BRPI0503388B1 - faca rotativa com transmissão de acionamento melhorada - Google Patents

Abstract

"faca rotativa com transmissão de acionamento melhorada". é descrita uma faca rotativa com transmissão de acionamento melhorada. a faca inclui um conjunto de cabo tubular, uma lâmina anular, um alojamento da lâmina, um motor pneumático e um conjunto de transmissão de acionamento. a transmissão inclui uma engrenagem motriz ou pinhão, um eixo de transmissão e um conjunto conector que inibe o movimento axial da engrenagem pinhão para dentro do alojamento da lâmina pela força da pressão de ar.

Description

"FACA ROTATIVA COM TRANSMISSÃO DE ACIONAMENTO MELHORADA" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito a uma faca de corte rotativa para uso na indústria de carne e, mais particularmente, a presente invenção diz respeito a uma faca rotativa pneumática com uma transmissão melhorada que inibe movimento axial de uma engrenagem motriz pela força da pressão de ar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A patente Estados Unidos número 4.170.063 de Bett-cher (aqui "a patente '063") revela uma faca rotativa que tem uma lâmina removível. A patente '063 é atribuída a Bett-cher Industries, o requerente da presente invenção. A patente '063 revela uma faca de mão que tem uma lâmina rotativa tipo anel que é rotacionada por um motor em um manipulo que se estende normal a um eixo de rotação da lâmina. A lâmina da faca é suportada de forma rotativa em um alojamento que envolve uma parte da lâmina. A lâmina pode ser removida para afiação ou troca da lâmina. Outras patentes dos Estados Unidos representativas relacionadas a facas rotativas que são atribuídas ao requerente da presente invenção são US 4.439.924, US 4.516.323 e US 4.509.261.

Facas de corte de carne pneumáticas que têm um motor acionado a ar com uma válvula de controle operada pelo usuário para governar o fluxo de ar operante no motor são conhecidas. Facas pneumáticas incluem lâminas rotativas ou oscilantes que são acionadas por motores pneumáticos. Con- vencionalmente, essas ferramentas são conectadas a uma fonte de ar de alta pressão por meio de um conduite flexível. A operação das mesmas é controlada por uma válvula atuada pelo usuário que é aberta e fechada para iniciar e parar o motor de acionamento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito a uma faca rotativa com uma transmissão de acionamento melhorada que é ope-rável a partir de uma fonte de ar de alta pressão. A faca inclui um conjunto de manipulo tubular, uma lâmina anular, um alojamento da lâmina, um motor pneumático e um conjunto de transmissão de acionamento. A lâmina anular inclui uma borda da lâmina em uma primeira extremidade axial e dentre de enqrenaqem formados em um perímetro de uma sequnda extremidade axial. 0 alojamento da lâmina é acoplado ao conjunto do manipulo tubular. 0 alojamento da lâmina suporta a lâmina anular para rotação em torno de um eixo qeométrico central. 0 motor pneumático é suportado pelo conjunto do manipulo para acionar a lâmina. A transmissão inclui uma enqrenaqem motriz ou pinhão, um eixo de acionamento e um conjunto conector que inibe movimento axial da enqrenaqem pinhão para dentro do alojamento da lâmina pela força da pressão de ar. 0 conjunto conector é acoplado ao motor pneumático. 0 conjunto conector inclui primeiro e sequndo elementos de fixação. 0 primeiro elemento de fixação tem uma superfície interna de extensão axialmente decrescente. 0 sequndo elemento de fixação tem uma superfície exterior de extensão axialmente decrescente que encaixa a superfície interna do primeiro ele- mento de fixação. 0 segundo elemento de fixação também inclui uma superfície de fixação interna. Pressão axial no segundo elemento no primeiro elemento de fixação reduz a superfície de fixação. 0 eixo acionador é retido na superfície de fixação do conjunto conector pressionando-se axialmente o segundo elemento de fixação no primeiro elemento de fixação. A engrenagem pinhão é fixa no eixo acionador. A engrenagem pinhão engrena com os dentes de engrenagem da lâmina anular para acionar a lâmina anular mediante rotação pelo conjunto do motor pneumático.

