BR222013015189Y1

BR222013015189Y1 - máquina para rachar uma biela

Info

Publication number: BR222013015189Y1
Application number: BR222013015189-9U
Authority: BR
Inventors: Luis Maria Zubiaurre Lodoso
Original assignee: Gaindu, S.L.
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2019-01-15
Also published as: CA2847821A1; US20140346211A1; BR212013014421Y1; WO2013034782A1; BR222013015189U2; RU2014108624A; EP2749368A1; CN203484729U; BR222013015186Y1; BR222013015186U2; GB2498915B; DE212011100163U1; US9821387B2; BR212013014421U2; GB201310064D0; CA2847821C; GB2498915A

Description

MÁQUINA PARA RACHAR UMA BIELA [001] Dividido do BR 21 2013 014421 7 de

10/06/2013 .

CAMPO DO MODELO [002] O modelo está relacionado com máquinas e métodos para a produção de bielas (também conhecidas como conrods), e especialmente às máquinas para realizar a rachadura da extremidade grande das hastes, e ações relacionadas.

ESTADO DA TÉCNICA [003] Em motores de combustão interna para automóveis, a biela é usada para conectar o pistão ao eixo de manivela. As bielas são usualmente feitas de metal, tal como aço, embora também outros materiais possam ser usado, por exemplo, para alcançar uma ligeireza desejada. Uma biela tipicamente tem uma extremidade pequena com um orifício pequeno, e uma extremidade grande com um orifício grande. A extremidade pequena se une ao pino de pistão ou similar, e a extremidade grande tipicamente se conecta ao eixo de manivela.

[004] A Figura 1 ilustra um design típico de uma biela. A biela 1000 compreende o que será a seguir no presente documento denominada como uma porção de haste ou haste 1001 (compreendendo a porção de braço 1004 e a extremidade pequena 1003 em que o orifício pequeno 1005 é formado, bem como parte da extremidade grande em que o orifício grande 1006 é formado), e uma tampa 1002 que, juntamente com a extremidade grande da haste 1001, define o orifício grande 1006. A tampa 1002 é unida à haste por parafusos 1007 que são aparafusados em orifícios

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2/23 correspondentes. A junta 1008 entre a haste 1001 e a tampa 1002 é com frequência dificilmente visível na haste acabada.

[005] A biela é obtida por meio de usinagem de uma peça em bruto na forma de uma peça de metal única de modo a produzir uma peça em bruto de haste compreendendo ambas a extremidade pequena com o orifício pequeno e a extremidade grande com o orifício grande. Esta peça em bruto de haste é subsequentemente fendida na haste 1001 e na tampa 1002. Esta operação é normalmente denominada como rachadura da haste, uma operação que é normalmente realizada por meio da introdução de um objeto, tal como duas partes de mandril expansor, no orifício grande 1006, e por meio da separação destas duas partes de mandril usando, por exemplo, um elemento de cunha. Antes de realizar a rachadura real, a extremidade grande foi entalhada por meio de, por exemplo, laser ou outros meios adequados, de modo a estabelecer entalhes que definem o plano onde a extremidade grande fenderá durante a separação das duas partes de mandril expansor.

[006] Devido ao fato de que a tampa 1002 e a haste 1001 são separadas uma da outra por realmente rachar o metal (ao invés de, por exemplo, por meio de corte ou outros meios, ou ao invés de produzir a haste e a tampa a partir de duas peças em bruto separadas), as superfícies onde a haste e a tampa são conectadas uma à outra cabem muito bem juntas, uma vez que a haste e a tampa tenham sido remontadas para formar a biela.

[007] Rachar as peças em bruto de haste é convencional na técnica de fabricação de bielas.

[008] Por exemplo, o documento DE-19841027-C1

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3/23 descreve uma máquina usada para rachar hastes. Um laser é usado para produzir os entalhes que definem o plano de rachadura. A rachadura é realizada usando o que parece ser duas metades de mandril expansor, que se expandem devido ao movimento de um elemento de cunha. A máquina compreende ainda meios para aparafusar a tampa na haste.

[009] O documento US-6457621-B1 ensina um dispositivo para separar haste e tampa de uma biela, por meio de rachadura da extremidade grande usando duas metades de mandril expansor e uma cunha de clivagem. O dispositivo compreende uma metade de dispositivo fixo e uma metade de dispositivo móvel. O documento US-6457621-B1 descreve extensivamente como a peça em bruto de haste pode ser fixada na sua posição durante a operação.

[010] Também o documento DE-9320463-U1, documento EP-568119-A1 e documento EP-467198-A1 descrevem diferentes disposições para rachar bielas.

[011] O documento US-6671955-B1 descreve um método para tratar uma biela após a rachadura, por meio da aplicação de um tratamento de vibração. As superfícies rachadas estão em contato durante o tratamento de vibração.

