BRPI0915730B1 - Meio de travamento para um acessório de suporte de broca - Google Patents

Abstract

meio de travamento para um acessório de suporte de broca. um meio de fixação para um acessório de suporte de broca, para uso com um aparelho de esmerilhamento para esmerilhar os insertos de metal duro de brocas de perfuração de rocha, é fornecido. o meio de fixação tem um posicionamento de ajustamento rápido para trazer uma placa depressão contra o corpo das brocas e um ajustamento fino para prender as brocas no lugar aplicando pressão contra a saia ou espigas das brocas de perfuração.

Description

Fundamento da invenção

[001] A presente invenção é relativa a melhoramentos em suportes de broca utilizados com aparelhos para esmerilhar os insertos de metal duro de pontas de trabalho de brocas de perfuração (de percussão ou rotativas), cortadores de máquina de perfuração de túnel (TBM) e cortadores de máquina de furo levantado (RBM) e mais especificamente, um meio de travamento seguro, simples, compacto, e ainda efetivo para uma ampla faixa e número de dimensões e tipos de brocas dentro de um acessório de suporte de broca que sustenta uma ou mais brocas.

[002] Em operações de perfuração, os dentes de corte (botões) nas brocas de perfuração ou cortadores se tornam achatados (desgastados) depois de uso continuado. A manutenção regular da broca de perfuração ou do cortador esmerilhando novamente (afiando) os botões, para restaurá-los substancialmente para seu perfil original, aprimora a vida da broca/cortador, acelera a perfuração e reduz custos de perfuração. Esmerilhar novamente deveria ser feito quando o desgaste dos botões é de maneira otimizada um terço até um máximo de metade do diâmetro do botão. Fabricantes desenvolveram uma faixa de diferentes aparelhos de esmerilhamento que incluem esmerilhadores manuais, máquinas auto-centralizadoras de braço único ou de braço duplo, para ajustar duas ou mais brocas a serem esmerilhadas, máquinas móveis para esmerilhar a caminho ou em uma oficina e esmerilhadoras projetadas especificamente para montar em equipamentos de perfuração, veículos de serviço, ou ajustadas na oficina.

[003] Meios de travamento convencionais para uma ampla faixa e número de dimensões e tipos de broca dentro de um suporte de broca utilizado com máquinas existentes, ou são muito lentos e sujeitos a desgaste ou muito complicados para instalações simples. O meio de travamento manual convencional utilizado com suportes de broca correntes utiliza um meio de travamento de tipo parafuso rotativo com uma alavanca ou botão para travar as brocas de perfuração no lugar são inconvenientes e não permitem movimento rápido entre ajustamentos máximo e mínimo quando o parafuso, ou haste rosqueada, deve ser girado até que a localização desejada seja alcançada. Os outros meios de travamento convencionais consistem de um cilindro que tem uma haste de pistão que retrai e se estende operando uma válvula manual. Este tipo de meio de travamento requer para operar linhas de suprimento entre uma fonte de ar comprimido ou hidráulica. Cilindros em meio de tratamento convencional são dimensionados de modo que eles consistem de uma haste de pistão que tem um curso longo o suficiente para conseguir uma faixa desejada de movimento entre ajustamentos máximo e mínimo. Isto pode ao mesmo tempo complicar a instalação bem como limitar a configuração da configuração do meio de travamento. Por exemplo, seria bastante difícil e intensivo em espaço instalar diversos meios de travamento utilizando diversos cilindros em uma aplicação rotativa.

[004] A presente invenção fornece um meio de travamento manual para um acessório de suporte de broca com dois ajustamentos. Um ajustamento macro permite posicionamento rápido de uma placa de pressão contra o corpo da(s) broca(s). Um ajustamento micro trava a(s) broca(s) no lugar aplicando pressão contra a saia ou espiga da(s) broca(s) de perfuração. Mantendo o meio de travamento seguro, simples, efetivo e compacto, permite que diversos meios de travamento sejam instalados com facilidade dentro de um acessório de suporte de broca, como julgado necessário. A segurança melhorada do operador é alcançada separando os ajustamentos macro e micro, de modo que ajustamento micro é utilizado para aplicar a pressão necessária para travar broca(s) no lugar.

[005] Outros aspectos da invenção serão descritos ou se tornarão evidentes no curso da descrição detalhada a seguir.

