BR102012003857A2

BR102012003857A2 - Aparelho de usinagem de peças de trabalho

Info

Publication number: BR102012003857A2
Application number: BR102012003857A
Authority: BR
Inventors: Wilhelm Kalmbach
Original assignee: Homag Holzearbeitungssysteme Gmbh
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-11-05
Also published as: EP2492072A3; DE102011004537A1; EP2492072A2; CN102649247A; EP2492072B1; CN102649247B; ES2627518T3

Abstract

APARELHO DE USINAGEM DE PEÇAS DE TRABALHO. Aparelho de usinagem de peças de trabalho, preferencialmente, em forma de painel, fabricado de madeira ou de materiais à base de madeira e/ou de plásticos o qual compreende um dispositivo de usinagem possuindo uma ferramenta de usinagem, que é montada em um eixo de acionamento coaxialmente, e, de forma rotativamente segura. É também provido um motor, que possui um rotor e um enrolamento de estator, e, que aciona o eixo de acionamento e o rolo apalpador, que é arranjado coaxialmente com o eixo de acionamento, e sobre um lado da ferramenta do eixo de acionamento. O eixo de acionamento tem a forma de um fuso oco, no qual um eixo de mancal, para o rolo apalpador é arranjado; sendo o rolo apalpador conectado com o eixo de mancal; e, sendo que o eixo de mancal pode girar em relação ao eixo de acionamento.

Description

"APARELHO DE USINAGEM DE PEÇAS DE TRABALHO" Campo da invenção

A invenção se refere a um aparelho para usinagem com um rolo apalpador que é arranjado centralmente entre o fuso de acionamento da ferramenta.

Técnica anterior

Convencionalmente, a finalidade de um rolo apalpador é copiar perfis de peças a trabalhar, por exemplo, durante a fresagem de uma forma; ou, otimizar a qualidade da usinagem nas tolerâncias de peças a trabalhar. Desta forma é possível, por exemplo, que uma borda colada sobre uma superfície estreita de uma peça a trabalhar seja fresada rente ao lado da peça a trabalhar, ou com o perfil da peça a trabalhar. O rolo apalpador é geralmente ajustável em uma, duas ou três direções, em relação à ferramenta de acordo com a aplicação específica. Isto exige receptores e sistemas de ajuste para o rolo apalpador que, em alguns casos, são complexos. A dinâmica e a rigidez do rolo apalpador, desta forma, são limitadas e os projetos são intensivos em custos.

Para enfrentar estas desvantagens, há projetos na técnica anterior, por exemplo, na EP 2 011 614 Al, nos quais o rolo apalpador é arranjado centralmente, abaixo do eixo de acionamento da ferramenta, no caso atual, de uma ferramenta de fresagem. DE19915672 C2, da mesma forma, divulga um rolo apalpador que é arranjado coaxialmente a uma ferramenta de fresagem.

Em um rolo apalpador, que é montado em um fuso de acionamento, surgem, entretanto, outros problemas, em particular, o de que a rotação do fuso de acionamento também aciona o rolo apalpador, mesmo que o mencionado rolo apalpador esteja montado no eixo por meio de mancais de esferas, por exemplo, e, esteja, desta forma, montado no respectivo fuso de acionamento. Descrição da invenção

O objetivo da presente invenção é, portanto, prover um aparelho de rolo apalpador que reduza e, idealmente, limite o movimento descontrolado do rolo apalpador, mas, ao mesmo tempo, permita uma dinâmica excelente e uma grande rigidez.

O objetivo é alcançado por um aparelho de usinagem de acordo com a reivindicação 1.

Um aparelho de acordo com a invenção, compreende um dispositivo de usinagem tendo uma ferramenta de usinagem rotativamente montada em um eixo de acionamento, um motor que possui um rotor e um enrolamento de estator e que aciona o eixo de acionamento e um rolo apalpador arranjado coaxialmente ao eixo de acionamento e sobre o lado da ferramenta do eixo de acionamento, e que é capaz de girar em relação ao eixo de acionamento. O eixo de acionamento tem a forma de um eixo vazado, no qual é arranjado um eixo de mancai para o rolo apalpador, com o qual o rolo apalpador está conectado. O eixo de mancai pode girar em relação ao eixo de acionamento. Este eixo de mancai separado, no qual o rolo apalpador está montado, permite a redução da rotação do rolo apalpador, por exemplo, como resultado de uma massa adicional do eixo de mancai. Para melhorar este efeito, o eixo de mancai pode tomar a

forma de um eixo sólido.

O eixo de mancai pode ser arranjado, pelo menos parcialmente, no alojamento do aparelho, de forma que o atrito do acionamento em um possível mancai, no eixo de acionamento pode ser neutralizado.

