BR112019027145B1 - Fixador de carregamento de torno para suportar barras e carregador de barra relacionado para tornos - Google Patents

Abstract

Um fixador de carregamento de torno (1) para suportar barras (A) que compreende um corpo principal (2) fornecido com um eixo (3) para acoplar em uma montagem rotativa, que é substancialmente afilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade (4) na extremidade oposta; a cavidade (4) acomoda, com uma folga axial predefinida, uma bucha (5), feita de material que é pelo menos parcialmente polimérico, que tem um canal axial (6) tendo um diâmetro que é substancialmente complementar ao diâmetro da barra (A) a ser suportada; o canal axial (6), na configuração para uso, acomoda uma porção de uma barra (A).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um fixador de carregamento de torno para suportar barras a serem usinadas e também a um carregador de barras relacionado para tornos (fornecido com o fixador de acordo com a invenção).

[0002] A usinagem totalmente automatizada de matérias primas é usada agora para fornecer um número considerável de peças mecânicas.

[0003] Em particular, é conhecido o uso de tornos automáticos que executam usinagens em sequência nas barras que são alimentadas.

[0004] Obviamente, a automação do ciclo de usinagem completo depende do abastecimento correto e contínuo de barras; por esse motivo, carregadores de barras são normalmente usados que são projetados para abastecer as barras a serem usinadas para um torno, ao qual são acoplados.

[0005] Evidentemente, esses carregadores devem abastecer ao torno as barras, nas quais as usinagens devem ser realizadas, de tal modo que possam girar integralmente com o mandril do torno, mantendo o alinhamento ideal das mesmas e evitando qualquer flexão (que poderia disparar fenômenos vibracionais que são prejudiciais para a qualidade das usinagens e para o próprio torno).

[0006] É sabido recorrer a fixadores projetados para reter as barras, fornecidos com meios de fixação de barra constituindo pelo menos duas mandíbulas (ou garras) que podem ser movidas mutuamente mais próximas até que a barra seja retida.

[0007] Esse tipo de fixador tem a desvantagem principal de versatilidade reduzida, uma vez que cada um é adequado para guiar somente barras de uma faixa predefinida e muito limitada de diâmetros.

[0008] Além disso, as tensões mecânicas às quais os fixadores tradicionais são submetidos tornam os mesmos sujeitos a desgaste e a quebras acidentais que acarretam operações de manutenção frequentes.

[0009] Deve ser também observado que fixadores tradicionais, em barras tendo diâmetros menores, não permitem travamento ótimo, com possibilidade consequente de vibrações e flexão da barra (que, sendo fina, também é particularmente delicada a partir desse ponto de vista).

[0010] O objetivo da presente invenção é resolver os problemas descritos acima, por propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que seja particularmente versátil.

[0011] Compreendido nessa finalidade, um objetivo da invenção é propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que é adequado para suportar e centrar barras de diâmetro estreito também.

[0012] Outro objetivo da invenção é propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que é escassamente sujeito a vibrações.

[0013] Outro objetivo da invenção é propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que é adequado para limitar o risco de flexão das ditas barras.

[0014] Outro objetivo da invenção é propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que seja pouco sujeito a desgaste.

[0015] Outro objetivo da invenção é propor um fixador de carregamento de torno para suportar barras que exija pouca manutenção.

[0016] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um fixador de carregamento de torno para suportar barras que seja relativamente simples para fornecer em prática e seja seguro em aplicação.

[0017] Essa finalidade e esses objetivos, bem como outros que tornar-se-ão mais evidentes a seguir, são obtidos por um fixador de carregamento de torno para suportar barras, caracterizado pelo fato de compreender um corpo principal fornecido com um eixo para acoplar em uma montagem rotativa do carregador, que é substancialmente afunilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade na extremidade oposta, dita cavidade acomodando, com uma folga axial predefinida, uma bucha, feita de material que é pelo menos parcialmente polimérico, que tenha um canal axial tendo um diâmetro que é substancialmente complementar ao diâmetro da barra a ser suportada, dito canal axial, na configuração para uso, acomodando uma porção de uma barra.