DESCRIÇÃO DO MODELO [012] O modelo se refere a uma máquina para rachar uma biela (ou uma peça em bruto de haste, isto é, uma peça em bruto que foi usinada para particularizar muitas das características do produto final, mas com a tampa e haste ainda formando parte do mesmo corpo de metal) que tem uma extremidade pequena e uma extremidade grande, em uma parte de haste e uma parte de tampa, a dita máquina compreendendo:

[013] elementos de posicionamento para

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4/23 posicionar a dita biela em uma posição para rachar; e [014] um elemento expansível disposto para ser inserido em um orifício na dita extremidade grande da biela de modo a permitir o fendilhamento da dita biela em uma parte de haste e uma parte de tampa por meio da expansão do dito elemento expansível, o dito elemento expansível compreendendo uma primeira metade de mandril e uma segunda

metade de mandril	dispostas	para	serem separadas	por	uma
cunha de clivagem.
[015]	De	acordo	com	o modelo,	o dito	elemento
expansível compreende	ainda	uma	primeira	porção	de	luva

disposta em correspondência com a dita primeira metade de mandril, e uma segunda porção de luva disposta em correspondência com a dita segunda metade de mandril, a dita primeira e segunda porções de luva sendo dispostas para adaptar o tamanho do elemento expansível ao tamanho do dito orifício na dita extremidade grande da biela, de acordo com um tipo de biela a ser produzida. Deste modo, a adaptação da máquina para produzir um tipo diferente de biela que requer um diferente tamanho do elemento expansível pode ser alcançada de uma maneira simples, isto é, meramente substituindo as porções de luva, e sem qualquer necessidade de substituir as próprias metades de mandril expansor.

[016] A dita primeira porção de luva pode ser unida a uma primeira parte da máquina por parafusos, e a dita segunda porção de luva pode ser unida a uma segunda parte da máquina por parafusos. Preferivelmente, um número pequeno de parafusos é usado, por exemplo, não mais de um, dois, três ou quatro parafusos para cada porção de luva, de modo a simplificar a substituição das porções de luva.

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5/23 [017] A dita máquina pode compreender uma pluralidade de conjuntos da dita primeira porção de luva e da dita segunda porção de luva, pelo menos um dos ditos conjuntos sendo adaptado a um tipo diferente de biela que outro dos ditos conjuntos. Isto quer dizer, um conjunto compreendendo uma primeira porção de luva e uma segunda porção de luva pode ser adaptada a um certo diâmetro do orifício grande, e outro conjunto pode ser adaptado a um diferente diâmetro do orifício grande. Deste modo, a máquina pode ser adaptada para a produção de diferentes produtos por meio da substituição de um dos ditos conjuntos com outro dos ditos conjuntos.

[018] Em algumas modalidades do modelo, os elementos de posicionamento incluem primeiros elementos de posicionamento dispostos para serem aplicados contra a extremidade grande da biela (por exemplo, inclinados ou estando contíguos contra a dita extremidade grande nos orifícios de parafuso da dita extremidade grande, ou mesmo inseridos nos ditos orifícios de parafuso, isto é, nos orifícios que são usados para aparafusar a parte de tampa na parte de haste após a rachadura), preferivelmente na extremidade de parte de tampa da dita biela (isto torna a disposição mais flexível; poderia ser possível inclinar os primeiros elementos de posicionamento contra a extremidade grande, por exemplo, contra os orifícios de parafuso da dita extremidade grande, também a partir da outra extremidade do orifício grande, isto é, na extremidade que está mais próxima à extremidade pequena, mas então não seria possível usar a disposição com bielas em que os orifícios de parafuso são abertos somente na extremidade de tampa da biela; assim,

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6/23 tratar de inserir os ditos primeiros meios de posicionamento na ou a partir da extremidade de parte de tampa aumenta a flexibilidade da máquina e o seu uso para uma grande variedade de produtos). Os ditos primeiros elementos de posicionamento compreendem dois primeiros elementos de posicionamento, cada um dos ditos dois primeiros elementos de posicionamento sendo deslocável lateralmente (ou horizontalmente; a direção lateral pode preferivelmente ser na direção horizontal) de modo a ajustar a posição dos primeiros elementos de posicionamento à distância entre os orifícios de parafuso da biela. Neste sentido, a máquina pode ser usada para usinar diferentes tipos de bielas, caracterizando diferentes distâncias entre os orifícios de parafuso na extremidade grande.

[019] Cada um dos ditos primeiros elementos de posicionamento pode ser disposto para adotar seletivamente uma de uma pluralidade de posições pré-definidas em uma direção lateral (ou horizontal), de modo a adaptar a máquina a uma distância selecionada de uma de uma pluralidade de distâncias pré-definidas entre os ditos orifícios de parafuso. Isto torna fácil comutar rapidamente entre a produção de diferentes bielas: os elementos de posicionamento são simplesmente movidos lateralmente para adotar a posição lateral pré-definida que corresponde ao novo tipo de biela a ser fabricado.

[020] Um dos ditos primeiros elementos de posicionamento pode ser disposto em um primeiro carro de posicionamento e um outro dos ditos primeiros elementos de posicionamento pode ser disposto em outro primeiro carro de posicionamento, os ditos primeiros carros de posicionamento

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7/23 sendo lateralmente (ou horizontalmente) deslocáveis de modo a deslocar os ditos primeiros elementos de posicionamento entre as ditas posições pré-definidas. Deste modo, por meio do deslocamento destes carros, por exemplo, ao longo de guias horizontais associadas com uma parte fixa ou armação da máquina, os primeiros elementos de posicionamento podem ser seletivamente colocados em uma ou outra das ditas posições pré-definidas.