Breve descrição dos desenhos

[006] Para que a invenção possa ser mais claramente entendida, a sua modalidade preferida será descrita agora em detalhe à guisa de exemplo com referência às fotografias que acompanham, nas quais: - A figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva a partir do lado frontal direito de um aparelho de esmerilhamento que tem uma máquina de esmerilhar e um acessório de suporte de broca com uma modalidade de meio de travamento manual de acordo com a presente invenção, com um meio de ajustamento macro e um meio de ajustamento micro; - A figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva do lado frontal superior de um acessório de suporte de broca com um meio de travamento manual da figura 1; - A figura 3 é um diagrama de partes para o acessório de suporte de broca com meio de travamento manual da figura 2; - A figura 4 é uma vista em perspectiva do lado do direito inferior do acessório de suporte de broca com o meio de travamento manual da figura 2; - A figura 5 é uma vista lateral em planta em seção transversal do acessório de suporte de broca com meio de travamento manual da figura 2; - A figura 6 é uma vista inferior de uma versão despida do meio de travamento manual da figura 2, que mostra o meio de ajustamento macro; - A figura 7 é uma vista lateral direita da versão despida do meio de travamento manual da figura 6; - A figura 8 é uma vista inferior de uma versão despida do meio de travamento manual da figura 2, que mostra o meio de ajustamento micro; - A figura 9 é uma vista em planta lateral em seção transversal de outra modalidade de um acessório de suporte de broca com outra modalidade de meio de travamento manual de acordo com a presente invenção, com um meio de ajustamento macro e um meio de ajustamento micro; - A figura 10 é uma vista em planta lateral em seção transversal de outra modalidade de um acessório de suporte de broca com outra modalidade de meio de travamento manual de acordo com a presente invenção, com um meio de ajustamento macro e um meio de ajustamento micro; - A figura 11 é uma vista esquemática em perspectiva a partir do lado frontal superior de outra modalidade de um acessório de suporte de broca com meio de travamento manual carregado em um sistema de braço com três pontos de articulação.

Descrição detalhada de modalidades preferidas

[007] Embora a presente invenção seja aplicável a todos os aparelhos de esmerilhamento que têm uma máquina de esmerilhar carregada para ajustamento vertical e horizontal por um braço, o sistema de alavanca apoiado em um suporte ou estrutura e preferivelmente com um meio inclinável para manter a broca a ser esmerilhada. O aparelho de esmerilhamento, genericamente indicado em 1, mostrado na figura 1, é do tipo projetado para ser montado em equipamentos de perfuração, veículos de serviço, ou ajustados na oficina, opcionalmente instalados dentro de um recinto de gabinete.

[008] O aparelho de esmerilhamento 1 inclui uma máquina de esmerilhar 10 e um acessório de suporte de broca2, para sustentar uma ou mais brocas a serem esmerilhadas. Como melhor mostrado nas figuras 2 e 3, o acessório de suporte de broca2 tem paredes laterais periféricas opostas 4, 5, um lado frontal 6 e um lado traseiro conformado em V 7. As paredes laterais periféricas 4, 5, o lado frontal 6 e o lado traseiro conformado em V 7 definem uma abertura conformada pentagonal 8, para o interior da qual uma ou mais brocas a serem esmerilhadas são colocadas. Na modalidade ilustrada o lado frontal 6 é adaptado para suportar um meio de travamento manual de acordo com a presente invenção, genericamente indicado em 9, tendo um meio de ajustamento macro e um meio de ajustamento micro.

[009] Na modalidade ilustrada nas figuras 1-8, o meio de travamento manual 9 compreende um conjunto que inclui uma placa de pressão 10 que tem uma configuração genericamente retangular e com um calço 11 feito, preferivelmente, de um material elastômero preso a uma primeira face 12 da placa de pressão 10, projetado para estar voltado para brocas inseridas na abertura 8 ou no acessório de suporte de broca 2. Este calço 11 ajuda a manter as brocas seguras quando ele se conforma à forma da broca quando pressão é aplicada. Um primeiro tubo 13 tem uma extremidade 14 presa perpendicular a uma segunda face 15 da placa de pressão 10. A outra extremidade 16 do primeiro tubo 13 é adaptada para reter um rolete 17. O primeiro tubo 13 desliza dentro de um segundo tubo 18 que tem uma seção transversal interna ligeiramente maior do que a seção transversal externa do primeiro tubo 13, de modo que os primeiro e segundo tubos 13, 18 podem deslizar um em relação ao outro. A extremidade 19 do segundo tubo 18 afastada da placa de pressão 10 é adaptada para suportar uma alavanca 20 que tem um cabo 21 em uma extremidade de um eixo 22, e um carne 23 na outra extremidade do eixo 22. Um eixo 24 se estende lateralmente através de cada lado do carne 23 e através do segundo tubo 18 para permitir à alavanca 20 girar ao redor do eixo excêntrico definido pelo eixo 24. Fendas superior e inferior 28, 29 no segundo tubo 18 permitem à alavanca 20 com o carne 23 girar. Um par de molas de retorno 30, 31 têm uma extremidade 32, 33 conectada a uma âncora 34, 35 na segunda face 15 da placa de pressão 10 e a outra extremidade 36, 37 às extremidades distais 26, 27 do eixo 24 que se estende através do segundo tubo 18. As molas de retorno 30, 31 retêm o carne 23 em contato com o rolete 17 na extremidade do primeiro tubo 13.

[0010] O conjunto do meio de travamento 9, como descrito acima, é suportado dentro de um bloco 38 montado no lado frontal 6 do acessório de suporte de broca2. O segundo tubo 18 desliza dentro da abertura 39 no bloco 38 com a placa de pressão na abertura 8 no acessório de suporte de broca e a alavanca 20 externa à abertura 8. Uma alavanca de travamento 40 é conectada a uma haste rosqueada 41 que se ajusta através de um furo rosqueado 42 no bloco 38. Na outra extremidade da haste rosqueada 41 existe um batente 43. Quando a alavanca de travamento 40 é girada, ela aperta o batente 43 travando o segundo tubo 18 em posição em relação ao bloco 38. Com a alavanca de travamento 40 afrouxada o segundo tubo 18 desliza facilmente através do bloco 38, permitindo que a placa de pressão 10 seja movida para contato com o corpo de uma broca (não mostrado) dentro da abertura 8. A alavanca de travamento 40 é então apertada para travar o segundo tubo 18 no lugar. Este atua como um ajustamento macro do meio de travamento 9.

