BR102014012464A2 - máquina para a quebra de uma biela que tem um pé e uma cabeça, e uma parte de corpo e uma parte de tampa; método de quebra de uma biela de conexão, que tem um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa; e método de quebra de uma biela que tenha um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa - Google Patents

Abstract

máquina para a quebra de uma biela que tem um pé e uma cabeça, em uma parte de corpo e uma parte de tampa; método de quebra de uma biela de conexão, que tem um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa; e método de quebra de uma biela que tenha um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa. a máquina para a quebra de uma biela compreende uma prensa elétrica com um motor (400) elétrico para a atuação de um elemento expansível. a prensa elétrica compreende uma primeira parte (410) do atuador e uma segunda parte (430) do atuador dispostas de modo que quando a primeira parte do atuador é acionada por meio do motor (400) elétrico desde uma primeira posição a uma segunda posição, (a) a primeira parte (410) do atuador é acionada primeiro por meio do motor (400) elétrico desde dita primeira posição (figura 12a) a uma posição intermediária (figura 12b), sem deslocamento da segunda parte (430) do atuador, e (b) posteriormente a primeira parte (410) do atuador é acionada adicionalmente por meio do motor (400) elétrico desde dita posição intermediária (figura 12b) a dita segunda posição (figura 12c), deslocando a segunda parte do atuador desde a posição não expandida à posição expandida.

Description

MÁQUINA PARA A QUEBRA DE UMA BIELA QUE TEM UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PARTE DE CORPO E UMA PARTE DE TAMPA; MÉTODO DE QUEBRA DE UMA BIELA DE CONEXÃO, QUE TEM UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PEÇA DE CORPO E UMA PEÇA DE TAMPA; E MÉTODO DE QUEBRA DE UMA BIELA QUE TENHA UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PEÇA DE CORPO E UMA PEÇA DE TAMPA

CAMPO TÉCNICO

[0001] A invenção se refere a máquinas e métodos para a produção de bielas, e especialmente às máquinas para realizar a quebra da cabeça das bielas, e ações relacionadas.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Em motores de combustão interna para automóveis, a biela é usada para conectar o pistão ao virabrequim. As bielas são produzidas habitualmente de metal, tal como aço, embora também possam ser usados outros materiais, por exemplo, para conseguir uma leveza desejada. Uma biela normalmente tem um pé com um orifício pequeno, e uma cabeça com um orifício grande. O pé se conecta ao pistão por meio de um passador ou similar, e a cabeça normalmente se conecta ao virabrequim.

[0003] A figura 1 ilustra um desenho típico de uma biela. A biela 1000 compreende o que a seguir será denominado uma peça de corpo ou corpo 1001 (que compreende a parte de haste 1004 e o pé 1003 na qual é formado o orifício 1005 pequeno, assim como parte da cabeça na qual é formado o orifício 1006 grande) , e uma tampa 1002 que, junto com a cabeça do corpo 1001, define o orifício 1006 grande. A tampa 1002 é fixada ao corpo por meio de parafusos 1007 que são aparafusados em orifícios correspondentes. A junta 1008 entre o corpo 1001 e a tampa 1002 com frequência é difícil de ver na biela terminada.

[0004] A biela é obtida por meio da usinagem de uma peça bruta em forma de um metal de uma única peça para produzir uma peça bruta de biela que compreende tanto o pé com o orifício pequeno como a cabeça com o orifício grande. Esta peça bruta de biela em seguida é dividida no corpo 1001 e na tampa 1002. Esta operação normalmente é denominada "quebra" da biela, uma operação que normalmente é realizada introduzindo um objeto, tal como duas peças de mandril de expansão, no orifício 1006 grande, e separando estas duas peças de mandril usando, por exemplo, um elemento de cunha. Antes de realizar a própria quebra, foram realizadas "entalhes" na cabeça, por exemplo, por meio de laser ou outro meio adequado, para estabelecer entalhes que definem o plano no qual a cabeça será dividida durante a separação das duas peças de mandril de expansão.

[0005] Devido ao fato de que a tampa 1002 e o corpo 1001 estão separados entre si "quebrando" de fato o metal (ao invés de, por exemplo, cortando ou por outros meios, ou ao invés de produzir o corpo e a tampa a partir de duas peças brutas independentes) , as superfícies nas quais o corpo e a tampa são conectados um com o outro são ajustadas muito bem entre si, uma vez que o corpo e a tampa tenham voltado a se montar para formar a biela.

[0006] A quebra de peças brutas de biela é convencional na técnica de fabricação de bielas de conexão.

[0007] Por exemplo, o documento DE-19841027-C1 descreve uma máquina usada para a quebra de bielas. É usado um laser para produzir os entalhes que definem o plano de divisão. A quebra é realizada usando o que parecem ser dois semimandris de expansão, que se expandem devido ao movimento de um elemento de cunha. A máquina compreende, além disso, meios para aparafusar a tampa no corpo.

[0008] O documento US-6457621-B1 ensina um dispositivo para separar o corpo e a tampa de uma biela, partindo a cabeça usando dois semimandris de expansão e uma cunha de separação. O dispositivo compreende uma metade de dispositivo fixo e uma metade de dispositivo móvel. O documento US-6457621-B1 descreve amplamente como a peça bruta de biela pode ser fixada na sua posição durante a operação.

[0009] Também, os documentos DE-9320463-U1, EP-568119-A1 e EP-467198-A1 descrevem diferentes disposições para a quebra de bielas de conexão.

[0010] O documento US-6671955-B1 descreve um método para tratar uma biela após a sua quebra, aplicando um tratamento de vibração. As superfícies de divisão estão em contato durante o tratamento de vibração.

[0011] Geralmente, o elemento expansível usado para a quebra da cabeça, tal como um elemento expansível que compreende dois semimandris de expansão, é acionado por meio de êmbolos mecânicos e, mais frequentemente, por meio de sistemas hidráulicos. Foi considerado que os sistemas hidráulicos funcionam bem e são em geral confiáveis. No entanto, é considerado que os sistemas hidráulicos podem implicar certas desvantagens. Por exemplo, não sempre são tão limpos como se podería desejar, e acredita-se que a estabilidade e o controle dos processos podem estar longe de ser perfeitos. Além disso, os sistemas hidráulicos requerem sensores para verificar a velocidade, força, posição, etc. Também, o funcionamento da máquina com atuadores hidráulicos pode depender de fatores externos tais como a temperatura. 0 funcionamento do sistema hidráulico pode, a longo prazo, estar influenciado pela temperatura, dado que esta influi na viscosidade do fluido do sistema. Por isso, o rendimento pode variar com a temperatura. Também, pelo menos em algumas disposições conhecidas, o consumo de energia dos sistemas hidráulicos ou pneumáticos pode ser bastante alto.

[0012] O documento US-2005/0044706-A1 ensina o uso de um motor de etapas combinado com um dispositivo de guia ou de carne para atuar sobre um elemento de expansão para a quebra da cabeça de uma biela. Desloca-se uma cunha na direção vertical dependendo da posição de um par de rolos sobre uma guia que tem umas superfícies de carne superior e inferior. As diferentes partes da superfície superior e inferior da guia são colocadas a diferentes níveis, por meio do qual a guia, quando se dimensiona corretamente, torna possível mover com muita precisão a cunha entre diferentes posições, na direção vertical. Desse modo, é possível obter um deslocamento muito preciso da cunha na direção vertical, inclusive quando é usado um motor de etapas bastante simples e não caro.