[0018] Essa finalidade e esses objetivos são também obtidos por meio de um carregador de barra para tornos do tipo compreendendo uma montagem rotativa para o suporte rotativo de um fixador para suportar pelo menos uma barra a ser usinada, caracterizado pelo fato de que o fixador compreende um corpo principal fornecido com um eixo para acoplamento a montagem rotativa que é substancialmente afilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade na extremidade oposta, dita cavidade acomodando, com uma folga axial predefinida, uma bucha, feita de material pelo menos parcialmente polimérico, que tem um canal axial tendo um diâmetro que é substancialmente complementar ao diâmetro da barra a ser suportada, dito canal axial, na configuração para uso, acomodando uma porção de uma barra.

[0019] Características e vantagens adicionais da invenção tornar-se-ão mais bem evidentes a partir da descrição de uma modalidade preferida, porém não exclusiva do fixador de carregamento de torno para suportar barras e do carregador de barra relacionado para tornos de acordo com a invenção, ilustrado por meio de exemplo não limitador nos desenhos em anexo, em que:

[0020] A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma primeira versão de um fixador de carregamento de torno para suportar barras de acordo com a invenção;

[0021] A figura 2 é uma vista em seção, tomada ao longo de um plano axial, do fixador da figura 1;

[0022] A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida de uma segunda versão de um fixador de carregamento de torno para suportar barras de acordo com a invenção;

[0023] A figura 4 é uma vista em seção, tomada ao longo de um plano axial, do fixador da figura 3.

[0024] Com referência específica às figuras acima, o numeral de referência 1 designa em geral um fixador de carregamento de torno para suportar barras.

[0025] O fixador 1 compreende um corpo principal 2 fornecido com um eixo 3, para acoplar em uma montagem rotativa do carregador, que é substancialmente afilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade 4 na extremidade oposta.

[0026] Uma bucha 5 é acomodada no dentro da cavidade 4, com uma folga axial predefinida, é feita de material pelo menos parcialmente polimérico, e tem um canal axial 6 cujo diâmetro é substancialmente complementar ao diâmetro da barra A a ser suportada.

[0027] Quando o fixador 1 está na configuração para uso no dentro do carregador respectivo, o canal axial 6 acomoda uma porção de uma barra A (acomodação substancialmente sem folga).

[0028] A bucha 5 pode ser feita preferivelmente de material deformável, para amortecer as vibrações da barra A durante sua rotação. O material deformável usado (por exemplo do tipo polimérico ou elastomérico ou de silicone) tem um coeficiente de fricção, com relação à barra A que é suportada, que é adequado para gerar uma força axial (com relação ao eixo da barra A) adequado para recuperar a porção final da barra A.

[0029] Para fornecer a bucha 5 é possível escolher materiais poliméricos de um tipo e formato diferentes (por exemplo, também espumas e emulsões), elastômeros e materiais compósitos (que têm uma matriz pelo menos parcialmente deformável).

[0030] É possível dispor opcionalmente e vantajosamente entre a bucha 5 e a cavidade 4 elementos anti-fricção (em outras palavras, anti-fricção, auto lubrificante ou, em geral, feito de um material com um coeficiente de esfregar de fricção superficial baixa) com folga radial geral reduzida.

[0031] De acordo com uma primeira solução construtiva possível, o elemento anti-fricção pode compreender validamente pelo menos uma manga 7 feita de material auto lubrificante acomodado na bucha 5.

[0032] Nesse caso, a manga 7 é acoplada estavelmente à superfície externa da bucha 5 e pode girar livremente, integralmente com a bucha 5, no dentro da cavidade 4.

[0033] A bucha 5 pode compreender segmentos 8 tendo um diâmetro externo reduzido, nos quais mangas respectivas 7 são encaixadas: o acabamento superficial dos segmentos 8 pode ser fornecido para facilitar um acoplamento estável e rígido à manga 7 que será associado ao mesmo.

[0034] A manga 7 pode ser feita de material auto lubrificante do tipo de poliamidas (essa família incluindo alguns materiais com um coeficiente de fricção extremamente baixo), politetrafluoroetileno, materiais poliméricos compreendendo PEEK, polímeros com a adição de óleos de silicone, ceras, óleos minerais e cargas minerais, ligas metálicas anti-fricção, compósitos anti-fricção e materiais sinterizados.

[0035] A rotação da bucha 5 dentro da cavidade 4 é, portanto, substancialmente livre (pouco sujeito à fricção) em virtude da presença das mangas 7, que deslizam na superfície interna da cavidade com baixo coeficiente de fricção.

[0036] Como alternativa ao uso das mangas 7, é possível usar como elemento anti-fricção pelo menos um rolamento 9 que é acomodado, mesmo indiretamente, sobre a bucha 5.