[0011] Uma vez que o ajustamento macro esteja completado, o cabo 21 da alavanca 20 pode ser movido fazendo com que o carne 23 gire ao redor do eixo 24. Girar o carne 23 faz com que o primeiro tubo 13 deslize longitudinalmente dentro do segundo tubo 18 empurrando a placa de pressão 10 no sentido da saia ou espiga das brocas dentro da abertura 8. O carne 23 mantém a pressão aplicada até que ele seja girado de modo a liberar a pressão. O carne 23 é travado na posição preferida por meio do rolete 17 que se ajusta dentro de um dos assentos ou endentações 43 no carne 23. A modalidade preferida tem um ou mais endentações 43 dentro do carne 23, que permitem ao rolete 17 assentar. Este movimento da placa de pressão 10 por meio da operação da alavanca 20 atua como o ajustamento micro.

[0012] Uma cobertura de segurança 44 tem uma porção placa superior 45 e flange pendente frontal 46. A placa superior 45 é presa a uma aresta superior 47 da placa de pressão 10. Fendas 48, 49 na porção placa superior 45 e flange pendente frontal 46, permitem movimento do eixo 22 da alavanca 20 ser desimpedido pela cobertura de segurança 44. A cobertura de segurança 44 protege os mecanismos internos do meio de travamento 9 de sujeira, ao mesmo tempo em que também protege o operador das partes móveis internas.

[0013] Ao esmerilhar brocas menores uma placa inferior 50 pode ser presa ao fundo do acessório de suporte de broca 2 abaixo da abertura 8. A placa inferior 50 tem aletas na extremidade traseira da placa inferior 50 que se ajustam em fendas 53, 54 no lado traseiro conformado em V 7 do acessório de suporte de broca 2. Um botão 55 mantém a extremidade frontal da placa inferior 50 contra o bloco 38 rosqueando no furo 56. Quando pequenas brocas estão sendo esmerilhadas, um adaptador de multi-brocas 57 pode ser utilizado. O adaptador de multi-brocas ilustrado permite que até três brocas sejam presas na acessório de suporte de broca de cada vez. Se esmerilhando brocas furo abaixo com uma espiga longa, a placa inferior 50 pode ser removida.

[0014] O meio de travamento manual da presente invenção minimiza tempo de operador ao esmerilhar multi-brocas do mesmo tamanho, porque o ajustamento macro precisa ser feito somente uma vez, então o ajustamento micro é utilizado para travar ou liberar as brocas do acessório de suporte de broca.

[0015] Na figura 1 o aparelho de esmerilhar 1 mostrado é do tipo projetado para ser montado em equipamentos de perfuração, veículos de serviço, ou ajustados na oficina ou opcionalmente instalados dentro de um recinto de gabinete.

[0016] O aparelho de esmerilhar 1 inclui uma máquina de esmerilhar 10 e um acessório de suporte de broca2 para manter uma ou mais brocas a serem esmerilhadas. Nesta modalidade, a máquina de esmerilhar 10 é carregada por um braço ou sistema de alavanca, genericamente indicado em 58, preso à estrutura 59 do aparelho de esmerilhar. O braço ou sistema de alavanca 58 tem uma alavanca de ajustamento macro 60 que permite que a máquina de esmerilhar seja movida verticalmente. Uma conexão de ar comprimido é fornecida para operar diversos aspectos do aparelho de

[0017] esmerilhar, como discutido em detalhe abaixo.

[0018] A máquina de esmerilhar 10, para esmerilhar novamente de maneira adequada um botão desgastado, deveria ser alinhada com o eixo longitudinal do botão. Consequentemente, para esmerilhar novamente os botões de medição, o acessório de suporte de broca 2 é inclinado para corresponder ao ângulo no qual os botões são montadas na broca. A broca é então girada na mesa de modo que o eixo longitudinal do botão a ser esmerilhado esteja na vertical. O acessório de suporte de broca2 é preso a um par de braços 61, 62 apoiados à estrutura 59 do aparelho de esmerilhar 1 no poste 63. Quando o braço está dobrado como mostrado na figura 1, o acessório de suporte de broca pode ser armazenado seguramente contra estrutura do esmerilhador utilizando uma combinação de trancas. Isto assegura que o acessório de suporte de broca não será danificada no transporte quando instalado em aplicações móveis, tal como aquela de um equipamento de perfuração.

[0019] Para minimizar ainda mais o ajuste do operador de movimento da broca durante esmerilhamento, a parede lateral 4 do acessório de suporte de broca 2 é montada de maneira inclinável ao aparelho de esmerilhar 1 no ponto pivô 64 em um braço 62. A alavanca de controle de inclinação 65 controla o pivotamento do acessório de suporte de broca 2 ao longo da fenda arqueada 66 na parede lateral 4 do acessório de suporte de broca. Uma escala 67 preferivelmente é fornecida para indicar o ângulo no qual o acessório de suporte de broca2 será inclinado. Uma vez ajustado para um tipo particular de broca, o ângulo é fixado e não deve ser reajustado para cada broca ou botão a ser novamente esmerilhado.

