PT1380371E

PT1380371E - Unidade de maquinagem, em particular para puxadores de portas, com sistema diferencial para ajustamento radial das ferramentas

Info

Publication number: PT1380371E
Application number: PT03015340T
Authority: PT
Inventors: Stefano Sonzogni
Original assignee: Mei S R L
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2011-04-18
Also published as: EP1380371A1; US20040011166A1; EP1380371B1; DE60336100D1; ITPD20020193A1; ATE499166T1; US6862967B2; ES2360487T3

Description

ΡΕ1380371 1

DESCRIÇÃO "UNIDADE DE MAQUINAGEM, EM PARTICULAR PARA PUXADORES DE PORTAS, COM SISTEMA DIFERENCIAL PARA AJUSTAMENTO RADIAL DAS FERRAMENTAS" 0 presente invento diz respeito a máquinas de trabalho mecânico (maquinagem) de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e como as que são conhecidas por exemplo através do documento US-A-2001/0017069. Em particular, o invento diz respeito a uma nova unidade de maquinagem para peças complexas, em particular puxadores de portas, dotada de um sistema diferencial de controlo para as ferramentas rotativas.

As máquinas de trabalho mecânico (maquinagem) actualmente utilizadas compreendem um veio porta-peça, um cabeçote móvel e uma ou mais ferramentas. A peça a ser trabalhada é posicionada no veio porta-peça e imobilizada em relação a este. 0 veio porta-peça é posto em rotação e a ferramenta é guiada sobre a superfície da peça a ser trabalhada, de maneira a enformar a mesma.

As máquinas de trabalho mecânico (maquinagem) utilizadas actualmente têm uma série de inconvenientes: não permitem que parte da superfície exterior de peças 2 ΡΕ1380371 complexas possa ser trabalhada devido ao facto de que é difícil para a ferramenta atingir algumas zonas do objecto; não permitem que peças complexas ou assimétricas possam ser trabalhadas, uma vez que o desequilíbrio da massa do objecto a ser processado que é posto em rotação vai provocar a oscilação do veio porta-peça e do cabeçote móvel, o que irá fazer com que o trabalho da sua superfície não tenha grande grau de precisão; por vezes é necessário posicionar de uma maneira muito precisa a peça a ser trabalhada.

Estes problemas surgem em particular na produção de puxadores de portas, especialmente quando é necessário trabalhar a extremidade do puxador que irá ser ligada à porta. De facto, tanto o trabalho da superfície decorativa como a realização de ranhuras precisas na extremidade de ligação dos puxadores são operações particularmente difíceis de levar a puxador devido à presença e à massa do punho do puxador. 0 documento US 2001/0017069 Al diz respeito a um torno próprio para trabalhar peças que é semelhante à unidade apresentada no preâmbulo da reivindicação 1. No entanto, nesse trono conhecido a peça a ser maquinada é apertada numa bucha de maneira a que o seu eixo vá ficar excêntrico em relação aos eixos de ambos os cilindros que são postos a 3 ΡΕ1380371 rodar em sentidos opostos por meio de motores de binário, a fim de fazer com que a ferramenta do torno vá ficar radialmente deslocada em relação à bucha que segura a peça a ser trabalhada.

Para ultrapassar todos os inconvenientes aqui anteriormente descritos foi concebida e implementada uma nova unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas. 0 principal objectivo do invento consiste em permitir o trabalho de uma extremidade de peças excêntricas ou assimétricas e em permitir a maquinagem da extremidade de ligação de puxadores.

Um outro objectivo da nova unidade de maquinagem é o de assegurar o rápido e correcto posicionamento de cada peça a ser trabalhada. A nova unidade de maquinagem deve assegurar a maquinagem de qualquer peça, simétrica ou assimétrica, sem necessidade de rodar a mesma.

Estes objectivos são alcançados por meio de uma unidade de maquinagem tendo as caracteristicas da reivindicação 1. Outras caracteristicas são apresentadas nas reivindicações dependentes. A unidade de maquinagem de acordo com o invento compreende um perno para fixar a peça, dois cilindros rotativos concêntricos que também são concêntricas em relação 4 ΡΕ1380371 ao perno, um porta-ferramentas aplicado no cilindro exterior, um par de engrenagens cónicas entre o cilindro interior e os mecanismos de translação radial das ferramentas. 0 perno de fixação é de preferência um perno motriz quadrado que recebe e bloqueia a peça segurando-a através do seu furo quadrado central.

