BR112020011800A2

BR112020011800A2 - sapata de pressão

Info

Publication number: BR112020011800A2
Application number: BR112020011800-1A
Authority: BR
Inventors: Thomas Schmitz; Dieter Laubl
Original assignee: Thielenhaus Technologies Gmbh
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-11-17
Also published as: US20210187688A1; WO2019115323A1; DE112018006359A5

Abstract

A invenção se refere a uma sapata de pressão (1) para pressionar uma cinta de acabamento nas superfícies de uma peça de trabalho rotativa, com - um suporte (2), - uma superfície de pressão radial (3) para pressionar uma cinta de acabamento em uma superfície circunferencial da peça de trabalho e - superfícies de pressão axiais (4) para pressionar a cinta de acabamento contra superfícies de mordente que delimitam superfícies circunferenciais, da peça de trabalho, em que pelo menos uma superfície de pressão axial (4) é formada por pelo menos um elemento de pressão axial (5) e pelo menos um elemento de pressão axial (5) é móvel pelo menos por segmentos, pelo menos na direção axial (9) em relação ao suporte (2).

Description

“SAPATA DE PRESSÃO”

A presente invenção SE refere a uma sapata de pressão para pressionar a cinta de acabamento em superfícies de uma peça de trabalho rotativa, com um suporte, com uma superfície de pressão radial para pressionar a cinta de acabamento contra uma superfície circunferencial da peça de trabalho e com superfícies de pressão axiais para pressionar a cinta de acabamento contra superfícies de mordente alinhadas axialmente, que delimitam a superfície circunferencial da peça de trabalho, em que pelo menos uma superfície de pressão axial é formada por pelo menos um elemento de pressão axial e pelo menos um elemento de pressão axial é móvel em uma direção axial, pelo menos em segmentos com relação ao suporte.

Uma sapata de pressão com as características acima mencionadas é conhecida no documento EP 0 802 017 B1. Com uma sapata de pressão desse tipo, a cinta de acabamento deve ser pressionada não apenas contra a superfície circunferencial de um mancal de eixo de manivela, mas também contra as superfícies de mordente que limitam a superfície circunferencial do mancal de manivela na direção axial da peça de trabalho.

Uma vez que a sapata de pressão e a peça de trabalho em formato ondulado executam um movimento relativo oscilante na direção axial da peça de trabalho em formato ondulado, uma em relação à outra, durante a operação de acabamento, o documento EP 0 802 017 B1 propõe que os dispositivos de ajuste sejam formados no suporte da sapata de pressão, que seguem os movimentos de oscilação.

Apesar dos dispositivos de ajuste acionados pneumaticamente ou hidraulicamente, em particular, não é possível garantir que a cinta de acabamento seja pressionada uniformemente contra as superfícies de mordente opostas, o tempo todo, e que um desbaste semelhante ocorra tanto nas superfícies de mordente quanto na superfície circunferencial.

Além disso, um elemento de ajuste mecânico é proposto em uma forma de concretização, na qual os elementos de pressão axiais referidos como elementos deslizantes são movidos na direção axial da peça de trabalho, devido ao acoplamento por mola, de modo que não seja possível um ajuste direcionado das forças de pressão axiais nas superfícies de mordente.

O objetivo da presente invenção é, portanto, eliminar as desvantagens descritas com referência ao estado da técnica e, em particular, fornecer uma sapata de pressão com a qual a superfície circunferencila e a superfícies de mordente circunferencial que delimitam a superfície circunferencial, possam ser usinadas com um desbaste semelhante.

A tarefa é resolvida por uma sapata de pressão com as características de cada reivindicação independente.

Desenvolvimentos vantajosos da sapata de pressão são apresentados nas reivindicações dependentes e na descrição, em que características individuais dos desenvolvimentos vantajoso adicionais podem ser combinados entre si de uma maneira tecnicamente significativa.