Em uma modalidade, o primeiro elemento de fixação é um conector gue tem uma primeira extremidade conectada a um eixo de saída do motor pneumático. Uma segunda extremidade do conector inclui uma superfície cônica interna. Em uma modalidade, o segundo elemento de fixação é um mandril gue tem uma superfície exterior cônica para encaixar a superfície interior cônica do conector. 0 mandril inclui uma passagem axial que define a superfície de fixação. Quando o mandril é pressionado axialmente no conector, a superfície cônica exterior do mandril encaixa a superfície cônica interior do conector para reduzir o tamanho da passagem axial e fica retido no eixo acionador da engrenagem pinhão.

Em uma modalidade, o segundo elemento de fixação é pressionado axialmente para dentro do primeiro elemento de fixação apertando uma porca que tem roscas internas que encaixam roscas externas do primeiro elemento de fixação. 0 eixo acionador se estende através de uma abertura central na porca e o segundo elemento de fixação é pressionado para dentro do primeiro elemento de fixação por uma superfície interior da porca que envolve a abertura central.

Em um método de acoplamento de uma engrenagem pinhão a um motor pneumático de faca rotativa, um eixo aciona-dor da engrenagem pinhão é inserido na abertura no segundo elemento de fixação. 0 segundo elemento de fixação é inserido no primeiro elemento de fixação. 0 segundo elemento de fixação é pressionado axialmente para dentro do primeiro elemento de fixação para reduzir o tamanho da abertura no segundo elemento de fixação, o segundo elemento de fixação encaixa por atrito o eixo acionador para acoplar a engrenagem pinhão no motor pneumático da faca rotativa.

Modalidades exemplares alternativas da invenção estão descritas com um grau de particularidade em conjunto com os desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista plana de topo de uma faca rotativa pneumática; A Figura 2 é uma vista seccional feita ao longo do plano indicado pelas linhas 2-2 na figura 1; A Figura 3 é uma vista em perspectiva explodida de um motor pneumático e de uma transmissão motriz da faca rotativa pneumática mostrada na figura 1; A Figura 4 é uma vista seccional de um conjunto conector; A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um conector ; A Figura 6 é uma vista seccional feita ao longo do plano indicado pelas linhas 6-6 na figura 5; A Figura 7 é uma vista feita ao longo do plano indicado pelas linhas 7-7 na figura 6; A Figura 8 é uma vista elevacional lateral de um mandril; A Figura 9 é uma vista feita ao longo do plano indicado pelas linhas 9-9 na figura 8; A Figura 10 é uma vista seccional feita ao longo do plano indicado pelas linhas 10-10 na figura 9; A Figura 11 é uma vista em perspectiva do mandril ilustrado na figura 8; A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma porca; A Figura 13 é uma vista plana de topo de uma porca; A Figura 14 é uma vista feita ao longo do plano indicado pelas linhas 14-14 na figura 13; A Figura 15 é uma vista seccional feita ao longo do plano indicado pelas linhas 15-15 na figura 14; A Figura 16 é uma vista elevacional de um alojamento da lâmina e chapa de cobertura; A Figura 17 é uma vista feita ao longo do plano indicado pelas linhas 17-17 na figura 16; A Figura 18 é uma vista feita ao longo do plano indicado pelas linhas 18-18 na figura 16; A Figura 19 é uma vista elevacional de um acoplamento que conecta um alojamento da lâmina a um conjunto de manipulo; e A Figura 20 é uma vista elevacional de uma lâmina anular presa em um alojamento da lâmina.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Os requerentes observaram que ar que vaza na frente de facas rotativas pneumáticos pode fazer com que uma engrenagem motriz ou pinhão seja forçada a se encaixar com uma chapa de cobertura do alojamento da lâmina 21. 0 contato da engrenagem pinhão com a chapa de cobertura provoca desgaste na engrenagem pinhão e na chapa de cobertura e provoca calor por causa do atrito. Este calor pode ser transferido para a faca rotativa e pode se tornar desconfortável ao operador. A presente invenção está voltada para uma faca rotativa pneumática melhorada 10 com uma transmissão melhorada 12 que inibe movimento axial de uma engrenagem motriz 14 pela força da pressão do ar. Um exemplo de uma faca construída de acordo com a presente invenção está ilustrado nas figuras 1 e 2. A faca 10 está ilustrada compreendendo um conjunto de manipulo tubular 16, uma lâmina anular 18, um alojamento da lâmina 20, um motor pneumático 22 e um conjunto de transmissão de acionamento 12.