[0013] Um inconveniente com o sistema revelado no documento US-2005/0044706-A1 é que as diferentes posições da cunha na direção vertical são determinadas por meio da forma da guia. Por isso, para modificar o deslocamento da cunha na direção vertical, por exemplo, para modificar a amplitude do deslocamento, é necessário substituir a guia por uma guia diferente. Por isso, a adaptação da forma em que se desloca a cunha, por exemplo, para melhorar o processo de quebra ou para adaptar a máquina a uma classe diferente de biela, é uma tarefa complexa que requer a intervenção de um operador para substituir a guia.

[0014] O documento WO-2013/034782-A1 ensina uma abordagem diferente, com base no uso de uma prensa elétrica com um servomotor para atuar o elemento expansível. Uma prensa elétrica com um servomotor, que pode ser controlada facilmente e confiavelmente por software, proporciona flexibilidade e confiabilidade. Os parâmetros tais como a força, velocidade, posição, etc., podem ser controlados facilmente. Uma prensa elétrica atuada por um servomotor pode funcionar tipicamente com uma repetitividade da ordem de +/-0,005 mm. Este grau de repetitividade pode reduzir a necessidade de realizar calibrações quando se adapta a máquina a, por exemplo, a quebra de uma nova classe de biela. A forma na qual a prensa elétrica trabalha, por exemplo, com relação a deslocamentos e velocidades, pode ser modificada facilmente adaptando o software usado para controlar o servomotor, por exemplo, por meio da comutação entre um conjunto de instruções usadas para uma classe de biela a um conjunto de instruções adequadas para outra classe de biela. Por isso, contrariamente ao que é o caso com a disposição ensinada pelo documento US-2005/0044706-A1, a prensa elétrica com o servomotor ensinada pelo documento WO-2013/034782-A1 pode ser adaptada a diferentes classes de bielas simplesmente adaptando o software usado para controlar o servomotor, e sem nenhuma necessidade de mudanças complexas no hardware.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0015] Um primeiro aspecto da invenção se refere a uma máquina ou aparelho para a quebra de uma biela que tem um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa. A máquina compreende: [0016] elementos de posicionamento para o posicionamento de dita biela em uma posição para quebra;

[0017] um elemento expansível disposto para ser inserido em um orifício em dita cabeça da biela de modo que permita a divisão de dita biela em dita peça de corpo e dita peça de tampa por meio da expansão de dito elemento expansível; e [0018] uma prensa elétrica que compreende um motor elétrico, por exemplo, um servomotor, para a atuação do elemento expansível.

[0019] A prensa elétrica compreende uma primeira parte do atuador disposta para ser acionada por dito motor elétrico entre uma primeira posição e uma segunda posição. A máquina compreende adicionalmente uma segunda parte do atuador disposta para ser acionada por meio de dita primeira parte do atuador, entre uma posição não expandida ou inicial na qual não produz a expansão de dito elemento expansível, e uma posição expandida ou final na qual produz a expansão de dito elemento expansível.

[0020] De acordo com a invenção, a primeira parte do atuador e a segunda parte do atuador são dispostas de modo que quando a primeira parte do atuador é acionada pelo motor elétrico desde dita primeira posição a dita segunda posição, [0021] (a) a primeira parte do atuador é acionada primeiro por meio do motor elétrico desde dita primeira posição a uma posição intermediária sem deslocamento da segunda parte do atuador, e [0022] (b) posteriormente a primeira parte do atuador é acionada adicionalmente por meio do motor elétrico desde dita posição intermediária a dita segunda posição, deslocando a segunda parte do atuador desde a posição não expandida à posição expandida.

[0023] Desse modo, quando é acionada desde dita primeira posição a dita posição intermediária, a primeira parte do atuador não desloca a segunda parte do atuador e não perde impulso, velocidade ou energia devido à potência necessária para produzir o deslocamento da segunda parte do atuador, que produz a expansão do elemento de expansão. Por isso, durante esta primeira etapa quando a primeira parte do atuador é acionada desde a primeira posição à posição intermediária, o motor elétrico pode acelerar a primeira parte do atuador de modo que faça com que alcance uma velocidade e impulso desejados e/ou acumule uma quantidade desejada de energia cinética, sem gastar potência na expansão do elemento expansivel. Uma vez que a primeira parte do atuador tenha alcançado a velocidade desejada, a primeira parte do atuador pode interatuar com a segunda parte do atuador de modo que o desloque, produzindo a expansão do elemento expansivel. Foi encontrado que, desse modo, é possível melhorar a qualidade do processo de quebra, obtendo uma quebra ou divisão eficiente e de alta qualidade da biela, por exemplo, sem nenhuma necessidade de um motor sobredimensionado.

[0024] Na técnica da quebra de bielas, as bielas são quebradas geralmente em duas posições diametralmente opostas na cabeça da biela. Normalmente, a biela quebra primeiro em uma destas posições, e posteriormente na outra (como se ilustra em, por exemplo, a figura 7 do documento US- 2002/0023939-Al e a figura 13 do documento US-2005/0044706-Al, que ilustram como ocorre a primeira fratura imediatamente antes da segunda quebra). Para reduzir o risco de deformações não desejadas nas partes da biela nas áreas adjacentes à quebra, é desejado que o tempo entre as duas fraturas seja pequeno e que a quebra seja realizada rapidamente. Foi encontrado que deixar o motor acelerar uma primeira parte do atuador antes de começar a mover a segunda parte do atuador, pode ser útil para encurtar o tempo entre as duas fraturas, e para reduzir o risco de deformações não desejadas, reduzindo o tempo entre o começo da expansão do elemento expansível e o tempo em que a segunda quebra ocorreu, completando, desse modo, a quebra da biela. Por meio deste processo em duas etapas, o motor pode primeiro acelerar a primeira parte do atuador até uma velocidade desejada sem que esta aceleração seja prejudicada pela interação entre a segunda parte do atuador e o elemento expansível, e posteriormente, a velocidade e impulso da primeira parte do atuador, ajudada pelo motor, é usada para conseguir uma quebra rápida.

[0025] Em algumas modalidades da invenção, dita primeira parte do atuador e dita segunda parte do atuador são dispostas uma em relação a outra de modo que a primeira parte do atuador possa ser deslocada axialmente com relação a dita segunda parte do atuador em um grau que corresponde à distância entre dita primeira posição e dita posição intermediária. Isto é, pode ser usado um tipo de disposição telescópica ou similar, em que a primeira parte do atuador e a segunda parte do atuador formam um conjunto que permite um certo grau de movimento entre estas duas partes. Por isso, quando se volta desde a segunda posição, a primeira parte do atuador pode arrastar à segunda parte do atuador de volta à sua posição inicial.

[0026] Em algumas modalidades da invenção, dita primeira parte do atuador e dita segunda parte do atuador são dispostas de modo que uma de ditas partes do atuador tenha uma zona disposta dentro de uma zona da outra parte do atuador de modo que dita uma de ditas partes do atuador seja retida dentro de dita outra parte do atuador e, de modo móvel, tal como axialmente movivel, com relação a dita outra parte do atuador em um grau que corresponde à distância entre dita primeira posição e dita posição intermediária. Isto é, é conseguida uma montagem com possibilidades de movimento que permite, por um lado, a aceleração da primeira parte do atuador sem que seja prejudicada pela segunda parte do atuador. Devido ao fato de que as duas partes do atuador são retidas uma dentro da outra, quando a primeira parte do atuador volta à sua posição original, arrasta à segunda parte do atuador à posição intermediária, colocando-a, desse modo, em uma posição pronta para iniciar uma operação de quebra adicional.

[0027] Em algumas modalidades da invenção, uma zona da extremidade de dita primeira parte do atuador é retida dentro de uma zona de retenção de dita segunda parte do atuador, tal como uma zona da extremidade que pode ter um diâmetro maior que uma zona adjacente de dita primeira parte do atuador e/ou projeções laterais, de modo que permaneça retida.