O objetivo é alcançado, em particular, por uma sapata de pressão com as características mencionadas acima, nas quais a sapata de pressão compreende um suporte para prender a sapata de pressão a uma máquina de processamento, em que o suporte é suportado de maneira móvel no suporte na direção axial.

A invenção prevê em seu ensinamento fundamental que durante o processamento de acabamento o movimento do suporte e do fixador é desacoplado em uma direção axial pelo menos parcialmente, de modo que o fixador possa executar um movimento relativo oscilante em relação à peça de trabalho, enquanto o suporte e portanto, o elemento de pressão que pressiona a cinta de acabamento não executam nenhum movimento oscilante em relação à peça de trabalho.

Desse modo, é possível assegurar que as superfícies de pressão axial sejam pressionadas contra as superfícies de mordente praticamente com força constante durante a operação de acabamento.

Desse modo os elementos de pressão não executam nenhum mocimento oscilante em relação ao suporte.

Desse modo, pode-se obter uma taxa de desbaste semelhante na superfície circunferencial e nas superfícies de mordente.

Para realizar um movimento relativo entre o fixador e o suporte na direção axial pode ser projetado pelo menos um mancal linear entre o fixador e o suporte.

O mancal linear é formado em particular por uma bucha de guia aberta e um eixo, que é suportado em movimento linear em particular por meio de um mancal de esferas na bucha.

Preferivelmente, o eixo é projetado no fixador, enquanto a bucha é formada no suporte.

Porém pode ser previsto também, que o suporte seja fixável rapidamente de forma removível em pelo menos um elemento de acoplamento, em que entre o elemento de acoplamento e o fixador fique disposto pelo menos um mancal de esferas.

Desse modo, o suporte pode ser facilmente substituído com os elementos de pressão sem que no suporte precisem ser previtos componentes para o mancal de esferas.

A sapata de pressão, portanto, pode ser adaptada pela troca do suporte e dos elementos de pressão ali fixados, de forma simples em diferentes raios das superfícies circunferenciais.

Em uma forma de concretização preferida, o fixador é projetado em formato em U, em que em ambos os lados do fixador projetado em formato em U, fique respectivamente disposto um mancal de esferas.

A tarefa é solucionada também por uma sapata e pressão com as características inicialmente mencionadas, na qual o elemento de pressão axial é acoplado na direção axial ao suporte, de modo que através da pressão da superfície de pressão radial da sapata de pressão sobre a superfície circunferencial da peça de trabalho, pelo menos um elemento de pressão axial possa ser ativado com uma força na direção axial.

A largura da sapata de pressão, vista na direção axial da peça de trabalho durante a condução para a superfície circunferencial da peça de trabalho, é menor do que a distância entre as superfícies de mordente opostas umas às outras da peça de trabalho.

Através da pressão da sapata de pressão sobre a superfície circunferencial a sapata de pressão é expandida de modo que sua largura aumente, em que as superfícies de pressão axiais da sapata de pressão sejam pressionadas contra as superfícies de mordente da peça de trabalho.

O elemento de pressão axial, suportado em particular, como um todo, de forma móvel no suporte é também colocado junto ao suporte de modo que a força de pressão radial sempre presente durante a usinagem final para compressão da cinta de acabamento sobre superfície circunferencial da peça de trabalho, seja convertida em uma força de pressão axial para a compressão adicional da cinta de acabamento contra as superfícies de mordente da peça de trabalho.

É feito especialmente um acoplamento indireto sob tais circunstâncias entre elemento de pressão axial e suporte, por via mecânica, por exemplo, através de superfícies cuneiformes entre o elemento de pressão axial e o suporte.

Portanto, não é necessário um acionamento adicional para gerar a força de pressão axial.

De acordo com este aspecto da invenção, é também previsto que um desvi de força seja feito, através do qual, a força de pressão que atua principalmente na direção radial sobre a superfície circunferencial, é convertida em uma força que atua na direção axial sobre os elementos de pressão axiais.

