BR112018017149B1 - Dispositivo para aplicação de material capaz de ser abradado - Google Patents
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Abstract
a invenção se refere a um dispositivo (11) para aplicação de material capaz de ser abradado, projetado para aplicar material capaz de ser abradado a uma superfície de um invólucro anular (1) de um motor de turbina, em que o invólucro se estende ao longo de um eixo longitudinal e o dispositivo (11) compreende um suporte (12, 13) equipado com primeiros meios de orientação (14) capazes de guiar o suporte (12, 13) em relação a um invólucro (1) em uma direção radial em relação ao eixo do invólucro, o suporte (12, 13) sendo equipado com segundos meios de orientação (16) capazes de guiar o suporte (12, 13) em relação ao invólucro (1) em uma direção axial, em que um rolo de aplicação (20) é montado em articulação em relação ao suporte (12, 13) na direção axial e meios de ajuste (22, 23) permitem o ajuste da posição do rolo (20) em relação aos primeiros meios de orientação (14), na direção radial.
Description
[001] A presente invenção se refere a um dispositivo para aplicar material capaz de ser abradado, projetado para aplicar material capaz de ser abradado a uma superfície de um invólucro de motor de turbina, por exemplo, uma superfície interna do referido invólucro.
[002] Como ilustrado na Figura 1, um motor de turbina, tal como um turboventilador de aeronave ou um c, compreende convencionalmente um invólucro de ventilador (1), uma parede substancialmente cilíndrica (2) da qual rodeia, em particular, as lâminas do ventilador.
[003] O invólucro (1) faz parte de uma nacela que envolve o motor do motor de turbina e dentro do qual gira um ventilador que gera um fluxo de ar secundário que flui entre a nacela e o motor e forma uma porção do impulso produzido pelo motor de turbina.
[004] O invólucro (1) inclui uma parede substancialmente cilíndrica (2) que compreende nas suas extremidades longitudinais flanges de fixação anulares (3, 4). O flange a jusante (4) é preso por meio do tipo parafuso e porca a um flange (não mostrado) de um invólucro intermediário e o flange a montante (3) é fixada por meio do tipo parafuso e porca a um flange (não mostrado) de uma máquina de admissão de ar na nacela. Os termos a montante e a jusante são definidos em relação ao fluxo de gás através do motor da turbina.
[005] A superfície interna de um invólucro de ventilador (2) compreende convencionalmente painéis isolantes acústicos anulares que cobrem a superfície cilíndrica interna da parede (2) e que estão presos à dita parede por qualquer meio apropriado. Os referidos painéis têm geralmente uma estrutura anular em forma alveolar, formada por células adjacentes, cujas faces interior e/ou exterior são cobertas por um revestimento, também conhecido como pele. Os referidos painéis são particularmente destinados a absorver as ondas sonoras geradas pelo ventilador do motor da turbina. Mais especificamente, o invólucro (1) compreende um painel a montante, localizado a montante das lâminas do ventilador, um painel mediano (5), localizado oposto às lâminas do ventilador, e um painel a jusante, localizado a jusante das lâminas do ventilador. O painel mediano (5) suporta uma camada (6) de material capaz de ser abradado contra o qual as extremidades radialmente externas das lâminas são destinadas a friccionar durante a operação.
[006] De modo a criar a camada (6) de material capaz de ser abradado, as porções (7) da pasta de material capaz de ser abradado na forma de bolas ou porções são dispostas manualmente na pele interna do painel mediano (5), como ilustrado na Figura 3, e na superfície interna radial da camada (6) de material capaz de ser abradado é criado manualmente por raspagem usando uma faca de forma. Mais especificamente, diferentes facas são utilizadas sucessivamente, de modo a realizar um ou mais passes de desbaste e pelo menos um passe de acabamento.
[007] No caso da forma de realização ilustrada na Figura 2, obtém-se uma camada (6) capaz de ser abradada, cuja superfície interna tem uma parte cilíndrica a montante (8), uma parte cilíndrica a jusante (9) com uma espessura superior à da parte a montante, e uma parte em tronco de cone (frustoconical) (10) conectando as partes a montante e a jusante.
[008] A camada (6) capaz de ser abradada é subsequentemente deixada secar ao ar de modo a endurecer e adquirir as características mecânicas necessárias.
[009] Um processo de fabricação desse tipo é longo, trabalhoso e caro. Além disso, as facas usadas para raspagem tendem a partir o material e a formar defeitos superficiais que subsequentemente requerem preenchimento. Durante esse preenchimento, o material capaz de ser abradado é adicionado novamente, e esta adição pode ter uma cor diferente daquela do material original. A superfície interna da camada capaz de ser abradada obtida após esse preenchimento apresenta defeitos estéticos neste caso.
