BR112020009188A2 - dispositivo de comutação com ao menos um elemento de comutação elétrico e um eixo de cames - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação com ao menos um elemento de comutação (7) ativado por um came de um eixo de cames (3). O dispositivo de comutação se caracteriza pelo fato de que o came é executado como came espacial (4), e o ao menos um elemento de comutação (7) para ajuste de um ponto de comutação é disposto deslocável essencialmente paralelo a um eixo do eixo de cames (3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSI- TIVO DE COMUTAÇÃO COM AO MENOS UM ELEMENTO DE CO- MUTAÇÃO ELÉTRICO E UM EIXO DE CAMES".

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de comuta- ção com ao menos um elemento de comutação ativado por um came de um eixo de cames. Especialmente se refere a invenção a um dispositivo de comutação, em que o eixo de cames está acoplado com uma ala- vanca ou um órgão de elevação semelhante a alavanca para ativação do dispositivo de comutação, por exemplo um comutador de desalinha- mento da correia.

[0002] Eixos de cames se encontram em grande número em acio- namentos de válvula de motores de combustão interna. É conhecido então o emprego de assim chamados cames espaciais, em que pela variação da posição do ponto de engate ativo da válvula sobre o came espacial paralelamente ao eixo do eixo de cames é influenciado o com- portamento de abertura e fechamento da válvula. Então ou o eixo de cames é deslocado ao longo de seu eixo ou são deslocados elementos intermediários como p.ex. alavanca de arraste ou de dobra.

[0003] Além disso, eixos de cames são muitas vezes empregados em dispositivos de comutação ativados por alavanca. Uma alavanca de ativação é então via de regra fixada sobre um eixo de comutação exe- cutado como eixo de cames, que apresenta cames pelos quais direta ou indiretamente um ou vários comutadores são ativados em função do ângulo de rotação do eixo. Um ajuste básico simples dos pontos de co- mutação é então realizado pelo instalador através do ângulo de fixação da alavanca sobre o eixo de cames.

[0004] Na publicação JP 5279855 B2 é descrito um dispositivo de comutação com um came de comutação, que apresenta uma parte de came exterior, que pode ser girada por uma rosca de ajuste, que engata em uma contra-rosca de uma parte de came interior, que é executada rígida relativamente ao eixo de cames ou em uma só peça com o mesmo. Desvantajosos são aqui sempre os componentes de trabalhosa montagem.

[0005] A publicação DE1241893 B descreve um dispositivo de co- mutação com um came de comutação distintamente escalonado pela periferia em direção axial de um eixo de cames para ativação de dois elementos de comutação por elementos de transmissão coaxialmente dispostos. A operação de comutação é feita por rotação e/ou desloca- mento axial do eixo de cames com elementos de comutação fixos. Os elementos de transmissão coaxialmente dispostos são aqui obrigatoria- mente necessários, uma ajustabilidade relativamente aos pontos de co- mutação não é descrita. Trata-se, ademais, de um dispositivo de comu- tação para limitação da função de um aparelho com uma lança, que é pivotável em torno de um eixo vertical e um horizontal, por exemplo um guindaste.

[0006] Conforme a publicação US 3,770,924 A, o ajuste de um ponto de comutação ocorre por dois elementos de uma alavanca de ar- raste disposta entre eixo de cames e elemento de comutação. Desvan- tajosos são aqui os componentes numerosos e de trabalhosa monta- gem.

[0007] O dispositivo de comutação descrito na publicação DE 6906848 U dispõe de uma possibilidade de ajuste com alojamento de comutador fechado que, no entanto, é de configuração trabalhosa e pro- penso a prender devido a uma guia deslizante curvada de um elemento do tipo segmento anular a ser ajustado.

[0008] Constitui assim objetivo da invenção prover um dispositivo de comutação com ajustabilidade simples dos pontos de comutação dos comutadores, que seja de operação segura, consista em poucos com- ponentes e seja de fácil montagem. Esse objetivo é alcançado por um dispositivo de comutação com as características da reivindicação inde- pendente. Configurações vantajosas e outras execuções são objeto das reivindicações dependentes.

[0009] Um dispositivo de comutação de acordo com a invenção se caracteriza pelo fato de que o came é executado como came espacial, e o ao menos um elemento de comutação para ajuste de um ponto de comutação é disposto deslocável essencialmente paralelo a um eixo do eixo de cames.

