BR102012008196A2 - aparelho de corte rotativo com meios de atenuaÇço de vibraÇço - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE CORTE ROTATIVO COM MEIOS DE ATENUAÇçO DE VIBRAÇçO. A presente invenção está correlacionada a um aparelho de corte rotativo, o qual compreende uma carcaça (4); um primeiro dispositivo rotativo, tal como, um cortador rotativo (6) ou uma bigorna rotativa (8), compreendendo um primeiro eixo (10 ou 24), disposto concentricamente em torno de um primeiro eixo de rotação (A-A OU B-B), e um primeiro tambor (12 ou 26), tal como, um tambor de bigorna (26) ou um tambor de corte (12), disposto concentricamente no dito primeiro eixo, dito primeiro eixo (10 ou 24) sendo provido com um segundo par de caixas de mancais (14 ou 30), dispostos em cada lado do dito segundo tambor (12 ou 26); ditos primeiro e segundo dispositivos rotativos sendo dispostos na dita carcaça (4), de modo que os ditos primeiro e segundo eixos (A-A, B-B) sejam substancialmente horizontais e se disponham substancialmente no mesmo planbo vertical; dito segundoeixo (10 ou 24) sendo conectado à carcaça (4) através do dito segundo par de canais de mancais (14 ou 30); dito primeiro eixo (10 ou 24) sendo associado com a dita carcaça (4) através do dito primeiro par de caixas d emancais (14 ou 30), dito primeiro par de caixas de mancais sendo móvel em relação à dita carcaça (4), numa direção transversal ao dito primeiro eixo de rotação (A-A ou B-B) por meio d eum dispositivo de impulsionamento (38). De acordo coma invenção, um dispositivo (46) é provido para atenuação passiva d evibração, do dito pelo menos primeiro eixo (10 ou 24), dito dispositivo (46) sendo capaz de reduzir as vibrações devidas aos impactos do primeiro tambor (12 ou 26), com relação ao dito segundo tambor (12 ou 26).
Description
“APARELHO DE CORTE ROTATIVO COM MEIOS DE ATENUAÇÃO DE
VIBRAÇÃO”
Antecedentes Técnicos da Invenção A presente invenção se refere a um aparelho de corte rotativo, o qual
compreende:
- uma carcaça;
- um primeiro dispositivo rotativo, tal como, um cortador rotativo ou uma bigorna rotativa, compreendendo um primeiro eixo disposto concentricamente em torno de um
primeiro eixo de rotação, e um primeiro tambor, tal como, um tambor de bigorna ou um tambor de corte, disposto concentricamente no dito primeiro eixo, dito primeiro eixo sendo provido com um primeiro par de caixas de mancais, dispostos em cada lado do dito primeiro tambor;
- um segundo dispositivo rotativo, o qual compreende um segundo eixo, disposto concentricamente em torno de um segundo eixo de rotação, e um segundo tambor, tal
como, um tambor de bigorna ou um tambor de corte, disposto concentricamente no dito eixo, dito segundo eixo sendo provido com um segundo par de caixas de mancais, dispostos em cada lado do dito segundo tambor;
- ditos primeiro e segundo dispositivos rotativos sendo dispostos na dita carcaça, de modo que os ditos primeiro e segundo eixos sejam substancialmente horizontais e se
disponham substancialmente no mesmo plano vertical;
- dito segundo eixo sendo conectado à carcaça através do dito segundo par de caixas de mancais;
- dito primeiro eixo sendo associado com a dita carcaça através do dito primeiro par de caixas de mancais, dito primeiro par de caixas de mancais sendo móvel em relação à dita
carcaça, numa direção transversal ao dito primeiro eixo de rotação, por meio de um dispositivo de impulsionamento.
Tal aparelho de corte rotativo é conhecido do documento de patente EPA-l.710.058. O aparelho de corte rotativo conhecido, entretanto, sofre do inconveniente de não ser adaptado para corte de alta velocidade.
O documento de patente EP-A-1.721.712 divulga um aparelho de corte rotativo provido de um dispositivo de levantamento controlável, para ativamente levantar a bigorna em resposta a um sensor, disposto para detectar a proteção da bigorna e do dispositivo de corte contra corpos estranhos.
O documento de patente EP-A-1.612.010 divulga um tambor de bigorna e um tambor de corte para um aparelho de corte rotativo, o tambor de bigorna e/ou de corte sendo dividido em uma luva periférica e em uma luva intermediária, o material 5 dessa última sendo escolhido de acordo com as propriedades desejadas, tais como, amortecimento de vibração, isolamento térmico, condução térmica, redução de peso ou aumento de peso.
O documento de patente WO 03/093696 divulga um amortecedor de massa para uma máquina-ferramenta idealizada para torneamento ou fresagem.