[010] A invenção, mais particularmente, visa fornecer uma solução simples, eficiente e rentável para este problema.
[011] Para este propósito, ele fornece um dispositivo para aplicação de material capaz de ser abradado, projetado para aplicar material capaz de ser abradado a uma superfície de um invólucro anular de um motor de turbina, em que o invólucro se estende ao longo de um eixo longitudinal e o dispositivo compreende um suporte equipado com primeiros meios de orientação capazes de guiar o suporte em relação a um invólucro em uma direção radial em relação ao eixo do invólucro, o suporte sendo equipado com segundos meios de orientação capazes de guiar o suporte em relação ao invólucro em uma direção axial, em que um rolo de aplicação é montado em articulação em relação ao suporte na direção axial e os meios de ajuste permitem o ajuste da posição do rolo em relação aos primeiros meios de orientação, na direção radial.
[012] Tal dispositivo pode ser utilizado para distribuir, rapidamente e facilmente, material capaz de ser abradado na pele interior de um painel mediano de um invólucro de ventoinha, por exemplo. Para este fim, um dispositivo do tipo acima mencionado pode ser montado no invólucro de tal maneira que os primeiros meios de orientação tenham ligação radialmente, por exemplo, com a superfície radialmente interna do invólucro, e de tal maneira que os segundos meios de orientação tenham ligação axialmente, por exemplo, com um flange de extremidade do invólucro. Tudo o que é necessário neste caso é mover o dispositivo em relação ao invólucro para que o rolo se articule e repouse sobre o material capaz de ser abradado em forma de pasta; o rolo distribuindo, assim, o material maleável capaz de ser abradado na superfície correspondente, para obter o perfil desejado.
[013] Pode ser necessário passar o rolo sobre a pasta várias vezes para obter uma distribuição uniforme do material capaz de ser abradado.
[014] Os meios de ajuste podem permitir a execução de vários passes de desbaste, seguidos por um ou mais passes de acabamento. Neste caso, a posição do rolo em relação à superfície cilíndrica à qual o material capaz de ser abradado é aplicado, pode ser ajustada entre os passes usando os referidos meios de ajuste.
[015] Os primeiros meios de orientação podem compreender meios giratórios capazes de ter ligação com o invólucro na direção radial e capazes de se deslocar no referido invólucro.
[016] Além disso, os segundos meios de orientação podem compreender meios giratórios capazes de ter ligação com o invólucro na direção axial e capazes de se deslocar no referido invólucro.
[017] Isso reduz o atrito quando o dispositivo se move em relação ao invólucro, evitando qualquer dano ao invólucro e tornando o dispositivo fácil de operar.
[018] O suporte pode compreender uma primeira parte e uma segunda parte móvel na direção radial em relação à primeira parte, com o rolo sendo articuladamente montado na segunda parte do suporte e os primeiros meios de orientação e os segundos meios de orientação sendo montados na primeira parte do suporte.
[019] Neste caso, os meios de ajuste podem ser montados entre a primeira parte e a segunda parte do suporte e são projetados para ajustar a posição da segunda parte em relação à primeira parte, na direção radial.
[020] Os meios de ajuste podem, neste caso, compreender pelo menos um parafuso interagindo com pelo menos uma porca, com a articulação do parafuso em relação à porca causando movimento de translação da segunda parte em relação à primeira parte.
[021] Podem ser fornecidos meios de orientação translacional para guiar a segunda parte em relação à primeira parte, na direção radial. Tais meios de orientação podem, por exemplo, incluir pelo menos uma haste de orientação ou pelo menos um pino de orientação integral com uma das partes do suporte, com a haste ou o pino sendo montados para moverem, em translação, em um orifício ou anel de orientação da outra parte do suporte, por exemplo.
[022] O suporte pode compreender meios para segurar, por exemplo, pelo menos uma alça.
[023] Em particular, pelo menos uma alça pode ser orientada de modo a facilitar a aplicação dos primeiros meios de orientação em ligação com o invólucro, na direção radial, e pelo menos uma segunda alça pode ser orientada de modo a facilitar a aplicação dos segundos meios de orientação em ligação com o invólucro, na direção do eixo.
[024] O rolo pode compreender pelo menos duas partes capazes de girar independentemente uma da outra; por exemplo, pelo menos uma parte cilíndrica e pelo menos uma parte em tronco de cone.