[0028] Em algumas modalidades da invenção, dita zona da extremidade de dita primeira parte do atuador pode ser deslocada, dentro de dita zona de retenção de dita segunda parte do atuador, uma distância que corresponde à distância entre dita primeira posição e dita posição intermediária.

[0029] Em algumas modalidades da invenção, dita primeira parte do atuador é disposta para impactar sobre dita segunda parte do atuador quando dita primeira parte do atuador alcance dita posição intermediária desde dita primeira posição. Por isso, pode ser conseguido um impacto de tipo martelo ou similar, permitindo uma rápida quebra da biela. Em algumas modalidades da invenção, a primeira parte do atuador é colocada acima da segunda parte do atuador de modo que quando dita primeira parte do atuador alcança dita posição intermediária procedente de dita primeira posição, uma zona da extremidade de dita primeira parte do atuador impacta sobre uma zona da extremidade da outra zona de dita segunda parte do atuador, aplicando assim um impulso para baixo sobre dita segunda parte do atuador. Foi encontrado que esta classe de disposição é fácil de implementar e funciona de uma maneira confiável. Por exemplo, as zonas de acoplamento podem ser embotadas ou dispor em outra forma para suportar um grande número de impactos sem sofrer um desgaste excessivo.

[0030] Em algumas modalidades da invenção, a primeira parte do atuador é disposta para ser deslocada na direção vertical entre dita primeira posição e dita segunda posição, por meio de um fuso disposto para ser girado por meio de dito motor elétrico. Por exemplo, dita primeira parte do atuador pode ser fixada a um carro que é acoplado a dito fuso de modo que o carro seja deslocado verticalmente de acordo com a rotação do fuso por meio do motor elétrico.

Desse modo, é obtida uma disposição simples e compacta. Em algumas modalidades da invenção, o fuso é disposto em paralelo com um eixo de saída do motor elétrico, por meio do qual um meio de transmissão interconecta dito eixo de saída e dito fuso de modo que a rotação de dito eixo de saída produza a rotação do fuso. Esta disposição do eixo do motor e do fuso em paralelo foi demonstrada que é apropriada e permite uma construção compacta da máquina.

[0031] Em algumas modalidades da invenção, o elemento expansível compreende semimandris de expansão dispostos para serem separados por meio de um elemento de cunha, compreendendo dita segunda parte do atuador dito elemento de cunha.

[0032] Em algumas modalidades da invenção, dito motor elétrico e dita primeira parte do atuador são dispostos de modo que dito motor elétrico acelere primeiro dita primeira parte do atuador até que alcance uma velocidade predeterminada e posteriormente mantenha dita primeira parte do atuador que se move substancialmente a dita velocidade predeterminada, a máquina estando configurada de modo que a quebra da biela por meio de uma primeira fratura e uma segunda fratura ocorra enquanto dita primeira parte do atuador se move substancialmente a dita velocidade predeterminada. Por exemplo, a primeira parte do atuador pode começar a deslocar dita segunda parte do atuador depois de que tenha alcançado esta velocidade predeterminada, de modo que a expansão completa do elemento expansível ocorre enquanto dita primeira parte do atuador se move a dita velocidade substancialmente constante, predeterminada. Obviamente, podem ocorrer variações mínimas em dita velocidade, mas os desvios da velocidade predeterminada durante este intervalo são preferentemente inferiores a 10 %, mais preferentemente inferiores a 5 % e inclusive mais preferentemente inferiores a 2 % ou de 1 %. A manutenção das partes do atuador que se move a uma velocidade substancialmente constante e predeterminada durante o processo de quebra, incluindo pelo menos um ponto no tempo antes da primeira fratura e um ponto no tempo depois da segunda fratura, e incluindo preferentemente a etapa completa de expansão do elemento expansivel até depois da segunda fratura, foi encontrado que é útil para assegurar que a quebra de bielas de conexão posteriores possa ser realizada da mesma maneira, isto é, contribui à repetitividade do processo e a garantir a qualidade e similaridade entre produtos produzidos posteriormente. É considerado prático para a maior parte de tamanhos e classes de bielas para veículos de combustão interna, tais como automóveis e caminhões, que esta velocidade predeterminada se mantenha substancialmente durante um par de centímetros do movimento da primeira parte do atuador, por exemplo, durante mais de 1, 2 ou 3 cm, mas durante mais de 15, 10, 8, 6, 5 ou 4 cm, tal como durante mais de 2, mas menos de 10 cm. A velocidade substancialmente constante deveria ser mantida preferentemente durante uma distância suficiente para assegurar que a parte relevante do processo de quebra, incluindo a primeira e a segunda fratura e parte ou toda a expansão do elemento expansivel, ocorrerá enquanto a primeira parte do atuador e opcionalmente também a segunda parte do atuador se deslocam substancialmente à velocidade predeterminada. No entanto, mover a parte do atuador à velocidade predeterminada durante uma distância excessiva não contribuiría à qualidade, mas simplesmente ao desgaste e ao uso desnecessário de energia.

[0033] Em algumas modalidades da invenção, o motor elétrico é um servomotor. O servomotor pode ser controlado por meio de software, e podem ser realizados conveníentemente testes de triagem e erro adaptando o software até que se perceba que as bielas são quebradas de uma forma confiável e repetível. Por exemplo, o software pode ser adaptado para assegurar que a primeira parte do atuador alcança uma velocidade programada e predeterminada e posteriormente se mantenha a esta velocidade durante o processo de quebra, como foi explicado anteriormente.

[0034] üm segundo aspecto da invenção se refere a um método de quebra de uma biela de conexão, que tem um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa, usando uma máquina de acordo com o primeiro aspecto da invenção. O método compreende as etapas de: [0035] O funcionamento do motor elétrico para acelerar a primeira parte do atuador enquanto desloca dita primeira parte do atuador desde dita primeira posição a dita posição intermediária; e [0036] Posteriormente, um funcionamento adicional do motor elétrico para acionar a primeira parte do atuador a dita segunda posição de modo que dita primeira parte do atuador desloque dita segunda parte do atuador desde a posição não expandida ou inicial à posição expandida para expandir o elemento expansível para romper a biela em dita peça de corpo e dita peça de tampa.

[0037] Naturalmente, não é necessário que a aceleração ocorra durante o deslocamento completo desde a primeira posição à posição intermediária, por exemplo, em algumas modalidades da invenção, a primeira parte do atuador alcança a sua velocidade desejada e predeterminada antes de alcançar dita posição intermediária.

[0038] Em algumas modalidades da invenção, o motor elétrico é feito funcionar para acelerar primeiro a primeira parte do atuador até que alcance uma velocidade predeterminada, e é feito funcionar posteriormente o motor elétrico para manter dita primeira parte do atuador que se move substancialmente a dita velocidade predeterminada até depois da quebra da biela por meio de uma primeira fratura e uma segunda fratura. Por exemplo, a primeira parte do atuador pode chegar a dita primeira velocidade antes de que comece a deslocar a segunda parte do atuador, de modo que ambas de ditas partes do atuador se acionem a uma velocidade substancialmente constante e predeterminada durante o processo de quebra, incluindo a etapa de expansão do elemento expansivel até depois da finalização da quebra da biela em duas fraturas. Uma velocidade substancialmente constante implica preferentemente desvios em menos de 10 %, 5 %, 2 % ou 1 % do valor predeterminado da velocidade. A aceleração e manutenção da velocidade podem ser conseguidas por meio de uma programação adequada de uma unidade de controle que controle o motor elétrico.