Resumo da Invenção
Um objetivo da presente invenção é melhorar a estabilidade dos primeiro e segundo eixos do aparelho de corte rotativo.
Isso foi obtido mediante um aparelho de corte rotativo conforme inicialmente definido, em que são providos meios para atenuação de vibração passiva do 15 dito pelo menos primeiro eixo, ditos meios sendo capazes de reduzir as vibrações devidas aos impactos do primeiro tambor em elação ao segundo tambor. Desse modo, é conseguido que o tambor de bigorna e o tambor de corte sejam mais bem protegidos dos impactos. Além disso, o aparelho de corte rotativo pode ser usado em velocidades mais altas.
Preferivelmente, o dito primeiro par de caixas de mancais é conectado a
uma peça intermediária, disposta de modo deslizante em relação à dita carcaça, através de pelo menos um elemento guia, em que o dito dispositivo de impulsionamento compreende um cilindro pneumático para pressionar o primeiro tambor através do dito pedaço intermediário na direção do dito segundo tambor, de modo que os mesmos 25 entrem em uma relação de corte entre si, e pelo menos um dispositivo de mola, para aplicação de uma força contrária, dirigida contra o cilindro pneumático, em que os ditos meios para atenuação de vibração compreendem, pelo menos, um elemento elastomérico. Desse modo, é conseguido um movimento controlado do primeiro tambor em relação ao dito segundo tambor.
Adequadamente, o dito dispositivo de mola é uma mola helicoidal e o
dito elemento elastomérico é oco, em que o dito elemento elastomérico é disposto de modo substancialmente coaxial com relação à dita mola helicoidal. Desse modo, se obtém um modelo compacto. Preferivelmente, a dita carcaça é provida de uma parte que apresenta uma seção transversal substancialmente no formato de “C”, em cada um dos lados do dito primeiro eixo, dita parte tendo uma tala superior e uma tala inferior interconectada através de uma porção de interconexão, dito elemento guia sendo disposto entre a dita 5 tala superior e dita tala inferior, dito elemento elastomérico e dito elemento de mola helicoidal sendo dispostos substancialmente de modo coaxial em relação ao dito elemento guia. Desse modo, se obtém um movimento controlado do primeiro tambor em relação ao dito segundo tambor, assim como, um modelo compacto.
Preferivelmente, o dito elemento elastomérico apresenta uma seção transversal circular. Assim, o formato do elemento elastomérico é considerado ótimo em relação à dita mola helicoidal.
Adequadamente, o dito primeiro dispositivo rotativo compreende uma bigorna rotativa e o dito segundo dispositivo rotativo compreende um dispositivo de corte rotativo.
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Breve Descrição dos Desenhos
A seguir, serão descritas em maiores detalhes algumas modalidades preferidas da invenção, tendo como referência os desenhos anexos, nos quais:
- a figura IA é uma vista em perspectiva frontal de um aparelho de corte rotativo, de acordo com uma primeira modalidade da invenção, apresentando um tambor de corte e
um tambor de bigorna;
- a figura IA é uma vista em perspectiva frontal do aparelho de corte rotativo mostrado na figura 1B, incluindo um amortecedor de massa, e onde partes da carcaça são omitidas;
- a figura IC é uma vista em perspectiva traseira do aparelho de corte rotativo mostrado na figura IA, onde partes da carcaça são omitidas;
- a figura 2 é uma vista em perspectiva frontal de um aparelho de corte rotativo, de acordo com aspecto alternativo da invenção, incluindo um amortecedor de massa;
- a figura 3 é uma vista em perspectiva frontal de um aparelho de corte rotativo, de acordo com um adicional aspecto da invenção;
- a figura 4 é um tambor de bigorna conforme mostrado nas figuras IA-IC e figuras 2-3, com detalhes parcialmente omitidos e parcialmente em seção transversal;
- a figura 5 é uma vista em perspectiva frontal de um aparelho de corte rotativo, de acordo com um adicional aspecto da invenção;
- as figuras 6A e 6B representam uma vista esquemática de um cortador de tecido, de artigos para os quais se usa o aparelho de corte mostrado nas figuras 1 a 5; e
- a figura 7 ilustra esquematicamente o princípio do amortecedor de massa mostrado nas figuras IB e 2.
Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas
As figuras 1A-1C mostram um aparelho de corte rotativo (2), compreendendo uma carcaça (4) adaptada para ser fixada a uma estrutura de base (não 10 mostrado). Na carcaça (4), são dispostos um cortador rotativo (6) e uma bigorna rotativa (8). Na figura IA, o cortador rotativo (6) e a bigorna rotativa (8) são mostrados em um relacionamento de corte, enquanto nas figuras IB e ID são mostrados em um relacionamento separado.