[0020] Um cilindro (não mostrado) nos braços controla o movimento vertical da máquina de esmerilhar 10 para cima e para baixo. O cilindro fornece um equilíbrio de pressão para o sistema de braço quando a máquina de esmerilhar 10 não está em uso e pressão de esmerilhamento/alimentação quando em uso. A pressão de equilíbrio de esmerilhamento e a pressão/alimentação podem ser ajustadas.

[0021] O aparelho de esmerilhar 1 tem uma caixa de controle 68, que contém um motor de rotação e um arranjo de mancai para fornecer uma rotação orbital para a máquina de esmerilhar 10. A máquina de esmerilhar 10 é presa à caixa de controle 68 por meio de placas 69. A máquina de esmerilhar 10 tem um motor hidráulico na modalidade mostrada, porém também pode utilizar outros tipos de motor, tal como motores de ar ou elétricos.

[0022] A presente invenção pode ser utilizada com aparelho de esmerilhar que utiliza forças de alimentação relativamente elevadas aplicadas durante esmerilhamento, opcionalmente combinadas com fusos de RPMs relativamente baixas ou variáveis, para otimizar esmerilhamento dos botões com vibração reduzida, ruído e tempo de esmerilhamento. Forças de alimentação elevadas em máquinas de esmerilhamento auto-centralizadoras poderiam provocar potencialmente a máquina de esmerilhar 10 a cair fora do botão com muita força. Para produzir as alimentações elevadas de maneira segura, um meio por meio do qual limitar o passeio da alimentação é requerido. A necessidade de limitar o passeio pode não ser limitada à alimentação, porém a qualquer direção julgada necessária. Na modalidade mostrada, um freio é ativado antes de esmerilhar para travar a posição macro do sistema de braço. Um cilindro de alimentação de curso curto fornece a pressão de alimentação durante esmerilhamento. O curso máximo é cerca de 50 mm nesta modalidade. Quando este tipo de combinação é ativado, o passeio da máquina de esmerilhar 10 na direção de alimentação é limitado ao curso relativamente curto do cilindro de alimentação, uma vez que o ciclo de esmerilhamento seja ativado. No caso em que a máquina de esmerilhar 10 cai fora do botão durante um ciclo de esmerilhamento, as probabilidades de qualquer perigo para o operador ou dano à máquina de esmerilhar 10 são minimizadas. Para minimizar ainda mais qualquer dano ao equipamento, taças de esmerilhamento, brocas, e ainda minimizar qualquer possibilidade de injúria ao operador, sensores na combinação de cilindro acima descrita poderiam detectar, por exemplo, o cilindro de alimentação alcançando o curso máximo e imediatamente parando, automaticamente, o processo de esmerilhamento. Sistemas de segurança similares podem ser incorporados em qualquer método e conseguir alimentação controlada. Outras soluções potenciais para alcançar o mesmo objetivo poderiam ser utilizadas, inclusive atuadores lineares, ou parafusos motorizados, ou conjuntos de engrenagem, ou qualquer combinação deles, potencialmente também incluindo cilindros potencialmente com freios para fornecer movimento controlado e/ou posicionamento e/ou segurança acoplada com sensores de carga adequados, e meio para ajustar as cargas, como julgado necessário.

[0023] O painel de entrada do operador 70 na caixa de controle 68 também pode ser utilizado para ajustar, por exemplo, a dimensão do botão, tempo de esmerilhamento, tipo de botões, desgaste do botão, e pressão de alimentação. Botões são utilizados para rolar através de um menu e botão dial utilizado para selecionar valores. O sistema de controle pode ser programado com valores “default” pré-ajustados. O botão partida e o botão parada são fornecidos no painel 70. O botão parada 70 pode, opcionalmente, ser utilizado para alcançar um ou mais sub-menus.

[0024] A máquina de esmerilhar 2 ilustrada nas figuras utiliza um sistema de acionamento hexagonal do tipo descrito na Patente US número 5.539.273 e Patente US número 5. 727.994. Para tornar amigável a operação do operador do aparelho, meios são fornecidos para alinhar e prender facilmente a taça de esmerilhamento e destacar a taça de esmerilhamento depois do uso.

[0025] Um cartão de controle programável é fornecido dentro da caixa de controle 68 opcionalmente presa à traseira do painel de entrada do operador 70, tendo uma placa de circuito que contém o processador central, isto é, microprocessador ou microcontrolador para o sistema de controle do aparelho de esmerilhamento. O sistema de controle global inclui sistemas de controles que juntamente com um microprocessador ou microcontrolador podem controlar todos os aspectos do aparelho de esmerilhamento, incluindo o tempo de esmerilhamento em cada botão, velocidade de rotação da taça de esmerilhamento, e pressão de esmerilhamento. O microprocessador ou microcontrolador e o sistema de controle podem ser utilizados para fornecer outras funções sejam manuais ou automáticas.

[0026] Embora o aparelho de esmerilhamento típico seja alinhado de modo que o eixo longitudinal da broca seja genericamente vertical durante esmerilhamento, no caso de brocas muito grandes, ou em equipamento de perfuração onde brocas ou cortadores são montados em um padrão agrupado, esmerilhamento pode ser feito com a broca alinhada horizontalmente ou em algum outro ângulo adequado. A presente invenção é igualmente aplicável a esta situação. Nesta situação a máquina de esmerilhar pode ser carregada em um braço ou sistema de alavanca, e a pressão de esmerilhamento aplicada em uma direção horizontal ou outra direção adequada.