[025] Por exemplo, o rolo pode compreender duas partes de extremidade cilíndricas de diferentes diâmetros e uma parte mediana em tronco de cone, sendo a superfície do rolo preferivelmente contínua de uma parte para a outra.
[026] O rolo pode também consistir em pelo menos duas partes com diferentes perfis e/ou, além disso, diferentes acabamentos superficiais.
[027] A construção do rolo em várias partes limita os fenômenos de deslizamento na interface entre o rolo e o material capaz de ser abradado, a fim de evitar o desprendimento ou rompimento do material capaz de ser abradado durante sua aplicação. Isto evita ter que preencher tais áreas desprendidas ou rompidas.
[028] A invenção também se refere a um método para aplicação de material capaz de ser abradado a um invólucro de motor de turbina, compreendendo os estágios que envolvem: - aplicar uma pasta de material capaz de ser abradado em uma superfície anular do invólucro; - montar um dispositivo, do tipo anteriormente mencionado, no invólucro de tal maneira que os primeiros meios de orientação tenham ligação radialmente com uma superfície anular do invólucro, por exemplo, uma superfície radialmente interna, e de tal modo que os segundos meios de orientação tenham ligação axialmente com uma superfície de apoio do invólucro, por exemplo, em um flange de extremidade do invólucro; - mover o dispositivo relativamente em relação ao invólucro de modo que o rolo se articule e repouse sobre o material capaz de ser abradado em forma de pasta; o rolo distribuindo, assim, o material maleável capaz de ser abradado em forma de pasta na superfície correspondente.
[029] Como indicado anteriormente, tal método pode compreender um ou mais passes de desbaste, seguidos por um ou mais passes de acabamento. Para este propósito, a posição radial do rolo em relação à superfície cilíndrica, à qual o material capaz de ser abradado é aplicado, pode ser ajustada entre os passes usando os meios de ajuste.
[030] De acordo com uma forma de realização alternativa, é possível prosseguir por seções angulares da superfície interna do invólucro. Assim, a pasta pode ser aplicada e o dispositivo acima mencionado pode ser movido sobre uma seção angular da superfície interna do invólucro, e o invólucro pode, subsequentemente, ser articulado em torno do seu eixo por um ângulo predeterminado, antes da aplicação da pasta e do dispositivo acima mencionado ser movido sobre uma nova seção angular da superfície interna do invólucro.
[031] O método também pode compreender um estágio de secagem do material, por exemplo, ao ar livre.
[032] O material capaz de ser abradado utilizado é, por exemplo, um material polimérico à base de resina epóxi que compreende contas ocas, por exemplo, contas de vidro ocas.
[033] A invenção será melhor compreendida e outros detalhes, características e vantagens da invenção aparecerão na leitura da seguinte descrição dada a título de exemplo não limitativo e com referência às figuras anexas, nas quais: - A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um invólucro do ventilador do motor de turbina que compreende uma camada de material capaz de ser abradado; - A Figura 2 é uma vista em corte transversal que ilustra uma seção do invólucro do ventilador na Figura 1; - A Figura 3 é uma vista esquemática detalhada ilustrando, em particular, a aplicação de porções de pasta de material capaz de ser abradado na superfície cilíndrica correspondente do invólucro do ventilador; - A Figura 4 é uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com a invenção; - A Figura 5 é uma vista frontal do dispositivo na Figura 4; - A Figura 6 representa o método de aplicação do material capaz de ser abradado de acordo com uma forma de realização da invenção, na qual o eixo do invólucro está orientado verticalmente; - A Figura 7 representa o método de aplicação do material capaz de ser abradado de acordo com uma forma de realização da invenção, na qual o eixo do invólucro está orientado horizontalmente; e - As Figuras 4 e 5 ilustram um dispositivo (11) para aplicação de material capaz de ser abradado, projetado para aplicar material capaz de ser abradado a uma superfície de um invólucro (1) de motor de turbina.
[034] O dispositivo (11) apresenta um suporte compreendendo uma primeira parte (12) e uma segunda parte (13). A primeira parte (12) tem, quando vista de frente, uma forma global em U compreendendo uma base (12a) da qual estendem-se duas ramificações (12b). A extremidade livre de cada ramificação (12b) tem duas pernas opostas (12c), cada perna (12c) carregando um rolo de corrida (14), os eixos de rotação (15) dos quais são paralelos à base (12a). A primeira parte (12) do suporte compreende ainda uma ramificação adicional (12d), que se estende a partir de uma extremidade lateral da base (12a) e se estende paralelamente às ramificações (12b). A extremidade livre da ramificação adicional (12d) tem duas pernas opostas (12e), cada uma transportando um rolo de corrida (16), o eixo de rotação (17) do qual é paralelo às ramificações (12b, 12d), isto é, perpendicular aos eixos de rotação (15) dos rolos de corrida (14).