O cortador rotativo (6) é provido de um eixo alongado de cortador (10) e 15 um tambor de corte (12), o tambor de corte (12) sendo coaxialmente disposto no eixo do cortador (10), em torno de um eixo de rotação (A-A). O eixo apresenta uma extensão axial sobre cada lado do tambor de corte (12), onde é provida uma caixa de mancai de cortador (14), respectivamente. As caixas de mancai do cortador (14) são conectadas individualmente com a carcaça (4) por meio de um elemento de fixação (16), tal como, 20 um parafuso. O eixo do cortador (10), preferivelmente, é feito de aço e adaptado para ser conectado a uma fonte de energia giratória (não mostrada).
O tambor de corte (12) é provido de um par de anéis de suporte anular (17) e um par de luvas cortadoras de formato anular (18a, 18b), cada uma provida de elementos de corte (20) para o corte de artigos de um tecido (ver a figura 6). Os anéis de 25 suporte (17) podem se constituir de partes separadas. Alternativamente, um dos anéis de suporte pode ser uma parte integrada da luva cortadora (18a) e o outro anel de suporte uma parte integrada da outra luva cortadora (18b). Uma luva intermediária anular (22) sem bordas de corte é provida entre as regiões cortadoras de formato anular (18a, 18b), em que a luva intermediária (22) e a luva cortadora (18a, 18b) são coaxialmente 30 dispostas em relação ao eixo (A-A). Alternativamente, os anéis de suporte (17), as luvas cortadoras de formato anular (18a, 18b) e a luva intermediária anular (22) podem ser feitas de uma única peça, formando uma luva anular integrada, cuja extensão axial corresponde à extensão axial do tambor de corte (12). Os anéis de suporte (17), as luvas cortadoras de formato anular (18a, 18b) e/ou a peça intermediária podem ser feitas de aço, mas, preferivelmente, são feitas de carbeto cementado. Esses elementos são encaixados por pressão sobre uma porção do eixo cortador (10), o qual apresenta um diâmetro ampliado, mas, também, constituindo o dito tambor de corte (12).
A bigorna rotativa (8) é provida de um eixo alongado de bigorna (24) e um tambor de bigorna (26), o tambor de bigorna (6) sendo coaxialmente disposto no eixo de bigorna (24), em torno de um eixo de rotação (B-B).
O tambor de bigorna (26) compreende um par de anéis de suporte (27) e três luvas de bigorna anulares dispostas coaxialmente (28a, 28b, 28c), cada qual tendo uma superfície de bigorna rotacional simétrica (29), disposta de modo coaxial em relação ao eixo (B-B).
Os anéis de suporte (27) podem ser partes separadas. Alternativamente, um dos anéis de suporte pode ser uma parte integrada da luva periférica de bigorna (28a) 15 e o outro anel de suporte pode ser uma parte integrada da outra luva periférica de bigorna (28c). As luvas periféricas de bigorna (28a, 28c) são dispostas sobre cada um dos lados da luva de bigorna (28b). Juntas, são coaxialmente dispostas em relação ao eixo de rotação (B-B) e, preferivelmente, são feitas de aço. Alternativamente, as luvas periféricas (28a, 28c), a luva intermediária (28b) e os anéis de suporte (27) são feitos na 20 forma de uma única peça, formando uma luva anular integrada, cuja extensão coaxial corresponde à extensão coaxial do tambor de bigorna do tambor cortador (26).
Esses elementos são encaixados por pressão sobre uma porção do eixo de bigorna (24), o qual apresenta um diâmetro ampliado, mas, também, constituindo o dito tambor de bigorna (26) (ver também a figura 4).
Os anéis de suporte (27) são adaptados para suportar os anéis de suporte
(17) do tambor cortador, durante a operação de corte.
O eixo de bigorna (24) é disposto verticalmente acima do eixo do cortador (10), de modo que o eixo (B-B) seja paralelo e se encontre no mesmo plano vertical do eixo (A-A).
Uma caixa de mancai de bigorna (30) é disposta em cada lado do tambor
de bigorna (26) e conectada a uma peça intermediária (32) (melhor mostrado na figura 1B). A peça intermediária (32) se encontra em relacionamento deslizante com um par de partes no formato de “C” (34) da carcaça (4), tendo uma tala superior (34a), uma tala inferior (34b) e uma porção de interconexão (34c), por meio de quatro elementos guias (36). Aparte (34) no formato de “C” é provida de uma abertura (37) para permitir acesso à caixa de mancai de bigorna (30), dois dos elementos guias (36) são dispostos entre as talas superior e inferior (34a, 34b) e sobre lados opostos de uma das caixas de mancai de 5 bigorna (30), enquanto dois adicionais elementos guias são dispostos entre as talas superior e inferior (34a, 34b) e sobre lados opostos da outra caixa de mancai de bigorna (30).