[0037] O rolamento 9 é preferivelmente do tipo rolo, cilindro, esfera e similar.

[0038] As figuras em anexo mostram um fixador 1 fornecido com rolamentos de rolos 9 que obtêm perfeitamente a finalidade e objetivos pretendidos.

[0039] Além disso, é especificado que um corpo tubular rígido 10 é interposto entre a bucha 5 e pelo menos um rolamento 9.

[0040] A bucha 5 é desse modo acomodada no duto 11 que é interno ao corpo tubular 10 (com folga axial para permitir um leve deslizamento axial do mesmo dentro da cavidade 4) e pelo menos um rolamento 9 é por sua vez vantajosamente encaixado sobre a superfície externa do corpo tubular 10: a rigidez do corpo tubular 10 assegura o posicionamento correto do rolamento 9 para manter o alinhamento dos rolos e seu rolamento consequente com fricção muito baixa, sem risco de emperramento.

[0041] Além disso, é especificado que a bucha 5 tem uma superfície externa que é complementar à superfície interna do duto interno 11 do corpo tubular 10.

[0042] Protrusões respectivas 12 e assentos 13 estão presentes na bucha 5 e no duto interno 11 e combinam na configuração de acoplamento para eliminar movimentos rotacionais relativos, em qualquer caso permitindo movimentos de translação em uma direção axial (com referência ao eixo da barra A sendo usinada).

[0043] Na frente terminal da cavidade 4 há um anel de contato 14 para travar a bucha 5 dentro da cavidade 4.

[0044] O anel de contato 14 pode ser um anel de parada feito de aço elástico, cuja circunferência não é completa e nas duas extremidades do qual há furos para a inserção de uma ferramenta do tipo Seeger.

[0045] Uma folga axial igual á diferença entre uma primeira distância, definida entre a superfície interna do anel de contato 14 e a superfície extrema 15 da cavidade 4, e o comprimento da bucha 5 é definida entre a bucha 5 e a cavidade 4.

[0046] É importante especificar que a superfície externa do corpo principal 2, na parte do mesmo dentro da qual a cavidade 4 é formada, pode ser favoravelmente moldada para aumentar a área de radiação para maior dissipação de calor.

[0047] Em particular, é observado nas figuras em anexo que a superfície é substancialmente fornecida de aletas, de modo a dissipar facilmente o calor gerado pela fricção das mangas 7 ou pela rolagem dos rolos dos rolamentos 9.

[0048] A presente invenção estende sua proteção também a um carregador de barras A para tornos, que compreende uma montagem rotativa para o suporte rotativo de um fixador de suporte 1, que por sua vez compreende um corpo principal 2 fornecido com um eixo 3 para acoplamento a montagem rotativa, que afila substancialmente em uma de suas extremidade e com uma cavidade 4 na extremidade oposta.

[0049] Uma bucha 5 é convenientemente acomodada dentro da cavidade 4 do fixador 1, com uma folga axial predefinida, é feita de material pelo menos parcialmente polimérico, e tem um canal axial 6 cujo diâmetro é substancialmente complementar ao diâmetro da barra A a ser suportado.

[0050] O canal axial 6, na configuração para uso, acomoda uma porção da barra A.

[0051] Vantajosamente, a presente invenção resolve os problemas descritos anteriormente, propondo um fixador de carregamento de torno 1 para suportar barras A que é particularmente versátil.

[0052] Convenientemente, o fixador 1 é adequado para suportar e centrar também barras A tendo um diâmetro pequeno.

[0053] Favoravelmente, o fixador 1 é pouco submetido a vibrações, que em qualquer caso são amortecidas pela resposta de tensão específica da bucha 5 (amortecimento elástico, assegurado pelo uso de material polimérico e pela presença de uma folga axial que permite que a bucha gire de acordo com um curso predefinido dentro da cavidade 4).

[0054] Positivamente, o fixador 1 de acordo com a invenção é adequado para limitar o risco de flexionar as barras (devido ao amortecimento elástico induzido pelo mesmo na barra A e em virtude da folga axial que está presente com relação à cavidade 4).

[0055] Efetivamente, o fixador 1 é pouco submetido a desgaste (isso em particular em virtude dos materiais específicos usados para fornecer a bucha 5 e em virtude da adoção de mangas 7 feitas de material anti-fricção e/ou rolamentos 9).

[0056] Vantajosamente, o fixador 1 requer manutenção limitada.