[0010] Em um came espacial, a seção transversal do came varia em direção axial do eixo de cames. Pela possibilidade de deslocamento do elemento de comutação pode o ponto de comutação, também chamado de eixo de comutação, do ao menos um elemento de comutação ser variado, na medida em que é alterada a posição do elemento de comu- tação ao longo do eixo do eixo de cames. O eixo de cames fica então vantajosamente fixo em sua posição axial. A solução descrita pode tam- bém ser implementada em dispositivos de comutação com vários ele- mentos de comutação, cuja posição então pode ser alterada individual- mente ou em conjunto.

[0011] Em uma configuração vantajosa do dispositivo de comuta- ção, o ao menos um elemento de comutação está montado ou execu- tado em uma só peça com um carro, que possibilita o deslocamento paralelamente ao eixo do eixo de cames. O carro é então guiado em direção axial, podendo, portanto, ser deslocado ao longo da direção axial do eixo de cames. Quando estão presentes ao menos dois ele- mentos de comutação, podem estar associados a distintos carros, para poderem ajustar pontos de comutação dos elementos de comutação in- dependentemente entre si.

[0012] Uma outra execução da solução prevê uma possibilidade de deslocamento fora de um alojamento alojando o eixo de cames e o ao menos um elemento de comutação. Isso é vantajoso quando deva poder ocorrer um ajuste ou reajuste dos pontos de comutação p.ex. também na operação do dispositivo de comutação, sem que o alojamento do dispositivo de comutação precise ser aberto.

[0013] Para tanto no alojamento podem estar dispostos meios de ajuste, por meio dos quais pode ocorrer o ajuste do ponto de comutação ou dos pontos de comutação de fora direta ou indiretamente. Em uma configuração, os meios de ajuste são um ou vários eixos de ajuste mon- tados no alojamento e guiados ao menos em uma extremidade por uma abertura de uma parede de alojamento, alinhados essencialmente pa- ralelos ao eixo do eixo de cames, providos respectivamente de uma rosca ou de um contorno semelhante a rosca. O contorno se encontra em engate com um correspondente contracontorno no respectivo carro, de modo que uma rotação do respectivo eixo de ajuste produz um des- locamento do carro associado.

[0014] Em uma outra configuração vantajosa do dispositivo de co- mutação, o ao menos um elemento de comutação é fixado por encaixe rápido de modo soltável após o ajuste do ponto de comutação. Isso pode ser alcançado, por exemplo, na medida em que o carro é execu- tado como carro de encaixe rápido, que possibilita o deslocamento es- sencialmente paralelamente ao eixo do eixo de cames e a fixação por encaixe rápido de modo soltável. O carro pode para tanto apresentar um elemento de encaixe rápido, que engata em um correspondente con- tracontorno. O elemento de encaixe rápido pode ser formado por uma endentação, que é designada a seguir como endentação de carro. Um ajuste dos pontos de comutação pode ocorrer de modo tão simples e eventualmente sem ferramenta por deslocamento do carro e encaixe rápido na posição de comutação desejada. Também pode ser previsto que o próprio carro possa ser montado sem ferramenta no dispositivo de comutação e removido do mesmo. Ainda preferencialmente, o carro pode ser executado em uma só peça, sendo que especialmente o ele- mento de encaixe rápido e o meio de condução são executados inte- grais com o mesmo.

[0015] Em uma outra execução vantajosa, o dispositivo de comuta- ção apresenta uma escala para leitura do ponto de comutação a ser esperado. A escala pode servir como auxiliar de ajuste para o ponto de comutação.

[0016] Modalidades da invenção podem ser empregadas vantajo- samente por exemplo em comutadores ativados a alavanca, especial- mente em comutadores de desvio de banda. Preferível então para ati- vação do comutador ativado a alavanca é então uma alavanca, especi- almente uma alavanca de rolete, acoplada à prova de rotação com o eixo de cames.

[0017] A invenção será mais detalhadamente explicada a seguir com base em exemplos de execução com auxílio de figuras. Mostram:

[0018] Fig. 1 um comutador de desvio de banda em um primeiro exemplo de execução da invenção sem possibilidade de ajuste por fora;

[0019] Fig. 2 um comutador de desvio de banda em um primeiro exemplo de execução da invenção com possibilidade de ajuste por fora;

[0020] Fig. 3 o eixo de cames empregado nos exemplos de execu- ção das figs. 1 e 2 juntamente com cames espaciais;

[0021] Fig. 4 um terceiro exemplo de execução de um comutador de desvio de banda;

[0022] Fig. 5 um corte por uma parte de uma placa deslizante e um carro de encaixe rápido do exemplo de execução da fig. 4;

[0023] Fig. 6 um carro de encaixe rápido do exemplo de execução da fig. 4;

[0024] Fig. 7 uma vista parcial da placa deslizante do exemplo de execução da fig. 4; e

[0025] Fig. 8 um corte por um carro de encaixe rápido do exemplo de execução da fig. 4.

