BR112021005823A2 - dispositivo de teste para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE TESTE PARA O TESTE DE ASSENTAMENTO DE UM OBJETO EM UM DISPOSITIVO DE APERTO. A presente invenção se refere a um dispositivo de teste (11) para o teste de assentamento de um objeto (4) em um dispositivo de aperto (3), compreendendo uma câmara de medição (14) com uma abertura de alimentação (15a), para a alimentação de um fluido de teste de uma fonte de pressão (16) de pelo menos uma abertura de descarga (17a, 17b) para a descarga do fluido de teste para um dispositivo para baixar a pressão (18) e com pelo menos uma abertura de teste (19) que pode ser fechada pelo menos parcialmente pelo objeto (4) adjacente ao dispositivo de aperto (3), uma resistência à alimentação (22) para a delimitação de uma alimentação do fluido de teste através da abertura de alimentação (15a), pelo menos uma resistência à descarga (24a, 24b) para a delimitação de uma descarga do fluido de teste através da, pelo menos uma, abertura de descarga (17a, 17b) e um sensor de pressão (30) para a detecção de uma pressão do fluido de pressão na câmara de medição (14).

Description

“DISPOSITIVO DE TESTE PARA O TESTE DE ASSENTAMENTO DE UM OBJETO EM UM DISPOSITIVO DE APERTO”

[0001] O presente requerimento de patente recorre à prioridade do requerimento de patente alemão DE 10 2018 219

449.1, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

[0002] A invenção se refere a um dispositivo de teste para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto. Além disso, a invenção se refere a um dispositivo de aperto para o posicionamento e aperto de um objeto com um dispositivo de teste desse tipo, bem como a uma máquina ferramenta com um dispositivo de aperto desse tipo. Além disso, a invenção se refere a um método para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto.

[0003] Do documento de patente alemão DE 10 2014 112 819 A1 é conhecida uma máquina ferramenta que apresenta um fuso de trabalho com um teste de assentamento planar apoiado por ar comprimido. Para a determinação um estado de aperto de uma ferramenta em um dispositivo de aperto, de acordo com uma forma de execução alternativa é detectada uma pressão em um bocal que se ramifica por canais de ar comprimido. Um teste de assentamento planar desse tipo é complexo na construção e apresenta um alto consumo de ar comprimido.

[0004] Do documento de patente americano US 2016/0243662 Al é conhecida uma máquina ferramenta, que apresenta um dispositivo de assentamento com um dispositivo de teste para o teste de assentamento de um objeto no dispositivo de aperto. O dispositivo de teste compreende uma câmara de medição, uma resistência à alimentação, uma resistência à descarga e um sensor de pressão para a detecção de uma pressão na câmara de medição. A desvantagem é que o enchimento da câmara de medição com fluido de teste, em particular, uma execução de um estado de fluxo estacionário necessário para o teste de assentamento e, com isso, também o teste de assentamento, consome muito tempo.

[0005] Além disso, dispositivos de teste desse tipo são conhecidos do documento de patente japonês JP 2017-007027 A e JP 2006-055975 A.

[0006] À invenção cabe a tarefa de criar um dispositivo de teste simples para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto, o qual possa ser operado de modo eficiente e confiável.

[0007] Essa tarefa é solucionada por um dispositivo de teste com as características da reivindicação 1. De acordo com a invenção foi reconhecido que o dispositivo de teste deve apresentar a, pelo menos uma, resistência à descarga para a delimitação da descarga do fluido de teste da câmara de medição, e a resistência à alimentação para a delimitação da alimentação do fluido de teste para a câmara de medição a fim de garantir um consumo de ar comprimido particularmente baixo. Pelo fato de que o sensor de pressão é executado ou disposto de tal modo que ele detecta a pressão do fluido de teste na câmara de medição, o dispositivo de teste é particularmente robusto e confiável na operação. A execução da câmara de medição com a abertura de bypass para a alimentação do fluido de teste pela fonte de pressão garante a operação do dispositivo de teste de uma forma particularmente eficiente em termos de tempo. Em particular, a câmara de medição pode ser preenchida de forma particularmente rápida através da abertura de bypass, razão pela qual um período de tempo necessário para o teste de assentamento pode ser particularmente curto.

Como delimitação da alimentação e/ou da descarga do fluido de teste é entendido que uma vazão do fluido de teste é reduzida, mas não completamente interrompida.

A, pelo menos uma, abertura de descarga garante que o fluido de teste seja drenado continuamente da câmara de medição para o dispositivo para baixar a pressão, especialmente ao detectar a pressão.

De forma vantajosa, com isso é obtido que o registro da pressão na câmara de medição pode ocorrer não apenas em um determinado espaço de tempo de um ciclo de medição, mas continuamente.

Com isso, o teste de assentamento pode ser realizado de forma particularmente eficiente em termos de tempo.

Além disso, a fim de evitar erros de medição, a pressão do fluido de teste pode ser detectada ao longo de um determinado período de tempo, razão pela qual um estado de assentamento da ferramenta pode ser determinado de forma particularmente confiável.

Em particular, a função do dispositivo de teste é amplamente independente de vazamentos, em particular, na área da câmara de medição.

O dispositivo de teste é particularmente resistente a interferências.

A alimentação necessária para o teste de assentamento pode ser bastante reduzida por meio da resistência à alimentação.

Com isso, o consumo de ar comprimido do dispositivo de teste é particularmente baixo e o dispositivo de teste pode ser operado de forma eficiente em termos de energia.

Além disso, não é necessária nenhuma válvula de alimentação.

Uma comutação demorada do dispositivo de teste é dispensada através do acionamento da válvula de alimentação.

[0008] De preferência, uma linha de bypass para a ligação da abertura de bypass com a fonte de pressão é formada sem resistência ao fluxo. Sob isso deve ser entendido que a linha de bypass apresenta uma resistência ao fluxo consideravelmente menor, em particular pelo menos dez vezes, em particular pelo menos cem vezes, em particular pelo menos quinhentas vezes, em particular pelo menos mil vezes, menor do que a resistência à alimentação.