[021] Cada um dos ditos primeiros carros de posicionamento pode ser proporcionado com uma pluralidade de primeiros meios de acoplamento disposto para interagir com segundos meios de acoplamento associado a uma parte fixa ou armação da máquina (esta parte fixa da máquina pode ser parte de, ou fixada a, a dita primeira parte da máquina), de modo que por meio do acoplamento dos ditos segundos meios de acoplamento com os ditos primeiros meios de acoplamento o respectivo primeiro carro de posicionamento é bloqueado em uma posição específica, em que cada um dos ditos primeiros meios de acoplamento corresponde a uma das ditas posições pré-definidas. Assim, por meio da seleção de um meio de acoplamento específico de um dos ditos primeiros meios de acoplamento e acoplando-o aos ditos segundos meios de acoplamento, o primeiro carro de posicionamento é bloqueado em uma posição de modo que o correspondente primeiro elemento de posicionamento é bloqueado em uma posição prédefinida específica de uma das ditas posições pré-definidas.

[022] Os ditos primeiros meios de acoplamento pode compreender uma pluralidade de aberturas ou orifícios, e os ditos segundos meios de acoplamento pode compreender pelo menos um elemento de bloqueio disposto para ser

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8/23 inserido em uma abertura selecionada de uma das ditas aberturas, de modo a bloquear o movimento lateral do correspondente primeiro carro de posicionamento. Cada uma das ditas aberturas pode corresponder a uma respectiva posição de uma das ditas posições pré-definidas. Assim, por meio da inserção do elemento de bloqueio em uma ou outra das ditas aberturas, o correspondente primeiro elemento de posicionamento é bloqueado em uma ou outra das ditas posições pré-definidas.

[023] As ditas aberturas podem ser distribuídas na direção vertical ou em uma direção perpendicular à direção lateral. Pode algumas vezes ser preferido que as aberturas sejam maiores que a diferença entre as posições predeterminadas diferentes, e pode assim ser preferido colocar as aberturas a diferentes alturas de modo a prevenir que uma das aberturas se sobreponha fisicamente com outra abertura. Também, esta distribuição em altura pode ser vantajosa com a finalidade de facilitar a seleção da abertura em que o elemento de bloqueio é para ser inserido.

[024] O dito elemento de bloqueio pode ser deslocável na direção vertical de modo a ser inserido em uma abertura selecionada de uma das ditas aberturas, de modo a posicionar o correspondente primeiro elemento de posicionamento em uma posição selecionada de uma das ditas posições pré-definidas. Isto facilita uma fácil adaptação da máquina à fabricação de um tipo selecionado de biela, que tem uma certa distância entre os orifícios de parafuso na extremidade grande da haste: a adaptação é realizada por meio da colocação do elemento de bloqueio na posição

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9/23 vertical correspondente a esta haste -que pode ser marcada ou rotulada na máquina- e introduzindo-o na abertura correspondente, por exemplo, por meio do aparafusamento, usando uma roda manual, ou similares.

[025] O elemento de bloqueio associado a um dos ditos primeiros carros de posicionamento e o elemento de bloqueio associado ao outro carro dos ditos carros de posicionamento pode ser unido por uma estrutura de união de modo que são conjuntamente movíveis na direção vertical (por exemplo, ao longo de uma guia vertical), a dita estrutura de união sendo associada com meios de bloqueio para bloquear a dita estrutura de união (11D) a uma certa altura (por exemplo, por meio da inserção de um pino em uma abertura ou orifício). Isto pode ser vantajoso à medida que tem em consideração um simples posicionamento dos elementos de bloqueio na direção vertical, ambos na mesma altura, deste modo selecionando as aberturas ou orifícios em que os elementos de bloqueio são para serem inseridos, e assim uma distância específica entre os primeiros elementos de posicionamento.

[026] Cada um dos ditos elementos de bloqueio pode ter uma porção de ponta cujo diâmetro diminui em direção a uma extremidade de ponta dos ditos elementos de bloqueio. Por exemplo, a ponta pode ser biselada, cônica e/ou frusto-cônica, disposta para ser inserida nas ditas aberturas. Esta pode facilitar substancialmente a mudança de posição dos ditos primeiros elementos de posicionamento: o elemento de bloqueio é colocado em correspondência com uma das ditas aberturas, de modo que a ponta do mesmo entra na dita abertura. Mesmo se o dito elemento de bloqueio não

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10/23 estiver perfeitamente centrado em relação à dita abertura, a ponta entrará ainda na dita abertura e, devido à sua forma, durante a inserção na dita abertura deslocará o carro lateralmente, se for necessário, de modo a assegurar a centralização correta. O tamanho do elemento de bloqueio pode ser selecionado de modo que, uma vez que tenha sido inserido na abertura a uma posição de bloqueio, cabe comodamente na dita abertura.

[027] A projeção ortogonal de cada uma das ditas aberturas de um primeiro carro de posicionamento em um eixo horizontal pode se sobrepor com a projeção ortogonal de cada uma das outras aberturas do dito primeiro carro de posicionamento no dito eixo horizontal, em mais de 50 %. Isto pode facilitar a inserção do elemento de bloqueio ao comutar de uma abertura a outra.