O aparelho pode ainda possuir um aparelho de frenagem do eixo de mancai, com o qual a velocidade de rotação do eixo de mancai pode ser reduzida. Este aparelho de frenagem permite que a rotação do eixo de mancai, e assim, também do rolo apalpador, seja propositalmente limitado ou mesmo impedido.

Uma localização preferencial para a montagem do aparelho de frenagem é o lado do aparelho oposto ao lado da ferramenta. Como resultado, o aparelho de frenagem pode ser feito facilmente accessível, e, por exemplo, um trabalho de manutenção, como a substituição das lonas de freio, pode ser levado a efeito de forma rápida e fácil.

Preferencialmente, o motor de acionamento para o eixo de acionamento é arranjado ao redor do eixo de acionamento, mais preferencialmente, na direção axial do meio do eixo de acionamento. O aparelho de frenagem pode ainda compreender um meio de

controle, com o qual a velocidade de rotação do eixo de mancai pode ser controlada automaticamente. Em especial, o eixo de mancai pode, assim, ser ajustado para as diferentes velocidades de produção das peças a serem usinadas.

Uma possibilidade mais simples para a limitação da

velocidade de rotação do eixo de mancai, mesmo sem o aparelho de frenagem, é montar o eixo de mancai completamente no alojamento.

Além do mais, o próprio rolo apalpador pode também ser girado em relação ao eixo de mancai, por exemplo, sendo montado por meio de mancais de esferas entre o eixo de mancai e o rolo apalpador. Breve descrição dos desenhos

A Figura 1 mostra uma representação isométrica de um aparelho de usinagem de acordo com a invenção.

A Figura 2 mostra uma vista superior de um rolo apalpador do aparelho de usinagem de acordo com a invenção.

A Figura 3 mostra uma vista seccionada do aparelho de acordo com a invenção, ao longo da linha III - III da Figura 2.

A Figura 4 mostra outra vista seccionada do aparelho de acordo com a invenção, ao longo da linha IV - IV da Figura 2. Descrição dos modos de realização preferenciais

No que se segue, o lado do aparelho de usinagem no qual um rolo apalpador está arranjado é denominado lado inferior e o correspondente lado oposto, lado superior.

Além do mais, apenas um aparelho de usinagem é descrito no

que se segue, mas, a invenção pode ser aplicada a qualquer aparelho de ferramenta desejado, no qual um eixo de acionamento rotatório é utilizado, e no qual um arranjo de rolo apalpador coaxial com a ferramenta é vantajoso. Esta ferramenta pode ser, por exemplo, uma serra (circular). O aparelho de usinagem compreende um alojamento 11, 9, o

qual no caso presente consiste de duas partes principais de alojamento 11.1 e 11.2 (alojamento principal 11) e uma tampa 9. O alojamento principal 11 neste modo de realização tem duas partes, porque a montagem do fuso de acionamento 18, que no caso presente possui a forma de um fuso oco 18, por meio de mancais de esferas 22, 23 é simples de alcançar com este alojamento de duas partes (ver Figuras 3 e 4). Entretanto, é também possível utilizar um alojamento de uma parte e prender o mancai 22, 23 em cada lado do alojamento com uma arruela, por exemplo, ou por outro meio convencional. De uma forma análoga, o mancai pode ser afixado ao eixo, da mesma forma, por projeções e/ou por anéis de fixação. O mancai não está limitado a mancais de esfera e podem compreender qualquer mancai adequado (por exemplo, mancais de esfera).

As duas partes do alojamento 11.1 e 11.2 são fixadas uma a oura preferencialmente com parafusos (ver Figura 4) e a tampa 9 é afixada separadamente ao alojamento 11 (Ver Figura 3), preferencialmente, da mesma forma, com parafusos. Entretanto, é também possível afixar a tampa e a segunda parte do alojamento 11.2 juntas com um único meio de fixação, por exemplo, com o mesmo parafuso; passando no furo através da tampa e da segunda parte do alojamento 11.2. No alojamento 11 são providos enrolamentos (não mostrados), os quais, juntamente com o rotor 10, formam o motor para acionamento do eixo de acionamento ou fuso de acionamento 18. O fuso de acionamento 18 é conectado com a ferramenta 19, a qual, no modo de realização mostrado, é uma ferramenta de fresagem, de uma forma rotativa e axialmente segura. No caso presente, a ferreamente é afixada à superfície terminal de um fuso de acionamento com parafusos.