Os dois cilindros coaxiais são postos em rotação por dois motores eléctricos separados. 0 cilindro exterior faz rodar o porta-ferramentas e as ferramentas em torno da extremidade do puxador a ser trabalhado. A velocidade de rotação do cilindro interior é diferenciada, aumentada ou diminuída, em comparação com a velocidade de rotação do cilindro exterior, de maneira que o par de engrenagens cónicas, devido à diferença na velocidade de rotação, vai accionar os mecanismos de translação radial das ferramentas .

Deste modo, fazendo com que o perno motriz quadrado se vá deslocar coaxialmente, a maquinagem irá ser realizada ao longo da extremidade de ligação do puxador.

As caracteristicas da nova unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, com sistema de controlo diferencial, irão ser destacadas de uma maneira mais pormenorizada na descrição que irá ser feita a seguir de uma entre muitas aplicações possíveis do invento, com referência aos desenhos anexos. 5 ΡΕ1380371

As Figuras 1 e 2 mostram, respectivamente, uma vista em corte geral e uma vista em corte e em pormenor da nova unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, com sistema de controlo diferencial, compreendendo um perno motriz quadrado (A), dois cilindros rotativos (Ci, Ce) concêntricos um em relação ao outro e ao perno quadrado (A), um porta-ferramentas (P) aplicado ao cilindro exterior (Ce) e equipado com mecanismos de translação radial (Pm) das ferramentas (U), um par de engrenagens cónicas (Pe, Cie) entre o cilindro interior (Ci) e os mecanismos de translação radial (Pm) das ferramentas (U), dois motores (Mi, Me) para a rotação dos dois cilindros concêntricos (Ci, Ce). 0 perno motriz quadrado (A) é um perno de secção transversal quadrada, semelhante a um perno quadrado clássico usado para ligar os dois puxadores nos dois lados de uma porta, e ligeiramente mais pequeno do que este, cuja extremidade (Ad) pode ser expandida.

Na extremidade oposta do referido perno motriz quadrado (A) acha-se situado o mecanismo de expansão (Am) da extremidade (Ad) do perno quadrado (A) e o mecanismo de translação axial (At) de todo o perno motriz quadrado (A). 0 referido perno motriz quadrado (A) não é posto a rodar por nenhum motor e a sua rotação axial é de preferência bloqueada. Por conseguinte, a peça, isto é, o puxador (0), segura pela extremidade do referido perno quadrado 6 ΡΕ1380371 (A), não irá rodar.

Os dois cilindros rotativos (Ci, Ce) são posicionados coaxialmente em torno do perno motriz quadrado (A).

Cada um dos dois cilindros (Ci, Ce) está ligado a um motor eléctrico (Mi, Me) no lado do mecanismo de translação axial (At) do perno quadrado (A).

Os referidos motores eléctricos (Mi, Me) irão fazer com que os referidos dois cilindros (Ci, Ce) vão rodar no mesmo sentido e eles podem ter a mesma velocidade de rotação ou velocidades de rotação diferentes. 0 cilindro interior (Ci) acha-se dotado de uma roda dentada cónica (Cie) na sua extremidade oposta ao motor. 0 cilindro exterior (Ce) suporta, na sua extremidade oposta ao motor (Me), o porta-ferramentas (P). 0 referido porta-ferramentas (P) acha-se integralmente ligado ao cilindro (Ce), de maneira que a rotação do cilindro (Ce) irá fazer com que o porta-ferramentas (P) e as ferramentas (U) vão ser também postos a rodar. O porta-ferramentas (P) compreende uns adequados acoplamentos (Pu) para as ferramentas (U), uns adequados mecanismos de translação radial (Pm) dos referidos acoplamentos (Pu) e um carreto cónico (Pe) . 7 ΡΕ1380371

Os acoplamentos (Pu) das ferramentas (U) são de preferência em número de dois e são dispostos radialmente opostos um em relação ao outro, de maneira a apontar as ferramentas (U) em direcção ao centro de rotação.