[0027] Forças de alimentação relativamente elevadas no aparelho de esmerilhamento ilustrado entre preferivelmente 0 até 350 kg e preferivelmente até cerca de 115 kg, requerem mais energia e torque a partir do motor da cabeça de esmerilhamento do que em aparelhos de esmerilhamento conhecidos. A presente invenção preferivelmente utiliza um motor capaz de produzir quantidades substancialmente mais elevadas de torque e/ou de energia do que a anteriormente utilizada sobre uma faixa de RPMs com uma dimensão e peso relativamente compactos. Para otimizar ainda mais a energia e/ou torque para a relação de dimensão e para adicionar a flexibilidade para mudar características de desempenho de motor como julgadas apropriadas a presente invenção utiliza preferivelmente um sensor Hall para monitorar RPM da cabeça de esmerilhamento.

[0028] Em alimentação ou pressão de esmerilhamento mais elevada, RPMs mais baixas da taça de esmerilhamento (preferivelmente 2200 até 9000 RPM contra 13.500 até 22.000 RPM em esmerilhadoras convencionais) foram mostradas produzir um ambiente muito mais estável e produtivo no qual o abrasivo (matriz de diamante) na superfície de esmerilhamento da taça de esmerilhamento pode operar. O resultado é desempenho de corte melhorado, regeneração de ponto de corte substancialmente melhorado, e retenção melhorada do perfil da taça de esmerilhamento. Em outras palavras, o abrasivo é capaz de desempenhar em seu desempenho de pico. Em adição, a presente invenção determinou que RPM variável pode ser necessária para otimizar o desempenho de esmerilhamento e economia para qualquer dada alimentação e/ou dimensão de botão de carbureto. Botões menores parecem requerer menos alimentação do que aqueles maiores. Botões menores também podem requerer RPM algo mais elevada do que botões maiores. Qualquer um, ou uma combinação de ambas, RPM variável e alimentação, podem também ser necessários durante esmerilhamento de qualquer botão para a finalidade de velocidades de remoção inicial de material pesado seguidas por acabamento superficial final.

[0029] Certos aparelhos de esmerilhamento conhecidos que utilizam um princípio de caixa de engrenagem amarrando rotação orbital da máquina de esmerilhar ao fuso ou RPM da taça de esmerilhamento não permitem controles separados de velocidade de rotação orbital e velocidade da cabeça de esmerilhamento. Velocidade excessiva de rotação orbital tem se mostrado ser uma fonte substancial de instabilidade durante o processo de esmerilhamento. Embora as RPMs de meios que utilizam o princípio de caixa de engrenagem possam ser aumentadas ou diminuídas utilizando um inversor de frequência, por exemplo, para controlar a velocidade de saída do motor de acionamento, a velocidade de rotação orbital relativamente elevada poderia resultar em um processo duro e instável. A relação de engrenamento utilizada em máquinas de esmerilhar conhecidas de outros fabricantes é aproximadamente 1:3, isto é, uma rotação orbital resulta em três rotações de saída do fuso. A presente invenção otimiza estabilidade e otimização global do desempenho do sistema, não amarrando rotação orbital da máquina de esmerilhar à RPM do fuso ou da taça de esmerilhamento.

[0030] Para controlar todas as funções acima um sistema de controle global, que tem um painel de entrada de operador diretamente conectado a um módulo de cartão de controle programável eletrônico capaz de emitir os comandos necessários para, por exemplo, um módulo de cartão I/O (de entrada/saída) etc., é preferivelmente usado. O sistema de controle utiliza uma placa de circuito (módulo cartão de controle programável) atrás do painel de entrada do operador 70 na caixa de controle 68 para entrada e processamento de entrada do operador. O módulo cartão de controle programável e sua placa de circuito estão em comunicação com um módulo de cartão de entrada/saída que conecta a todos os sistemas principais. Tal sistema de controle pode ser utilizado para monitorar de maneira contínua todos ou parâmetros operacionais selecionados e, se julgado necessário, por exemplo, ajustar de maneira contínua a pressão de alimentação se a RPM da cabeça de esmerilhamento sobe acima de um ajuste máximo ou cai abaixo de um ajuste mínimo, aumentar o escoamento de refrigerante se a temperatura do motor se torna muito elevada, etc. Outro exemplo ao utilizar um motor hidráulico ou motor pneumático na máquina de esmerilhar 10, velocidade variável é alcançada controlando ou volume (escoamento) ou pressão, ou a partir da fonte de energia pneumática ou hidráulica, qualquer que seja aplicável. Ao utilizar um motor elétrico na máquina de esmerilhar 10, velocidade variável é controlada por meio do uso de um inversor de frequência. Utilizando software, esmerilhamento controlado por microprocessador ou microcontrolador pode influenciar as características de comportamento da esmerilhadora. O software pode em adição a fornecer parâmetros operacionais, também lidar com relatórios de erro, lembretes de serviço, substituição forçada de partes desgastadas, componentes ou módulos, como julgado necessário para operação adequada ou para controlar acesso para desempenho maximizado. Ele também pode ser utilizado para modificar de maneira substancial o comportamento da esmerilhadora por meio de uma simples reprogramação ou substituição do microchip, microcontrolador ou processador. Também seria possível para o operador atualizar a programação ou substituição de chip (e assim o comportamento das esmerilhadoras) diretamente no local, o que assegura a disponibilidade máxima da esmerilhadora para o usuário. Isto poderia permitir flexibilidade em termos de melhoramentos futuros na esmerilhadora. Por exemplo, uma nova taça de esmerilhamento com uma nova formulação de matriz pode requerer que a esmerilhadora se comporte de maneira diferente. Trocando simplesmente o programa de software utilizado pela esmerilhadora, as características do comportamento e quaisquer outras variáveis chave podem ser ajustadas como requerido. Isto deveria assegurar que o usuário deveria receber desempenho customizado/otimizado a partir da esmerilhadora.