O fuso de acionamento 18 é montado no alojamento 11 com os seus mancais 22, 23. No fuso de acionamento 18 é arranjado um eixo de acionamento 17, o qual possui um receptor para o rolo apalpador 13, e, é preferencialmente pelo menos parcialmente sob a forma de um eixo oco. Pode-se observar nas Figuras 3 e 4 que o eixo de mancai 17 é montado no fuso de acionamento por meio de mancais de esfera 14, e ao mesmo tempo é montado, na outra extremidade no alojamento 11, 9 (no presente caso na tampa 9, por meio de mancais de esfera 12. Entretanto, é, também possível montar o eixo de mancai 17 completamente o alojamento (com, em cada caso, dois mancais 12, 14 na região do alojamento acima do fuso de acionamento) ou montar o eixo de mancai completamente no fuso de acionamento. A montagem completamente no alojamento teria a vantagem de que nenhuma rotação pode ser transmitida a partir do fuso de acionamento para o eixo de mancai. Por outro lado, o momento de uma força radial atuando sobre o rolo apalpador seria, desta forma, aumentado, tendo em vista as posições dos mancais 12, 14. Além do mais, se o rolo apalpador tiver que girar mesmo sem contato com a peça de trabalho, seria necessário prover um motor extra para o eixo de mancai 17, ou para o rolo apalpador.

A solução preferencial, desta forma, é que o rolo apalpador seja montado tanto no fuso de acionamento quanto no alojamento 11, 9. O atrito de mancai dos mancais 12 com o alojamento pode, desta forma, neutralizar a força de atrito do acionamento dos mancais 14 no fuso de acionamento 18.

No presente modo de realização, um receptor 20 é provido para a montagem do rolo apalpador 13 no eixo de mancai 17; receptor 20 este que é formado na extremidade do eixo de mancai 17. Entretanto, é, da mesma forma, possível que o eixo de mancai 17 se projete para baixo por meio da ferramenta 19, e, que o rolo apalpador 13 seja, então, afixado no eixo de mancai 17, por exemplo, diretamente por meio de parafusos, a um dispositivo adequado (dispositivo de pressão), ou, alternativamente, por meio de um mancai adicional, de forma que o rolo apalpador 13 seja capaz de girar em relação ao eixo de mancai 17.

Uma vez que no presente modo de realização, no qual um mancai 14 é arranjado no fuso de acionamento e outro mancai 12 é arranjado no alojamento, a rotação do fuso de acionamento 18, que é acionada pelo motor, faz com que o eixo de mancai 17 comece também a girar, é preferível prover no alojamento um aparelho de frenagem, ou um aparelho de controle, que é arranjado sobre o eixo de mancai 17. No caso presente, o aparelho de frenagem é arranjado em uma superfície terminal do eixo de mancai 17, mas, ele pode também ser arranjado em apenas uma porção da periferia ou ao redor de toda a periferia.

O aparelho de frenagem preferencial consiste de uma lona de

freio 7, que é pressionada contra uma seção de freio. A lona de freio pode ser montada diretamente ou indiretamente sobre o eixo de mancai 17 ou sobre o alojamento, 11, 9, e, a seção de freio é, então, arranjada no correspondente outro elemento (eixo de mancai ou alojamento). Preferencialmente, a lona de freio é arranjada sobre uma superfície terminal do eixo de mancai 17, que está localizada na parte superior do alojamento 11, 9. A lona de freio é presa excentricamente ao eixo de mancai 17, por meio de pinos 6, de forma que a lona de freio 7 gira com o eixo. No caso presente, o eixo de mancai tem, para esta finalidade, uma porção possuindo um diâmetro levemente maior, de forma que os pinos podem ser arranjados mais radialmente para fora. O mancai 12 é, preferencialmente, também, arranjado na sua porção alargada. Outro tipo de fixação pode ser uma conexão com travamento positivo da lona de freio 7 com o eixo de mancai/alojamento; por exemplo, com uma ranhura na lona de freio e projeções complementares no eixo; ou, por meio de um contorno, tal como, por exemplo, o de um projeto poligonal do disco de freio (triangular, em forma de quadrilátero, pentágono, hexágono, etc.), que é, então, inserido em uma correspondente endentação na superfície terminal do eixo de mancai 17. A espessura do disco de freio, desta forma, é maior do que a profundidade de endentação, de forma que o disco do freio se projeta além da extremidade da superfície terminal do eixo de mancai 17. Da mesma forma, o disco de freio pode ser afixado, por meio de uma chaveta, no eixo de mancai possuindo as ranhuras correspondentes. A lona de freio 7 pode ainda ser simplesmente aparafusada, colada com adesivo ou rebitada no eixo de mancai 7, ou no alojamento 11, 9, e, neste caso, uma seção de freio móvel deve ser provida no outro elemento respectivo (eixo de mancai, alojamento) de forma que o freio também seja capaz de desenvolver a sua ação de frenagem completa.