[028] Em algumas modalidades do modelo, a máquina pode compreender ainda uma prensa elétrica com um servomotor para acionar o elemento expansível, por exemplo, para deslocar uma cunha de clivagem para separar duas metades de mandril. Neste campo técnico, tradicionalmente, os elementos expansíveis foram acionados por êmbolos mecânicos e, mais frequentemente, por sistemas hidráulicos. Os sistemas hidráulicos foram considerados como trabalhando bem e como sendo geralmente confiáveis. No entanto, foi encontrado que uma prensa elétrica pode implicar certas vantagens. Por exemplo, é em muitos aspectos mais limpa, e pode facilitar cumprir com as regulações ambientais, tais como ISO 14000. Também, estabilidade e controle do processo podem ser aumentados. Uma prensa elétrica pode operar com um servomotor que pode ser facilmente e confiavelmente

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11/23 controlado. Parâmetros tais como força, velocidade, posição, etc., podem ser facilmente controlados. Prensas elétricas estão disponíveis as quais proporcionam um controle confiável destes parâmetros sem a necessidade de uma grande quantidade de sensores; de maneira contrária, sistemas hidráulicos requerem sensores para verificar a velocidade, força, posição, etc. A prensa elétrica pode ser disposta para operar com uma força na faixa de, por exemplo, 500 N a 120 kN.

[029] Uma vantagem adicional envolvida com o uso de uma prensa elétrica é que a operação da máquina dependerá menos de fatores externos tal como a temperatura. A operação de um sistema hidráulico pode, em grande parte, ser influenciada pela temperatura, uma vez que esta influencia a viscosidade do fluido do sistema. Assim, a performance pode variar com a temperatura. Este inconveniente é pelo menos parcialmente evitado ao usar uma prensa elétrica ao invés do acionador hidráulico tradicional.

[030] Também, o uso de uma prensa elétrica pode implicar um consumo de energia reduzido se for comparado a um sistema hidráulico ou pneumático.

[031] Uma prensa elétrica pode tipicamente operar com uma repetibilidade na ordem de +/-0,005 mm. Este grau de repetibilidade pode reduzir a necessidade de realizar calibrações ao adaptar a máquina para, por exemplo, produzir um novo tipo de biela.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [032] Para completar a descrição e com a finalidade de tratar de um melhor entendimento do modelo, um

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12/23 conjunto de desenhos é proporcionado. Os ditos desenhos formam uma parte integral da descrição e ilustram uma modalidade preferida do modelo, que não deveria ser interpretada como restritiva ao escopo do modelo, mas justamente como um exemplo de como o modelo pode ser incorporada. Os desenhos compreendem as seguintes Figuras:

[033] A Figura 1 ilustra um exemplo de uma biela.

[034] As Figuras 2A e 2B são duas vistas superiores de uma máquina de acordo com uma modalidade do modelo, sem e com uma biela a ser rachada, respectivamente.

[035]	A	Figura	3 é	uma v	ista parcial	em
perspectiva da máquina das Figs. 2A e	> 2B.
[036]	A	Figura 4	esquematicamente ilustra	os
primeiros elementos	de posicionamento.
[037]	A	Figura 5	é uma	vista	em perspectiva	da
máquina, incluindo	o	acionador	do elemento	expansível.
[038]	A	Figura 6	é uma	vista	lateral em seção
transversal de um	primeiro	carro	de	posicionamento	e
equipamento associado	^.
[039]	A	Figura 7	é uma	vista	em perspectiva	de

um primeiro carro de posicionamento.

[040] As Figuras 8A e 8B são vistas laterais esquemáticas em seção transversal de um primeiro carro de posicionamento e equipamento associado, que ilustra como um carro é bloqueado em posição.

[041] A Figura 9 é uma vista posterior esquemática da parte da máquina associada aos primeiros carros de posicionamento.

[042] A Figura 10 é uma vista posterior em

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13/23 perspectiva da dita parte da máquina.

DESCRIÇÃO DE UMA MODALIDADE PREFERIDA DO MODELO [043] As Figuras 2A e 2B ilustram esquematicamente uma máquina de acordo com o presente modelo, incluindo uma armação de máquina básica incluindo uma primeira parte fixa 1, em relação à qual uma segunda parte 2, compreendendo um primeiro carro (principal) 21, é deslizavelmente montada, entre uma posição proximal e uma posição distal. A segunda parte 2 compreende ainda um segundo carro 22, que é deslizavelmente montada dentro do primeiro carro, de modo que pode se mover para frente e para trás dentro do dito primeiro carro 21. Um acionador ou dispositivo acionador 25 é proporcionado no primeiro carro 21, para deslocar de maneira controlada o segundo carro 22 dentro do primeiro carro, por exemplo, de modo a inclinar o segundo carro contra limitadores 26 em uma fase de carga da operação da máquina.