[0039] Em algumas modalidades da invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de fazer funcionar o motor elétrico para deslocar a primeira parte do atuador desde dita segunda posição de volta a dita primeira posição, usando dita primeira parte do atuador para arrastar dita segunda parte do atuador desde dita posição expandida a dita posição não expandida ou inicial.

[0040] Um terceiro aspecto da invenção se refere a um método de quebra de uma biela que tenha um pé e uma cabeça, em uma peça de corpo e uma peça de tampa, usando uma máquina que compreende: [0041] o posicionamento de elementos para o posicionamento de dita biela em uma posição para quebra;

[0042] um elemento expansivel disposto para ser inserido em um orifício em dita cabeça da biela de modo que permita a divisão de dita biela em dita peça de corpo e dita peça de tampa por meio da expansão de dito elemento expansivel; e [0043] uma prensa elétrica que compreende um motor elétrico para a atuação do elemento expansivel por meio do deslocamento de um atuador para expandir o elemento expansivel, [0044] o método compreendendo as etapas de: [0045] o funcionamento do motor elétrico para acelerar primeiro dito atuador até que alcance uma velocidade predeterminada, antes da expansão de dito elemento expansivel, e [0046] manutenção posteriormente de dito atuador que se move substancialmente a dita velocidade predeterminada (por exemplo, dentro de um intervalo de velocidades que se desviem menos de 10 %, preferentemente menos de 5 %, mais preferentemente menos de 2 % ou o 1 % da velocidade predeterminada) durante a expansão de dito elemento de expansão até que a biela tenha sido quebrada em dita peça de corpo e dita peça de tampa. Como foi explicado anteriormente, ao realizar a fase de quebra com o atuador que se move a uma velocidade de predeterminada, pode ser conseguido uma qualidade consistente ao longo de um grande número de bielas quebradas posteríormente. Enquanto que em alguma modalidade o atuador compreende duas partes móveis relativamente entre si, é possível também usar outras classes de atuadores, por exemplo, um atuador de uma peça. Como foi sugerido anteriormente, é considerado prático para a maior parte dos tamanhos e classes de bielas para veículos de combustão interna, tais como automóveis e caminhões, que esta velocidade predeterminada se mantenha substancialmente durante um par de centímetros do movimento do atuador, por exemplo, durante mais de 1, 2 ou 3 cm, mas durante mais de 15, 10, 8, 6, 5 ou 4 cm, tal como durante mais de 2, mas menos de 10 cm. A velocidade substancialmente constante se deveria manter preferentemente durante uma distância suficiente para assegurar que a parte relevante do processo de quebra, incluindo a primeira e a segunda fratura e a expansão do elemento expansível, ocorra enquanto o atuador desloca-se a substancialmente a velocidade predeterminada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0047] Para completar a descrição e para proporcionar uma compreensão da invenção, é proporcionado um conjunto de desenhos. Ditos desenhos formam parte integral da descrição e ilustram uma modalidade da invenção, que não se deveria interpretar como restritiva do escopo da invenção, mas somente como um exemplo de como se pode realizar a invenção. Os desenhos compreendem as seguintes figuras: [0048] A figura 1 ilustra um exemplo de uma biela.

[0049] As figuras 2A e 2B são dois vistas desde cima de uma máquina de acordo com uma modalidade da invenção, sem e com uma biela que será quebrada, respectivamente.

[0050] A figura 3 é uma vista parcial em perspectiva da máquina das figuras 2A e 2B.

[0051] A figura 4 ilustra esquematicamente os primeiros elementos de posicionamento.

[0052] A figura 5 é uma vista em perspectiva da máquina, que inclui o atuador do elemento expansivel.

[0053] A figura 6 é uma vista lateral em seção transversal de um primeiro carro de posicionamento e equipamento associado.

[0054] A figura 7 é uma vista em perspectiva de um primeiro carro de posicionamento.

[0055] As figuras 8A e 8B são vistas laterais esquemáticas em seção transversal de um primeiro carro de posicionamento e equipamento associado, que ilustra como um carro se bloqueia em posição.

[0056] A figura 9 é uma vista posterior esquemática da parte da máquina associada aos primeiros carros de posicionamento.

[0057] A figura 10 é uma vista posterior em perspectiva de dita parte da máquina.

[0058] A figura 11 é uma vista em seção transversal esquemática da máquina de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0059] As figuras 12A-12D são vistas em perspectiva esquemáticas de parte do mecanismo para o acionamento da cunha de separação, em quatro etapas diferentes do processo de quebra.

[0060] A figura 13 ilustra esquematicamente a velocidade da primeira parte do atuador em função do tempo, de acordo com uma modalidade da invenção.

[0061] A figura 14 ilustra os resultados de um ensaio de uma máquina de acordo com uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DE UM MODO DE LEVAR A CABO A INVENÇÃO

[0062] A presente invenção pode ser implementada com base em uma máquina como a descrita no documento WO-2013/034782-A1, que será descrita em seguida com referência às figuras 2A-10, que são idênticas às do documento WO-2013/034782-A1. As figuras 2A e 2B ilustram esquematicamente esta máquina, que inclui um bastidor de máquina básico que inclui uma primeira parte 1, fixa, com relação à qual uma segunda parte 2, que compreende um primeiro carro 21 (principal), está montada de maneira deslizante, entre uma posição proximal e uma posição distai. A segunda parte 2 compreende, além disso, um segundo carro 22, que está montado de maneira deslizante dentro do primeiro carro, de modo que pode se mover para frente e para trás dentro de dito primeiro carro 21. É previsto um atuador ou dispositivo 25 de acionamento no primeiro carro 21, para deslocar de maneira controlável o segundo carro 22 dentro do primeiro carro, por exemplo, para deslocar o segundo carro contra os batentes 26 em uma fase de carga da operação da máquina.

[0063] Como pode ser visto melhor na figura 3, uma primeira meia-carcaça ou parte 19 de luva está presa à primeira parte 1 por meio de parafusos 190, e uma segunda meia-carcaça ou parte 29 de luva está presa ao primeiro carro 21 por meio de parafusos 290. Estas duas partes 19 e 29 de luva formam, quando estão juntas (isto é, quando o primeiro carro está na posição proximal, tal como se ilustra na figura 3), uma projeção, que entrará no orifício grande da biela 1000 de conexão quando a biela esteja montada na máquina para a quebra (como se mostra na figura 2B). Estas partes de luva formam parte de um elemento 3 de expansão, que compreende, além disso, dois semimandris 31 e 32 de expansão, situados dentro da luva ou cilindro formado pelas partes de luva primeira 19 e segunda 29. Uma destas peças de mandril 31 de expansão está unida à primeira parte 1 da máquina, e a outra peça de mandril de expansão está presa ao primeiro carro 21. Os semimandris de expansão estão dispostos para serem separados por meio de um movimento de avance de uma cunha 33 de separação. A cunha de separação pode ser acionada por meio de qualquer meio de acionamento adequado, tal como um atuador hidráulico convencional usado com frequência nesta classe de máquinas, embora de vez em quando possa ser preferível usar uma prensa 4 elétrica, como se ilustra esquematicamente na figura 5.