[0026] Nas figuras são mostrados apenas os componentes relevan- tes para a invenção.

[0027] Outros componentes, que usualmente pertencem a um co- mutador de desvio de banda, como p.ex. tampa do alojamento, meca- nismos de encaixe rápido e recuperação, não estão representados para maior clareza.

[0028] Na fig. 1 está mostrado um comutador de desvio de banda 1 como exemplo de um dispositivo de comutação com um alojamento 2. Nele está montado giratório um eixo de cames 3 com um came espacial 4 retido fixo no mesmo ou executado em uma só peça com o mesmo. Com o eixo de cames 3 está unida uma alavanca de rolete 5, que ativa o eixo de cames 3 em direção de rotação contra a força de uma mola de recuperação 6.

[0029] Um ou vários elementos de comutação 7 estão dispostos com respectivamente um elemento de ativação 8 voltado para o eixo de cames 3 ao lado do eixo de cames. Nos elementos de comutação 7 aqui representados se trata, por exemplo de micro comutadores comuns, que apresentam ressaltos como elementos de ativação 8. Mas também são viáveis quaisquer outros tipos de elementos de comutação, por exemplo elementos de comutação operando sem contato ou abrangendo via de ativação, com quaisquer outros elementos de ativação, por exemplo res- saltos de rolos ou alavancas. Podem ser empregados elementos de co- mutação eletromecânicos ou também elementos de comutação basea- dos em semicondutores, como por exemplo sensores Hall.

[0030] Os elementos de comutação 7 estão dispostos p.ex. em car- ros 9, que por sua vez são retidos de maneira apropriada, aqui não re- presentada, em placas deslizantes 10 unidas com o alojamento, de tal maneira que são deslocáveis paralelamente ao eixo do eixo de cames 3 e podem ser fixados em qualquer ponto desejado. Possibilidades de retenção para isso apropriadas, não representadas na figura, são p.ex. uniões de aperto de parafuso.

[0031] O contorno do came espacial 4 é de tal maneira selecionado que pelo deslocamento do carro 9 com os elementos de comutação 7 pode ser ajustado à vontade o ângulo da alavanca de rolete 5, a seguir denominado ângulo de comutação, em que o respectivo elemento de ativação 8 é ativado pelo correspondente flanco de came 11 além do ponto de comutação do correspondente elemento de comutação 7 em uma ou outra direção. Como auxílio de ajuste o came espacial 4 pode ser provido para isso de uma escala 14, cujos valores são caracterizan- tes para os ângulos de comutação respectivamente daí resultantes.

[0032] A fig. 2 mostra um outro comutador de desvio de banda 1 como um segundo exemplo de execução de um dispositivo de comuta- ção. Iguais referências caracterizam nesse exemplo de execução ele- mentos iguais ou de ação igual como no primeiro exemplo de execução.

[0033] À diferença do primeiro exemplo de execução, apresenta o alojamento 3 do comutador de desvio de banda 1 da fig. 2 perfurações 12 para alojamento de um eixo de ajuste 13. Quanto ao eixo de ajuste 13, pode se tratar de uma haste de rosca, um eixo sem fim ou um ele- mento semelhante, apropriado para ajuste, que fica montado giratório no alojamento 2 de maneira apropriada e que pode ser ativado de fora em direção de rotação diretamente, por exemplo por uma manivela amoldada em uma só peça, ou por meio de um agente auxiliar, por exemplo, uma chave de parafuso. O movimento de rotação do eixo de ajuste 13 é transferido por sua rosca, eixo sem fim ou semelhantes ou o(s) carro(s) executado(s) como contrapeça(s), que em seguida podem ser deslocados em direção axial do eixo de cames 3. Com os carros 9 podem ser correspondentemente os elementos de comutação 7 levados a uma posição, em que são comutados para o desejado ângulo de co- mutação.

[0034] Na fig. 3 está representado separadamente o eixo de cames 3 dos comutadores de desvio de banda 1 das figs. 1 e 2 juntamente com cames espaciais 4. No exemplo aqui mostrado, flancos de cames 11 do came espacial 4 apresentam um curso, que corresponde a uma altera- ção do ângulo de comutação se estendendo linearmente entre as extre- midades da região de deslocamento. No âmbito da possibilidade de re- alização geométrica, no entanto, também é possível qualquer outro curso desejado dos flancos de cames 11. Também é possível ajustar por um curso da altura de came aqui não mostrado e, com isso, eleva- ção assim variável dos elementos de ativação, o comportamento de ação dos elementos de comutação. Devem ser considerados como exemplo igualmente os valores extremos de ângulo de comutação 15 representados aqui em uma escala 14. Além disso é possível, além dos valores extremos aqui representados, aplicar outros valores de ângulo de comutação ou selecionar uma outra forma apropriada da represen- tação de escala totalmente diferente.