[035] Duas alças para segurar (18) estão fixadas à base (12a) e uma alça (19) está fixada às pernas (12e) da ramificação adicional (12d).
[036] A segunda parte (13) do suporte é montada entre as ramificações (12b) da primeira parte (12), com a segunda parte (13) tendo uma forma global em U e compreendendo uma base (13a) com duas ramificações (13b) que se estendem em ambos os lados da mesma. Um rolo (20) está montado rotativamente em torno de um eixo (21) que se estende paralelamente aos eixos de rotação (15) dos rolos de corrida (14). As extremidades do eixo (21) estão engatadas nas ramificações (13b) da segunda parte (13), formando este último uma junta. O rolo (20) tem três partes constituintes (20a, 20b e 20c) capazes de girar independentemente umas das outras em volta do eixo (21). Em particular, o rolo (21) compreende duas partes cilíndricas (20a, 20b) de diâmetros diferentes, ligadas por uma parte mediana em tronco de cone (20c). A parte (20a) localizada perto da ramificação adicional (12d) é, por exemplo, menor em diâmetro do que a parte (20b). As diferentes partes (20a, 20b, 20c) são dimensionadas de modo a assegurar a continuidade da superfície do rolo (20).
[037] O suporte (12, 13) está equipado com meios de ajuste para ajustar a posição do rolo (20). Os referidos meios de ajuste compreendem um parafuso formado ou montado na base (13a) da segunda parte (13), por exemplo, e um parafuso (22) engatado em um pino na base (12a) da primeira parte (12). O parafuso (22) está equipado com uma cabeça para segurar (23). O parafuso (22) e a porca correspondente estão dispostos de tal modo que a rotação do parafuso (22) torna possível mudar a posição da segunda parte (13) em relação à primeira parte (12), ao longo do eixo do parafuso (22), isto é, ao longo de um eixo perpendicular ao eixo do rolo (20).
[038] De modo a guiar esse movimento de translação, o suporte (12, 13) pode ser equipado com hastes de orientação (24) dispostas lateralmente, por exemplo, em ambos os lados do parafuso (22) e da porca. Em particular, as hastes (24) podem ser fixadas à base (12a) da primeira parte (12) e ser engatadas em orifícios com uma seção correspondente ou em anéis de orientação da segunda parte (13).
[039] Do mesmo modo, a ferramenta pode permitir o ajuste na direção axial, por exemplo, entre as partes (12d) e (12b), também seria possível ter um meio de ajuste que tornaria possível adaptar a invenção a diferentes tamanhos de invólucros.
[040] Como mostrado na Figura 6, tal dispositivo (11) pode ser usado para formar a camada (6) de material capaz de ser abradado de um invólucro de ventilador (1) de um motor de turbina, tal como um motor turbo- propulsor de aeronave.
[041] No caso ilustrado na Figura 6, o ventilador (1) está disposto de modo a que o seu eixo se estenda verticalmente, sendo aplicado material capaz de ser abradado, em forma de pasta, por exemplo, nas porções (7), a uma área a ser coberta, por exemplo, na pele radialmente interior de um painel (5) do invólucro de ventilador (1). O material capaz de ser abradado utilizado é, por exemplo, um material polimérico à base de resina epóxi compreendendo contas ocas, por exemplo, contas de vidro ocas.
[042] O dispositivo (11) acima mencionado é subsequentemente disposto no invólucro (1) de tal modo que o rolo (20) se prolonga ao longo do eixo do invólucro (1), os rolos de corrida (16) repousam sobre um dos flanges de extremidade (3, 4) do invólucro (1) e os rolo de corrida (14) repousam sobre a superfície radialmente interna (2) do invólucro (1), axialmente em cada lado do painel (5) que suporta o material capaz de ser abradado.
[043] Os rolos de corrida (14, 16) são mantidos em contato com as áreas envolvidas do invólucro (1) pela pressão do operador nas alças (18, 19). As alças (18) são assim utilizadas para manter o dispositivo (11) radialmente na superfície interna (2) do invólucro (1) e a alça (19) é utilizada para segurar o dispositivo (11) axialmente no flange de extremidade correspondente (3, 4).