[0009] De acordo com um aspecto da invenção, uma superfície da seção transversal da abertura de bypass e/ou da linha de bypass, em particular, uma superfície da seção transversal central ao longo de todo comprimento da linha de bypass, em relação a uma superfície da seção transversal da abertura de alimentação e/ou da resistência à alimentação e/ou da resistência à descarga, é pelo menos duas vezes, em particular, pelo menos quatro vezes, em particular, pelo menos cinco vezes, em particular, pelo menos dez vezes maior. De preferência, a linha de bypass liga a câmara de medição com a fonte de pressão conduzindo fluido, em cuja fonte também está conectada a abertura de alimentação para a alimentação do fluido de teste.

[0010] O objeto pode ser uma ferramenta ou uma peça a ser trabalhada. De preferência, o dispositivo de aperto é executado para o aperto reversível com o objeto. O objeto pode ter uma superfície de assentamento plana para o fechamento pelo menos parcial da, pelo menos uma, abertura de teste.

[0011] A câmara de medição pode ser delimitada por uma carcaça de teste. De preferência, a câmara de medição é executada em forma de pelo menos uma linha de fluido. A câmara de medição também pode apresentar um reservatório de pressão. Em particular, a câmara de medição pode ser executada em forma de linhas de fluido que se estendem entre a abertura de alimentação, entre a, pelo menos uma, abertura de descarga e a abertura de teste. Por conseguinte, o dispositivo de teste pode ser fabricado de forma particularmente econômica.

[0012] Como resistência à alimentação e/ou como pelo menos uma resistência à descarga deve ser entendida uma resistência ao fluxo, que é consideravelmente maior, em particular pelo menos dez vezes, em particular pelo menos cem vezes, em particular pelo menos quinhentas vezes, em particular em pelo menos mil vezes, superior a uma resistência ao fluxo da câmara de medição e/ou das linhas de fluido, em particular das linhas de fluido para a ligação da abertura de alimentação com a fonte de pressão e/ou para a ligação da, pelo menos uma, abertura de descarga com o dispositivo para baixar a pressão. A resistência à alimentação e/ou a resistência à descarga podem ser executadas como uma redução de uma seção transversal em relação a, pelo menos, uma linha de fluido e/ou como grade, em particular como válvula de estrangulamento.

[0013] De preferência, o dispositivo para baixar a pressão é formado por um ambiente do dispositivo de teste. Nesse caso, uma pressão no dispositivo para baixar a pressão corresponde, de preferência, à pressão do ambiente.

[0014] De preferência, o fluido de teste compreende um gás, em particular, ar comprimido e/ou um líquido, em particular, água e/ou um refrigerante e/ou um lubrificante e/ou uma emulsão e/ou glicol. A fonte de pressão pode ser um abastecimento central de ar comprimido. O fluido de teste, que é constituído de ar comprimido, é particularmente fácil de manusear.

[0015] De acordo com um outro aspecto da invenção, o dispositivo de teste apresenta a fonte de pressão. Em particular, o dispositivo de teste pode apresentar uma bomba, em particular, um compressor, para a preparação da pressão na fonte de pressão. Por conseguinte, o dispositivo de teste é independente de componentes periféricos adicionais.

[0016] De preferência, uma linha de fluido para a ligação da abertura de alimentação com a fonte de pressão é executada sem interrupção, em particular sem válvula de bloqueio. De preferência, uma linha de fluido para a ligação da, pelo menos uma, abertura de descarga com o dispositivo para baixar a pressão é executada sem interrupção, em particular sem válvula de bloqueio. Por conseguinte, o dispositivo de teste pode ser fabricado de forma particularmente econômica.

[0017] A alimentação do fluido de teste para a câmara de medição pode ser completamente interrompida por meio de uma válvula de alimentação. A válvula de alimentação pode apresentar um acionamento de válvula de alimentação para o deslocamento automatizado da válvula de alimentação entre uma posição aberta e uma posição fechada. De forma vantajosa, desse modo é obtido que uma necessidade de ar comprimido do dispositivo de teste existe apenas durante o teste de assentamento. Por conseguinte, o dispositivo de teste pode ser operado de forma particularmente econômica.

[0018] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 2 garante um teste de assentamento particularmente confiável. Pelo fato de que a montante da resistência à alimentação está disposto um sensor de pressão de alimentação, podem ser detectadas oscilações de pressão do fluido de teste ou da fonte de pressão. O conhecimento sobre essas oscilações de pressão torna possível levá-las em consideração no teste de assentamento.

[0019] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 3 pode ser usado de modo particularmente flexível. A carcaça de aperto pode ser apoiada podendo girar em torno de pelo menos um, em particular pelo menos dois, em particular três, eixos em relação à carcaça de base e/ou ser apoiado de forma deslocável ao longo de pelo menos um, em particular pelo menos dois, em particular pelo menos três, eixos. A carcaça de aperto pode ser executada como uma cabeça rotativa de um fuso de ferramenta. De modo correspondente, a carcaça de base pode ser executada como parte fixa do fuso da ferramenta.

[0020] O dispositivo de teste pode apresentar pelo menos uma vedação de assentamento para a vedação reversível da fenda de apoio entre a carcaça de base e a carcaça de aperto. De preferência, a vedação de assentamento pode ser acionada por meio do fluido de teste. De preferência, a vedação de assentamento apresenta uma posição fechada, na qual ela contata vedando tanto a carcaça de base, bem como, também a carcaça de aperto, e uma posição aberta, na qual essa vedação está disposta sem contato em relação à carcaça de base e/ou à carcaça de aperto. Por conseguinte, o dispositivo de teste é de desgaste particularmente baixo.