[044] Como pode ser melhor visto na Figura 3, uma primeira meia-concha ou porção de luva 19 é unida à primeira parte 1 por parafusos 190, e uma segunda meiaconcha ou porção de luva 29 é unida ao primeiro carro 21 por parafusos 290. Estas duas porções de luva 19 e 29 formam, quando juntas (isto é, quando o primeiro carro está na posição proximal, como é ilustrado na Figura 3), uma protrusão, que entrará no orifício grande da biela 1000 quando a haste é montada na máquina para rachar (como mostrado na Figura 2B). Estas porções de luva formam parte de um elemento de expansão 3, que compreende ainda duas metades de mandril expansor 31 e 32, posicionadas dentro da luva ou cilindro formado pelas primeira 19 e segunda 29

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14/23 porções de luva. Uma destas partes de mandril expansor 31 é unida à primeira parte 1 da máquina, e a outra parte de mandril expansor é unida ao primeiro carro 21. As metades de mandril expansor são dispostas para serem separadas por um movimento de avanço de uma cunha de clivagem 33. A cunha de clivagem pode ser acionada por qualquer meio de atuação adequado, tal como um acionador hidráulico convencional com frequência usado neste tipo de máquinas, embora possa algumas vezes ser preferível usar uma prensa elétrica 4, como é ilustrado esquematicamente na Figura 5.

[045] Além da luva constituída pelas primeira 19 e segunda 29 porções de luva, existem diversos meios de posicionamento adicionais para posicionar a biela na máquina. Os primeiros meios de posicionamento são dispostos na primeira parte 1 e incluem primeiros elementos de posicionamento 11, que são dispostos para serem deslocados para frente e para trás por meio de atuadores correspondentes alojados nos carros 11A (denominados no presente documento como os primeiros carros de posicionamento), montados na primeira parte 1 da máquina. Estes primeiros elementos de posicionamento 11 são dispostos para serem pelo menos parcialmente inseridos nos orifícios de parafuso da biela que são usados para alojar os parafusos que unem a parte de tampa à parte de haste após a rachadura, como é ilustrado esquematicamente na Figura 4. Estes primeiros elementos de posicionamento incluem uma porção ou parte de fuso 111 que é inserida nos ditos orifícios de parafuso da extremidade de parte de tampa da biela, e uma superfície de contato 110 ou porção de apoio que, quando os elementos de posicionamento são trazidos em direção à biela

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15/23 durante a operação da máquina, apoia contra a porção de tampa da biela e assim inclina-a em direção à primeira porção de luva 19, estabelecendo contato com a dita primeira porção de luva 19. As partes de fuso assim ficam completamente inseridas nos orifícios de parafuso. Como é ilustrado na Figura 4, as partes de fuso 111 incluem saídas de fluido 12 e, durante a operação da máquina, um fluido de limpeza pode ser proporcionado para fluir para fora constantemente ou intermitentemente a partir destas saídas

12. Estas saídas são posicionadas de modo que quando ocorre a rachadura, o fluido destas saídas de fluido 12 impingirá sobre as superfícies rachadas da parte de tampa e/ou a parte de haste, de modo a ajudar a remover partículas soltas.

[046] Por outro lado, como é melhor visto na Figura 3, saídas de fluido adicionais 13 são proporcionadas na primeira parte 1 e no primeiro carro 21, adjacentes à área onde as duas partes de luva 19 e 29 se encontram, de modo a proporcionar fluido adicional às superfícies rachadas quando ocorre a rachadura, de modo a ajudar a remover partículas soltas.

[047] O fluido pode ser, por exemplo, ar comprimido.

[048] Meios de posicionamento adicionais para posicionar a biela para rachar compreendem um pino de centralização 23, disposto para caber no orifício pequeno 1005 da biela, e dois posicionadores adicionais 24 dispostos para inclinar a extremidade grande da biela para longe do pino de centralização 23. O pino de centralização 23 e os posicionadores adicionais 24 são dispostos no segundo carro 22 que, como explicado acima, é movível dentro do primeiro

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16/23 carro 21. O propósito desta disposição flutuante dos meios de posicionamento é reduzir o risco de tensões ou forças excessivas que podem danificar ou deteriorar a biela durante uma fase inicial da operação de rachadura.

[049] De acordo com a presente modalidade, quando a biela é para ser colocada na máquina, o segundo carro 21 é inclinado contra os limitadores 26 pelo acionador 25, e a biela é inserida na máquina, de modo que o pino de centralização 23 entra no orifício pequeno da biela. O pino de centralização 23 pode ser deslocado em direção à primeira parte 1 por forças externas, de modo a facilitar um posicionamento correto da biela que é colocada de modo que a luva 19+29 entra no orifício grande 1006 da biela.

[050] Uma vez que a biela tenha sido posicionada, os primeiros elementos de posicionamento 11 são trazidos para frente (isto é, em direção à biela), os fusos 111 entram nos orifícios de parafuso, e as superfícies de contato 110 apoiam contra a porção de tampa da biela, de modo que a biela esteja firmemente inclinada contra, e em contato com, a primeira porção de luva 19; ambos os atuadores dos primeiros elementos de posicionamento (alojados nos primeiros carros de posicionamento 11A) e o acionador 25 assim tendem a inclinar a biela em direção à primeira porção de luva 19. Isto origina uma pequena separação entre a superfície interna do orifício grande da biela, e a segunda porção de luva 29.

[051] Quando a cunha de clivagem 33 começa a avançar, a segunda porção de luva 29 é forçada a se mover para longe da primeira porção de luva 19, em direção à extremidade pequena da biela; o primeiro carro 21 no qual a

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17/23 segunda porção de luva 29 é montada se moverá de maneira similar. Se a extremidade pequena da biela tiver sido fixada ao primeiro carro 21, tensões ocorreriam na biela, à medida que a sua extremidade grande é prevenida de se mover pela primeira porção de luva 19. No entanto, como o pino de conexão 23 é montado no segundo carro 22, que está flutuando em relação ao primeiro carro 21, a biela pode manter a sua posição original sem tensões substanciais, apesar deste movimento inicial do primeiro carro 21. Deste modo, estas tensões e tensões não ocorrem ou são, pelo menos, substancialmente reduzidas.