São previstos principalmente dois elementos de pressão axiais que atuam em direções opostas, que são ativados com a mesma força na direção axial, de modo que os elementos de pressão axiais sejam pressionados contra as duas superfícies de mordentes com a mesma força.

Preferivelmente, a superfície de pressão radial é formada, pelo menos por segmentos, por pelo menos um elemento de pressão radial, em que o elemento de pressão radial é suportado de forma móvel na direção radial em relação ao suporte, de modo que através da compressão da sapata de pressão sobre a superfície circunferencial da peça de trabalho o elemento de pressão radial seja móvel sobre o suporte, em que o elemento de pressão radial é acoplado a pelo menos um elemento de pressão axial, de modo que pelo menos um elemento de pressão axial seja ativáveo pela compressão do elemento de pressão radial sobre a superfície circunerencial da peça de trabalho com uma força na direção axial.

Através da ativação dos elementos de pressão radiais na direção do suporte é liberado um movimento do elemento de pressão radial na direção radial, que é convertido em um movimento dos elementos de pressão axial na direção axial.

Pelo menos um elemento de pressão radial é previamente tensionado por mola, preferivelmente na direção da superfície circunferencial da peça de trabalho (a direção radial). Além disso, o elemento de pressão axial é previamente tensionado por mola contra seu movimento de extensão (axial) na direção axial, de modo que durante o levantamento da sapata de pressão da superfície circunferencial da peça de trabalho os elementos de pressão reotornam automaticamente para sua posição original . É principalmente acoplado mecanicamente pelo menos um elemento de pressão radial a pelo menos um eloemento de pressão axial, em que o acoplamento é feito principalmente através de superfícies cuneiformes formadas nos elementos de pressão.

Em uma forma de concretização preferida são previstos pelo menos três elementos de pressão radiais, que interagem respectivamente com dois elementos de pressão axiais ativáveis com força em direção oposta.

É preferido além disso que a superfície de pressão, ou seja, a superfície de pressão radial e/ou a superfície de pressão axial, seja feita, pelo menos por segmentos, de um material deformável durante a usinagem final, de modo que as superfícies de pressão se adaptem às superfícies a serem submetidas a usinagem final, pelos menos parcialmente, e desse modo, não pré-determinem a forma das superfícies a serem usinadas.

Desse modo, é melhorada a qualidade de superfície, sem que a superfície seja essencialmente alterada em sua forma.

O suporte da saparta de pressão é aquele elemento, no qual são montados os elementos de pressão, essencialmente de forma móvel.

Os elementos de pressão, por sua vez, formam as próprias superfícies de pressão, em que o elemento de pressão axial em particular pode formar uma superfície de pressão axial e um segmento da superfície de pressão radial.

Para a implementação da invenção, seria suficiente se apenas um elemento de pressãoaxial fosse previsto, que pode ser movido exatamente em uma direção para o suporte, uma vez que durante o processo de acabamento, a outra superfície de pressão possivelmente formada pelo suporte seria pressionada contra a superfície de mordente oposta.

No entanto, dois elementos de pressão montados de maneira móvel no suporte são preferivelmente previstos.

As indicações de direção em relação às direções radial e axial se referem à peça de trabalho a ser usinada.

Por exemplo, superfícies especiais de uma peça de trabalho em formato ondulado são processadas com a sapata de pressão, por exemplo, um eixo de manivela.

A direção axial é, portanto, paralela ao eixo principal de simetria da peça de tabalho a ser usinada.

A superfície circunferencial a ser usinada é projetada especialmente em formato anular, de modo que a superfície da pressão radial também seja projetada parcialmente em formato anular.

A designação direção radial se refere a essa superfície circunferencial ou de pressão e é, portanto, ortogonal na superfície de pressão.