[0021] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 4 pode ser fabricado economicamente e pode ser acionado de modo particularmente confiável. De preferência, a resistência à descarga da, pelo menos uma, abertura de descarga, que é executada entre a carcaça e a carcaça de aperto, é formada por uma fenda de apoio entre a carcaça de base e a carcaça de aperto. Com isso, uma vedação completa entre a carcaça de base e a carcaça de aperto não é necessária para o teste de assentamento. Pode ser dispensada uma vedação de assentamento de altos custos.

[0022] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 5 pode ser operado de forma particularmente eficiente em termos de energia e eficiente em termos de tempo. De preferência, a vedação de labirinto é executada para a vedação da carcaça de aperto em relação à carcaça de base. De preferência, o dispositivo de teste compreende pelo menos duas vedações de labirinto para a vedação dos dois lados da câmara de medição que se estende ao longo da fenda de apoio. Pelo fato de que a vedação de labirinto é feita sem contato, o dispositivo de teste é de desgaste particularmente baixo. A descarga do fluido de teste da câmara de medição para o dispositivo para baixar a pressão pode ser reduzida consideravelmente através da vedação de labirinto. Em particular, a vedação de labirinto permite o teste de assentamento durante o deslocamento da carcaça de aperto em relação à carcaça de base. Por conseguinte, podem ser evitados os tempos de parada.

[0023] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 6 pode ser operado de forma particularmente confiável. A, pelo menos uma, resistência à descarga pode ser executada como válvula de estrangulamento ajustável, em particular pneumaticamente e/ou acionável eletricamente e/ou manualmente. Em particular, a, pelo menos uma, resistência à descarga pode ser executada para a limitação da descarga do fluido de teste dependente da temperatura. Pelo fato de que a, pelo menos uma, resistência à descarga é ajustável, uma pressão do fluido de teste na câmara de medição pode ser ajustada, de tal modo que o sensor de pressão opere em sua faixa de medição linear. Em particular, podem ser compensadas as oscilações de temperatura na câmara de medição e/ou as oscilações de pressão do fluido de teste de alimentação.

[0024] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 7 pode ser operado de forma particularmente eficiente em termos de tempo. De preferência, a válvula de bypass apresenta um acionamento de válvulas para o deslocamento da válvula de bypass entre uma posição aberta e uma posição fechada. Por conseguinte, a válvula de bypass pode ser deslocada automaticamente entre a posição aberta e a posição fechada. Para o enchimento da câmara de medição, a linha de bypass e/ou a válvula de bypass pode apresentar uma resistência ao fluxo que é, em particular, pelo menos cinco vezes, em particular pelo menos dez vezes, em particular pelo menos vinte vezes, mais baixa do que a resistência ao fluxo da câmara de medição. Durante o teste de assentamento, a válvula de bypass pode ser fechada para aumentar a precisão da medição.

[0025] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 8 pode ser operado e automatizado de forma particularmente eficiente. Para a determinação de uma pressão de teste do fluido de teste na câmara de medição, a unidade de controle está em ligação de sinal com o sensor de pressão. A unidade de controle pode ser executada para o propósito de determinar uma alteração de pressão com auxílio na pressão de teste. De preferência, a unidade de controle é executada para o propósito de comparar a alteração de pressão com um valor limite de alteração de pressão e/ou a pressão de teste com um valor limite de pressão de teste. De preferência, a unidade de controle é executada de tal modo que um estado de posicionamento incorreto seja detectado, se a pressão de teste for menor do que o valor limite de pressão de teste. De preferência, a unidade de controle é executada para o propósito de determinar o estado de posicionamento só então quando a alteração de pressão for menor do que o valor limite de alteração de pressão. De forma vantajosa desse modo é obtido que o estado de posicionamento só é determinado quando uma pressão de teste amplamente estacionária foi ajustada na câmara de medição.

[0026] De acordo com um outro aspecto da invenção, a unidade de controle pode ser executada, de tal modo que o estado de posicionamento seja determinado com auxílio da alteração de pressão. Em particular, a unidade de controle pode ser executada para o propósito de determinar o estado de posicionamento antes que da obtenção de um estado estacionário do valor da pressão. Para isso, a unidade de controle pode comparar o valor de alteração de pressão com um valor de alteração de pressão teórico e/ou um decurso de alteração de pressão, em particular, temporal, com um decurso de alteração de pressão teórico. De preferência, é determinado um posicionamento incorreto do objeto, se o valor da alteração de pressão for menor do que o valor da alteração de pressão teórico e/ou se o decurso da alteração de pressão ultrapassar um desvio limite predeterminado de um decurso de alteração de pressão teórico. A unidade de controle pode ser executada para a determinação do estado de posicionamento, também para a determinação de um coeficiente de tempo da alteração de pressão. Por conseguinte, o estado de posicionamento pode ser ocorrer de forma particularmente econômica em termos de tempo.

[0027] De acordo com um aspecto da invenção, a unidade de controle está em ligação de sinal com o sensor de pressão de alimentação e/ou com um sensor de temperatura e/ou com um sensor de movimento. De preferência, o sensor de temperatura é executado para a detecção de uma temperatura do fluido de teste na câmara de medição. O sensor de movimento pode ser executado como um sensor de rotação para a detecção de um movimento de rotação da carcaça de aperto em relação à carcaça de base. A unidade de controle pode ser executada para o propósito de determinar o estado de posicionamento com auxílio de um sinal do sensor de pressão de alimentação e/ou do sensor de temperatura e/ou do sensor de movimento. Em particular, a vedação de labirinto pode ser fechada por meio da unidade de controle através do movimento de rotação na resistência à descarga em função do movimento da vedação de labirinto. Por conseguinte, o estado de posicionamento pode ser determinado de forma particularmente confiável.