[0035] Na fig. 4 está mostrado um outro exemplo de execução de um comutador de desvio de banda 1 com um eixo de cames 3 com ca- mes espaciais 4. Novamente referências iguais caracterizam nesse exemplo de execução elementos iguais ou de ação igual como nos dois primeiros exemplos de execução. Na estrutura básica, o terceiro exem- plo de execução coincide com os dois exemplos de execução anterio- res. Remete-se assim explicitamente à descrição dos primeiros dois exemplos de execução. Como eixo de cames 3 pode ser empregado igualmente aquele mostrado na fig. 3. A seguir se tratará especialmente das diferenças dos primeiros dois exemplos de execução.

[0036] No presente exemplo de execução os carros 9 são executa- dos deslocáveis como carros de encaixe rápido. São a seguir designa- dos também como carros de encaixe rápido 9. É evidente que também pode ser previsto que apenas um de ambos os carros 9 seja executado como um tal carro de encaixe rápido.

[0037] A fig. 5 mostra a disposição do carro de encaixe rápido 9 em uma placa deslizante 10. A placa deslizante 10 apresenta uma fenda de guia 19 bem como uma fenda de encaixe rápido 20 com uma endenta- ção, a seguir denominada endentação de placa 17, sendo que as fendas 19 e 20 se estendem essencialmente paralelas ao eixo do eixo de ca- mes 3. A fenda de encaixe rápido 9 é guiada por um elemento de guia 21 executado em forma de gancho em direção perpendicular à placa deslizante 10 bem como a uma das direções perpendiculares à fenda de guia 19 e paralelas à placa deslizante 10. Em sua extremidade con- traposta ao elemento de guia 21 o carro de encaixe rápido 9 é retido por um elemento de encaixe rápido 18 provido de uma endentação, a seguir denominada endentação de carro 16, que é executada em sua extremi- dade inferior em forma de gancho, em direção perpendicular à placa deslizante 10 bem como paralela à fenda de encaixe rápido 20. O carro de encaixe rápido 9 e com ele o correspondente elemento de comutação 7 podem ser deslocados paralelamente ao eixo de cames 3, na medida em que as endentações 16 e 17 são desengatadas com auxílio de um elemento de liberação 23. Por deslocamento do carro de encaixe rápido 9 é ajustado o ângulo de comutação para um valor desejado. Quando as endentações 16 e 17 engatam mutuamente, o carro de encaixe rá- pido 9 se encontra fixo em sua posição e o ângulo de comutação ajus- tado fica fixo.

[0038] Uma montagem do carro de encaixe rápido 9 na placa desli- zante 10 ocorre no exemplo mostrado de tal maneira que inicialmente o elemento de guia 21 é atravessado pela fenda de guia 19 e o carro de encaixe rápido 9 é em seguida de tal maneira deslocado perpendicular- mente ao eixo do eixo de cames que o elemento de guia 21 engata sob a placa deslizante 10. Em seguida, o elemento de encaixe rápido 18 é de tal maneira desviado por ativação do elemento de liberação 23 que a extremidade inferior do elemento de encaixe rápido 18, executado em forma de gancho, pode ser atravessada pela fenda de encaixe rápido 20 em um movimento do carro de encaixe rápido 9 pivotante em torno do elemento de guia 21 à maneira de dobradiça. Em seguida, o ele- mento de liberação 23 é liberado, com o que é encerrado o desvio do elemento de encaixe rápido 18, o elemento de encaixe rápido 18 engata sob a placa deslizante 10 bem como a endentação de carro 16 engata na endentação de placa 17.

[0039] A fig. 6 serve para a representação dos pinos de guia 22, que com carro de encaixe rápido 9 montado encostam no lado do carro de encaixe rápido 20 contraposto à endentação de placa 17 e guiam o carro de encaixe rápido na direção perpendicular à fenda de encaixe rápido 20, prosseguindo à endentação de placa 17 e paralelamente à placa deslizante 10 e, com isso, na outra direção perpendicular à fenda de guia 19 e paralela à placa deslizante 10.