[052] Uma vez que a segunda porção de luva 29 apoia contra a superfície interna do orifício grande da biela, a rachadura ocorre da maneira normal, de acordo com entalhes ou similares, anteriormente feitos por meio de, por exemplo, laser, de uma maneira convencional. Após a rachadura, a parte de haste e a parte de tampa são separadas, e a parte de haste é carregada para longe da parte de tampa devido ao movimento do primeiro carro 21.

[053] A Figura 5 esquematicamente ilustra o uso de uma prensa elétrica ao invés da prensa hidráulica convencionalmente usada. As vantagens envolvidas foram descritas acima.

[054] Com a finalidade de adaptar a máquina a diferentes tipos de bielas a serem produzidas, pode ser necessário mudar a distância entre os primeiros elementos de posicionamento 11, de modo a adaptar esta distância à distância entre os orifícios de parafuso na extremidade de tampa da biela a ser produzida, de modo que as porções de fuso 111 podem ser inseridas nos ditos orifícios de parafuso

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18/23 ou, se os primeiros elementos de posicionamento não incluírem este tipo de porções de fuso, a superfície de contato 110 se apoiará contra a extremidade grande da biela a uma área ou ponto desejado da dita extremidade grande. Com a finalidade de facilitar isto, os primeiros elementos de posicionamento 11 podem ser colocados em primeiros carros de posicionamento 11A que são dispostos lateralmente deslocáveis ao longo de guias horizontais 11F, como mostrado na Figura 6. Estas guias 11F são associadas a uma parte fixa 1A da máquina, que pode ser fixada em relação a, por exemplo, a primeira parte 1 da máquina. Rodas manuais 11G são montadas à dita parte fixa 1A para deslocar elementos de bloqueio 11C usados para bloquear os primeiros carros de posicionamento em posições selecionadas, cada uma das ditas posições selecionadas correspondente a uma posição predeterminada do correspondente primeiro elemento de posicionamento 11. Assim, por meio da colocação dos primeiros carros de posicionamento a uma posição específica selecionada, a máquina pode ser adaptada para fabricar um tipo específico de biela, que tem uma distância específica entre os orifícios de parafuso.

[055] A Figura 7 ilustra como um primeiro carro de posicionamento é proporcionado com uma pluralidade de aberturas 11B distribuídas na direção vertical. Cada uma das ditas aberturas tem uma posição específica também na direção horizontal ou lateral (em uma primeira olhada, pode parecer que as aberturas 11B estão todas nas mesmas posição ao longo do eixo horizontal, mas isto é somente devido ao fato de que as aberturas são substancialmente maiores que a diferença na sua posição na direção horizontal; a diferença

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19/23 entre as distâncias dos orifícios de parafuso de diferentes bielas pode ser ainda menor, de modo que o deslocamento lateral dos primeiros carros de posicionamento necessário para adaptar a máquina a diferentes tipos de bielas não é com frequência muito grande; no entanto, usar aberturas razoavelmente grandes 11B pode ser preferido; por exemplo, pode ser preferido que todas as aberturas se sobreponham uma com a outra em mais de 50 % quando projetadas ortogonalmente- no eixo horizontal, à medida que isto pode facilitar a inserção do elemento de bloqueio ao comutar de uma abertura a outra, como como ficará claro a partir da discussão a seguir).

[056] Assim, por meio da inserção do elemento de bloqueio 11C em uma abertura selecionada de uma das ditas aberturas 11B, o carro 11A pode ser colocado em uma posição horizontal/lateral específica, correspondente a uma posição específica do primeiro elemento de posicionamento. A Figura 8A mostra como o elemento de bloqueio 11C foi colocado no nível da segunda abertura 11B a partir de cima, e por meio da rotação da roda manual 11G o elemento de bloqueio é introduzido nesta abertura, à posição mostrada na Figura 8B, onde cabe comodamente na dita abertura 11B, assim bloqueando o carro 11A em uma certa posição lateral selecionada.

[057] Como pode ser visto nas Figs. 8A e 8B, o elemento de bloqueio 11C tem uma extremidade cônica. A Figura 7 ilustra como as aberturas 11B têm todas um tamanho tal que se sobrepõem substancialmente quando projetadas no eixo horizontal. Isto quer dizer, ao deslocar o elemento de bloqueio 11C na direção vertical de modo a mudá-lo desde onde foi inserido em uma destas aberturas para ser inserido

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20/23 em uma outra destas aberturas, a ponta do elemento de bloqueio será em correspondência com a nova abertura, deste modo evitando a necessidade de deslocar manualmente o carro lateralmente para ser capaz de inserir a ponta na abertura correspondente. Agora, ao girar a roda manual de modo a introduzir o elemento de bloqueio na nova abertura, devido ao caráter biselado da extremidade e o ajuste cômodo entre o elemento de bloqueio 11C e a abertura 11B quando o elemento de bloqueio é completamente inserido, o movimento de avanço do elemento de bloqueio 11C deslocará o carro 11A lateralmente à sua posição desejada.

