PT90735B

PT90735B - Processo e dispositivo de corte

Info

Publication number: PT90735B
Application number: PT90735A
Authority: PT
Inventors: Francis Frederick Hamil Rawson; Paul Steven Morris
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1994-02-28
Also published as: JP3021470B2; GB8813089D0; CA1335172C; GB2219245A; ES2017815A6; ATE68741T1; DE68900358D1; PT90735A; EP0353415A1; EP0353415B1; JPH0230495A; ZA894125B

Description

A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos relacionados com o corte, em particular por um proce_s so que implica a utilização de dispositivos de vibração de frequências elevadas (ultrassónicas).

processo convencional de corte ultrassónico implica a utilização de uma lâmina de corte que é montada num dispositivo vibratório ultrassónico, situando-se a lâmina num plano que contém o eixo longitudinal das vibrações e movendo a lâmina através do produto a cortar, no referido plano.

Encontraram-se dificuldades na utilização dos processos convencionais pelo facto de ser limitada a profundidade de corte que pode atingir-se. Por essa razão, o corte ultrassónico tem sido em geral limitado a produtos finos, tais como papel, pano e folhas de plástico finas. Existe um problema importante no corte de blocos com uma profundidade substancial e/ou em proporcionar simultaneamente um certo número de cortes paralelos.

Encontraram-se também dificuldades no corte de materiais que sejam quebradiços, por exemplo materiais

_ com estrutura de favos ou cristalinos.

Segundo a presente invenção, proporcio na-se um processo de corte de um produto que implica a montagem de uma lâmina de corte num dispositivo vibratório ultrass.6 nico de uma maneira tal que a lâmina fique situada num plano que se estende transversalmente em relação ao eixo longitudinal das vibrações e deslocando a referida lâmina no referido plano através do referido produto.

Deste modo, a lâmina move-se para trás e para diante perpendicularmente ao plano em que se desloca através do produto, efectuando uma remoção de material do produ to ao longo da linha de corte.

De preferência, o plano situa-se em ân gulos rectos com o eixo longitudinal das vibrações.

Se se desejar, o dispositivo pode ser rodado em torno do seu eixo longitudinal, efectuando a rotação da lâmina no plano no qual se situa.

Segundo a presente invenção, proporcio na-se também um dispositivo de corte que compreende um disposi tivo vibratório ultrassónico e uma lâmina de corte montada no dispositivo de modo tal que seja vibrada por ele/com ele, situando-se a lâmina num plano que se estende transversalmente (de preferência transversalmente ) ao eixo longitudinal da vi bração.

Em utilização, o dispositivo de corte será deslocado relativamente a um produto que se pretende cortar, num plano que contém a lâmina.

Se se desejar, o dispositivo pode compreender meios pelos quais o dispositivo vibratório, e portanto a lâmina, é rodado no referido plano, isto é, em torno do eixo longitudinal de uma vibração, enquanto é deslocado no referido plano para cortar o produto.

Convenientemente, o dispositivo vibrató rio compreende um elemento de suporte que é vibrado pelo dispo, • sitivo e o elemento de suporte compreende varias lâminas, situ ando-se cada uma delas num de vários planos paralelos, sendo desejável que as lâminas fiquem situadas nos antinodos do elemento de suporte.

De preferência, o dispositivo vibratório compreende um certo número de elementos de suporte, cada um dos quais suporta várias lâminas, estando pelo menos alguns dos elementos de suporte fixados no dispositivo vibratório por meios de dispositivos de deslocamento nodo/anti-nodo.

De preferência, o dispositivo vibratório compreende um mecanismo vibratório no qual são fixados o elemento de suporte ou os elementos de suporte, tendo o mecanismo vibratório a forma de uma corneta, de que uma das superfícies se faz vibrar à frequência ultrassónica.

Dão-se agora descrições de pormenor, com referência aos desenhos anexos, de formas de realização da presente invenção escolhidas para fins de ilustração para exem plificar a presente invenção.