[0064] Além da luva constituída pelas partes de luva primeira 19 e segunda 29, existem vários meios de posicionamento adicionais para posicionar a biela na máquina. Primeiros meios de posicionamento estão dispostos na primeira parte 1 e incluem primeiros elementos 11 de posicionamento, que estão dispostos para serem deslocados para frente e para trás por meio de correspondentes atuadores alojados nos carros 11A (denominados no presente documento primeiros carros de posicionamento), montados na primeira parte 1 da máquina. Estes primeiros elementos 11 de posicionamento estão dispostos para serem inseridos pelo menos parcialmente nos orifícios de parafuso da biela que se usam para alojar os parafusos que prendem a peça de tampa à peça de corpo após a quebra, como se ilustra esquematicamente na figura 4. Estes primeiros elementos de posicionamento incluem uma peça de injetor ou parte 111 que se inserta em ditos orifícios de parafuso desde a extremidade de peça de tampa da biela, e uma superfície 110 de contato ou parte de apoio que, quando os elementos de posicionamento são levados para a biela durante o funcionamento da máquina, serve de apoio contra a peça de tampa da biela e, portanto a desloca para a primeira peça 19 de luva, estabelecendo contato com dita primeira peça 19 de luva. As peças de fuso são inseridas assim completamente nos orifícios de parafuso. Como se ilustra na figura 4, as peças 111 de fuso incluem saídas 12 de fluido e, durante o funcionamento da máquina, pode ser previsto um fluido de limpeza para que flua de maneira constante ou intermitente destas saídas 12. Estas saídas estão posicionadas de modo que quando ocorre a quebra, o fluido procedente destas saídas 12 de fluido incidirá nas superfícies de divisão da peça de tampa e/ou a peça de corpo, para ajudar a eliminar as partículas soltas.

[0065] Por outro lado, como se mostra melhor na figura 3, são proporcionadas saídas 13 de fluido adicionais na primeira parte 1 e no primeiro carro 21, adjacentes à área onde as duas peças 19 e 2 9 de luva se encontram, para proporcionar fluido adicional às superfícies de divisão quando ocorre a quebra, para ajudar a eliminar as partículas soltas.

[0066] O fluido pode ser, por exemplo, ar comprimido.

[0067] Meios de posicionamento adicionais para posicionar a biela para a quebra compreendem um pino 23 de centragem, disposto para ser ajustado no orifício 1005 pequeno da biela, e dois posicionadores 24 adicionais dispostos para deslocar a cabeça da biela que se afasta do pino 23 de centragem. O pino 23 de centragem e os posicionadores 24 adicionais estão dispostos no segundo carro 22 que, como foi explicado anteriormente, pode se mover dentro do primeiro carro 21. O objetivo desta disposição flutuante dos meios de posicionamento é reduzir o risco de esforços ou forças excessivas que possam danificar ou deteriorar a biela durante uma fase inicial da operação de divisão.

[0068] De acordo com a presente modalidade, quando a biela é para ser colocada na máquina, o segundo carro 21 desloca-se contra os batentes 26 por meio do atuador 25, e a biela se insere na máquina, de modo que o pino 23 de centragem entra no orifício pequeno da biela. O pino 23 de centragem pode ser deslocado para a primeira parte 1 por meio de forças externas, para facilitar um correto posicionamento da biela, que se situa de modo que a luva 19+29 entra no orifício 1006 grande da biela.

[0069] Uma vez que tenha sido posicionada a biela, os primeiros elementos 11 de posicionamento são levados para frente (isto é, para a biela), os fusos 111 entram nos orifícios de parafuso, e as superfícies 110 de contato se apoiam contra a peça de tampa da biela, de modo que a biela se desloca firmemente contra, e em contato com, a primeira peça 19 de luva; tanto os atuadores dos primeiros elementos de posicionamento (alojados nos primeiros carros 11Ά de posicionamento) como o atuador 25 tendem, portanto a deslocar a biela para a primeira peça 19 de luva. Isto gera uma pequena separação entre a superfície interior do orifício grande da biela, e a segunda peça 29 de luva.

[0070] Quando a cunha 33 de separação começa a avançar, a segunda peça 29 de luva é forçada a se mover para longe da primeira peça 19 de luva, para o pé da biela; o primeiro carro 21 em que a segunda peça 29 de luva está montada se moverá também. Se o pé da biela tivesse sido fixado ao primeiro carro 21, ocorreríam tensões na biela, uma vez que é impedido que a sua cabeça se mova por meio da primeira peça 19 de luva. No entanto, uma vez que o pino 23 esteja montado no segundo carro 22, que é flutuante com relação ao primeiro carro 21, a biela pode manter a sua posição original sem esforços substanciais, apesar deste movimento inicial do primeiro carro 21. Deste modo, estas tensões e esforços não são produzidos ou, pelo menos, são reduzidos substancialmente.

[0071] Uma vez que a segunda peça 29 de luva se apoia com a superfície interior do orifício grande da biela, ocorre a quebra da maneira normal, de acordo com entalhes ou similares, realizados previamente por meio de, por exemplo, laser, de maneira convencional. Após a quebra, a peça de corpo e a peça de tampa se separam, e a peça de corpo se afasta da peça de tampa devido ao movimento do primeiro carro 21.

[0072] A figura 5 ilustra esquematicamente o uso de um acionamento de prensa elétrica ao invés de um acionamento hidráulico usado convencionalmente. As vantagens que implica foram descritas anteriormente.

[0073] Para adaptar a máquina a diferentes classes de bielas que serão produzidas, pode ser necessário mudar a distância entre os primeiros elementos 11 de posicionamento, para adaptar esta distância à distância entre os orifícios de parafuso na extremidade de tampa da biela que será produzida, de modo que as peças 111 de fuso possam ser inseridas em ditos orifícios de parafuso ou, se os primeiros elementos de posicionamento não incluírem esta classe de peças de fuso, a superfície 110 de contato se apoiará contra a cabeça da biela em um ponto ou área desejada de dita cabeça. Para facilitar isto, os primeiros elementos 11 de posicionamento podem ser colocados em primeiros carros 11A de posicionamento que estão dispostos de maneira que podem ser deslocados lateralmente ao longo de guias 11F horizontais, como se mostra na figura 6. Estas guias 11F estão associadas a uma peça IA fixa da máquina, que pode ser fixada com relação a, por exemplo, a primeira parte 1 da máquina. Volantes manuais 11G estão montados em dita peça IA fixa para deslocar elementos 11C de bloqueio usados para bloquear os primeiros carros de posicionamento em posições selecionadas, cada uma de ditas posições selecionadas correspondente a uma posição predeterminada do correspondente primeiro elemento 11 de posicionamento. Portanto, situando os primeiros carros de posicionamento em uma posição específica selecionada, a máquina pode ser adaptada para fabricar uma classe específica de biela, que tem uma distância específica entre os orifícios de parafuso.

[0074] A figura 7 ilustra como um primeiro carro de posicionamento está dotado de uma pluralidade de aberturas 11B, distribuídas na direção vertical. Cada uma de ditas aberturas tem uma posição específica também na direção lateral ou horizontal (à primeira vista, pode parecer que as aberturas 11B estão todas na mesma posição ao longo do eixo horizontal, mas isto somente é devido ao fato de que as aberturas são substancialmente maiores que a diferença na sua posição na direção horizontal; a diferença entre as distancias dos orifícios de parafuso de diferentes bielas pode ser bastante pequena, de modo que o deslocamento lateral dos primeiros carros de posicionamento necessário para adaptar a máquina a diferentes classes de bielas com frequência não seja muito grande; no entanto, pode ser preferido o uso de aberturas 11B bastante grandes; por exemplo, pode ser preferido que todas as aberturas se sobreponham entre si em mais de 50 % quando se projetem — ortogonalmente— sobre o eixo horizontal, uma vez que isto pode facilitar a inserção do elemento de bloqueio quando se comuta de uma abertura à outra, tal como ficará claro a partir da presente explicação posterior).

[0075] Portanto, inserindo o elemento 11C de bloqueio em uma selecionada de ditas aberturas 11B, o carro 11A pode ser colocado em uma posição específica lateral/horizontal, correspondente a uma posição específica do primeiro elemento de posicionamento. A figura 8A mostra como o elemento 11C de bloqueio foi situado ao nível da segunda abertura 11B desde cima, e fazendo girar o volante manual 11G o elemento de bloqueio é introduzido nesta abertura, até a posição mostrada na figura 8B, na qual se ajusta perfeitamente em dita abertura 11B, bloqueando assim o carro 11A em uma determinada posição lateral selecionada.