[0028] Um dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 9 pode ser operado e automatizado de forma particularmente eficiente em termos de energia. A válvula de alimentação pode ser executada para o fechamento completo da alimentação do fluido de teste. Pelo fato de que a unidade de controle está em ligação de sinal com a válvula de alimentação, a necessidade de ar comprimido pode ser limitada ao período de tempo do teste de assentamento. Em particular, a unidade de controle pode ser executada para o propósito de ajustar a resistência à descarga e/ou a resistência à alimentação em uma função de um sinal do sensor de temperatura e/ou do sensor de movimento. Por conseguinte, o sensor de pressão pode ser operado em sua área de medição linear, razão pela qual o teste de assentamento pode ocorrer de forma particularmente confiável e precisa.

[0029] Além disso, à invenção cabe a tarefa de criar um dispositivo de aperto para o posicionamento e o aperto do objeto que pode ser acionado especialmente de forma eficiente em termos de energia e eficiente em termos de tempo.

[0030] Essa tarefa é solucionada por um dispositivo de aperto com as características da reivindicação 10. As vantagens do dispositivo de aperto de acordo com a invenção correspondem às vantagens do dispositivo de teste descrito acima. O corpo de assentamento para o aperto com o objeto pode ser formado pela carcaça de aperto. De acordo com um aspecto da invenção, o dispositivo de aperto apresenta pelo menos um elemento de aperto para a produção de uma força de aperto entre o objeto e o corpo de assentamento. A abertura de teste pode ser formada no corpo de assentamento como furo e/ou como ranhura, em particular, de forma anelar. O corpo de assentamento pode apresentar um elemento de vedação. De preferência o elemento de vedação é executado, de tal modo que no caso de um encosto sem falha do objeto no dispositivo de aperto ele atua em conjunto com o objeto, vedando para o fecho completo da abertura de teste.

[0031] Além disso, à invenção cabe a tarefa de criar uma máquina ferramenta aperfeiçoada.

[0032] Essa tarefa é solucionada por uma máquina ferramenta com as características da reivindicação 11. As vantagens da máquina ferramenta de acordo com a invenção correspondem às vantagens do dispositivo de aperto descrito acima, bem como ao dispositivo de teste descrito acima. A máquina ferramenta pode ser executada como máquina de vários eixos. O dispositivo de acionamento pode ser executado para o deslocamento de rotação e/ou de translação do corpo de acionamento em relação à armação da máquina. De preferência, o dispositivo de acionamento é executado, de tal modo que o corpo de assentamento pode ser deslocado em torno de pelo menos um, em particular, pelo menos dois, especialmente pelo menos três eixos de rotação e/ou ao longo de pelo menos um, em particular, pelo menos dois, especialmente pelo menos três direções de deslocamento em relação à armação da máquina. O dispositivo de acionamento pode compreender um acionamento de fuso para o deslocamento rotatório em relação à armação da máquina. De acordo com um aspecto da invenção, a máquina ferramenta apresenta um controle da máquina, para o controle. De forma vantajosa, desse modo é obtido que uma operação da máquina ferramenta possa ser iniciada ou interrompida em função do estado de posicionamento.

[0033] Além disso, à invenção cabe a tarefa de criar um método para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto, o qual possa ser executado especialmente eficiente em termos de energia e eficiente em termos de tempo e possibilite uma detecção de um estado de posicionamento defeituoso de modo confiável.

[0034] Essa tarefa é solucionada por um método com as características da reivindicação 12. As vantagens do método de acordo com a invenção correspondem às vantagens da máquina ferramenta descrita acima, do dispositivo de aperto, bem como do dispositivo de teste. De forma vantajosa, o estado de posicionamento é determinado com auxílio de um sinal do sensor de pressão de alimentação e/ou do sensor de temperatura e/ou do sensor de movimento. A resistência à descarga é ajustada de preferência, com auxílio de um sinal do sensor de pressão de alimentação e/ou do sensor de temperatura e/ou do sensor de movimento.

[0035] De acordo com um aspecto da invenção, a operação da máquina ferramenta, em particular, do dispositivo de acionamento é iniciada e/ou interrompida e/ou limitada em função do estado de posicionamento.

[0036] Um método de acordo com a reivindicação 13 pode ser realizado especialmente eficiente em termos de tempo e de modo flexível. Em particular, o deslocamento da, pelo menos uma, abertura de teste em relação à abertura de alimentação compreende um movimento de rotação. De preferência o teste de assentamento ocorre durante o deslocamento da, pelo menos uma, abertura de teste em relação à abertura de alimentação. Por conseguinte,

períodos de parada para o teste de assentamento do objeto no dispositivo de aperto podem ser evitados.

[0037] Um método de acordo com a reivindicação 14 garante um teste particularmente confiável do assentamento do objeto no dispositivo de aperto. A temperatura de medição é registrada, de preferência como temperatura do fluido de teste na câmara de medição. Pelo fato de que a pressão detectada pode variar em função da temperatura de medição e/ou do movimento relativo, uma consideração da temperatura de medição e/ou do movimento relativo durante o teste de assentamento leva a um resultado de teste particularmente confiável.

[0038] Um método de acordo com a reivindicação 15 garante o teste de assentamento de forma particularmente confiável. Por meio do ajuste da resistência à descarga em função da temperatura de medição e/ou do movimento relativo podem ser reduzidas influências perturbadoras sobre a pressão do fluido de teste na câmara de medição.

[0039] Um método de acordo com a reivindicação 16 pode ser realizado especialmente eficiente em termos de tempo. De preferência, o fluido de teste é alimentado para a câmara de medição através da abertura de alimentação e adicionalmente através de uma abertura de bypass separada da abertura de alimentação e/ou da abertura de descarga. Por meio do enchimento adicional da câmara de medição através da abertura de bypass, a pressão necessária para o teste de assentamento na câmara de medição pode ser obtida de modo particularmente rápido. A linha de bypass ligada com a abertura de bypass é fechada, de preferência, depois do enchimento da câmara de medição. Desse modo é obtido que a pressão na câmara de medição reage de modo particularmente sensível a uma descarga do fluido de teste através da abertura de teste. O registro da pressão ocorre de modo correspondente com a linha de bypass fechada.

