desligado.

Em seguida serão explicados detalhadamente exemplos de exe- cução da presente invenção com a ajuda dos desenhos.

Eles mostram: Figura 1 - uma máquina de fresar grande com acionamento por correia para o cilindro de trabalho.

Figura 2 - a linha de acionamento para o cilindro de trabalho.

Figura 3 - uma seção transversal através do cilindro de trabalho.

Figura 4 - um primeiro exemplo de execução de um acionamento auxiliar.

Figura 5 - o exemplo de execução da figura 4 em estado desa- coplado.

Figura 6 - um segundo exemplo de execução.

Figura 7 - um terceiro exemplo de execução. A máquina de construção 1 mostrada na figura 1 é uma máquina de fresar grande com uma armação de máquina 4 apoiado por carros de locomoção 5 de um mecanismo de locomoção 2 cuja altura é regulável. A armação de máquina 4 possui um cilindro de trabalho 8 disposto entre os carros de locomoção 5, apoiado na armação de máquina 4, com ferramentas 14 consistindo de cinzéis fresadores para a retirada do asfalto de uma auto- estrada. As ferramentas substituíveis 14 estão dispostas de acordo com um padrão predeterminado na superfície da camisa 12 do cilindro de trabalho 8.

Uma linha de acionamento 18 aciona o cilindro de trabalho 8. À linha de aci- onamento 18 pertencem no mínimo um motor de acionamento 6 e uma en- grenagem de correia 16 acoplada ao motor de acionamento 6. A engrena- gem de correia 16 consiste de uma polia 28 no lado do motor e de uma polia 24 do lado do cilindro que estão acopladas uma com a outra através de pelo menos uma correia de acionamento 30. De preferência, a correia de acio- namento 30 é composta de correias trapezoidais. A figura 2 mostra a linha de acionamento 18 consistindo do mo- tor de acionamento 6 que pode estar acoplado a uma caixa de câmbio in- termediária de bomba 7 à qual podem estar ligados vários acionamentos hidráulicos para diferentes funções da máquina de construção. O motor de acionamento 6 ou a caixa de câmbio intermediária de bomba 7 pode estar acoplado através de uma embreagem 9 com a polia no lado do motor 25. O cilindro de trabalho 8 é apoiado em paredes da ar- mação de máquina 4. No cilindro de trabalho 8 pode estar disposta uma en- grenagem redutora 25 que reduz o número de rotações da polia 24 no lado do cilindro, por exemplo, na relação de 1 : 20. Com isto, o cilindro de traba- lho 8 pode trabalhar com um número de rotações de trabalho de aproxima- damente 100 r.p.m., quando o motor de combustão interna é operado com um número de rotações de 2000 r.p.m., e a engrenagem de correia 16 pos- suir uma relação de multiplicação de 1 : 1.

As ferramentas substituíveis 14, dispostas na superfície da ca- misa 12 do cilindro de trabalho 8, no final da sua vida útil precisam ser subs- tituídas por ferramentas novas por um operador, sendo que para tal, o ope- rador pode entrar no espaço de trabalho atrás do cilindro de trabalho 8 ao abrir uma tampa 11 da caixa de cilindro 13. Nos carros de locomoção 5 tra- seiros, visto em direção de locomoção, está respectivamente apoiado um assento 27 sobre dois braços articulados 29, 31 em paredes laterais 15 dos carros de locomoção 5, de modo articulado em torno de eixos verticais, de modo que os assentos 27 podem ser livremente girados num plano horizon- tal. O operador pode operar a partir dos assentos 27 um controle remoto 33 para um acionamento auxiliar 20 que pode ser acoplado à linha de acionamento 18. O cilindro de trabalho 8 encontra-se então num estado elevado, de modo que as ferramentas 14 não estão engrenadas com a superfície do solo. Com a ajuda do acionamento auxiliar 20, o cilindro de trabalho 8 pode ser girado de tal modo por um ângulo rotativo predeterminado que uma pró- xima fileira de ferramentas 14 pode ser colocada em uma posição de monta- gem favorável. A disposição das ferramentas 14 na superfície da camisa 12 do cilindro de trabalho 8 é melhor visível da figura 3. Na ativação do aciona- mento auxiliar 20 o cilindro de trabalho 8 pode ser girado por um determina- do valor de ângulo ou para um determinado tempo. O torque do acionamento auxiliar 20 é maior do que o momento de inércia do cilindro de trabalho 8 e da linha de acionamento 18 com o mo- tor de acionamento 6 desligado ou desacoplado. Nisto, o torque somente deve ser maior por tal valor que uma rotação do cilindro de trabalho 8 seja garantida, sem que um torque seja transmitido para o cilindro de trabalho 8 o que seria um risco de acidente para o operador. Por exemplo, é o suficiente quando o torque transmitido fica aproximadamente 10 até 30 % maior do que o momento de inércia do cilindro de trabalho 8 e da parte da linha de acionamento 18 movida junto. A figura 4 mostra um primeiro exemplo de execução de um acio- namento auxiliar 20 que pode ser acoplado à engrenagem de correia 16.