[0076] Como pode ser visto nas figuras 8A e 8B, o elemento 11C de bloqueio tem uma extremidade cônica. A figura 7 ilustra como as aberturas 11B têm todas um tamanho de modo que se sobrepõem substancialmente quando se projetam sobre o eixo horizontal. Isto é, quando se desloca o elemento 11C de bloqueio na direção vertical para mudá-lo de ter sido inserido em uma destas aberturas a ser inserido em outra destas aberturas, a ponta do elemento de bloqueio estará em correspondência com a nova abertura, evitando deste modo a necessidade de deslocar "de maneira manual" o carro lateralmente para poder insertar a ponta na correspondente abertura. Agora, quando é feito girar o volante manual para introduzir o elemento de bloqueio na nova abertura, devido ao carácter biselado da extremidade e ao ajuste perfeito entre o elemento 11C de bloqueio e a abertura 11B quando o elemento de bloqueio está completamente inserido, o movimento de avance do elemento 11C de bloqueio deslocará o carro 11A lateralmente à sua posição desejada.

[0077] As figuras 9 e 10 ilustram uma guia 11H vertical para a estrutura 11D de união por meio da qual os elementos 11C de bloqueio correspondentes aos dois carros 11A são unidos entre si, junto com os seus volantes manuais 11G associados. Esta guia está montada na parte posterior da peça IA fixa da máquina, e inclui uma pluralidade de aberturas 11J, cada uma de ditas aberturas correspondente a uma das aberturas 11B nos carros 11A. Pode ser visto como as aberturas 11B nos carros 11A são visíveis desde a parte posterior através das ranhuras 111 através das quais penetram os elementos 11C de bloqueio (ver também as figuras 8A e 8B).

[0078] Na posição mostrada na figura 9, os elementos 11C de bloqueio estão associados às aberturas 11B mais inferiores dos dois carros 11Ά. Para mudar a máquina para a fabricação de uma biela que tem uma distância diferente entre os orifícios de parafuso na extremidade de tampa, por exemplo, a distância correspondente à segunda abertura 11B desde cima, o operador da máquina moverá em primeiro lugar os volantes manuais 11G para retirar os elementos 11C de bloqueio das aberturas 11B. Em seguida, o operador tirará dos meios 11E de bloqueio para trás, de modo que se extrai um pino correspondente das aberturas 11J mais inferiores. Em seguida, o operador levantará, por exemplo, de maneira manual, toda a disposição de bloqueio, incluindo a estrutura 11D de união, os volantes manuais 11G, e os elementos 11C de bloqueio associados, até que o pino (não mostrado) dos meios 11E de bloqueio alcance o nível da segunda abertura 11J desde cima, em que o operador deixará que o pino (tal como um pino pré-carregado de mola) se ajuste nesta abertura. Isto corresponde à posição da figura 8A. 0 operador pode agora simplesmente girar os volantes manuais para introduzir os elementos 11C de bloqueio nas segundas aberturas 11B desde cima, e durante esta inserção dos elementos de bloqueio nas aberturas 11B respectivas, os dois carros 11A se deslocam às suas novas posições, posicionando assim os primeiros elementos de posicionamento na posição correta para fabricar a nova classe de biela.

[0079] Naturalmente, a invenção pode ser implementada também em diferentes classes de máquinas, e em variantes da máquina explicada com referência às figuras 2A-10. Por exemplo, em algumas variantes, os posicionadores 24 adicionais são omitidos.

[0080] A figura 11 ilustra esquematicamente uma seção transversal da máquina de acordo com uma modalidade da invenção, com uma bíela 1000 que é disposta em uma posição para quebra, em que dita quebra se produz pelo deslocamento da cunha 33 de separação de modo que sejam separados os dois semímandris 31 e 32 de expansão, e por isso as peças da luva 19 e 29, como foi explicado anteriormente. A cunha 33 de separação é acionada por meio de uma prensa 4 elétrica que compreende um motor 400 elétrico, que tem um eixo 402 de saida orientado verticalmente, que, através de uma correia, cadeia ou outro meio de transmissão 403 adequado, aciona um eixo rosqueado ou fuso 401 orientado verticalmente de modo que este fuso gire ao redor do seu eixo vertical. É conectado um carro 412 a uma porca 404 rosqueada ou similar de modo que quando gire o fuso 401, o carro 412 seja acionado para cima ou para baixo, dependendo da direção de rotação do fuso 401. É conectado um primeiro elemento 410 de atuador ao carro de modo que se possa acionar entre uma primeira posição, mostrada na figura 12A e uma segunda posição, mostrada na figura 12C.

[0081] Por outro lado, a cunha 33 de separação está em uma parte da extremidade inferior de uma segunda parte 430 do atuador, tendo dita segunda parte do atuador uma zona 432 da extremidade superior contra a qual colisiona a primeira parte do atuador quando se move para baixo desde dita primeira posição a dita segunda posição, mais especificamente, quando alcança uma posição intermediária como se mostra na figura 12B.

[0082] A primeira parte 410 do atuador tem uma zona 411 da extremidade que é disposta para fazer contato com dita segunda parte do atuador quando a primeira parte 410 do atuador alcança dita posição intermediária quando procede desde dita primeira posição. Dita zona 411 da extremidade de dita primeira parte 410 do atuador é retida dentro de uma zona 431 de retenção de dita segunda parte do atuador, basicamente dentro de uma classe de estruturas de jaula que compreende elementos 431A verticais ou paredes e elementos 431B de retenção horizontais, dispostos para impedir que a zona 411 da extremidade de dita primeira parte 410 do atuador seja extraída de dita zona 431 de retenção. A zona de retenção é desenhada de modo que permita um movimento relativo entre dita primeira parte 410 do atuador e dita segunda parte do atuador, na direção vertical ou axial, em um grau que corresponde à distância entre dita primeira posição e dita posição intermediária.

[0083] Pode ser incluído um sensor 433 de pressão, por exemplo, como parte da segunda parte 430 do atuador. Este sensor de pressão pode ser usado para detectar variações na pressão exercida pela segunda parte do atuador, e esta informação pode ser transmitida a uma unidade de controle (não mostrada na figura 11) e ser usada para determinar, por exemplo, quando ocorre a primeira e a segunda fraturas e, por isso, para verificar que é realizado o processo de quebra na forma desejada, por exemplo, que o tempo entre as duas fraturas esteja dentro de um intervalo de tempo desejado.

[0084] Assim, como se mostra nas figuras 12A -12D, o processo de quebra de uma biela pode compreender as seguintes etapas: [0085] Na figura 11, a primeira parte do atuador 410 está na sua primeira ou mais elevada posição, também mostrada na figura 12A. Desde aqui, o motor 400 elétrico é ativado para girar o fuso 401 de modo que acione o carro 412 com a primeira parte 410 do atuador para baixo, acelerando-a até que alcance uma velocidade desejada. Devido à distância X entre as extremidades opostas 411 e 432 da primeira e segunda partes do atuador (veja-se a figura 11), durante esta etapa, a segunda parte do atuador não se desloca. Assim, a primeira extremidade 411 da primeira parte do atuador simplesmente se move para baixo dentro da estrutura 431 de retenção. Por isso, o motor pode acelerar a primeira parte do atuador sem que tenha que superar uma força devido ao deslocamento da cunha 33 de separação que forma parte da segunda parte 430 do atuador.