A sapata de pressão é usada, em particular, em um dispositivo para usinagem final de superfícies de peças de trabalho de formato ondulado, em que o dispositivo compreende um dispositivo de fixação de peça de trabalho, um acionamento de rotação para o elemento de fixação de peça de trabalho, um dispositivo de pressão para pressionar uma sapata de pressão contra uma superfície circunferencial da peça de trabalho, um acionamento de oscilação para gerar um movimento relativo oscilante entre o dispositivo de fixação da peça de trabalho e o dispositivo de pressão na direção axial da peça de trabalho e uma cinta de acabamento para disposição entre a sapata de pressão e a superfície da peça de trabalho a ser usinada.

A invenção se refere, em particular, à usinagem final de tais peças em forma de trabalho em formato ondulado, cuja superfície circunferencial a ser usinada, em particular em formato anular é limitada na direção axial pelo menos m segmentos, por superfícies opostas de mordente, que por sua vez são alinhadas na direção axial.

Essas superfícies de mordente também são chamadas de superfícies de colar.

O dispositivo de pressão compreende, em particular, pelo menos dois braços de pressão, nos quais respectivamente uma sapata de pressão é fixada, em que apenas uma sapata de pressão é projetada de acordo com a invenção.

A outra sapata de pressão é em particular uma sapata de pressão convencional.

Com essa estrutura, pode-se conseguir que a sapata de pressão convencional execute um movimento oscilante em relação à peça de trabalho e, assim, usinar a superfície circunferencial de maneira modeladora, enquanto as superfícies de pressão da sapata de pressão de acordo com a invenção não executam nenhum movimento relativo em relação à peça de trabalho e, portanto, aumenta preferivelmente a qualidade tanto da superfície circunferencial, como da superfície de mordent sem modelagem, uma vez que as superfícies de pressão dessa sapata de pressão podem ser desacopladas do movimento de oscilação.

A invenção e o campo técnico são explicados abaixo usando as figuras como exemplos.

Onde, esquematicamente A figura 1 mostra duas sapatas de pressão na vista em perspectiva, A figura 2 mostra a sapata de pressão de acordo com a invenção, A figura 3 mostra uma seção transversal através da sapata de pressão de acordo com a invenção e A figura 4 mostra um segmento de captura através da sapata de pressão de acordo com a invenção.

Na Figura 1, uma sapata de pressão convencional 1 é mostrada acima e uma sapata de pressão 1 de acordo com a invenção é mostrada abaixo.

A sapata de pressão 1 mostrada na parte superior da figura 1 é presa a um braço de pressão de um dispositivo de usinagem final e é pressionada pelo braço de pressão contra uma superfície circunferencial de uma peça de trabalho.

A sapata de pressão 1 realiza um movimento relativo oscilante na direção axial da peça de trabalho, não mostrada, durante o processo de usinagem final.

Entre a sapata de pressão 1 e a superfície circunferencial a ser usinada da peça de trabalho, fica disposta uma cinta de acabamento durante o processo de usinagem final, que é pressionada através da sapata de pressão 1 contra a superfície circunferencial a ser usinada da peça de trabalho.

A sapata de pressão 1 de acordo com a invenção mostrada na parte inferior da figura 1 apresenta, além de uma superfície de pressão radial 3, também superfícies de pressão axiais 4, que pressionam a cinta de acabamento contra superfícies de mordente da peça de trabalho, que delimitam axialmente a superfície circunferencial.

As superfícies de pressão 3, 4 da sapata de pressão 1 mostrada na figura 1 são desacopladas do movimento oscilante entre o braço de pressão e a peça de trabalho e, portanto, não executam nenhum movimento axial relativo em relação às superfícies a serem usinadas da peça de trabalho.

A sapata de pressão 1 apresenta um suporte 2 no qual três elementos de pressão radiais 7 e dois elementos de pressão axiais 5 são montados de maneira móvel.