Um par de cilindros pneumáticos (38) recebe individualmente um pistão (40)(melhor mostrado na figura lC),e uma mangueira (42) para conexão a uma fonte 10 pneumática não mostrada. Durante a operação, o pistão irá pressionar a peça intermediária (32), incluindo as caixas de mancai de bigorna (30) e, assim, também o anel de suporte de bigorna (27), assim como, a superfície dos anéis de bigorna de formato anular (28a, 28c) na direção e contra os anéis de suporte (17) e elementos de corte (20) do tambor cortador, respectivamente.
Uma mola helicoidal (44) é provida sobre cada elemento guia (36),
atuando sobre a peça intermediária (32) e a tala inferior (34b) da parte (34) no formato de “C”. Desse modo, o tambor de bigorna (26) é impedido de colidir com o tambor cortador (12), quando da aplicação de pressão por meio de cilindros pneumáticos ou após a passagem de um corpo estranho, por sua vez, evitando danos ao elemento de faca 20 (20) e/ou à superfície da bigorna. As molas (44) também contrabalançam o peso da bigorna rotativa (8), de modo que um mínimo de pressão é exigido para a superfície da bigorna (24) entrar em contato com os elementos de corte (20), durante o uso.
Entre a peça intermediária (32) sobre cada lado do tambor de bigorna (26), se dispõe um amortecedor passivo (46) na forma de um amortecedor de massa (47), 25 compreendendo um cilindro alongado (48), disposto em paralelo ao eixo de rotação (BB) do tambor de bigorna (26). O cilindro (48) é conectado às peças intermediárias (32) por meio de suportes (49), respectivamente. O cilindro alongado (48) compreende um corpo de amortecimento móvel (50), que pode ser adaptado com uma predeterminada faixa de freqüência.
Um adicional amortecedor passivo (46), na forma de elementos (52)
mostrados como tubos circulares cilíndricos, são feitos de qualquer material elastomérico que apresentam um alto coeficiente de amortecimento, tais como, poliuretana (PU), borracha, silicone ou neopreno. Cada elemento elastomérico é disposto sobre uma das molas helicoidais (44) e, desse modo, também sobre um dos elementos guias (36), conforme pode ser entendido pela seção transversal parcial da figura 1B.
Os elementos elastoméricos (52) também adicionam rigidez ao aparelho de corte rotativo (2), o que aumenta a estabilidade do mesmo.
Os elementos elastoméricos (52) irão isolar o tambor de bigorna (26) das
vibrações transferidas através da carcaça, provenientes do tecido ou da fonte de energia.
Conforme já mencionado acima, a figura IA mostra como o cortador rotativo (6) e a bigorna rotativa (8) entram em um relacionamento de corte ao permitir aos cilindros pneumáticos (38) pressionar contra uma superfície de contato superior (54) da peça intermediária e, por sua vez, da bigorna rotativa.
Nas figuras IB e IC os cilindros pneumáticos (38) foram desativados, de modo que nenhuma pressão seja mais exercida pelos mesmos de forma descendente sobre as peças intermediárias (32). Ao invés disso, as molas (44) exercem uma pressão ascendente sobre a tala inferior (34b) da porção (34) em formato de “C”, e sobre uma 15 superfície de contato inferior (56) da peça intermediária (32). As molas (44), assim, irão fazer com que a bigorna rotativa (8) se mova verticalmente de forma ascendente, longe do cortador rotativo (6), para a acima mencionada posição de fora de corte, nesse caso, a posição levantada.
Quando o tambor de bigorna (26) se encontra em relacionamento de corte 20 com o tambor cortador (12), os elementos elastoméricos (52) (ver figura 1B) irão individualmente contatar a tala inferior (34b) das partes de formato de “C”, assim como, a superfície de contato inferior (56) da peça intermediária (32). Entretanto, quando os cilindros pneumáticos (38) são desativados, as molas (44) irão pressionar a peça intermediária (32) verticalmente para cima, de modo que a superfície de contato superior 25 (54) da peça intermediária (32) seja disposta contra a tala superior (34a) da parte (34) no formato de “C”. Assim, irá existir um espaço livre entre o elemento elastomérico (52) e a superfície de contato inferior (56) da peça intermediária, uma vez que o elemento elastomérico (52) apresenta uma extensão axial mais curta que a mola (44).
A fim de abaixar o centro de gravidade, a peça intermediária (32) é feita de um material leve, por exemplo, alumínio. Também, as outras partes que são dispostas em um ponto alto e que influenciam o centro de gravidade devem ser feitas de material leve, de modo que as mesmas possam ser abaixadas.
Na figura IC é também mostrado um rolo guia (60) para um tecido (68) (ver também a figura 6), assim como, rolos de umedecimento (62) para aplicação de óleo nos elementos de corte (20).