[0086] Na figura 12B, a primeira parte 410 do atuador foi acionada para baixo e acelerada até que alcance a posição intermediária, quando a sua extremidade 411 impacta sobre a extremidade 432 superior da segunda parte 430 do atuador. A partir desse momento, o motor 400 elétrico continua acionando a primeira parte 410 do atuador para baixo e, com ela, a segunda parte 430 do atuador, por meio do qual a cunha 33 de separação se desloca para baixo e separa os semimandris 31 e 32, para produzir a quebra da biela. A primeira parte do atuador é acionada para baixo até que alcance a segunda posição, ilustrada esquematicamente na figura 12C.

[0087] Depois da quebra, o motor elétrico é invertido para acionar a primeira parte 410 do atuador para cima. Depois do movimento para cima em uma distância X que corresponde à liberdade de movimento permitida pela zona 431 de retenção, a parte 411 da extremidade da primeira parte do atuador, que tem um diâmetro maior que a zona adjacente da primeira parte 410 do atuador, se apoia desde abaixo contra os elementos 431B de retenção horizontal (como se mostra na figura 12D), tirando desse modo da segunda parte 430 do atuador para cima, até que alcance sua posição inicial, mostrada na figura 12A. Neste estado, a cunha de separação foi retirada e devolvida à posição mostrada na figura 12A, e pode ser carregada uma nova biela dentro da máquina, pelo qual em seguida pode ser repetido o processo.

[0088] A figura 13 ilustra esquematicamente como se pode fazer funcionar o motor elétrico para primeiro acelerar a primeira parte do atuador, durante o intervalo A, até que alcance uma velocidade predeterminada. O motor elétrico é feito funcionar para manter a primeira parte do atuador que se move a dita velocidade predeterminada durante o intervalo B, e para desacelerar posteriormente o movimento durante um intervalo C adicional. Em uma modalidade preferida da invenção, a primeira parte do atuador começa a deslocar a segunda parte do atuador depois de que se tenha alcançado a velocidade predeterminada, e continua posteriormente a se mover substancialmente à velocidade predeterminada durante o intervalo D, durante o qual ocorre a expansão do elemento de expansão e a quebra da biela, com as duas fraturas. Foi encontrado que a modalidade da quebra completa em um intervalo em que a primeira e a segunda partes do atuador se movem a uma velocidade substancialmente constante ajuda a assegurar que os virabrequins posteriores são quebradas de uma forma muito similar, assegurando desse modo a repetitividade do processo.

[0089] A figura 14 ilustra esquematicamente os resultados do ensaio de uma máquina como foi descrito anteriormente, usando um servomotor como o motor 400 elétrico. üm primeiro gráfico 451 ilustra a velocidade teórica da primeira parte do atuador (o eixo vertical esquerdo indica a velocidade do motor, em voltas por minuto; esta velocidade é proporcional à velocidade com a qual a primeira parte do atuador se desloca na direção vertical); como se mostra por meio de dito gráfico, se desejava que a primeira parte do atuador primeiro acelerasse até alcançar uma velocidade predeterminada (de aproximadamente 600 mm/s, que na modalidade da invenção que se testou correspondia a uma velocidade de motor de aproximadamente 2700 rpm), à qual se deveria manter durante o processo de quebra, e posteriormente ocorre a desaceleração. Um segundo gráfico 452 ilustra a velocidade do motor tal como é medido durante o teste, e um terceiro gráfico 453 ilustra a corrente do motor (o eixo vertical do lado direito indica a corrente eficaz do motor em A) na figura 14 pode ser observado como não ocorreu nenhuma frenagem substancial da primeira parte do atuador durante o processo de quebra, isto é, o impulso da primeira parte do atuador e a força de acionamento do motor foram suficientes para realizar a quebra a uma velocidade substancialmente constante. O gráfico 453 de corrente mostra correntes elevadas do motor durante a aceleração (correspondentes ao intervalo A na figura 13) e desaceleração (correspondentes ao intervalo C na figura 13), e entre o meio há um pico curto de corrente correspondente ao momento em que ocorre a quebra. Está claro a partir deste gráfico que é possível, usando um servomotor adequadamente programado, manter a repetitividade. Neste teste, a amplitude total do deslocamento da primeira parte do atuador na direção vertical foi de aproximadamente 70 mm, e a velocidade predeterminada constante, de aproximadamente 600 mm/s, se manteve durante aproximadamente 38 mm, incluindo um intervalo antes e depois da quebra que ocorreu em aproximadamente 110 ms, em que pode ser observado o pico de corrente na figura 14. LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA: 1 primeira parte da máquina IA parte fixa da máquina, que pode ser fixada com relação a dita primeira parte da máquina 2 segunda parte da máquina 3 elemento expansivel 4 prensa elétrica 11 primeiros elementos de posicionamento 11A primeiros carros de posicionamento, que alojam, por exemplo, os atuadores dos primeiros elementos de posicionamento 11B primeiros meios de acoplamento, para fixar a posição lateral dos primeiros carros de posição; estes primeiros meios de acoplamento podem ser aberturas 11C segundos meios de acoplamento dispostos para interacionar com os primeiros meios de acoplamento para fixar a posição dos primeiros carros de posição; estes segundos meios de acoplamento podem compreender um elemento de bloqueio que será inserido em uma das aberturas 11 Destrutura de união 11E meios de bloqueio da estrutura de união 11F guias horizontais 11G volante manual para deslocar um elemento 11C de bloqueio 11Η guia vertical para a estrutura 11D de união 111 ranhuras 11J aberturas na guia 11H vertical 12 saídas de fluido nos primeiros elementos de posicionamento 13 saídas de fluido 19 primeira parte de luva 21 primeiro carro da segunda peça 22 segundo carro da segunda peça 23 segundo elemento de posicionamento 24 elementos de posicionamento adicionais 25 dispositivo de acionamento / atuador 26 batentes 29 segunda parte de luva 31, 32 semimandris de expansão 33 cunha de separação 110 superfície de contato 111 parte de fuso 190, 290 parafusos 400 motor elétrico 401 fuso 402 eixo de saída do motor elétrico 403 meio de transmissão tal como correia ou cadeia 404 porca 410 primeira parte do atuador da prensa elétrica 411 zona da extremidade da primeira parte do atuador 412 carro conectado ao fuso 430 segunda parte do atuador da prensa elétrica 431 zona de retenção 431A elementos verticais 431B elementos de retenção horizontais 432 zona da extremidade da segunda parte do atuador 433 sensor de pressão 451 gráfico da velocidade desejada 452 gráfico da velocidade medida 453 gráfico da corrente do motor 1000 biela 1001 corpo 1002 tampa 1003 pé 1004 haste 1005 orifício pequeno 1006 orifício grande 1007 parafusos 1008 junta entre corpo e tampa A etapa de aceleração B etapa com velocidade substancialmente constante, predeterminada C etapa de desaceleração/frenado D etapa de expansão e quebra X distância entre a primeira posição e a posição intermediária da primeira parte do atuador [0090] Neste texto, o termo "compreende" e as suas derivações (tais como "compreendendo", etc.) não deveríam ser entendidos em um sentido excludente, isto é, estes termos não deveríam ser interpretados como excludentes da possibilidade de que o descrito e definido possa incluir elementos, etapas, etc. adicionais.