Referindo-se à figura 2, a lâmina anular 18 inclui uma borda da lâmina 24 em uma primeira extremidade axial e dentes de engrenagem 26 formados em torno de um perímetro de uma segunda extremidade axial. O alojamento da lâmina 20 é acoplado ao conjunto do manipulo tubular 16. O alojamento da lâmina 20 suporta a lâmina anular 18 para rotação em torno de um eixo geométrico central A. O motor pneumático 22 é suportado pelo conjunto do manipulo 16 para acionar a lâmina 18. Referindo-se à figura 3, a transmissão inclui uma engrenagem motriz ou pinhão 14, um eixo acionador 28 e um conjun- to conector 30 que inibe movimento axial da engrenagem pinhão para dentro do alojamento da lâmina 20 pela força de pressão de ar. O conjunto conector é acoplado ao motor pneumático 22. O conjunto conector inclui primeiro e segundo elementos de fixação 32, 34. Referindo-se às figuras 4 -7, o primeiro elemento de fixação ilustrado 342 tem uma superfície interna 36 de extensão axialmente decrescente na direção da seta 38. Referindo-se às figuras 4 e 8-11, o segundo elemento de fixação ilustrado 34 tem uma superfície exterior 40 de extensão axialmente decrescente na direção da seta 38. A superfície exterior 40 encaixa a superfície interna 36 do primeiro elemento de fixação. O segundo elemento de fixação 34 também inclui uma superfície de fixação interna 42. Pressão axial do segundo elemento de fixação 34 para dentro do primeiro elemento de fixação 32 reduz o tamanho da superfície de fixação 42. O eixo acionador 28 é fixo na superfície de fixação 42 do conjunto conector pela pressão axial do segundo elemento de fixação 34 para dentro do primeiro elemento de fixação 32. A engrenagem pinhão 14 é fixa no eixo acionador 28. A engrenagem pinhão 14 engrena nos dentes de engrenagem da lâmina anular 26 para acionar a lâmina anular 18 mediante rotação pelo conjunto do motor pneumático 22.

Referindo-se às figuras 1 e 2, o conjunto do manipulo ilustrado 16 inclui um alojamento tubular 44, uma camisa do manipulo 46 e uma peça de extremidade 48 que é fixa no alojamento 42. O alojamento 42 é no geral cilíndrico, enquanto que a camisa 46 é modelada irregularmente para permitir que o usuário segure mais facilmente a faca. Uma extre- midade aberta 50 do alojamento tubular 44 inclui roscas internas 52 que aceita um retentor 54. 0 retentor 54 prende o motor 22 no conjunto do manipulo 16. A peça de extremidade 48 é formada por uma chapa de porta no geral circular que define uma porta de entrada de ar, ou passagem e uma porta de exaustão, ou passagem, cada qual comunicando com o conjunto do motor. Uma ampla variedade de arranjos de porta de entrada e porta de saida são bem conhecidos. As partes de entrada e exaustão na peça de extremidade 48 podem ser de qualquer construção adequada ou convencional e, portanto, não estão descritas com mais detalhes.

Referindo-se às figuras 2 e 3, o motor pneumático ilustrado 22 compreende um estator cilíndrico 56 fixo no alojamento tubular e um rotor 58 disposto dentro do estator. Uma chapa de topo 59 é presa em uma extremidade do estator 56 e uma chapa de base 61 é presa em uma extremidade oposta do estator. A chapa de base 61 define uma porta de entrada 72 e uma porta de saída 74 do estator 56. A porta de entrada e a porta de saída podem ser de qualquer arranjo adequado ou convencional e, portanto, não estão descritas com mais detalhes. Conjuntos de mancais 64, 66 ficam dispostos na chapa de topo e na chapa de base, respectivamente. O rotor 58 tem um eixo acionador 60 que se projeta de uma extremidade e um eixo de suporte 62 que se projeta da extremidade oposta. O eixo acionador 60 e o eixo de suporte 62 se estendem do rotor através da chapa de topo 59 e da chapa de base 61 ao interior dos conjuntos de mancai 64, 66. O eixo acionador 60 inclui uma região de extremidade rosqueada externamente 68.