A figura 2 mostra uma segunda modalidade da invenção, de acordo com a qual um par de amortecedores passivos (46), na forma de cilindros alongados (48) são conectados a cada peça intermediária (32) por meio de elementos retentores (61). O alongamento dos cilindros (48), nesse caso, se realiza através do eixo de rotação (B-B) da dita bigorna.
Também, nesse caso, os cilindros alongados (48) são amortecedores de massa (47). Nenhum outro amortecedor passivo, na forma de anéis cilíndricos circulares, é proporcionado.
Conforme descrito acima, as molas (44) atuam em cooperação com os cilindros pneumáticos (38). Conforme pode ser visto na figura 2, o tambor de bigorna (26) se encontra no estado desativado de corte, também, nesse caso, na posição levantada.
Dependendo das exigências de amortecimento de vibrações, os
amortecedores de massa (47) mostrados na figura 2 podem ser combinados com os adicionais amortecedores passivos na forma de anéis elastoméricos (44), conforme mostrado nas figuras 1A-1C.
A figura 3 mostra uma terceira modalidade, de acordo com a qual os amortecedores passivos na forma de anéis elastoméricos são proporcionados em torno das molas. As molas são visíveis, uma vez que o tambor de bigorna (26) se encontra em seu estado desativado de corte, também, nesse caso, na posição levantada. Nenhum amortecedor de massa é provido.
A figura 4 mostra a bigorna rotativa (26) das figuras IA-1C, 2 e 3, com seu eixo de bigorna (24) e luvas de bigorna (28a, 28b, 28c) (a luva de bigorna 28a sendo omitida na figura, para facilitar o entendimento).
A fim de reduzir as vibrações no aparelho de corte rotativo (38), é preferido que o centro de gravidade do aparelho de corte rotativo (2) seja o mais baixo possível.
Conforme pode ser visto na figura, o eixo de bigorna apresenta uma
maior extensão radial que das extremidades opostas, onde as caixas de mancais devem ser dispostas. Conseqüentemente, a fim de reduzir o peso da bigorna rotativa montada acima do cortador rotativo (6), furos cegos radiais (64) são providos no eixo da bigorna (24) sob as luvas da bigorna (28a, 28c). Para a mesma finalidade, uma fenda no formato de anel (66) é provida de modo subjacente à luva de bigorna (28b), desse modo, reduzindo o diâmetro do eixo de bigorna (24). Deve ser observado que os furos cegos radiais (64) e/ou a fenda devem ser grandes o suficiente, de modo a proporcionar uma substancial redução de peso.
Deve ser observado que o centro de gravidade pode ser abaixado pela escolha do material de partes relativamente pesadas, por exemplo, da parte intermediária (32), conforme mostrado nas figuras 1A-1C e 2-3, de alumínio, fibra de carbono ou similares, ao invés de material de aço.
A figura 5 mostra uma quarta modalidade, de acordo com a qual o
cortador rotativo (6) com elementos de faca (20) é disposto verticalmente, acima da bigorna rotativa (8). Conforme descrito acima, o eixo de bigorna (24) é conectado através de caixas de mancai de bigorna (30) com a parte intermediária (32), que se dispõe em movimento em relação aos elementos guias (36). Os cilindros pneumáticos 15 (38) são dispostos abaixo da bigorna rotativa (8), desse modo, pressionando o tambor de bigorna (26) para cima, na direção e contra o tambor cortador (12), para uma posição de corte. Quando os cilindros pneumáticos (38) são desativados, as molas irão pressionar o tambor de bigorna (26) descendentemente para uma posição desativada de corte, nesse caso, uma posição abaixada (não mostrado).
A fim de abaixar o centro de gravidade, a extensão do eixo do cortador
(10) pode ser reduzida, de modo que o mesmo não se estenda para fora de uma das caixas de mancai do cortador (14), a outra extensão sendo conectada a uma fonte de energia, não mostrada.
Na presente modalidade, o eixo do cortador (10) pode, ao invés do eixo de bigorna (24), ser provido da redução de peso, conforme explicado em conexão com a figura 4, uma vez que isso irá abaixar o centro de gravidade do aparelho de corte rotativo (2). Preferivelmente, a parte intermediária (32), nesse caso, deve ser feita de aço, uma vez que a posição baixa da mesma irá abaixar o seu próprio centro de gravidade.
Na figura 6A, o tambor de bigorna (26) é disposto acima do tambor do dispositivo cortador (12), enquanto na figura 6B, o tambor do dispositivo cortador é disposto acima do tambor de bigorna. As figuras 6A e 6B mostram, esquematicamente, como um tecido (68) é conduzido através do elemento de aperto (69), entre o tambor de corte (12) e o tambor de bigorna (26), e se encontrando em um relacionamento de corte, e como os artigos cortados são direcionados em outra direção, diferente daquela do caso de um resíduo de tecido, e dependente de qual dos tambores é disposto sobreposto ao outro.