Conforme é visível da figura 4, a correia de acionamento 30 circula sobre a polia no lado do motor 28, sobre uma polia tensora 38 que pode ser aperta- da por um dispositivo de armação 35 e sobre a polia 24 no lado do cilindro.

Na polia 4 no lado do cilindro pode ser apertada uma polia de fricção 34 do acionamento auxiliar 20 através de um dispositivo de ajuste 37. Com isto, o acionamento auxiliar 20 pode transmitir um torque para a polia 24 do lado do cilindro.. A polia de fricção 34 tem a vantagem de que o torque transmissível é limitado. Em caso de bloqueio do cilindro de trabalho 8, a polia de fricção 34 em último caso deslizaria na polia 24, o que praticamente exclui um risco de acidente. A figura 5 mostra o acionamento auxiliar 20 em uma posição de- sacoplada, onde o dispositivo de ajuste 37 consistindo de uma unidade de êmbolo de cilindro colocou a polia de fricção 34 fora do engate. A figura 6 mostra um outro exemplo de execução onde o acio- namento auxiliar 20 em vez da polia de fricção 34 possui uma roda dentada 39 que engrena com uma dentadura externa 41 na circunferência externa da polia 24. O acionamento auxiliar 20 com a roda dentada 39, conforme é mostrado na figura 7, pode ser acoplado diretamente com uma correia den- tada da correia de acionamento 30, sendo que é o suficiente que uma das correias possui uma dentadura. Na figura 7 a dentadura da correia dentada somente é mostrada na área da roda dentada 39, a título de simplificação.

Em um outro exemplo de execução não-mostrado no desenho pode ser previsto que o acionamento auxiliar esteja acoplado com o lado de saída da embreagem 9 na figura 2.

Em um outro exemplo de execução não-mostrado no desenho pode ser previsto que um acionamento auxiliar 20 móvel pode ser acoplado coaxialmente com o eixo giratório da polia 24 no lado do cilindro na polia de 24, sendo que a polia 24 e o acionamento auxiliar 20 possuem elementos de acoplamentos mutuamente adaptados, coaxiais entre si. No caso, o aciona- mento auxiliar móvel pode apoiar-se em uma caixa de acionamento de cor- reia cercando a engrenagem de correia 16, onde o acionamento auxiliar pode ser fixado de modo destacável. O motor do acionamento auxiliar 20 dos exemplos de execução acima descritos, de preferência, consiste de um motor elétrico que pode ser abastecido com corrente elétrica por um dínamo, uma bateria ou por um agregado auxiliar. O motor elétrico tem a vantagem de que uma marcha em vazio é possível, sem que o acionamento auxiliar 20 precise ser desacopla- do da linha de acionamento 18. Neste caso, o dispositivo de ajuste 37 pode ser dispensado e o acionamento auxiliar 20 pode estar permanentemente acoplado com a linha de acionamento 18.

Como alternativa o acionamento auxiliar também pode compre- ender um acionamento hidráulico ou pneumático que, porém, no caso em que o acionamento auxiliar 20 não esteja desacoplado da linha de aciona- mento 18 precisa possuir uma válvula de controle que permita a operação em marcha vazia. O acionamento auxiliar 20 possui um controle que pode ser ati- vado através de um controle remoto 33 e que controla a duração de ligação do motor. Nisto, com vantagem é previsto que em cada ativação do aciona- mento auxiliar por meio de um interruptor de controle remoto estejam garan- tidas a duração máxima de ligação e com isto, uma rotação de um ângulo máximo predeterminada do cilindro de trabalho 14.

Se o interruptor de controle remoto for solto antes do término da duração de ligação máxima de, por exemplo, quatro segundos, o aciona- mento auxiliar 20 pára antes do tempo.

De preferência, o acionamento auxiliar 20 possui um circuito de segurança, de acordo com que o motor do acionamento auxiliar 20 somente pode ser ligado com o motor de acionamento 6 desligado.