Um anel espaçador 70 mantém um espaço entre o conjunto do mancai 64 e o rotor 58. O rotor e o estator podem ser de qualquer construção adequada ou convencional e, portanto, não estão descritos com detalhes .

Referindo-se à fiqura 2, um arranjo de válvula de controle 76 fica disposto no conjunto do manipulo detrás da peça de extremidade 48. Uma quarnição de entrada 78 e um suspiro de saida 82 são acoplados ao arranjo da válvula de controle. O arranjo da válvula de controle 76 comunica seletivamente ar sob pressão da quarnição de entrada 78 com o rotor 58 por meio de uma porta de entrada 72 (fiqura 3) . Quando um manipulo da válvula de controle 80 estiver em uma posição aberta (posição do manipulo indicada pela seta 79 na fiqura 2) o conjunto do motor 16 é operado pela fonte de pressão e aciona a lâmina 18. A porta de saida 74 entreqa ar de exaustão do conjunto do motor 16 ao suspiro 82. Quando um manipulo da válvula de controle 80 estiver em uma posição fechada (posição do manipulo mostrada na fiqura 2), o conjunto do motor 16 não é operado pela fonte de pressão. Uma ampla variedade de arranjos de válvula de controle é conhecida. O arranjo de válvula de controle pode ser de qualquer construção adequada ou convencional e, portanto, não está descrito com mais detalhes. A faca rotativa 10 é conectável a uma fonte por meio de um conduite flexível (não ilustrado) que permite que o usuário da ferramenta mova em torno da ferramenta e manipule-a livremente. O conduite pode ser de qualquer constru- ção convencional ou adequada. Por exemplo, um conjunto de mangueiras de borracha coaxial flexível que são respectivamente conectadas de forma desanexável na guarnição de entrada 78 e ao suspiro 82, respectivamente. A mangueira do suspiro fica disposta de maneira folgada em torno da mangueira que comunica a pressão da fonte à faca 10.

Referindo-se à transmissão 12 ilustrada na 2, o primeiro elemento de fixação 32 é um conector que tem uma primeira extremidade 84 conectada ao eixo de saida 60 do motor pneumático 22. A primeira extremidade 84 inclui roscas internas 85 que encaixam as roscas do eixo acionador 68. Referindo-se às figuras 5-7, uma segunda extremidade 86 do conector inclui uma superfície cônica interna 88 e um furo cilíndrico 90. Roscas externas 92 são definidas na segunda extremidade 86 do conector.

Referindo-se às figuras 8-11, o segundo elemento de fixação 34 é um mandril que tem uma superfície exterior cônica 94 para encaixar a superfície interior cônica 88 do conector. Um eixo cilíndrico 96 se estende axialmente a partir da superfície exterior cônica 94. O mandril inclui uma passagem axial 98 que se estende através do mandril. A passagem axial 98 define a superfície de fixação 42. Uma pluralidade de fendas 100 fica disposta através de uma parede cilíndrica 102 definida pela superfície exterior do mandril e a passagem axial. As fendas 100 permitem que a parede seja pressionada radialmente para dentro do conector de forma a reduzir o diâmetro da superfície de fixação 42. Referindo-se à figura 4, quando o mandril é pressionado axialmente para dentro do conector, da maneira indicada pela seta 38, a superfície cônica exterior do mandril encaixa a superfície cônica interior do conector de forma a reduzir o tamanho da passagem axial. Referindo-se à figura 2, isto faz com que o mandril retenha o eixo acionador da engrenagem pinhão 28. A pressão axial do mandril no conector também cria um ajuste de interferência entre o conector e o mandril, prendendo o mandril no conector.