Ambos os acoplamentos (Pu) das ferramentas (U) e as próprias ferramentas (U) são de preferência em forma de "L" ou de "Z", de modo a permitir que o processo de maqui-nagem possa ser levado a cabo, isto é, para assegurar a acção das ferramentas (U) numa zona concêntrica no exterior do porta-ferramentas (P) no lado oposto ao cilindro exterior (Ce) . 0 carreto cónico (Pe) engrena na roda dentada cónica (Cie) do cilindro interior (Ci) e acha-se ligado aos mecanismos de translação radial (Pm) dos acoplamentos (Pu) das ferramentas (U). A disposição do perno motriz quadrado (A) e dos cilindros coaxiais (Ci Ce) é tal que a extremidade de expansão (Ae) vai ficar posicionada entre as ferramentas (U) suportadas pelo porta-ferramentas (P) do cilindro exterior (Ce) . 0 movimento de ambos os motores eléctricos (Mi, Me), o bloqueamento e a translação do perno motriz quadrado (A) são controlados por meio de um adequado circuito elec-trónico (X), que pode ser programado ou regulado e controlado manualmente. ΡΕ1380371 0 referido circuito electrónico (X) lê as posições e as velocidades instantâneas de ambos os motores (Mi, Me) dos cilindros rotativos (Ci, Ce), calcula a posição relativa do porta-ferramentas (P) de acordo com as posições relativas dos dois motores (Mi, Me) e controla os mesmos, de maneira a que os mesmos permaneçam sincronizados, e isto sem que eles deixem de rodar, assegurando assim também o desfasamento controlado de acordo com um preciso diagrama de movimento que corresponde ao percurso de laboração. 0 conjunto dos dois cilindros (Ce, cl) e do carreto cónico (Pe), que engrena na roda dentada cónica (Cie) do cilindro interior, constitui o sistema de controlo diferencial do avanço das ferramentas (U): quando a velocidade de rotação dos dois cilindros (Ci Ce) é idêntica, não existe movimento relativo entre os referidos dois cilindros (Ci, Ce), o carreto cónico (Pe) roda juntamente com os dois cilindros (Ci, Ce), mas não roda em torno do seu centro e por conseguinte não irá ser transmitido movimento para os mecanismos de translação radial (Pm) das ferramentas (U); quando a velocidade de rotação dos dois cilindros (Ci Ce) é diferente, irá haver um movimento relativo de rotação entre os referidos dois cilindros (Ci, Ce), por conseguinte o carreto cónico (Pe), além de rodar em torno do cilindro interno (Ci) juntamente com o cilindro exterior (Ce), também roda em torno do seu próprio eixo, indo desse modo fazer funcionar os meca- 9 ΡΕ1380371 nismos de translação axial (Pm) dos acoplamentos (Pu) das ferramentas e das próprias ferramentas (U).

Deste modo, alterando a velocidade de rotação dos dois cilindros (Ce, Ci), é possível obter a deslocação radial das ferramentas (U).

Fazendo com que o perno motriz quadrado (A) se vá deslocar axialmente, é possível maquinar o objecto, isto é, o puxador (0), sequro pelo perno (A) para o comprimento desejado. 0 funcionamento da nova unidade de maquinaqem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, com o sistema de controlo diferencial é simples e rápido.

Para maquinar uma peça, é suficiente aplicar a mesma na extremidade de expansão (Ae) do perno motriz quadrado (A) que permite bloquear a mesma.

Sucessivamente irão ser accionados os motores (Mi, Me) e o mecanismo de translação axial (Am) do perno quadrado (A) . A combinação das velocidades de rotação dos dois motores (Mi, Me), isto é, dos dois cilindros (Ci, Ce) e da velocidade de avanço do perno quadrado (A) irá fazer com que seja possível realizar a desejada, controlada ou programada operação de maquinagem. 10 ΡΕ1380371

No final da operação de maquinagem, os motores (Mi, Me) são parados e o perno quadrado (A) liberta o objecto, isto é, o puxador (O), perfeitamente maquinados. A nova unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, com sistema de controlo diferencial, oferece várias vantagens: é possivel maquinar peças complexas, em particular puxadores, que devido à sua forma e/ou distribuição de massa seriam difíceis de trabalhar com as máquinas de trabalho mecânico (maquinagem) actualmente utilizados; é possivel maquinar a parte terminal de cada peça sem que para isso seja necessário usar cabeçote móveis ou suportes especiais dispendiosos; o posicionamento dos objectos a ser maquinados, em particular puxadores, é rápido e preciso; uma vez que o objecto a ser maquinado não é posto a rodar, indo em vez disso ser as ferramentas que vão ser postas a rodar em torno do objecto, é possível obter a perfeita maquinagem de qualquer peça assimétrica ou excêntrica.