[0040] Um método de acordo com a reivindicação 17 pode ser realizado especialmente eficiente em termos de tempo. Pelo fato de que o estado de posicionamento é determinado durante a alteração de pressão na câmara de medição, um período de manutenção durante o enchimento da câmara de medição com o fluido de teste pode ser evitado até para a formação de uma pressão amplamente estacionária. Para a definição do estado de posicionamento pode ser determinada uma alteração de pressão e/ou uma curva de pressão e/ou um coeficiente de tempo da alteração de pressão. Em particular, com auxílio da curva de pressão pode ser calculado com antecedência um valor de pressão de convergência. Pelo fato de que podem ser evitados períodos de manutenção, o teste de assentamento pode ser realizado especialmente com economia de tempo, e a máquina ferramenta pode ser operada de forma particularmente eficiente.

[0041] Outras características, vantagens e particularidades da invenção resultam da descrição a seguir de um exemplo de execução. São mostrados: Na fig. 1, uma representação esquemática de uma máquina ferramenta com uma armação da máquina, um dispositivo de aperto e um dispositivo de acionamento para o deslocamento de um corpo de assentamento do dispositivo de aperto em relação à armação da máquina e Na fig. 2, uma representação esquemática do dispositivo de aperto na fig. 1, sendo que, para o aperto do corpo de assentamento o dispositivo de aperto apresenta o corpo de assentamento para o aperto com um objeto, e um dispositivo de teste e, sendo que, uma abertura de teste do dispositivo de teste disposta no corpo de assentamento está completamente fechada pelo objeto.

[0042] Na fig. está representada uma máquina ferramenta 1 com uma armação da máquina 2 e um dispositivo de aperto

3. O dispositivo de aperto 3 é executado para o posicionamento e aperto de um objeto 4. Para o aperto com o objeto 4 o dispositivo de aperto 3 apresenta um corpo de assentamento 5.

[0043] A máquina ferramenta 1 compreende um dispositivo de acionamento 6 para o deslocamento do corpo de assentamento 5 em relação à armação da máquina 2. Para o acionamento rotativo do objeto 4 o dispositivo de acionamento 6 compreende um acionamento de fuso 7. Por meio do acionamento de fuso 7 o objeto 4 pode ser deslocado em torno de um eixo de rotação 8. O dispositivo de acionamento 6 apresenta um acionamento linear 9 para o deslocamento do corpo de assentamento 5 em relação à armação da máquina 2. A máquina ferramenta 1 é executada para o propósito de processar uma peça a ser trabalhada 10 por meio do objeto

4.

[0044] Na fig. 2, o dispositivo de aperto 3 é representado em mais detalhes. O dispositivo de aperto 3 é executado para o posicionamento e aperto do objeto 4. O dispositivo de aperto 3 compreende um dispositivo de teste

11 para o teste de assentamento do objeto 4 e do dispositivo de aperto 3. Para a preparação de uma força de aperto atuando entre o objeto 4 e o corpo de assentamento 5, o dispositivo de aperto 3 apresenta vários elementos de aperto 12. Na direção radial, os elementos de aperto 12 são dispostos no corpo de assentamento 5 deslocáveis em relação ao eixo de rotação 8. Os elementos de aperto 12 atuam em conjunto com o objeto 4 respectivamente através de uma superfície de aperto 13. A superfície de aperto 13 é executada para o propósito de exercer uma força de aperto, atuando ao longo do eixo de rotação 8, sobre o objeto 4 em virtude de um deslocamento radial em relação ao eixo de rotação 8.

[0045] O dispositivo de teste 11 apresenta uma câmara de medição 14. A câmara de medição 14 compreende duas aberturas de alimentação 15a, 15b para a alimentação de um fluido de teste por uma fonte de pressão 16. A fonte de pressão 16 é executada como fonte de ar comprimido. Além disso, a câmara de medição 14 compreende duas aberturas de descarga 17a, 17b para a descarga do fluido de teste para um dispositivo para baixar a pressão 18. O dispositivo para baixar a pressão 18 é formado por um ambiente do dispositivo de teste 11, em particular, por um espaço interno da armação da máquina 2. Além disso, a câmara de medição 14 compreende uma abertura de teste 19 que está disposta no corpo de assentamento 5. A abertura de teste 19 pode ser fechada pelo menos parcialmente pelo objeto 4 adjacente ao corpo de assentamento 5.

[0046] O dispositivo de teste 11 apresenta linhas de fluido 20 para a condução de ar comprimido. A câmara de medição 14 é formada pelas linhas de fluido 20 colocadas entre as aberturas de alimentação 15a, 15b, as aberturas de descarga 17a, 17b e a abertura de teste 19.

[0047] A primeira abertura de alimentação 15a está disposta em uma linha de teste 21. Entre a primeira abertura de alimentação 15a e a fonte de pressão 16, especialmente na linha de teste 21, está disposta uma resistência à alimentação 22. A resistência à alimentação 22 é executada para a delimitação de uma alimentação do fluido de teste através da abertura de alimentação 15a. A resistência à alimentação 22 é executada como uma válvula de estrangulamento ajustável.

[0048] A primeira abertura de descarga 17a está em ligação condutora de fluido com o dispositivo para baixar a pressão 18 por meio de uma linha de redução 23. Para a delimitação de um fluxo de descarga do fluido de teste através da primeira abertura de descarga 17a, uma primeira resistência à descarga 24a é disposta entre essa resistência e o dispositivo para baixar a pressão 18. A primeira resistência à descarga 24a é ajustável. Em particular, a primeira resistência à descarga 24a é executada como válvula de estrangulamento ajustável.

[0049] A segunda abertura de descarga 17b está em ligação condutora de fluido com o dispositivo para baixar a pressão 18 por meio de uma segunda resistência à descarga 24b. A segunda resistência à descarga 24b é executada como vedação de labirinto 25.