[058] As Figs. 9 e 10 ilustram uma guia vertical 11H para a estrutura de união 11D pelo qual os elementos de bloqueio 11C correspondentes aos dois carros 11A são unidos um ao outro, juntamente com as suas rodas manuais associadas 11G. Esta guia é montada na parte posterior da parte fixa 1A da máquina, e inclui uma pluralidade de aberturas 11J, cada uma das ditas aberturas correspondente a uma das aberturas 11B nos carros 11A. Pode ser visto como as aberturas 11B nos carros 11A são visíveis desde a parte posterior através das ranhuras 11I através das quais os elementos de bloqueio 11C penetram (conforme também as Figs. 8A e 8B).

[059] Na posição mostrada na Figura 9, os elementos de bloqueio 11C são associados às aberturas mais inferiores 11B dos dois carros 11A. Para mudar a máquina para a fabricação de uma biela que tem uma distância diferente entre os orifícios de parafuso na extremidade de tampa, por exemplo, a distância correspondente à segunda abertura 11B desde cima, o operador da máquina moverá

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21/23 primeiro as rodas manuais 11G de modo a arrastar os elementos de bloqueio 11C para fora das aberturas 11B. A seguir, o operador puxará os meios de bloqueio 11E para trás, de modo que um pino correspondente seja arrastado para fora das mais inferiores das aberturas 11J. A seguir, o operador levantará, por exemplo, manualmente, toda a disposição de bloqueio, incluindo a estrutura de união 11D, as rodas manuais 11G, e os elementos de bloqueio associados 11C, até o pino (não mostrado) dos meios de bloqueio 11E alcançar o nível da segunda abertura 11J desde cima, onde o operador deixará o pino (tal como um pino de mola carregada) se encaixar nesta abertura. Isto corresponde à posição da Figura 8A. O operador pode agora simplesmente virar as rodas manuais para introduzir os elementos de bloqueio 11C nas segundas aberturas 11B desde cima, e durante esta inserção dos elementos de bloqueio nas respectivas aberturas 11B, os dois carros 11A são deslocados às suas novas posições, assim posicionando os primeiros elementos de posicionamento na posição correta para a fabricação do novo tipo de biela.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA:

[060] [061] fixada em relação [062] [063] [064] [065] primeira parte da máquina

1A parte fixa da máquina, que pode à dita primeira parte da máquina segunda parte da máquina elemento expansível prensa elétrica primeiros ser elementos de posicionamento [066]

11A alojando, por primeiros carros de posicionamento, exemplo, os acionadores dos primeiros

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22/23 elementos de posicionamento [067] 11B primeiros meios de acoplamento para fixar a posição lateral dos carros da primeira posição; estes primeiros meios de acoplamento podem ser aberturas [068] 11C segundos meios de acoplamento dispostos para interagir com os primeiros meios de acoplamento para fixar a posição dos carros da primeira posição; estes segundos meios de acoplamento podem

compreender um	elemento	de bloqueio para ser inserido em	uma
das aberturas
[069]	11D	estrutura de união
[070]	11E	meios	de bloqueio da estrutura	de
união
[071]	11F	guias	horizontais
[072]	11G	roda	manual para deslocar	um

elemento de bloqueio 11C

[073]	11H	guia vertical para a estrutura de
união 11D
[074]	11I	ranhuras
[075]	11J	aberturas na guia vertical	11H
[076]	12	saídas de fluido nos	primeiros

elementos de posicionamento

[077]	13	saídas de fluido
[078]	19	primeira porção de luva
[079]	21	primeiro carro da segunda parte
[080]	22	segundo carro da segunda parte
[081]	23	segundo elemento de posicionamento
[082]	24	elementos de posicionamento
[083]	25	dispositivo acionador / acionador

Petição 870180060729, de 13/07/2018, pág. 26/34 [084] [085] [086]

31, [087] [088]

110 [089]

111 [090]

190, [091] [092] [093] [094] [095] [096] [097] [098] [099] [0100] suas derivações

23/23 limitadores segunda porção de luva metades de mandril expansor cunha de clivagem superfície de contato porção de fuso

290 parafusos

1000

1001

1002

1003

1004

1005

1006

1007

1008 biela haste tampa extremidade pequena braço orifício pequeno orifício grande parafusos junta entre haste e tampa

Neste (tais texto, o termo compreende e as como compreendendo, etc.) não deveriam ser entendidos em um sentido de exclusão, isto é, estes termos não deveriam ser interpretados como excludentes à possibilidade de que o que é descrito e definido pode incluir elementos adicionais, etapas, etc.