Como pode ser visto, em particular, na visão geral das figuras 2 e 3, os elementos de pressão radiais 7 fazem parte da superfície de pressão radial 3, enquanto os dois elementos de pressão axiais 5 fazem parte da superfície de pressão radial 3 e cada um forma uma superfície de pressão axial 4. Para desacoplar o movimento relativo oscilante entre o braço de pressão e a peça de trabalho, o suporte 2 é montado de maneira móvel em um fixador 6 através de dois mancais lineares 10 na direção axial 9. O suporte 2 e, portanto, também os elementos de pressão 5, 7 podem, assim, ser movidos na direção axial 9 em relação ao fixador 6. Assim, as superfícies de pressão 3, 4 podem permanecer estacionárias em relação à peça de trabalho, enquanto o braço de pressão e a peça de trabalho executam um movimento relativo oscilante na direção axial 9 uma da outra. Como pode ser visto na figura 3, os elementos de pressão radiais 7 são acoplados um ao outro por meio de superfícies cuneiformes 11 com os elementos de pressão axiais

5. Desse modo, ao pressionar a sapata de pressão 1, o elemento de pressão radial 7 é movido na direção radial 8 para o suporte 2, em que os elementos de pressão axiais 5 são movidos em direções opostas na direção axial 9 devido às superfícies cuneiformes 11. Desse modo, as superfícies de pressão axiais 4 pressionam a cinta de acabamento, não mostrada, nas superfícies de mordente da peça a ser usinada. A força de pressão, que atua na direção radial 8 é, assim, convertida em uma força de pressão, que atua na direção axial 9 para as superfícies de pressão axiais 4. Para a usinagem final, a sapata de pressão 1 de acordo com a invenção é pressionada sobre uma superfície circunferencial de uma peça de trabalho em formato ondulado, disposta entre duas superfícies de mordente, em que uma força de pressão também é gerada nas superfícies de mordente. Como o suporte 2 é montado de maneira móvel na direção axial em relação ao fixador 6, as superfícies de pressão 3, 4 são desacopladas do movimento de oscilação axial que ocorre entre a peça de trabalho e o fixador 6. Os dois elementos de pressão axiais 5 são acoplados um ao outro através de molas de retorno 12, que tensionam previamente os elementos de pressão axiais 5 um em direção ao outro. Além disso, são previstas molas de retorno 12, cada uma das quais tensiona previamente os elementos de pressão radiais 7 para longe do suporte 2. Por causa das molas de retorno 12, os elementos de pressão 5, 7 são conduzidos de volta automaticamente para sua posição inicial em relação ao suporte 2, quando a sapata de pressão 1 é levantada da peça de trabalho.

Isso garante, em particular, que os elementos de pressão axiais 5 não exerçam mais força de pressão sobre as superfícies de mordente. quando a sapata de pressão 1 é removida da peça de trabalho.

Lista de Sinais de Referência

1 sapata de pressão 2 suporte 3 superfície de pressão radial 4 superfície de pressão axial 5 elemento de pressão axial 6 fixador 7 elemento de pressão radial 8 direção radial 9 direção axial 10 mancal linear 11 superfície cuneiforme 12 mola de retorno

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sapata de pressão (1) para pressionar uma cinta de acabamento em superfícies de uma peça de trabalho rotativa, com - um suporte (2), - uma superfície de pressão radial (3) para pressionar a cinta de acabamento contra uma superfície circunferencial da peça de trabalho e - superfícies de pressão axiais (4) para pressionar a cinta de acabamento em superfícies de mordente que delimitam superfícies circunferenciais, alinhadas axialmente, da peça de trabalho, em que - pelo menos uma superfície de pressão axial (4) é formada por pelo menos um elemento de pressão axial (5) e - pelo menos um elemento de pressão axial (5) é móvel pelo menos em segmentos em relação ao suporte] (2) pelo menos na direção axial (9), caracterizada pelo fato de que a sapata de pressão (1) compreende um elemento de retenção (6) para fixar a sapata de pressão (1) a uma máquina de processamento, em que o suporte (2) é montado de maneira móvel na direção axial (9) no elemento de retenção (6).

2. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um mancal linear (10) é projetado entre o elemento de retenção (6) e o suporte (2).

3. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o suporte (2) é fixável de maneira removível a pelo menos um elemento de acoplamento, em que pelo menos um mancal linear (10) fica disposto entre o elemento de acoplamento e o elemento de retenção (6).

4. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o elemento de retenção (6) é projetado em forma de U e, em cada caso, fica disposto um mancal linear (10) nas duas pernas do elemento de retenção (6).

5. Sapata de pressão (1) para pressionar a cinta de acabamento nas superfícies de uma peça de trabalho rotativa, em particular de acordo com uma das reivindicações anteriores, com - um suporte (2), - uma superfície de pressão radial (3) para pressionar a cinta de acabamento contra uma superfície circunferencial da peça de trabalho e - superfícies de pressão axiais (4) para pressionar a cinta de acabamento em superfícies de mordente que delimitam superfícies circunferenciais, alinhadas axialmente, da peça de trabalho, em que - pelo menos uma superfície de pressão axial (4) é formada por pelo menos um elemento de pressão axial (5) e - pelo menos um elemento de pressão axial (5) é móvel pelo menos em segmentos em relação ao suporte] (2) pelo menos na direção axial (9), caracterizada pelo fato de que o elemento de pressão axial (5) é acoplado na direção axial (9) ao suporte, de modo que pelo menos um elemento de pressão axial (5) possa ser ativado com uma força na direção axial,

pela pressão da superfície de pressão radial (3) da sapata de pressão (1) sobre a superfície circunferencial da peça de trabalho na direção axial (9).

6. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a superfície de pressão radial (3) é formada pelo menos, por segmentos, por pelo menos um elemento de pressão radial (7) e o elemento de pressão radial (7) é montado na direção radial (8) de modo móvel em relação ao suporte, de maneira que o elemento de pressão radial (7) possa ser movido para o suporte (2) pressionando a sapata de pressão (1) na superfície circunferencial da peça de trabalho, em que o elemento de pressão radial (7) é acoplado a pelo menos um elemento de pressão axial (5) de modo que pelo menos um elemento de pressão axial (5) possa ser ativado pela pressão do elemento de pressão radial (7) sobre a superfície circunferencial da peça de trabalho com uma força na direção axial (9).

7. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que pelo menos um elemento de pressão radial (7) é pré-tensionado por mola na direção da superfície circunferencial da peça de trabalho.

8. Sapata de pressão (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que o acoplamento entre pelo menos um elemento de pressão radial (7) e pelo menos um elemento de pressão axial (5) é feito via superfícies em forma de cunha (11).

9. Sapata de pressão (1), de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada pelo fato de que pelo menos três elementos de pressão radial (7) são previstos, que interagem respectivamente com dois elementos de pressão axial (5) que podem ser acionados em direções opostas.

10. Sapata de pressão (1), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a superfície de pressão é feita, pelo menos em segmentos, de um material deformável durante o acabamento.

11. Dispositivo para acabamento de superfícies de peças de trabalho onduladas, com - um elemento de retenção de peça de trabalho, - um acionamento rotativo para o elemento de retenção da peça de trabalho, - um dispositivo de pressão para pressionar uma sapata de pressão (7) contra uma superfície circunferencial da peça de trabalho, - um acionamento de oscilação para gerar um movimento relativo oscilante entre o elemento de retenção da peça de trabalho e o dispositivo de pressão na direção axial (9) da peça de trabalho e - uma cinta de acabamento para o arranjo entre a sapata de pressão (1) e a superfície da peça de trabalho a ser usinada, caracterizado pelo fato de que, a sapata de pressão (1) é projetada como definido em uma das reivindicações anteriores.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de pressão compreende dois braços de pinça, aos quais é fixada respectivamente uma sapata de pressão (1) em que apenas uma sapata de pressão (1) é projetada como definido em uma das reivindicações anteriores.