[0050] A vedação de labirinto 25 é disposta entre uma carcaça de base 26 e uma carcaça de aperto 27. A carcaça de aperto 27 está ligada à prova de torção com o corpo de assentamento 5. Em particular, o corpo de assentamento 5 é formado pela carcaça de aperto 27. A carcaça de base 26 é ligada à prova de torção com a armação da máquina 2.

[0051] A câmara de medição 14 cobre uma fenda de apoio 28 entre a carcaça de base 26 e a carcaça de aperto 27. A vedação de labirinto 25 é executada para a vedação da câmara de medição 14 na área da fenda de apoio 28 do dispositivo para baixar a pressão 18, especialmente no ambiente.

[0052] O dispositivo de teste 11 apresenta um sensor de pressão 30 que está em ligação com a câmara de medição 14 conduzindo fluido. Além disso, o dispositivo de teste 11 compreende um sensor de pressão de alimentação 31 para a detecção de uma pressão do fluido de teste a montante da resistência à alimentação 22. O sensor de pressão de alimentação 31 está disposto na linha de teste 21 antes da resistência à alimentação 22.

[0053] O dispositivo de teste 11 apresenta um sensor de temperatura 32 para a detecção de uma temperatura do fluido de teste na câmara de medição 14. No acionamento de fuso 7 está disposto um sensor de rotação 33 para a detecção de um movimento de rotação, em particular de um número de rotações, do corpo de assentamento 5 em relação à armação da máquina 2.

[0054] A segunda abertura de alimentação 15b está ligada conduzindo fluido com a fonte de pressão 16 por meio de uma linha de bypass 34. A segunda abertura de alimentação 15b também é designada como abertura de bypass. Para o fechamento reversível da linha de bypass 34, uma válvula de bypass 35 está disposta nela. Para a comutação automatizada da válvula de bypass 35 entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de bypass 35 apresenta um acionamento de válvulas 36.

[0055] O dispositivo de teste 11 apresenta uma unidade de controle 37. A unidade de controle 37 está em ligação de sinal com o sensor de pressão 30, com o sensor de pressão de alimentação 31, com o sensor de temperatura 32 e com o sensor de rotação 33. Além disso, a unidade de controle 37 está em ligação de sinal com a primeira resistência à descarga 24a, com a resistência à alimentação 22 e ao acionamento de válvulas 36. A unidade de controle 37 é executada para a determinação de um estado de posicionamento do objeto 4 no corpo de assentamento 5 com auxílio de um sinal do sensor de pressão 30. Além disso, a unidade de controle 37 é executada para o propósito de definir o estado de posicionamento com auxílio de um movimento de rotação registrado pelo sensor de rotação 33, com auxílio de uma temperatura determinada pelo sensor de temperatura 32 e com auxílio de uma pressão detectada pelo sensor de pressão de alimentação 31. Para o deslocamento da válvula de bypass 35 entre a posição aberta e a posição fechada, a unidade de controle 37 está em ligação de sinal com o acionamento de válvulas 36. Além disso, a unidade de controle 37 é executada para o propósito de ajustar a resistência à alimentação 22 e a primeira resistência à descarga 24a com auxílio da pressão detectada pelo sensor de pressão 30.

[0056] O dispositivo de teste 11 apresenta uma válvula de alimentação 38 para o bloqueio reversível da alimentação do fluido de teste da fonte de pressão 16. A válvula de alimentação 38 compreende um acionamento da válvula de alimentação 39. O acionamento da válvula de alimentação 39 está em ligação de sinal com a unidade de controle 37.

[0057] A forma de funcionamento da máquina ferramenta 1 ou do dispositivo de aperto 3 ou do dispositivo de teste 11 para o teste de assentamento do objeto 4 no dispositivo de aperto 3 é como a seguir:

[0058] A máquina ferramenta 1 se encontra em uma posição básica. O dispositivo de aperto 3 está colocado na armação da máquina 2, sendo que, a abertura de teste 19 está aberta na direção de um espaço interno da armação da máquina 2. O acionamento de fuso 7 está desativado. A válvula de bypass 35 se encontra na posição fechada. A abertura de teste 19 está ligada com a fonte de pressão 16 através da câmara de medição 14, da primeira abertura de alimentação 15a e da resistência à alimentação 22 e da válvula de alimentação

38. A válvula de alimentação 38 se encontra em uma posição fechada.

[0059] Por meio de um sinal do dispositivo de controle 37, o acionamento de alimentação 39 é ativado e a válvula de alimentação 38 é deslocada da posição fechada para uma posição aberta. Limitado pela resistência à alimentação 22, o fluido de teste em forma de ar comprimido flui continuamente para a câmara de medição 14, e dessa câmara através da abertura de teste 19 para o dispositivo para baixar a pressão 18 formado pelo espaço interno da armação da máquina 2. A partir da câmara de medição 14 o ar comprimido flui para o dispositivo para baixar a pressão 18 através da vedação de labirinto 25 e através da segunda resistência à descarga 24a.

[0060] O sensor de pressão 30 e o sensor de pressão de alimentação 31 registram cada um uma pressão do fluido de teste. A resistência à alimentação 22 está ajustada por meio da unidade de controle 37, de tal modo que a pressão ajustada no sensor de pressão 30 está situada na área de medição linear do sensor de pressão 30. Durante o processo de teste descrito a seguir, a resistência à alimentação 22 é ajustada pela unidade de controle 37 com auxílio de um sinal do sensor de pressão de alimentação, de tal modo que oscilações de pressão de baixa frequência do fluido de teste são compensadas alimentando.

[0061] A pressão da câmara de medição 14 é menor do que a pressão da fonte de pressão 16, e maior do que uma pressão que domina no dispositivo para baixar a pressão 18.