Na modalidade ilustrada na figura 2, o mandril é pressionado axialmente para dentro do conector pelo aperto de uma porca 104. Referindo-se às figuras 12-15, a porca tem roscas internas 106 que encaixam as roscas externas 92 do conector. O eixo acionador 28 se estende através de uma abertura central 108 na porca. O mandril é pressionado para dentro do conector por meio de uma superfície interior 110 (figura 15) da porca que envolve a abertura central e se apóia em uma superfície do mandril. A medida em que a porca é apertada, ela avança em relação ao conector e empurra o mandril para dentro do conector, fechando assim a superfície de fixação 42.

Referindo-se à figura 2, o conjunto do manipulo 16 com o motor 22 e transmissão 12 instalado é conectado a um conjunto da cabeça da faca 112 para acoplar o motor 22 na lâmina anular 18. O conjunto da cabeça inclui a lâmina anular 18, o alojamento da lâmina 20, uma chapa de cobertura da lâmina 21 e um acoplamento 114. A lâmina anular 18 inclui a borda da lâmina 24 em uma primeira extremidade axial e os dentes da engrenagem 26 formados em torno de um perímetro de uma segunda extremidade axial. Referindo-se à figura 2, um entalhe circunferencial 116 fica disposto entre a borda da lâmina 24 e os dentes da engrenagem 26.

Referindo-se à figura 20, o alojamento da lâmina 20 inclui uma parede circunferencial 118 que define um interior do alojamento. Uma crista circunferencial 122 se estende radialmente para dentro da parede 118. A crista 122 se encaixa no entalhe 116 da lâmina 18. A crista 122 e a parede 118 suportam a lâmina anular 18, permitindo ao mesmo tempo que a lâmina anular gire em relação ao alojamento da lâmina 20. Um entalhe 124 na parede circunferencial 118 permite que a superfície de mancai seja expandida para fora para separar a lâmina anular 18 do alojamento da lâmina 20. Caso a lâmina anular precise ser afiada ou trocada, a superfície de mancai é expandida e a lâmina anular desliza para fora do alojamento através de uma abertura expandida ou alargada. A parede circunferencial 118 inclui uma região menor 126 próxima do entalhe 124. A região da parede menor facilita a anexação do alojamento da lâmina no acoplamento 114.

Referindo-se à figura 20, o exterior da região da parede menor 126 inclui um entalhe 128 e um recorte 129.

Referindo-se às figuras 1, 2 e 19, o acoplamento 114 inclui um elemento de suporte do alojamento 130 e uma porta cativa 132. O elemento de suporte do alojamento 130 inclui um furo 134 através do qual a transmissão 12 se estende. Um flange anular 135 (figura 2) mantém a porca cativa 132 no elemento de suporte do alojamento, mas permite que a porca gire livremente. Uma crista arqueada 138 (figura 19) se estende para fora do elemento de suporte do alojamento 130. A crista arqueada 138 se encaixa no entalhe do alojamento da lâmina 128 (figura 20) e limita o alojamento da lâmina para ajuste rotacional em relação ao elemento de suporte do alojamento 130. Um par de retentores 140 se estende através do elemento de suporte do alojamento 130 próximo à crista 138 em lados opostos do furo 134.

Referindo-se às figuras 16-18, a chapa de cobertura 21 inclui uma superfície arqueada 141 que casa com a parede circunferencial 118. Um par de bossas rosqueadas internamente 144 se estende para fora da superfície arqueada 141. Os retentores 140 no acoplamento são rosqueados nas bossas 144 para prender o alojamento da lâmina 20 contra o elemento de suporte do alojamento 130. Uma das bossas 144 se estende através do recorte 129 (figura 20) para impedir movimento rotacional do alojamento da lâmina 20 em relação ao elemento e suporte do alojamento da lâmina 130. Quando os retentores 140 forem apertados, o alojamento da lâmina 20 é preso no elemento de suporte do alojamento da lâmina 130 e a lâmina 18 gira livremente dentro do alojamento da lâmina 20.