[0101]

Por outro lado, o modelo não está obviamente limitado à modalidade ou modalidades específicas descritas no presente documento, mas também abrange quaisquer variações que podem ser consideradas por qualquer técnico no assunto (por exemplo, em relação à escolha de materiais, dimensões, componentes, configuração, etc.), dentro do escopo geral do modelo como definido nas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÁQUINA PARA RACHAR UMA BIELA, que tem uma extremidade pequena e uma extremidade grande, em uma parte de haste (1001) e uma parte de tampa (1002) , a dita máquina, compreendendo:

elementos de posicionamento (11, 23, 24) para posicionar a dita biela em uma posição para rachar;

um elemento expansível (3) disposto para ser inserido em um orifício na dita extremidade grande da biela de modo a permitir o fendilhamento da dita biela em uma parte de haste e uma parte de tampa por meio da expansão do dito elemento expansível, o dito elemento expansível compreendendo uma primeira metade de mandril (31) e uma segunda metade de mandril (32) dispostas para serem separadas por uma cunha de clivagem (33), caracterizada por:

o dito elemento expansível compreender ainda uma primeira porção de luva (19) disposta em correspondência com a dita primeira metade de mandril (31), e uma segunda porção de luva (29) disposta em correspondência com a dita segunda metade de mandril (32), a dita primeira (19) e segunda porções de luva (29) sendo dispostas para adaptar o tamanho do elemento expansível (3) ao tamanho do dito orifício na dita extremidade grande da biela, de acordo com um tipo de biela a ser produzida;

a dita primeira porção de luva (19) é unida a uma primeira parte (1) da máquina por parafusos (190), e em que a dita segunda porção de luva (29) é unida a uma segunda parte da máquina por parafusos (290);

a dita máquina compreende uma pluralidade de

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2/4 conjuntos da dita primeira porção de luva (19) e da dita segunda porção de luva (29), pelo menos um dos ditos conjuntos sendo adaptado a um tipo diferente de biela que outro dos ditos conjuntos.

2. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ditos elementos de posicionamento incluírem primeiros elementos de posicionamento (11) dispostos para serem aplicados contra a extremidade grande da biela, preferivelmente na extremidade de parte de tampa da dita biela, em que os ditos primeiros elementos de posicionamento compreendem dois primeiros elementos de posicionamento (11), cada um dos ditos dois primeiros elementos de posicionamento (11) sendo deslocável lateralmente de modo a ajustar a posição dos primeiros elementos de posicionamento à distância entre os orifícios de parafuso da biela.
3. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por cada um dos ditos primeiros elementos de posicionamento (11) ser disposto para adotar seletivamente uma de uma pluralidade de posições pré-definidas em uma direção lateral, de modo a adaptar a máquina a uma distância selecionada de uma de uma pluralidade de distâncias prédefinidas entre os ditos orifícios de parafuso.
4. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por um dos ditos primeiros elementos de posicionamento (11) ser disposto em um primeiro carro de posicionamento (11A) e um outro dos ditos primeiros elementos de posicionamento (11) ser disposto em outro primeiro carro de posicionamento (11A), os ditos primeiros carros de posicionamento sendo lateralmente deslocáveis de modo a

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3/4 deslocar os ditos primeiros elementos de posicionamento entre as ditas posições pré-definidas.
5. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por cada um dos ditos primeiros carros de posicionamento ser proporcionado com uma pluralidade de primeiros meios de acoplamento (11B) dispostos para interagir com segundos meios de acoplamento (11C) associados a uma parte fixa (1A) da máquina, de modo que por meio do acoplamento dos ditos segundos meios de acoplamento com os ditos primeiros meios de acoplamento o respectivo primeiro carro de posicionamento é bloqueado em uma posição específica, em que cada um dos ditos primeiros meios de acoplamento corresponde a uma das ditas posições prédefinidas.
6. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelos ditos primeiros meios de acoplamento compreenderem uma pluralidade de aberturas (11B), e em que os ditos segundos meios de acoplamento compreendem pelo menos um elemento de bloqueio (11C) disposto para ser inserido em uma abertura selecionada de uma das ditas aberturas (11B), de modo a bloquear o movimento lateral do correspondente primeiro carro de posicionamento (11A), em que cada uma das ditas aberturas corresponde a uma respectiva posição de das ditas posições pré-definidas.
7. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação uma

6, caracterizada pelas ditas aberturas serem distribuídas na direção vertical.

MÁQUINA, de acordo com a reivindicação

7, caracterizada pelo dito elemento de bloqueio (11C) ser deslocável na direção vertical de modo a ser inserido em uma

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4/4 abertura selecionada de uma das ditas aberturas (11B), de modo a posicionar o correspondente primeiro elemento de posicionamento (11) em uma posição selecionada de uma das ditas posições pré-definidas.
9. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo elemento de bloqueio (11C) associado a um dos ditos primeiros carros de posicionamento e o elemento de bloqueio (11C) associado ao outro carro dos ditos carros de posicionamento serem unidos por uma estrutura de união (11D) de modo que são conjuntamente movíveis na direção vertical, a dita estrutura de união sendo associada com meios de bloqueio (11E) para bloquear a dita estrutura de união (11D) a uma certa altura.
10. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizada por cada um dos ditos elementos de bloqueio (11C) ter uma porção de ponta cujo diâmetro diminui em direção a uma extremidade de ponta dos ditos elementos de bloqueio dispostos para serem inseridos nas ditas aberturas.
11. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pela projeção ortogonal de cada uma das ditas aberturas (11B) de um primeiro carro de posicionamento (11A) em um eixo horizontal se sobrepor com a projeção ortogonal de cada uma das outras aberturas (11B) do dito primeiro carro de posicionamento no dito eixo horizontal, em mais de 50 %.
12. MÁQUINA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por compreender ainda uma prensa elétrica com um servomotor para acionar o elemento expansível.