A figura 7 mostra esquematicamente o princípio do amortecedor de massa (47) mostrado nas figuras IB e 2.
No amortecedor de massa (47) da figura 7, uma carcaça alongada cilíndrica anular (48) é concentricamente provida com uma haste ou um tubo (70). A carcaça (48) é conectada à haste ou tubo (70) por meio de uma bucha (72), preferivelmente, feita de um material elastomérico, de modo que uma desmontagem seja 10 permitida. Um espaço (74) é definido entre a carcaça e a haste. No espaço, é proporcionado um corpo de amortecimento (50), feito, por exemplo, de plástico, aço ou chumbo. O corpo de amortecimento (50) é substancialmente impedido de movimento numa direção axial pelas buchas (72). O corpo de amortecimento (50), entretanto, é permitido de movimentação numa direção radial em relação à dita haste ou tubo (70) no 15 interior da carcaça (48). O espaço restante é cheio com um fluido, tal como, ar, água, óleo ou graxa.
O amortecedor de massa (50), ao invés disso, pode ser constituído de um líquido de alta densidade, tal como, mercúrio. Alternativamente, o corpo de amortecimento pode compreender grânulos de um adequado material, tal como, chumbo, opcionalmente combinado com um fluido (conforme descrito acima).
O amortecedor de massa (47) é possível de se adaptar para diferentes faixas de freqüências mediante escolha da extensão e diâmetro do corpo de amortecimento (50) ou do número de amortecedores de massa (47), escolhendo o material do corpo de amortecimento e escolhendo o tipo de gás ou líquido a ser disposto no espaço restante dentro da carcaça.
Operação
Uma operação de corte foi iniciada, conforme mostrado nas figuras 6A e
6B.
As vibrações são provocadas devido a desequilíbrio no dispositivo
cortador rotativo (6) e/ou na bigorna rotativa (8).
O tecido (68), por si próprio, é relativamente irregular, conforme visto numa direção transversal do tecido (68). Isso se deve à formação do próprio tecido, que é uma combinação de camadas de espessuras variadas, entre outras, de fibras e supergel. Ao passar pelo dispositivo de aperto (69), é provocado um movimento vertical da bigorna rotativa (8). Quanto maior for o movimento vertical, maior será a amplitude da vibração. Devido à variação de espessura do tecido, serão criadas vibrações contínuas quando o tecido passar pelo dispositivo de aperto (69).
A fim de reduzir a influência das vibrações contínuas, é importante diminuir a resposta estática e dinâmica e, especificamente, elevar ou diminuir a autofrequência por meio de um projeto próprio do aparelho de corte rotativo (2), incluindo a carcaça (4), por exemplo, mediante escolha das dimensões e material das diferentes partes.
As molas (44), como tais, irão adicionar rigidez à carcaça e, conseqüentemente, deslocar as autofrequências para uma freqüência desejada.
As vibrações contínuas são possíveis de reduzir mediante abaixamento do centro de gravidade do aparelho de corte rotativo, por exemplo, conforme discutido em conexão com a figura 4.
Um corpo estranho no interior ou sobre o tecido faz com que a bigorna rotativa (8) se movimente verticalmente para mais longe ainda do relacionamento de corte com o dispositivo cortador rotativo. Quando o corpo estranho tiver passado pelo dispositivo de aperto (69), o tambor de bigorna (26) será pressionado na direção do 20 tambor de corte (12) pela força dos cilindros pneumáticos (38), possivelmente, provocando um impacto. As molas (44) irão reduzir a força de retomo do impacto, mas, não podem reduzir as vibrações devidas aos impactos. Por essa razão, são proporcionados os amortecedores passivos (46), conforme descrito acima.
Os amortecedores passivos (46) que se apresentam na forma de elementos elastoméricos (52) irão instantaneamente reduzir a força do impacto devido ao formato cilíndrico circular e a escolha do material irá aumentar a reduzir as vibrações causadas pelo impacto.
Nas figuras, os elementos elastoméricos foram mostrados como mais curtos do que o alongamento axial das molas (44). Entretanto, podem ser maiores do que as molas helicoidais.
Os amortecedores passivos (46), na forma de um ou mais amortecedores de massa (47), não serão capazes de reduzir os impactos em si, mas os testes têm comprovado que de forma bastante eficiente e rápida irão reduzir as vibrações causadas pelos impactos.