[0031] Em adição, o software do painel de controle pode ser configurado de tal modo que o usuário poderia selecionar, por exemplo, se é preferida vida longa da taça de esmerilhamento ou velocidade de remoção de material elevada da taça de esmerilhamento.

[0032] A presente invenção também utiliza preferivelmente um “início suave” onde pressão de esmerilhamento/alimentação e RPM da taça de esmerilhamento são aumentadas de maneira progressiva, seja de forma contínua ou em etapas, para aprimorar o aspecto de auto-centralização para qualquer que seja o nível julgado necessário. Um benefício de um princípio de auto-centralização aprimorado mais suave, como descrito acima, é que resulta em cargas e desgaste menos dramático no perfil embutido de taça de esmerilhamento, o que resulta em características de taça de esmerilhamento aprimoradas através de toda a sua vida.

[0033] Uma vez que a esmerilhadora seja adequadamente conectada à fonte de energia aplicável e fonte de água, os aparelhos de esmerilhamento estão prontos para esmerilhar. Uma sequência operacional inicial para um novo conjunto de brocas, que começa esmerilhando os botões da face, com o suporte de broca na posição para baixo (horizontal) poderia, por exemplo, ser como a seguir: a) carregar broca(s) no suporte de broca e prender utilizando o meio de travamento manual no suporte de broca ou acessórios suporte de broca apropriados, b) determinar a dimensão e perfil de botões na(s) broca(s) a serem esmerilhados, c) introduzir tempo de esmerilhamento estimado no menu primário no painel de controle do operador, d) rolar para o próximo menu no painel de entrada do operador e selecionar a dimensão do botão e opcionalmente perfil, e) rolar para menus adicionais se necessário para introduzir quaisquer outros dados relevantes, f) colocar a esmerilhadora com a taça de esmerilhamento em cima do botão a ser afiado, g) comprimir iniciar e monitorar a esmerilhadora para assegurar a função adequada.

[0034] Esmerilhar botões de controle seria realizado da mesma maneira como acima depois das seguintes etapas: a) o ângulo dos botões de controle é ajustado inclinando a acessório de suporte de broca2.

[0035] Na modalidade ilustrada na figura 9 o meio de travamento manual 109 compreende um conjunto que inclui uma placa de pressão 110 que tem uma configuração genericamente retangular e com um calço 111 feito preferivelmente de um material elastômero preso a uma primeira face 112 da placa de pressão 110 projetada para estar voltada para a(s) broca(s) inserida(s) na abertura no acessório de suporte de broca. Este calço 111 ajuda a manter a(s) broca(s) de seguramente quando ele se conforma com a forma da broca quando pressão é aplicada. Uma haste rosqueada 103 tem uma extremidade 114 presa de maneira rotativa perpendicular a uma segunda face 115 da placa de pressão 110. A extremidade 116 da haste rosqueada 113 é adaptada para reter um botão 117. A haste rosqueada 113 gira dentro do tubo 118 que tem uma seção interna rosqueada que facilita a haste rosqueada de modo que a haste rosqueada 113 e o tubo 118 podem mover longitudinalmente um em relação outro.

[0036] O conjunto do meio de travamento 109 como descrito acima é suportado dentro de um bloco 138 montado no lado frontal do acessório de suporte de broca. O tubo 118 desliza dentro da abertura 139 no bloco 138 com a placa de pressão na abertura 108 no acessório de suporte de broca. Uma alavanca de travamento similar àquela mostrada nas figuras 1-8 é conectada a uma haste rosqueada que se ajusta através de um furo rosqueado no bloco 38. Na outra extremidade da haste rosqueada existe um batente. Quando a alavanca de travamento é girada, ela aperta o batente travando o tubo 118 em posição relativa ao bloco 138. Com a alavanca de travamento afrouxada o tubo 118 desliza facilmente através do bloco 138 permitindo que a placa de pressão 110 seja movida para contato com o corpo de uma broca (não mostrado) dentro da abertura. A alavanca de travamento é então apertada para travar o segundo tubo 118 no lugar. Este atua como um macro ajustamento do meio de travamento 109.

[0037] Uma vez que o ajustamento macro está completado, a broca é então presa girando a haste rosqueada 113 usando o botão 117 para permitir que a placa de pressão 110 seja empurrada no sentido da saia ou espiga da(s) broca(s) dentro da abertura. A haste rosqueada 113 mantém a pressão aplicada sobre a placa de pressão 110 até que ela seja girada de modo a liberar a pressão. Este movimento da placa de pressão 110 por meio da operação da haste rosqueada atua como o ajustamento micro.