[0062] O objeto 4 é ligado com o dispositivo de aperto

3. Para isso o objeto 4 é introduzido no corpo de assentamento 5. Os elementos de aperto 12 são introduzidos na peça a ser trabalhada 4 na direção radial em relação ao eixo de rotação 8, razão pela qual o objeto 4 é apertado ao longo do eixo de rotação 8 com o corpo de assentamento 5. Em um primeiro estado de posicionamento o objeto 4 encosta completamente e sem falha no corpo de assentamento 5. Nesse caso, o objeto 4 fecha a abertura de teste 19 completamente. Por meio da unidade de controle 37 é determinado um aumento de pressão no sensor de pressão 30. A unidade de controle 37 prepara um sinal para a abertura da válvula de bypass 35 no acionamento de válvulas 36. A válvula de bypass 35 é aberta. Através da válvula de bypass 35 e da segunda abertura de bypass 15b o fluido de teste flui para dentro da câmara de medição 14. Um fluxo de fluido alimentado através da abertura de bypass 15b para a câmara de medição 14 é maior do que um fluxo de fluido alimentado através da abertura de alimentação 15 a para a câmara de medição 14. Através da linha de bypass 34 pode ocorrer um enchimento da câmara de medição 14 com o fluido de teste de modo particularmente rápido.

[0063] A unidade de controle 37 compara uma pressão de teste existente no sensor de pressão 30 com um valor limite de pressão de enchimento. Assim que a pressão de teste ultrapassa o valor limite de pressão de enchimento a unidade de controle 37 prepara um sinal para o fechamento da válvula de bypass 35 no acionamento de válvulas 36. O acionamento de válvulas 36 desloca a válvula de bypass da posição aberta para a posição fechada.

[0064] A unidade de controle 37 define uma alteração de pressão no sensor de pressão 30. A unidade de controle 37 compara a alteração de pressão com um valor limite de alteração de pressão. Assim que a alteração de pressão fica abaixo do valor limite de alteração de pressão, por meio do sensor de pressão 30 a pressão de teste necessária para o teste de assentamento é registrada na câmara de medição 14.

[0065] A unidade de controle 37 compara a pressão de teste com um valor limite de pressão de teste. Um estado de posicionamento do objeto 4 no dispositivo de aperto 3 depende de uma diferença entre a pressão de teste e o valor limite de pressão de teste. Uma vez que o objeto 4 encosta sem falha no corpo de assentamento 5, então a pressão de teste é mais alta do que o valor limite de pressão de teste. A unidade de controle 37 detecta o encosto sem falha do objeto 4 no dispositivo de aperto 3. A unidade de controle 37 prepara um sinal para um controle da máquina não representado da máquina ferramenta 1, o qual correlaciona com o estado de posicionamento sem falha. O acionamento de fuso 7 é ativado e a peça a ser trabalhada 10 é processada por meio do objeto 4.

[0066] Durante o processamento de peças a serem trabalhadas 10 o dispositivo de aperto 3 é exposto a impurezas. Impurezas, em particular, do material removido da peça a ser trabalhada 10 pode conseguir chegar ao corpo de assentamento 5. Por exemplo, uma apara pode conseguir chegar entre o corpo de assentamento 5 e o objeto 4. O objeto 4 é então posicionado de forma incorreta no dispositivo de aperto 3. Em alternativa é possível que, em virtude de uma função falha, os elementos de aperto 12 não possam preparar a força de compressão necessária entre o objeto 4 e o corpo de assentamento 5. O objeto 4 então pode se deslocar durante o aperto para um segundo estado de posicionamento incorreto.

[0067] O estado de posicionamento incorreto leva ao fato de que a abertura de teste 19 não é fechada completamente pelo objeto 4. Pelo fato de que adicionalmente o fluido de pressão possa fluir para fora da câmara de medição 14 através da abertura de teste 19, a pressão do fluido de teste é então reduzida na câmara de medição 14.

[0068] Em particular, a pressão de teste no estado de posicionamento incorreto é menor do que no estado de posicionamento correto.

[0069] Por sua vez, a pressão de teste é determinada então por meio da unidade de controle 37, quando a alteração de pressão fica abaixo do valor limite de alteração de pressão. A pressão de teste é comparada com a pressão limite de teste. Uma vez que a pressão de teste se ajustando em virtude do vazamento entre o objeto 4 e o corpo de assentamento5 é menor do que o valor limite de pressão de teste, é detectado o estado de posicionamento incorreto. A unidade de controle 37 prepara um sinal correlacionado com o estado de posicionamento incorreto no controle da máquina. A entrada em funcionamento da máquina ferramenta, em particular, o processamento da peça a ser trabalhada 10 é bloqueada. Um sinal de alarme é emitido para um usuário por meio do controle da máquina.

[0070] Pelo fato de que a fenda do apoio 28 entre a carcaça de base 26 e a carcaça de aperto 27 é vedada por meio da vedação de labirinto 25, a determinação do estado de posicionamento durante o deslocamento do corpo de assentamento 5 em relação à armação da máquina 2 pode ocorrer, portanto durante a operação da máquina ferramenta

1. Em particular, a determinação do estado de posicionamento pode ocorrer durante o deslocamento da abertura de teste 19 em relação à abertura de alimentação 15a. A segunda resistência à descarga 24b da vedação de labirinto 25 depende de um movimento da carcaça de aperto 27 em relação à carcaça de base 26. Esse movimento relativo é registrado por meio do sensor de rotação 33. A primeira resistência à descarga 24a é ajustada por meio da unidade de controle 37 com auxílio do sinal do sensor de rotação

33. A primeira resistência à descarga 24a é ajustada de tal modo que uma resistência à descarga total permanece constante entre a câmara de medição 14 e o dispositivo para baixar a pressão 18, através da primeira resistência à descarga 24a e da segunda resistência à descarga 24b.

[0071] A unidade de controle 37 determina o estado de posicionamento levando em consideração a temperatura do fluido de teste, detectada pelo sensor de temperatura 32 na câmara de medição 14. Em particular, a primeira resistência à descarga 24a é ajustada com auxílio da temperatura na câmara de medição 14. As propriedades do fluido de teste que se alteram com a temperatura são levadas em consideração na determinação do estado de posicionamento pela unidade de controle 37.