[044] O dispositivo (11) é subsequentemente movido em relação ao invólucro (2) sobre toda a periferia do invólucro (1) de modo a alisar o material capaz de ser abradado na forma de pasta e definir a camada (6) de material capaz de ser abradado. Durante este estágio, as diferentes partes (20a, 20b, 20c) do rolo (20) giram em torno do seu eixo (21) e pressionam ou repelem a pasta maleável. Deve-se notar que a construção do rolo (20) em várias partes (20a, 20b, 20c) limita os fenômenos de deslizamento na interface entre o rolo (20) e o material capaz de ser abradado, de modo a evitar o desprendimento ou rompimento do material capaz de ser abradado durante a sua aplicação.
[045] Um ou mais passes de desbaste seguidos por um ou mais passes de acabamento podem ser realizados sucessivamente. Para este propósito, a posição radial do rolo (20) em relação à superfície cilíndrica, à qual o material capaz de ser abradado é aplicado, pode ser ajustada entre os passes usando o parafuso de ajuste (23).
[046] Após os diferentes passes, a superfície interna radial da camada (6) de material capaz de ser abradado tem duas seções cilíndricas (8, 9) de diâmetros diferentes e uma seção em tronco de cone (10) que liga as duas seções cilíndricas (Figura 2).
[047] A camada (6) capaz de ser abradada é subsequentemente deixada secar ao ar de modo a endurecer e adquirir as características mecânicas necessárias.
[048] A Figura 7 ilustra uma forma de realização alternativa em que o invólucro (1) está posicionado de modo a que o seu eixo se estenda horizontalmente.
[049] A invenção proporciona assim um dispositivo e um método que permite a formação rápida e fácil da camada (6) de material capaz de ser abradado de um invólucro de ventilador (1) de um motor de turbina, por exemplo.
Claims (11)
1. DISPOSITIVO (11) PARA APLICAÇÃO DE MATERIAL CAPAZ DE SER ABRADADO, projetado para aplicar material capaz de ser abradado a uma superfície de um invólucro anular (1) de um motor de turbina, em que o invólucro se estende ao longo de um eixo longitudinal e o dispositivo (11) é caracterizado por compreender um suporte (12, 13) equipado com primeiros meios de orientação (14) capazes de guiar o suporte (12, 13) em relação a um invólucro (1) em uma direção radial em relação ao eixo do invólucro, o suporte (12, 13) sendo equipado com segundos meios de orientação (16) capazes de guiar o suporte (12, 13) em relação ao invólucro (1) na direção axial do invólucro, em que um rolo de aplicação (20) é montado em articulação em relação ao suporte (12 13) na direção axial e os meios de ajuste (22, 23) permitem o ajuste da posição do rolo (20) em relação aos primeiros meios de orientação (14), na direção radial, em que o dispositivo (11) é configurado para ser montado no invólucro (1) e se mover em relação a uma localização fixa do invólucro (1) durante a aplicação do material capaz de ser abradado.
2. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos primeiros meios de orientação compreenderem meios giratórios (14) capazes de ter ligação com o invólucro (1) na direção radial e capazes de se deslocar no invólucro (1).
3. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos segundos meios de orientação compreenderem meios giratórios (16) capazes de ter ligação com o invólucro (1) na direção axial e capazes de se deslocar no invólucro (1).
4. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo suporte compreender uma primeira parte (12) e uma segunda parte (13) móvel na direção radial em relação à primeira parte (12), com o rolo (20) sendo articuladamente montado na segunda parte (13) do suporte e os primeiros meios de orientação (14) e os segundos meios de orientação (16) sendo montados na primeira parte (13) do suporte.
5. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelos meios de ajuste (22, 23) serem montados entre a primeira parte (12) e a segunda parte (13) do suporte e serem projetados para ajustar a posição da segunda parte (13) em relação à primeira parte (12), na direção radial.
6. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos meios de ajuste compreenderem pelo menos um parafuso (22) interagindo com pelo menos uma porca, com a articulação do parafuso (22) em relação à porca causando movimento de translação da segunda parte (13) em relação à primeira parte (12).
7. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender meios de orientação translacional (24) para guiar a segunda parte (13) em relação à primeira parte (12), na direção radial.
8. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo suporte (13, 14) compreender meios para segurar.
9. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo rolo (20) compreender pelo menos duas partes (20a, 20b e 20c) capazes de girar independentemente uma da outra.
10. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos meios para segurar compreenderem uma alça (18, 19).
11. DISPOSITIVO (11), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelas as pelo menos duas partes (20a, 20b e 20c) capazes de girar independentemente uma da outra compreenderem pelo menos uma parte cilíndrica (20a, 20b) e pelo menos uma parte em tronco de cone (20c).
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