Nos desenhos anexos, as figuras representam:

A fig. 1, uma vista esquemática que re presenta um dispositivo convencional de corte ultrassónico em utilização para cortar um produto;

A Fig, 2, uma vista em planta do dispjç sitivo de corte que é a forma de realização preferida da presente invenção;

A fig. 3, uma vista esquemática que mostra a forma de realização preferida, em utilização para cor tar um produto;

A fig. 4, uma vista de lado da forma de realização preferida; e

A fig. 5, uma vista de uma outra forma de execução da presente invenção,

Numa operação convencional de corte ul trassónioo, faz-se vibrar uma lâmina (6) com uma frequência ul _ x -

trassónica no plano que contém a lâmina, deslocando-se a lâmina no referido plano na direcção (X) para o produto (8) a cortar. λ medida que a lâmina penetra no produto, a.bre-se um corte (10), que sujeita o produto a vibrações de compressão nos sentidos (A) e (B). Quando o produto for de natureza friável ou quebradiça, isso pode ter como consequência a produção de um corte com fractura.

dispositivo que é a forma de realiza ção preferida da presente invenção (fig. 2 e 4) compreende um dispositivo vibratório (12) sob a forma de uma corneta-mãe e cuja face dianteira (14) se faz vibrar com uma. frequência ultrassónica na direcção longitudinal (E-F), representando a face (14) um anti-nodo do dispositivo. Ligadas à face dianteira (14) há vários dispositivos de suporte (16a), (16ij, (16c) e (16d),’ estendendo-se os dispositivos de suporte na direcção longitudinal (E-F).

Montadas a certos intervalos no elemen to de suporte (16a) há lâminas de corte (18a), situando-se as lâminas de corte num plano situado perpendicularmente ao eixo longitudinal do elemento dè suporte e estando situadas no elemento de suporte em anti-nodos espaçados. Assim, em utilização, as lâminas (18) vibrarão num modo complicado, primariamente na direcção (E-F) e, ao passar através do produto (8) a cortar, escavarão um corte (10a) no produto, enquanto a lâmina passa através do produto na direcção (X) (fig. 3). Os elementos de suporte (16b) e (16c) estão montados na face dianteira (14) por intermédio de elementos de deslocamento nodo/anti-nodo, do tipo com massa reduzida, de modo que o anti-nodo que se segue à face dianteira. (14) é retirado numa direcção para a face dianteira (14). Análogamente, o elemento de suporte (16d) está ligado à face (14) por intermédio de um dispositivo de desloca mento de nodo/anti-nodo (20d) do tipo com massa adicionada., de modo que o anti-nodo seguinte é deslocado num sentido em que se afasta da face (14)·

Assim, quando as lâminas (18) são monta das nos elementos de suporte (16c), 16b) e (16d) em anti-nodos dos mesmos, produz-se um conjunto de lâminas no qual as lâminas

Deste modo, quando o dispositivo for deslocado relativamente ao produto (8) a cortar, relativamente ao movimento que se executa numa direcção perpendicular ao eixo longitudinal (E-F), com as lâminas (18) movendo-se nos planos onde se situam, o produto (8) pode ser cortado simultaneamente por várias linhas de corte.