As reivindicações não são limitadas às modalidades mostradas acima. Conseqüentemente, dependendo das exigências de amortecimento de vibração, os amortecedores de massa mostrados na figura 2 podem ser combinados com outros 5 amortecedores, na forma de anéis elastoméricos, conforme mostrado nas figuras 1A-1C. Pela mesma razão, os anéis elastoméricos mostrados nas figuras 1A-1C podem ser omitidos.
A carcaça (48) do amortecedor de massa (47) pode ter qualquer formato adequado, onde o cilindro apresenta uma seção transversal, por exemplo, quadrada, retangular, triangular, poligonal ou oval, em que o corpo de amortecimento (50) é adaptado ao formato selecionado. Além disso, a carcaça pode ter um formato não-cilíndrico.
Do mesmo modo, embora o amortecedor de massa (47) da figura 5 tenha sido mostrado como sendo apenas do tipo cilíndrico, disposto em paralelo ao eixo de rotação (B-B) do tambor de bigorna, o mesmo pode ser substituído pelos amortecedores 15 de massa (47) ao longo do eixo de rotação (B-B), conforme mostrado na figura 2, ser trocado pelos anéis elastoméricos conforme mostrado na figura 3 ou ser constituído por uma combinação de amortecedores, dependendo das exigências de amortecimento.
Os cilindros pneumáticos (38) podem também ser hidráulicos. A luva intermediária (22), conforme mostrado na figura IA, pode se constituir de uma adicional luva de corte. Por outro lado, as luvas de corte (18a, 18b) e a luva intermediária (22) podem ser constituídas por uma única luva de corte.
Os anéis de suporte (17) do tambor de corte (12) são descritos acima como mancais contra os anéis de suporte (27) do tambor de bigorna (26). Entretanto, deve ser observado que o tambor de bigorna (26) pode não ser provido de anéis de 25 suporte (27), assim, os anéis de suporte (17) do dispositivo cortador irão se apoiar diretamente contra o tambor de bigorna (26). Do mesmo modo, o tambor de corte (12) pode não ser provido dos anéis de suporte (17), desse modo, os anéis de suporte do tambor de bigorna irão se apoiar diretamente contra o tambor de corte (12).
As molas (44) foram mostradas nas figuras na forma de molas helicoidais. Entretanto, deve ser entendido que qualquer tipo de dispositivo resiliente tendo uma ação de mola pode ser usado.
O amortecedor passivo (46) na forma de quatro elementos elastoméricos (52) pode ser feito de qualquer material de amortecimento adequado e pode apresentar qualquer formato, tal como, cilíndrico, quadrado ou poligonal. Do mesmo modo, o formato cilíndrico pode, ao invés disso, ter o formato de um cone ou de um cone truncado ou até mesmo esférico. O dito amortecedor passivo pode ser sólido ou oco, dependendo da disposição dele em volta da mola (44) ou ao lado da mesma. O número 5 também não é limitado a quatro, podendo ser dois, três, cinco ou mais, dependendo das propriedades desejadas.
Embora tenha sido descrito acima que a bigorna rotativa (8) é verticalmente móvel em elação à carcaça (4), deverá ser entendido que o dispositivo cortador rotativo (6), ao invés disso, pode ser verticalmente móvel em relação à carcaça. 10 Nesse caso, aas caixas de mancais do dispositivo cortador (14) do eixo do dispositivo cortador (10) serão conectadas à parte intermediária (32), disposta novel nos elementos guias (36), enquanto as caixas de mancais de bigorna (30) do eixo de bigorna (24) serão conectadas à carcaça (4). Isso está correlacionado à disposição superior (ver as figuras 1A-1C, 2 e 3) e à disposição inferior (ver a figura 5) da parte intermediária (32).
Na modalidade da figura 5, na qual o tambor de bigorna é disposto
subjacente ao tambor de corte, o tambor de bigorna pode ser feito em uma peça, em conjunto com o eixo.
Lista das Referências Numéricas (2) - aparelho de corte rotativo;
(4) - carcaça;
(6) - dispositivo de corte rotativo;
(8) - bigorna rotativa;
(10) - eixo do dispositivo cortador;
(12) - tambor de corte;
(14) - caixas de mancais do dispositivo cortador;
(16) - elemento de fixação;
(17) - anel de suporte;
(18a, 18b) - luva anular do dispositivo cortador;
(20) - elementos de corte;
(22) - luva anular intermediária;
(24) - eixo da bigorna;
(26) - tambor da bigorna; 10
15
20
25
30
(27) - anéis de suporte;
(28a, 28b, 28c) - luva anular da bigorna;
(29) - superfície da bigorna;
(30) - caixa de mancais da bigorna;
(32) - parte intermediária;
(34) - parte no formato de “C”;
(34a) - tala superior;
(34b) - tala inferior;
(34c) - porção de interconexão;
(36
(37
(38
(40
(42
(44
(46
(47
(48
(49
(50
(52
(54
(56
(60
(61
(62
(64
(66
(68
(69
(70
(72
(74
- elemento guia;
- abertura;
- cilindro pneumático;
- pistão;
- mangueira;
- mola;
- amortecedor passivo;
- amortecedor de massa;
- cilindro alongado;
- suporte;
- corpo de amortecimento;
- elemento elastomérico;
- superfície de contato superior;
- superfície de contato inferior;
- rolo guia;
- retentor;
- rolo provedor de umidade;
- furo radial;
- fenda;
- tecido;
- elemento de aperto;
- haste ou tubo;
- bucha;
- espaço.