[0091] Por outro lado, a invenção não se limita obviamente a a(s) modalidade(s) específica (s) descrita (s) no presente documento, mas que também abrange quaisquer variações que qualquer técnico no assunto possa considerar (por exemplo, com relação à escolha de materiais, dimensões, componentes, configuração, etc.), dentro do escopo geral da invenção tal como se define nas reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. MÁQUINA PARA A QUEBRA DE UMA BIELA QUE TEM UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PARTE (1001) DE CORPO E UMA PARTE (1002) DE TAMPA, dita máquina compreendendo: elementos de posicionamento para o posicionamento de dita biela em uma posição para quebra; um elemento (3) expansivel disposto para ser inserido em um orifício em dita cabeça da biela de modo que permita a divisão de dita biela (1000) em dita peça (1001) de corpo e dita peça (1002) de tampa por meio da expansão de dito elemento expansivel; e uma prensa elétrica (4) que compreende um motor (400) elétrico para a atuação do elemento expansivel. caracterizada por a prensa elétrica compreender uma primeira parte (410) do atuador disposta para ser acionada por dito motor (400) elétrico entre uma primeira posição (figura 12A) e uma segunda posição (figura 12C). por a máquina compreender adicionalmente uma segunda parte (430) do atuador disposta para ser acionada por meio de dita primeira parte (410) do atuador, entre uma posição não expandida ou inicial na qual não produz a expansão de dito elemento (3) expansivel, e uma posição expandida ou final na qual produz a expansão de dito elemento (3) expansivel; e por dita primeira parte (410) do atuador e dita segunda parte (430) do atuador serem dispostas de modo que quando a primeira parte do atuador é acionada pelo motor (400) elétrico desde dita primeira posição a dita segunda posição, (a) a primeira parte (410) do atuador ser acionada primeiro por meio do motor (400) elétrico desde dita primeira posição (figura 12A) a uma posição intermediária (figura 12B), sem deslocamento da segunda parte (430) do atuador, e (b) posteriormente a primeira parte (410) do atuador ser acionada adicionalmente por meio do motor (400) elétrico desde dita posição intermediária (figura 12B) a dita segunda posição (figura 12C), deslocando a segunda parte do atuador desde a posição não expandida à posição expandida.

2. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por dita primeira parte (410) do atuador e dita segunda parte (430) do atuador serem dispostas uma em relação a outra de modo que a primeira parte (410) do atuador possa ser deslocada axialmente com relação a dita segunda parte (430) do atuador em um grau que corresponde à distância (X) entre dita primeira posição e dita posição intermediária.

3. MÁQUINA, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por dita primeira parte do atuador e dita segunda parte do atuador serem dispostas de modo que uma de ditas partes (410) do atuador tenha uma zona (411) disposta dentro de uma zona (431) da outra parte (430) do atuador de modo que dita uma de ditas partes do atuador seja retida dentro de dita outra parte (430) do atuador e axialmente movivel com relação a dita outra parte do atuador em um grau que corresponde à distância (X) entre dita primeira posição e dita posição intermediária.

4. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por uma zona (411) da extremidade de dita primeira parte (410) do atuador ser retida dentro de uma zona (431) de retenção de dita segunda parte do atuador.

5. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por dita zona (411) da extremidade de dita primeira parte (410) do atuador pode ser deslocada, dentro de dita zona (431) de retenção de dita segunda parte (430) do atuador, uma distância que corresponde à distância (X) entre dita primeira posição e dita posição intermediária.

6. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por dita primeira parte (410) do atuador ser disposta para impactar sobre dita segunda parte (430) do atuador quando dita primeira parte (410) do atuador alcance dita posição intermediária desde dita primeira posição.

7. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por dita primeira parte (410) do atuador ser colocada acima da segunda parte (430) do atuador de modo que quando dita primeira parte (410) do atuador alcance dita posição intermediária desde dita primeira posição, uma zona (411) da extremidade de dita primeira parte do atuador impacta sobre uma zona (432) de dita segunda parte do atuador, aplicando assim um impulso para baixo sobre dita segunda parte do atuador.

8. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por dita primeira parte (410) do atuador ser disposta para ser deslocada na direção vertical entre dita primeira posição e dita segunda posição, por meio de um fuso (401) disposto para ser girado por meio de dito motor (400) elétrico, em que, preferentemente, dita primeira parte (410) do atuador é fixada a um carro (412) que é acoplado a dito fuso (401) de modo que o carro (412) seja deslocado verticalmente de acordo com a rotação do fuso (401) por meio do motor elétrico.

9. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por dito fuso ser disposto em paralelo com um eixo (402) de saida do motor elétrico, por meio do qual um meio de transmissão interconecta dito eixo (402) de saida e dito fuso (401) de modo que a rotação de dito eixo (402) de saida produza a rotação do fuso (401).

10. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por dito elemento expansivel compreender semimandris (31, 32) de expansão dispostos para serem separados por meio de um elemento (33) de cunha, compreendendo dita segunda parte (430) do atuador dito elemento (33) de cunha.

11. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por dito motor (400) elétrico e dita primeira parte (410) do atuador estarem dispostos de modo que dito motor (400) elétrico acelere primeiro dita primeira parte (410) do atuador até que alcance uma velocidade predeterminada, e posteriormente mantenha dita primeira parte (410) do atuador que se move substancialmente a dita velocidade predeterminada, a máquina estando configurada de modo que a quebra da biela por meio de uma primeira fratura e uma segunda fratura ocorra enquanto dita primeira parte (410) do atuador se move substancialmente a dita velocidade predeterminada.

12. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o motor elétrico ser um servomotor.

13. MÉTODO DE QUEBRA DE UMA BIELA DE CONEXÃO, QUE TEM UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PEÇA (1001) DE CORPO E UMA PEÇA (1002) DE TAMPA, usando uma máquina de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender as etapas de: o funcionamento do motor (400) elétrico para acelerar a primeira parte (410) do atuador enquanto desloca dita primeira parte do atuador desde dita primeira posição (figura 12A) a dita posição intermediária (figura 12B); posteriormente, um funcionamento adicional do motor (400) elétrico para acionar a primeira parte do atuador a dita segunda posição de modo que dita primeira parte (410) do atuador desloque dita segunda parte (430) do atuador desde a posição não expandida à posição expandida para expandir o elemento expansivel para romper a biela em dita peça de corpo e dita peça de tampa.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por dito motor (400) elétrico ser feito funcionar para acelerar (A) primeiro dita primeira parte (410) do atuador até que alcance uma velocidade predeterminada, e em que dito motor elétrico é feito funcionar posteriormente para manter dita primeira parte (410) do atuador que se move substancialmente a dita velocidade (B) predeterminada até depois da quebra da biela.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de fazer funcionar o motor elétrico para deslocar a primeira parte do atuador desde dita segunda posição de volta a dita primeira posição, usando dita primeira parte (410) do atuador para arrastar dita segunda parte (430) do atuador desde dita posição expandida a dita posição não expandida.

16. MÉTODO DE QUEBRA DE UMA BIELA QUE TENHA UM PÉ E UMA CABEÇA, EM UMA PEÇA (1001) DE CORPO E UMA PEÇA (1002) DE TAMPA, caracterizado por usar uma máquina que compreende: o posicionamento de elementos para o posicionamento de dita biela em uma posição para quebra; um elemento (3) expansivel disposto para ser inserido em um orifício em dita cabeça da biela de modo que permita a divisão de dita biela (1000) em dita peça (1001) de corpo e dita peça (1002) de tampa por meio da expansão de dito elemento expansivel; e uma prensa (4) elétrica que compreende um motor (400) elétrico para a atuação do elemento expansivel por meio do deslocamento de um atuador (410, 430) para expandir dito elemento expansivel, o método compreendendo as etapas de: o funcionamento do motor (400) elétrico para acelerar primeiro dito atuador (410, 430) até que alcance uma velocidade predeterminada, antes da expansão de dito elemento (3) expansivel, e manutenção posteriormente de dito atuador que se move substancialmente a dita velocidade predeterminada durante a expansão de dito elemento (3) expansivel até que a biela tenha sido quebrada em dita peça de corpo e dita peça de tampa.