[0040] A fig. 7 mostra uma vista parcial da placa deslizante 10 com a fenda de guia 19 e o carro de encaixe rápido 20 juntamente com en- dentação de placa 17. No estado montado do carro de encaixe rápido 9, a endentação de placa 17 coopera com a endentação de carro 16, um flanco de guia de fenda de guia 24 com o elemento de guia 21, um flanco de guia de fenda de encaixe rápido 25 com os pinos de guia 22, o elemento de encaixe 18 e o elemento de guia 21 com o lado inferior da placa deslizante 19 bem como o lado inferior do carro de encaixe rápido 9 de tal maneira que é alcançado essencialmente um posiciona- mento de união positiva do carro de encaixe rápido 9.

[0041] A fig. 8 mostra uma modalidade do carro de encaixe rápido 9 com o elemento de guia 21, o pino de guia 22 – aqui não visível – nem como o elemento de encaixe rápido 18. O elemento de encaixe rápido 18 apresenta a endentação de carro 16 bem como o elemento de libe-

ração 23. A execução em uma só peça, aqui mostrada, do carro de en- caixe rápido 9 é possibilitada pelo emprego de um material elástico de maneira apropriada, que de um lado apresenta uma resistência e rigidez totalmente suficiente, e de outro lado, com configuração apropriada da ligação do elemento de encaixe rápido 18, possibilita seu desvio elás- tico, de autorrecuperarão.

[0042] O técnico médio compreenderá que também são possíveis outros exemplos de execução da invenção, sem que seja abandonado o âmbito da presente invenção. São especialmente possíveis uma exe- cução em várias partes do carro de encaixe rápido bem como outras configurações e disposições de encaixe rápido e guia. Lista de referências 1 comutador de desvio de banda 2 alojamento 3 eixo de cames 4 came espacial 5 alavanca de roletes 6 mola de recuperação 7 elemento de comutação 8 elemento de ativação 9 carro (carro de encaixe rápido) 10 placa deslizante 11 flanco de cames 12 perfuração 13 eixo de ajuste 14 escala 15 valor extremo de ângulo de comutação 16 endentação de carro 17 endentação de placa 18 elemento de encaixe rápido

19 fenda de guia 20 fenda de encaixe rápido 21 elemento de guia 22 pino de guia 23 elemento de liberação 24 flanco de guia de fenda de guia 25 flanco de guia de fenda de encaixe rápido

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de comutação apresentando ao menos um ele- mento de comutação (7) ativado por um came de um eixo de cames (3), caracterizado pelo fato de que o came é executado como came espacial (4), e o ao menos um elemento de comutação (7) para ajuste de um ponto de comutação é disposto deslocável essencialmente paralelo a um eixo do eixo de cames (3).

2. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ao menos um elemento de comuta- ção (7) está montado ou executado em uma só peça com um carro (9), que possibilita o deslocamento paralelamente ao eixo do eixo de cames (3).

3. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 2, apresentando um alojamento (2), caracterizado pelo fato de que estão dispostos meios de ajuste, por meio dos quais pode ocorrer o ajuste do ponto de comutação de fora, direta ou indiretamente.

4. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os meios de ajuste são um ou vários eixos de ajuste (13) montados no alojamento (2) e guiados ao menos em uma extremidade por uma abertura de uma parede de alojamento (2), alinhados essencialmente paralelos ao eixo do eixo de cames (3), providos respectivamente de uma rosca ou de um contorno semelhante a rosca, sendo que o contorno se encontra em engate com um corres- pondente contracontorno no respectivo carro (9), e sendo que uma ro- tação do respectivo eixo de ajuste (13) produz um deslocamento do carro associado.

5. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ao menos um elemento de comuta- ção (7) é fixado por encaixe rápido de modo soltável após o ajuste do ponto de comutação.

6. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o carro (9) é executado como carro de encaixe rápido, que possibilita o deslocamento essencialmente parale- lamente ao eixo do eixo de cames (3) e a fixação por encaixe rápido de modo soltável.

7. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o carro pode ser montado sem ferra- menta no dispositivo de comutação e removido do mesmo.

8. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o carro (9) apresenta um elemento de encaixe rápido (18), que apresenta uma endentação de carro (16), que engata em uma endentação de placa (17).

9. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o carro (9) é executado em uma só peça.

10. Dispositivo de comutação de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a liberação do engate e o deslocamento do elemento de comutação (7) podem ocorrer sem ferramenta.

11. Dispositivo de comutação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 , caracterizado pelo fato de que apresenta escala (14) para leitura do ponto de comutação a ser esperado.

12. Dispositivo de comutação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que apresenta uma alavanca, que para ativação está acoplada à prova de rotação com o eixo de cames (3).

13. Dispositivo de comutação de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a alavanca é uma alavanca de rolete (5).

14. Dispositivo de comutação de acordo com reivindicação

12 ou 13, caracterizado pelo fato de que é executado como comutador de desvio de banda (1).