Além disto, pode ser previsto um circuito de segurança que para o acionamento auxiliar 20 ao ultrapassar um momento de resistência máxi- mo predeterminado do cilindro de trabalho 8. O controle remoto 33 para o acionamento auxiliar encontra-se, de preferência no assento 27 para o operador. O controle remoto 33 também pode ter um pé magnético, deste modo pode ser fixado conforme desejado na proximidade da mão do opera- dor em partes metálicas da máquina de construção 1.

Claims (18)

1. Máquina de construção (1) para o processamento de superfí- cies de solo com um mecanismo de locomoção (2) que porta uma armação de máquina (4) com um motor de acionamento (6) que consiste de um motor de combustão interna com um cilindro de trabalho (8) apoiado na armação de máquina (4), em cuja superfície da camisa (12) estão fixadas ferramentas (14) substi- tuíveis, e com uma linha de acionamento (18) consistindo de pelo menos um motor de combustão (6) e de uma engrenagem acoplada ao motor de combustão (6) para o cilindro de trabalho (8), caracterizada pelo fato de que um acionamento auxiliar (20) pode ser acoplado à linha de acionamento (18) que gira o cilindro de traba- lho (8) em estado elevado por um ângulo de rotação predeterminado ou li- vremente selecionável, sendo que o torque do acionamento auxiliar (20) é maior do que o momento de inércia do cilindro de trabalho (8) e da parte da linha de acionamento (18) movida junto com o cilindro de trabalho (8) com o motor de acionamento (6) desligado ou desacoplado que o acionamento auxiliar (20) é acoplável com a linha de acio- namento (18) por meio de um dispositivo de ajuste ou acoplado permanen- temente com a linha de acionamento (18) que o acionamento auxiliar está disposto dentro da largura da máquina de construção (1).

2. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizada pelo fato de que a engrenagem consiste de uma engrenagem de correia (16) com pelo menos duas polias (24, 28) e de pelo menos uma cor- reia de acionamento (30), e que o acionamento auxiliar (20) pode ser aco- plado à engrenagem de correia (16) e é acomodado dentro da armação de acionamento de correia.

3. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizada pelo fato de que a polia do lado do motor (28) pode ser desaco- plada do motor de acionamento (6) através de uma embreagem (9).

4. Máquina de construção de acordo a reivindicação 2 ou 3, ca- racterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) pode ser acoplado à polia (24) no lado do cilindro que aciona o cilindro de trabalho (8).

5. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) pode ser acopla- do a pelo menos uma correia de acionamento (30).

6. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 2 até 5, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) pode ser acoplado à engrenagem de correia (16) através de uma polia de fricção (34).

7. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 6, ca- racterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) pode ser acoplado à polia (24) no lado do cilindro através de uma polia de fricção (34).

8. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 2 até 5, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) é acoplado à engrenagem de correia (16) através de uma roda dentada (39).

9. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 8, ca- racterizada pelo fato de que pelo menos uma correia de acionamento (30) é uma correia dentada que engrena com a roda dentada (39) do acionamento auxiliar (20).

10. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a polia (24) no lado do cilindro possui uma roda dentada que engrena com a roda dentada do acionamento auxiliar (20).

11. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 2 até 10, caracterizada pelo fato de que a engrenagem de correia (16) possui uma polia tensora (38) que em estado armado da pelo menos uma correia de acionamento (30) acopla a polia (24) no lado do cilindro à polia (28) no lado do motor e que em estado afrouxado desacopla as polias (24, 28).

12. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a engrenagem de correia (16) possui uma polia tensora (38) e que o acionamento auxiliar (20) pode ser acoplado a pelo menos uma correia de acionamento (30) através da polia tensora (38).

13. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) pode ser acopla- do ao lado de saída da embreagem (9).

14. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 1 até 13, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) possui um motor com acionamento elétrico, hidráulico ou pneumático.

15. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 1 até 14, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) possui um controle, que o acionamento auxiliar (20) pode ser ativado através de um controle remoto (33) acoplado ao controle e que o controle controla a duração máxima de ligação do motor para o acionamento auxiliar (20).

16. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 1 até 15, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) possui um circuito de segurança que ao ultrapassar um determinado mo- mento de resistência desliga o acionamento auxiliar (20).

17. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizada pelo fato de que o controle remoto (33) para o acionamen- to auxiliar (20) está disposto em um assento (27) para um operador, que po- de ser deslocado sobre a largura de trabalho do cilindro de trabalho (8).

18. Máquina de construção de acordo com uma das reivindica- ções de 1 até 17, caracterizada pelo fato de que o acionamento auxiliar (20) somente pode ser ligado quando o motor de acionamento (6) estiver desli- gado.