A presente invenção pode também ser realizada praticamente como se representa esquematicamente na fig. 5, por rotação simultânea da lâmina em torno do eixo longitudinal de vibração do dispositivo, sendo a operação de corte efectuada por movimento da lâmina, no plano no qual está montada, isto é, estendendo-se perpendicularmente ao eixo longitudinal (E-F). A presente invenção pode ser aplicada a uma máquina ferramenta (em particular do tipo apresentado no pedido de patente inglês Ne 8 709 236) na qual se roda simultaneamente um elemento de suporte vibratório ultrassónico, ao mesmo tempo que é susceptível de uma orientação multiaxial relativamente a uma peça em curso de fabrico, e susceptivel de um movi, mento relativamente à peça em curso de fabrico em vários eixos perpendiculares, por exemplo um braço de um robô. Assim, na fig. 5 está representada uma ferramenta de maquinagem de alta frequência que compreende uma caixa (44) de secção genéricamen te circular, tendo numa das extremidades uma formação de monta gem de secção decrescente (36), com uma forma semelhante à pro porcionada numa bucha convencional de uma máquina-ferramenta. Montado na caixa há um sub-conjunto ultrassónico (38) que compreende um transdutor (40) e um dispositivo intensificador (42), suportando este dispositivo (42) uma corneta (44), numa porção terminal da qual, correspondente a um antinodo vibratório, está montada uma lâmina (48), situando-se a lâmina (48), segundo a presente invenção, num plano que se estende perpendi. cularmente ao eixo longitudinal da vibração. 0 dispositivo ±lustrado na fig. 5 é especificamente para utilização em conjun . ção com uma máquina-ferramenta convencional que compreende uma ’jcaixa (58) na qual está montado um veio de accionamento rotati

vo (60), tendo o veio na sua. extremidade dianteira um dispositivo (62) de montagem de uma bucha provido de uma abertura (64) convencional de recepção da bucha, sendo o dispositivo de maquinagem susceptível de ser montado na abertura (64) de recepção da bucha. Assim, o veio (60) e a caixa (34) podem ser rodados em torno do eixo longitudinal do veio (60), isto é, em torno do eixo de vibração longitudinal, enquanto a lâmina de corte (48) pode ser deslocada de qualquer maneira desejada em relação ao produto a cortar.

As caracteristicas descritas anteriormente ou ilustradas nos desenhos expressas nas suas formas especificas ou em termos de um dispositivo para efectuar a função descrita, ou um processo para atingir o resultado indicado, ou uma classe ou grupo de substâncias ou composições, apropriadas, podem, separadamente ou em combinação de tais caracte risticas, ser utilizadas para a realização da presente invenção em formas diversas.

Claims

Processo de corte de uma peça, caracte rizado por consistir em montar uma lâmina de corte num disposi tivo vibratório ultrassónico de modo tal que a lâmina fique si tuada num plano que se estende transversalmente em relação ao eixo longitudinal das vibrações e mover a referida lâmina no referido plano através da peça.

- ₂a Processo de acordo com a reivindicação

- 6 1, caracterizado por o plano ser perpendicular ao eixo longitu dinal das vibrações.

Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo ser rodado em torno do seu eixo longitudinal, efectuando a rotação da lâmina no plano na qual ela se situa.

- 4^â Dispositivo de corte, caracterizado por compreender um dispositivo vibratório ultrassónico e uma lâmina de corte montada no dispositivo de modo a vibrar com este ou ser vibrada por este, situando-se a lâmina num plano que se estende transversalmente em relação ao eixo longitudinal de vi bração.

_ ₅ã _

Dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a lâmina se situar num plano perpendicular ao eixo longitudinal de vibração.

— 6- Dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender meios por inter médio dos quais 0 dispositivo vibratório, e portanto a lâmina, são rodados em torno do eixo longitudinal de vibração, enquanI to é deslocada no referido plano para cortar a peça.

Dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 4-, caracterizado por o dispositivo vibratório compreender um membro de suporte que é vibrado pelo dispositivo e por o membro de suporte compreender várias lâminas, cada uma delas situada num de vários planos paralelos.

- 8â Dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por as lâminas estarenj colocadas nos anti-nodos do membro de suporte.

- 9â -

Dispositivo de corte de acordo com a reinvindicação 4, caracterizado por o dispositivo vibratório compreender vários membros de suporte, suportando cada um deles várias lâminas, estando pelo menos alguns dos membros de suporte fixados no dispositivo vibratório através de dispositi vos de deslocamento nodo/anti-nodo

- 10â -

Dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender um mecanismo vi bratório no qual são fixados o membro de suporte ou os membros de suporte, tendo o mecanismo vibratório a forma de uma corneta, uma de cujas superficies se faz vibrai' com uma frequência ultrassónica.