[0057] De modo válido, o fixador 1 de acordo com a invenção é relativamente simples de fornecer na prática e tem custos modestos: essas características fornecem ao fixador 1, de acordo com a invenção, uma inovação de aplicação assegurada.

[0058] A invenção desse modo concebida é suscetível de inúmeras modificações e variações, todas as quais estão compreendidas no escopo das reivindicações apensas; todos os detalhes podem ser adicionalmente substituídos com outros elementos tecnicamente equivalentes.

[0059] Nas modalidades exemplificadoras mostradas, características individuais, dadas em relação a exemplos específicos, podem na realidade ser trocadas com outras características diferentes que existem em outras modalidades exemplificadoras.

[0060] Na prática, os materiais usados, bem como as dimensões, podem ser quaisquer de acordo com as exigências e estado da técnica.

[0061] Onde aspectos técnicos mencionados em qualquer reivindicação são seguidos por sinais de referência, esses sinais de referência foram incluídos para a finalidade exclusiva de aumentar a inteligibilidade das reivindicações e, por conseguinte, tais sinais de referência não têm nenhum efeito limitador sobre a interpretação de cada elemento identificado por meio de exemplo por tais sinais de referência.

Claims (10)

1. Fixador de carregamento de torno para suportar barras (A), caracterizado pelo fato de que compreende um corpo principal (2) fornecido com um eixo (3) para acoplar em uma montagem rotativa, que é afilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade (4) na extremidade oposta, dita cavidade (4) acomodando, com uma folga axial predefinida, uma bucha (5), feita de material que é pelo menos parcialmente polimérico, que tem um canal axial (6) tendo um diâmetro que é complementar ao diâmetro da barra (A) a ser suportada, dito canal axial (6), na configuração para uso, acomodando uma porção de uma barra (A).

2. Fixador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que elementos anti-fricção com folga radial geral reduzida são interpostos entre dita bucha (5) e dita cavidade (4).

3. Fixador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito elemento anti-fricção compreende pelo menos uma manga (7) feita de material auto lubrificante que é acomodado na dita bucha (5), dita manga (7) sendo acoplada estavelmente à superfície externa da dita bucha (5) e sendo capaz de girar livremente integralmente com dita bucha (5) dentro da dita cavidade (4).

4. Fixador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que dito elemento anti-fricção compreende pelo menos um rolamento (9) que é acomodado, mesmo indiretamente, sobre dita bucha (5).

5. Fixador, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que dito rolamento (9) é preferivelmente do tipo rolo, cilindro, esfera e similar.

6. Fixador, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que um corpo tubular rígido (10) é interposto entre dita bucha (5) e dito pelo menos um rolamento (9), dita bucha (5) sendo acomodada no duto (11) que é interno ao dito corpo tubular (10) e dito pelo menos um rolamento (9) sendo encaixado na superfície externa de dito corpo tubular (10).

7. Fixador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que dita bucha (5) tem uma superfície externa que é complementar com relação à superfície interna do duto interno (11) de dito corpo tubular (10), protrusões respectivas (12) e assentos (13) combinando na configuração de acoplamento para eliminar movimentos relativos.

8. Fixador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que na frente terminal de dita cavidade (4) há um anel de contato (14) para o travamento de dita bucha (5) dentro de dita cavidade (4) com uma folga axial que é igual à diferença entre uma primeira distância, definida entre a superfície interna de dito anel de contato (14) e a superfície terminal (15) de dita cavidade (4), e o comprimento de dita bucha (5).

9. Fixador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a superfície externa de dito corpo principal (2), na parte do mesmo dentro da qual dita cavidade (4) é formada, é moldada de modo a aumentar a área de radiação para maior dissipação de calor.

10. Carregador de barra de torno do tipo compreendendo uma montagem rotativa para o suporte rotativo de um fixador (1) para suportar pelo menos uma barra (A) a ser usinada, caracterizado pelo fato de que dito fixador (1) compreende um corpo principal (2) fornecido com um eixo (3) para acoplamento à montagem rotativa, que é afilado em uma de suas extremidades, e com uma cavidade (4) na extremidade oposta, dita cavidade (4) acomodando, com uma folga axial predefinida, uma bucha (5), feita de material pelo menos parcialmente polimérico, que tem um canal axial (6) tendo um diâmetro que é complementar ao diâmetro da barra (A) a ser suportada, dito canal axial (6), na configuração para uso, acomodando uma porção de uma barra (A).