Claims (6)
1. Aparelho de corte rotativo, compreendendo: - uma carcaça (4); - um primeiro dispositivo rotativo, tal como um cortador rotativo (6) ou uma bigorna rotativa (8), compreendendo um primeiro eixo (10 ou 24), disposto concentricamente em torno de um primeiro eixo de rotação (A-A ou B-B), e um primeiro tambor (12 ou 26), tal como, um tambor de bigorna (26) ou um tambor de corte (12), disposto concentricamente no dito primeiro eixo, dito primeiro eixo (10 ou 24) sendo provido com um primeiro par de caixas de mancais (14 ou 30), dispostos em cada lado do dito primeiro tambor (12 ou 26); - um segundo dispositivo rotativo, compreendendo um segundo eixo (10 ou 24), disposto concentricamente em tomo de um segundo eixo de rotação (A-A ou B-B), e um segundo tambor (12 ou 26), tal como, um tambor de bigorna (26) ou um tambor de corte (12), disposto concentricamente no dito eixo (10 ou 24), dito segundo eixo sendo provido com um segundo par de caixas de mancais (14 ou 30), dispostos em cada lado do dito segundo tambor (12 ou 26); - ditos primeiro e segundo dispositivos rotativos sendo dispostos na dita carcaça (4), de modo que os ditos primeiro e segundo eixos (A-A, B-B) sejam substancialmente horizontais e se disponham substancialmente no mesmo plano vertical; - dito segundo eixo (10 ou 24) sendo conectado à carcaça (4) através do referido segundo par de caixas de mancais (14 ou 30); - dito primeiro eixo (10 ou 24) sendo associado com a dita carcaça (4) através do dito primeiro par de caixas de mancais (14 ou 30), dito primeiro par de caixas de mancais sendo móvel em relação à dita carcaça (4), numa direção transversal ao dito primeiro eixo de rotação (A-A ou B-B) por meio de um dispositivo de impulsionamento (38), caracterizado pelo fato de que é provido um dispositivo para atenuação passiva de vibração (46) do dito pelo menos primeiro eixo (10 ou 24), dito dispositivo (46) sendo capaz de reduzir as vibrações devidas aos impactos do primeiro tambor (12 ou 26), com relação ao dito segundo tambor (12 ou 26).
2. Dispositivo de corte rotativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro par de caixas de mancais (14 ou 30) é conectado a uma peça intermediária (32), disposta de modo deslizante em relação à dita carcaça (4) através de pelo menos um elemento guia (36), em que o dito dispositivo de impulsionamento compreende um cilindro pneumático (38), para pressionamento do primeiro tambor (12 ou 26) através da dita peça intermediária (32) na direção do dito segundo tambor (12 ou 26), de modo que os mesmos tenham uma relação de cote entre si, e pelo menos um dispositivo de mola (44), para aplicação de uma força contrária, dirigida contra a do cilindro pneumático (38), e em que dito dispositivo de atenuação de vibração compreende, pelo menos, um elemento elastomérico (54).
3. Dispositivo de corte rotativo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de mola (44) é uma mola helicoidal e o dito elemento elastomérico (54) é oco, dito elemento elastomérico (54) sendo disposto, substancialmente, de modo coaxial em relação à dita mola helicoidal (44).
4. Dispositivo de corte rotativo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita carcaça (4) é provida de uma parte (34) que apresenta uma seção transversal substancialmente no formato de “C” em cada um dos lados do dito primeiro eixo (10 ou 24), dita parte (34) tendo uma tala superior (34a) e uma tala inferior (34b) interconectadas através de uma porção de interconexão (34c), dito elemento guia (36) sendo disposto entre a dita tala superior (34a) e dita tala inferior (34b), dito elemento elastomérico (54) e dito elemento de mola helicoidal sendo dispostos de modo substancialmente coaxial em relação ao dito elemento guia (36).
5. Dispositivo de corte rotativo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito elemento elastomérico apresenta uma seção transversal circular.
6. Dispositivo de corte rotativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro dispositivo rotativo compreende uma bigorna rotativa (8) e em que o dito segundo dispositivo rotativo compreende um cortador rotativo (6).
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