Por conseguinte, com referência à descrição aqui anteriormente apresentada e aos desenhos anexos, irão a seguir ser apresentadas as seguintes reivindicações.

Lisboa, 11 de Abril de 2011

Claims

ΡΕ1380371 1 REIVINDICAÇÕES 1. Unidade de maquinagem para peças complexas, compreendendo um perno de fixação (A), próprio para segurar a peça (0) no seu furo, e dois cilindros concêntricos (Ci, Ce) que são postos a rodar por dois motores eléctricos (Mi, Me), em que o cilindro exterior (Ce) se acha dotado, na sua extremidade voltada para a ponta de preensão (Ad) do perno (A), de um porta-ferramentas (P), caracterizada por os referidos cilindros concêntricos (Ci, Ce) serem coaxiais com o referido perno (A) e serem postos a rodar no mesmo sentido pelos referidos dois motores (Mi, Me), e por o cilindro interior (Ci) se achar dotado, na sua extremidade voltada para a ponta de preensão (Ad) do perno (A), de uma roda dentada cónica (Cie) que engrena num carreto cónico (Pe) que se acha ligado a um mecanismo de translação radial (Pm) das ferramentas (U) situado na referida extremidade do cilindro exterior (Ce).
2. Unidade de maquinagem para peças complexas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a translação radial das ferramentas (U) ser obtida fazendo rodar os referidos cilindros (Ci, Ce) a velocidades diferentes por meio dos referidos motores eléctricos (Mi, Me), isto é, gerando um movimento relativo entre eles, e consequentemente fazendo com que o carreto cónico (Pe) do porta-ferramentas (P) que engrena na roda dentada cónica (Cie) do cilindro interior (Ci) vá rodar em torno do seu próprio 2 ΡΕ1380371 eixo, indo assim accionar os referidos mecanismos de translação radial (Pm) das ferramentas (U).
3. Unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por a ponta de preen-são (Ad) do perno motriz (A) ser quadrada e poder ser expandida, e em que na extremidade oposta do referido perno motriz (A) existe um mecanismo (Am) que expande a ponta de preensão (Ad) e um mecanismo (At) que provoca a translação axial do todo o perno motriz (A), e em que a referida ponta de preensão (Ad) do perno motriz (A) se acha posicionada no centro do porta-ferramentas (P) do referido cilindro exterior (Ce) .
4. Unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por tanto o porta-ferramentas (P) como as ferramentas (U) e/ou o acoplamento (Pu) das ferramentas (U) serem em forma de "L" ou de "Z", de maneira a assegurar a maquinagem, isto é, a acção das próprias ferramentas (U), numa zona concêntrica externa ao porta-ferramentas (P) no lado oposto ao cilindro exterior (Ce).
5. Unidade de maquinagem para peças complexas, em particular para puxadores de portas, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender um circuito electrónico (X), que pode ser pro- 3 ΡΕ1380371 gramado, regulado ou controlado manualmente, que controla o movimento de ambos os motores eléctricos (Mi, Me), o blo-queamento e a translação do perno motriz quadrado (A), e em que o referido circuito electrónico (X) lê as posições e as velocidades instantâneas de ambos os motores (Mi, Me) dos cilindros rotativos (Ci, Ce), calcula a posição relativa do porta-ferramentas (P) de acordo com as posições relativas dos dois motores (Mi, Me) e controla os mesmos de maneira a que os mesmos permaneçam sincronizados, e isto sem que eles deixem de rodar, e permite também o desfasamento controlado de acordo com um preciso diagrama de movimento que corresponde ao percurso de laboração. Lisboa, 11 de Abril de 2011 ΡΕ1380371 1/2-

PE1380371 -2/2- Pm

1 ΡΕ1380371 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na descrição . OS 20010017069 A . US 20010017069 AI