[0038] Na modalidade ilustrada na figura 10, o meio de travamento manual 209 compreende um conjunto que inclui uma placa de pressão 210 que tem uma configuração genericamente retangular e com um calço 211 feito preferivelmente de um material elastômero preso a uma primeira face 212 da placa de pressão 210 projetada para estar voltada para a(s) broca(s) inseridas na abertura no acessório de suporte de broca. Este calço 211 ajuda a manter as brocas seguras quando ele se conforma à forma da broca quando pressão é aplicada. Uma haste de pistão de cilindro de curso curto 213 tem extremidade 214 presa perpendicular a uma segunda face 215 da placa de pressão 210. O cilindro de curso curto 203 é preso dentro do tubo 218 de modo que a haste de pistão do cilindro de curso curto 213 e o tubo 218 movem longitudinalmente um em relação ao outro. Alternativamente, a extremidade da haste do pistão do cilindro de curso curto 203 é presa ao tubo 218 e a extremidade oposta do cilindro de curso curto 213 é presa perpendicular a uma segunda face 215 da placa de pressão 210.

[0039] O conjunto do meio de travamento 209, como descrito acima, é suportado dentro de um bloco 238 montado no lado frontal do acessório de suporte de broca. O tubo 218 desliza dentro da abertura do bloco 238 com a placa de pressão na abertura na acessório de suporte de broca. Uma alavanca de travamento similar àquela mostrada nas figuras 1-8 é conectada a uma haste rosqueada que se ajusta através de um furo criado no bloco 138. Na outra extremidade da haste rosqueada existe um batente. Quando a alavanca de travamento é girada, ela aperta o tubo de travamento batente 118 em posição relativa ao bloco 238. Com a alavanca de travamento afrouxada o tubo 218 desliza facilmente através do bloco 238 permitindo que a placa de pressão 210 seja movida para contato com o corpo de uma broca (não mostrado) dentro da abertura. A alavanca de travamento é então apertada para travar o segundo tubo 218 no lugar. Isto atua como um macro ajustamento no meio de travamento 209.

[0040] Uma vez que o ajustamento macro esteja completado a broca é então presa atuando manualmente uma válvula (não mostrado), o que faz com que a haste de pistão do cilindro de curso curto 213 permita que a placa de pressão 210 seja empurrada no sentido da saia ou espiga da(s) broca(s) dentro da abertura. A haste de pistão do cilindro de curso curto 213 mantém a pressão aplicada sobre a placa de pressão 210 até que a válvula (não mostrado) seja atuada de modo a liberar a pressão. Este movimento da placa de pressão 210 por meio da operação do cilindro atua como o ajustamento micro.

[0041] Na figura 11, o acessório de suporte de broca302 de construção similar à modalidade mostrada nas figuras 1-8 é preso a um par de braços 361, 362. O braço 361 é apoiado à estrutura do aparelho de esmerilhar no poste 363. O braço 362 é montado de maneira pivotante à extremidade 364 do braço 361 afastado da estrutura e poste 363 no pivô 365. O acessório de suporte de broca 302 é conectado de maneira pivotante à outra extremidade 366 do braço 362 no pivô 367. Isto fornece três articulações nos braços do acessório de suporte de broca, permitindo melhor posicionamento do acessório de suporte de broca em ambas as posições, armazenada e operacional.

[0042] Tendo ilustrado e descrito uma modalidade preferida da invenção e certas possíveis modificações a ela, deveria ser evidente àqueles de talento ordinário na técnica que a invenção permite outras modificações em arranjo e detalhe.

[0043] Será apreciado que a descrição acima é relacionada à modalidade preferida somente à guisa de exemplo. Diversas variações na invenção serão óbvias àqueles com conhecimento no campo, e tais variações óbvias estão dentro do escopo da invenção como descrita e reivindicada, se ou não expressamente descrito.

Claims (28)

1. Meio de travamento para um acessório de suporte de broca caracterizadopelo fato de ser para uso com aparelho de esmerilhamento para esmerilhar os insertos de metal duro de brocas para rocha, em que o acessório de suporte de broca compreende uma parede terminal e o meio de travamento compreende um conjunto tendo uma placa de pressão com uma primeira face projetada para a broca quando a broca está inserida entre a primeira face da placa de pressão e a parede terminal no acessório de suporte de broca, com um meio de ajustamento macro para posicionamento da placa de pressão contra o corpo da(s) broca(s), com o corpo da(s) broca(s) em contato com a parede terminal e um meio de ajustamento micro móvel com relação ao meio de ajustamento macro de uma primeira posição para uma segunda posição para travar a(s) broca(s) no lugar aplicando pressão contra a placa de pressão para reter uma saia ou espiga da(s) broca(s) no lugar contra a parede terminal.

2. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o meio de ajustamento macro inclui meios de parada para prevenir movimento da placa de pressão para longe do corpo da broca após o posicionamento da placa de pressão contra o corpo da(s) broca(s) com o corpo da broca em contato com a parede terminal.

3. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de o conjunto ser suportado dentro de uma guia montada no acessório de suporte de broca.

4. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o meio de ajustamento macro inclui um tubo exterior que é adaptado para deslizar livremente dento da guia.

5. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o meio de parada compreende uma alavanca de travamento macro conectada à guia de modo que, quando a alavanca de travamento macro é apertada, a alavanca trava o tubo exterior na posição em relação à guia.

6. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o tubo interior tem uma extremidade presa perpendicular a uma segunda face da placa de pressão e a outra extremidade do tubo interior é adaptada para reter um rolete; o tubo interior desliza dentro do tubo exterior; e uma extremidade do tubo exterior afastada da placa de pressão é adaptada para suportar uma alavanca que tem um cabo em uma extremidade de um eixo e um carne na outra extremidade do eixo, e em que o carne é deslocado por mola para reter o carne em contato com o rolete.

7. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o tubo exterior desliza dentro de uma abertura na guia com a placa de pressão entre a guia e a parede terminal no acessório de suporte de broca e a alavanca externa à guia.

8. Meio de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizadopelo fato de que girar o carne faz com que o tubo interior deslize longitudinalmente dentro do tubo exterior empurrando a placa de pressão no sentido da(s) broca(s) inserida entre a primeira face da placa de pressão e a parede terminal no acessório de suporte de broca.

9. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de o carne ser travado na posição preferida pelo rolete que se ajusta dentro de uma endentação no carne.

10. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de uma ou mais endentações serem fornecidas no carne o que permite ao rolete assentar.

11. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de para esmerilhar brocas menores, uma placa inferior poder ser presa ao fundo do acessório de suporte.

12. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a placa inferior ter aletas em uma extremidade traseira da placa inferior que se ajustam em fendas em um lado traseiro do acessório de suporte de broca.

13. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ter um adaptador removível de multi-brocas no acessório de suporte de broca.

14. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma parede lateral periférica do acessório de suporte de broca ser montada de maneira inclinável ao aparelho de esmerilhamento.

15. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o acessório de suporte de broca tem paredes laterais periféricas opostas e uma parede terminal conectada a uma primeira extremidade de cada uma das paredes laterais periféricas opostas, e em que a(s) broca(s) é(são) inserida(s) em uma abertura inserida definida pela primeira face da placa de pressão, as paredes laterais periféricas opostas, e a parede terminal no acessório de suporte de broca.

16. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a parede terminal é configurada para reter a(s) broca(s) quando a placa de pressão está posicionada contra o corpo da(s) broca(s), e com o corpo da(s) broca(s) está em contato com a parede terminal.

17. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do acessório de suporte de broca ser preso a um par de braços articulados, a uma estrutura do aparelho de esmerilhamento e tendo meios de tranca, de modo que o acessório de suporte de broca pode ser armazenado seguramente contra a estrutura do esmerilhador para proteger o acessório de suporte de broca de dano no transporte quando instalado em aplicações móveis.

18. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o aparelho de esmerilhar ter meio para fornecer uma pressão de alimentação variável controlada, uma máquina de esmerilhar equipada com um conjunto fuso que tem um eixo de acionamento de saída com um eixo longitudinal, ferramentas de esmerilhar de diferentes dimensões e perfis, conectadas de maneira destacável ao eixo de acionamento de saída para esmerilhar diferentes dimensões e perfis de pontas de trabalho e meios para variar e controlar uma velocidade de rotação do eixo de acionamento de saída e alimentar pressão com base em uma dimensão de uma ferramenta de esmerilhamento conectada.

19. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a máquina de esmerilhar ter um motor hidráulico.

20. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a máquina de esmerilhar ter um motor pneumático.

21. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a máquina de esmerilhar ter um motor elétrico.

22. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a máquina de esmerilhar ainda ter um sistema de controle que tem uma série de módulos de controle interconectados com um painel de entrada de operador e um módulo cartão de controle programável, o sistema de controle é adaptado para monitorar e para ajustar de maneira automática um ou mais parâmetros operacionais selecionados dentre um grupo que consiste de pressão de alimentação, velocidade de rotação do eixo de acionamento de saída e um tempo de esmerilhamento.

23. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de a série de módulos de controle interconectados ser conectada a um módulo de cartão multi-função de entrada/saída que atua como um concentrador de comunicações central para todos os módulos de controle interconectados.

24. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de os módulos de controle interconectados terem um ou mais microprocessadores programáveis, microcontroladores ou uma combinação deles.

25. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de um ou mais microprocessadores programáveis, microcontroladores serem substituíveis para facilitar modificação de um software integrado a uma funcionalidade dos módulos de controle interconectados.

26. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma haste rosqueada tem uma extremidade presa de maneira rotativa perpendicular a uma segunda face da placa de pressão, a outra extremidade da haste rosqueada é adaptada para reter um botão, no qual a haste rosqueada gira dentro do tubo exterior que tem uma seção interna rosqueada que facilita a haste rosqueada de modo que a haste rosqueada e tubo podem se mover longitudinalmente um em relação ao outro.

27. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de uma haste de pistão de um cilindro de curso curto tem uma extremidade presa perpendicular a uma segunda face da placa de pressão, o cilindro de curso curto é preso dentro do tubo exterior de modo que a haste de pistão do cilindro de curso curto e o tubo exterior se movem longitudinalmente um em relação ao outro.

28. Meio de travamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o acessório de suporte de broca ser preso de maneira pivotante a uma extremidade de um do par de braços, a outra extremidade de um do par do um braço é conectada de maneira pivotante a uma primeira extremidade do outro do par de braços que tem uma segunda extremidade articulada à estrutura, fornecendo três articulações para o par de braços e o acessório de suporte de broca.

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