Referindo-se à figura 2, o retentor 54 prende o motor pneumático 22 no conjunto do manipulo 16 e prende o conjunto do manipulo no conjunto da cabeça 112. O retentor 54 inclui roscas externas 146 e um furo anular 148. Uma vedação de ar anular 150 fica posicionada no furo anular 148. Uma região das roscas do retentor 146 é rosqueada nas roscas internas do alojamento tubular 52 para prender o motor pneu- mático no conjunto do manipulo. 0 conjunto conector 30 se estende através da vedação 150. Uma superfície interna 152 da vedação de ar fica disposta hermeticamente em torno do conjunto conector, mas permite o movimento rotacional livre do conjunto conector dentro da vedação de ar. A vedação de ar 150 impede que o ar suprido ao motor 22 vaze para o conjunto da cabeça 112 em torno do conjunto conector 30.

Uma região das roscas do retentor 146 se estende a partir do conjunto do manipulo 16. 0 conjunto conector 30 e a engrenagem motriz são inseridos no furo do conjunto da cabeça 134, de maneira tal que a engrenagem motriz 12 engrene com os dentes da engrenagem da lâmina 26. O conjunto conector 30 posiciona a engrenagem 12, de maneira tal que a engrenagem não interfira na chapa de cobertura 21. A porca cativa 132 é rosqueada nas roscas externas 146 para prender o conjunto do manipulo 16 no conjunto da cabeça 112. A transmissão da lâmina da faca pneumática revelada mantém seguramente a engrenagem motriz 12 no lugar. Em decorrência disto, vazamentos de ar na frente da faca rotativa pneumática não forçam a engrenagem motriz para dentro da chapa de cobertura do alojamento da lâmina 21.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com uma certa particularidade, pretende-se que a invenção inclua todas modificações e alterações que se enquadrem no espírito e escopo das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (5)

1. Faca rotativa (10) operável a partir de uma fonte de ar de alta pressão, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: a) um conjunto de manipulo tubular (16); b) uma lâmina anular (18) que tem uma borda da lâmina (24) em uma primeira extremidade axial e dentes de engrenagem (24) formados em torno de um perímetro de uma segunda extremidade axial; c) um alojamento da lâmina (20) acoplado ao conjunto do manipulo tubular (16) que suporta a lâmina anular (18) para rotação em torno de um eixo geométrico central (A) ; d) um motor pneumático (22) suportado pelo conjunto do manipulo (16) para acionar a lâmina (18); e) um conjunto de conector (30) acoplado ao motor pneumático (22), o conjunto de conector (30) incluindo: i) um primeiro elemento de fixação (32) com uma superfície interna (36) de extensão axialmente decrescente; ii) um segundo elemento de fixação (34) que tem uma superfície exterior (40) de extensão axialmente decrescente para engatar a superfície interna (36) do dito primeiro elemento de fixação (32) e que inclui adicionalmente uma superfície de fixação (42), em que pressionando-se axialmente o segundo elemento (34) dentro do primeiro elemento de fixação (32) reduz-se o tamanho da superfície de fixação (42) ; f) um eixo acionador (28) fixo na superfície de fixação (42) do conjunto de conector (30) pressionando-se axialmente o segundo elemento de fixação (34) dentro do primeiro elemento de fixação (32); e g) uma engrenagem pinhão (14) fixa no eixo aciona-dor (28) que engrena com os dentes de engrenagem da lâmina anular (26) para acionar a lâmina anular (18) mediante rotação pelo motor pneumático (22).

2. Faca rotativa (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície interna (36) de extensão axialmente decrescente é uma superfície cônica (88) .

3. Faca rotativa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície exterior (40) de extensão axialmente decrescente é uma superfície cônica (94) .

4. Faca rotativa (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o segundo elemento de fixação (34) é pressionado axialmente para dentro do primeiro elemento de fixação (32) pelo aperto de uma porca (104) que tem roscas internas (106) que engatam em roscas externas (92) do primeiro elemento de fixação (32).

5. Faca rotativa (10), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o eixo acionador (28) se estende através de uma abertura central (108) na porca (104) e o segundo elemento de fixação (34) é pressionado para dentro do primeiro elemento de fixação (32) por meio de uma superfície interior (110) da porca (104) que circunda a abertura central (108).