A lona de freio pode, por certo, também ser afixada à periferia do eixo de mancai, por parafusos ou por um dispositivo de pressão.

A lona de freio 7 é pressionada para fora por molas de pressão 8, as quais são arranjadas, seja sobre, seja ao redor de pinos, ou que são providas, separadamente, no eixo de mancai 17. A lona de freio 7 é, desta forma, pressionada contra uma seção de freio do alojamento do motor 11, 9 ou aqui da tampa do motor 9, pela qual uma ação de frenagem é produzida. O desvio dos elementos de mola 8 é preferencialmente ajustado de forma que, como resultado da ação de frenagem do aparelho de frenagem que é produzida, nenhuma, ou apenas uma leve rotação é possível, quando o rolo apalpador 13 não está em contato com a peça de trabalho, mas, o rolo apalpador gira, para casar com a velocidade de produção da peça de trabalho, quando entra em contato com a peça de trabalho. Outro parâmetro que influencia este pré-ajuste é o atrito de frenagem, entre a lona de freio e a seção de frenagem (aqui a tampa 9, ou, preferencialmente, um disco de freio provido na tampa 9). A ação de frenagem pode, desta forma, ser, da mesma forma, influenciada pela escolha de superfícies adequadas para a seção de freio e para a lona de freio, por exemplo, por diferentes rugosidades.

Este aparelho de frenagem pode, entretanto, possuir muitas configurações diferentes; por exemplo, a lona de freio 7 pode também ser afixada na lateral do alojamento e pressionada contra a superfície terminal do eixo de mancai 17. Ela pode também ser arranjada radialmente para fora do eixo de mancai e pressionada lateralmente contra o eixo de mancai (ou a partir do eixo de mancai, radialmente para fora contra o alojamento 11, 9). Além disto, ela pode também ser provida debaixo do motor 10. Em outro modo de realização, é igualmente concebível que a

lona de freio ou o disco do freio produzam a força de frenagem do aparelho de frenagem (eletro) hidraulicamente, (eletro) pneumaticamente ou (eletro) magneticamente. Um controle da força de frenagem é, assim, possível, e a rotação do rolo apalpador pode ser modificada, conforme se queira, de forma a que, por exemplo, o eixo de mancai 17 e o rolo apalpador 13 exibam a rotação apropriada para a velocidade de produção as peças, mesmo antes que o rolo apalpador 13 entre em contato com a peça de trabalho.

Claims

1. Aparelho de usinagem de peças de trabalho, em forma de um painel feito de madeira, de materiais a base de madeira e/ou de plásticos, e, em especial para a usinagem de lados estreitos das peças de trabalho, compreendendo: um dispositivo de usinagem tendo uma ferramenta de usinagem (19) que é montada em um eixo de acionamento (18) coaxialmente, e de forma rotativamente segura; um motor que possui um rotor (10) e um estator, e que aciona o eixo de acionamento (18); e um rolo apalpador (13) que é arranjado coaxialmente com, e sobre o lado da ferramenta do eixo de acionamento (18); caracterizado pelo fato de que o eixo de acionamento (18) tem a forma de um eixo oco, e de que é arranjado no eixo de acionamento (18), um eixo de mancai (17) para um rolo apalpador (13); cujo eixo de mancai (17) este que pode girar em relação ao eixo de acionamento (18); sendo o rolo apalpador (13) conectado com eixo de mancai (17).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente por ter um aparelho de frenagem para o eixo de mancai, de forma que a velocidade de rotação do eixo de mancai pode ser reduzida.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aparelho de frenagem é arranjado no lado do aparelho oposto ao lado da ferramenta.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o aparelho de frenagem possui uma lona de freio (7) e uma seção de freio.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a lona de freio (7) está montada no eixo de mancai (17) de forma rotativamente segura e com travamento positivo, preferencialmente, com pinos (6), parafusos, ou por um meio de contorno.

6. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o motor é arranjado, axialmente, ao redor do eixo de acionamento (18) na porção central.

7. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um meio de controle que controla a velocidade do eixo de acionamento.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, em conjunção com qualquer das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o controle da velocidade de rotação pode ser afetado por meio do aparelho de frenagem.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o controle da rotação, da velocidade de rotação pode ser efetuado por meio de um motor separado para o eixo de mancai (17).

10. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o eixo de mancai (17) é montado no alojamento (11, 9), e no fuso de acionamento (18).

11. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o rolo apalpador (13) pode ser girado em relação ao eixo de mancai (17), em especial pelo fato de o rolo apalpador (13) ser montado no eixo de mancai (17), por meio de mancais de esferas.

12. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (19) é uma fresa ou uma serra.