[0072] Através da formação da câmara de medição 14 com abertura de alimentação e da, pelo menos uma, abertura de descarga, sendo que, para a delimitação da alimentação do fluido de teste está prevista a resistência à alimentação 22 e sendo que, para a delimitação da descarga do fluido de teste estão previstas as resistências à descarga 24a, 24b, o teste de contato do objeto 4 pode ocorrer no dispositivo de aperto 3 de modo particularmente confiável e eficiente em termos de energia. Pelo fato de que a segunda resistência à descarga 24b é executada como vedação de labirinto 25, pode ser dispensada uma vedação de contato dispendiosa, suscetível ao desgaste e deslocável somente com aumento do gasto de tempo. A resistência à alimentação 22 ajustável possibilita a compensação de oscilações de pressão. a linha de bypass 34 garante, juntamente com a válvula de bypass 35 um teste de contato especialmente eficiente em termos de tempo da peça a ser trabalhada 4 no dispositivo de aperto 3.

Claims (17)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de teste para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto, apresentando: − uma câmara de medição (14) com -- uma abertura de alimentação (15a), para a alimentação de um fluido de teste de uma fonte de pressão (16) -- pelo menos de uma abertura de descarga (17a, 17b) para a descarga do fluido de teste para um dispositivo para baixar a pressão (18) e -- pelo menos uma abertura de teste (19) que pode ser fechada pelo menos parcialmente pelo objeto (4) adjacente ao dispositivo de aperto (3), − uma resistência à alimentação (22) para a delimitação de uma alimentação do fluido de teste através da abertura de alimentação (15a), − pelo menos uma resistência à descarga (24a, 24b) para a delimitação de uma descarga do fluido de teste através da, pelo menos uma, abertura de descarga (17a, 17b) e − um sensor de pressão (30) para a detecção de uma pressão do fluido de pressão na câmara de medição (14), caracterizado por a câmara de medição (14) apresentar uma abertura de bypass (15b) para a alimentação do fluido de teste da fonte de pressão (16).

2. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um sensor de pressão de alimentação (31) disposto a montante da resistência à alimentação (22).

3. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a câmara de medição (14) ser formada por uma carcaça de base (26) e uma carcaça de aperto (27) deslocável em relação à carcaça de base (26), sendo que, a abertura de alimentação (15a) está disposta na carcaça de base (26) e sendo que, a abertura de teste (19) está disposta na carcaça de aperto (27).

4. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a, pelo menos uma, abertura de descarga (17a, 17b) ser executada entre a carcaça de base (26) e a carcaça de aperto (27).

5. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por a, pelo menos uma, resistência à descarga (24a, 24b) ser executada como vedação de labirinto (25) entre a carcaça de base (26) e a carcaça de aperto (27).

6. Dispositivo de teste de acordo com uma das reivindicações acima mencionadas, caracterizado por a, pelo menos uma, resistência à descarga (24a, 24b) ser ajustável.

7. Dispositivo de teste de acordo com uma das reivindicações acima mencionadas, caracterizado por uma válvula de bypass (35) para a interrupção reversível de uma alimentação do fluido de teste através da abertura de bypass (15b).

8. Dispositivo de teste de acordo com uma das reivindicações acima mencionadas, caracterizado por uma unidade de controle (37), que está em ligação de sinal com o sensor de pressão (30) para a definição de um estado de posicionamento do objeto (4) no dispositivo de aperto (3).

9. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação

8, caracterizado por para o controle da resistência à alimentação (22) e/ou da, pelo menos uma, resistência à descarga (24a, 24b) e/ou de uma válvula de bypass (35) e/ou de uma válvula de alimentação (38) a unidade de controle (37) estar em ligação de sinal com eles.

10. Dispositivo de aperto para o posicionamento e aperto de um objeto, caracterizado por − um dispositivo de teste (11) de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9 e − um corpo de assentamento (5) para o aperto com o objeto (4), − sendo que, a, pelo menos uma, abertura de teste (19) está disposta no corpo de assentamento (5).

11. Máquina ferramenta, caracterizada por apresentar − uma armação da máquina (2), − um dispositivo de aperto (3) de acordo com a reivindicação 10 e − um dispositivo de acionamento (6) para o deslocamento do corpo de assentamento (5) em relação à armação da máquina (2).

12. Método para o teste de assentamento de um objeto em um dispositivo de aperto, caracterizado por compreender as etapas: − preparação de um dispositivo de teste (11) de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, − detecção da pressão do fluido de teste na câmara de medição (14) por meio do sensor de pressão (30), sendo que, durante a detecção da pressão o fluido de pressão flui continuamente através da, pelo menos uma, abertura de descarga (17a, 17b) para fora da câmara de medição (14) e − definição de um estado de posicionamento com auxílio da pressão.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por deslocar a, pelo menos uma, abertura de teste (19) em relação à abertura de alimentação (15a) durante a detecção da pressão.

14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por definir o estado de posicionamento em função de uma temperatura de medição e/ou de um movimento relativo entre a abertura de teste (19) e a abertura de alimentação (15a).

15. Método de acordo com uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado por ajuste da, pelo menos uma, resistência à descarga (24a, 24b) em função de uma temperatura de medição e/ou de um movimento relativo entre a abertura de teste (19) e a abertura de alimentação (15a).

16. Método de acordo com uma das reivindicações de 12 a 15, caracterizado por enchimento da câmara de medição (14) com o fluido de teste através de uma linha de bypass (34), fechamento da linha de bypass (34) e detecção da pressão com a linha de bypass (34) fechada.

17. Método de acordo com uma das reivindicações de 12 a 16, caracterizado por a definição do estado de posicionamento ser determinada durante uma alteração de pressão na câmara de medição (14).