PT95348B

PT95348B - Processo e dispositivo para a pre-preparacao de lingotes

Info

Publication number: PT95348B
Application number: PT95348A
Authority: PT
Original assignee: Stewart Charles L
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1998-06-30
Also published as: EP0493535A1; BG61029B1; AU633784B2; RU2087241C1; PT95348A; BG96250A; HUT60943A; KR920703240A; US5007274A; JPH05500927A; EP0493535B1; WO1991004117A3; WO1991004117A2; IE62308B1; FI921184A0; RO110792B1; FI921184A; BR9007675A; DE69024059D1; DE69024059T2

Description

ENQUADRAMENTO GERAL DA INVENÇÃO 'A presente invenção refere-se a um dispositivo para a préLperfuração de lingotes préviamente aquecidos que têm de ber submetidos a extrusão e a um processo para a pré-perfuração

de lingotes previamente aquecidos.

Os dispositivos conhecidos para pré-perfuração fucionam da seguinte maneira. Primeiro, um lingote feito de metal é aquecido a uma temperatura adequada, a fim de permitir a perfuração do lingote. 0 lingote, agora previamente aquecido, é então colocado num recepiente, e uma haste do mandril é inserida através do lingote, obrigando o lingote a deformar-se dentro do re cepiente de forma a acomodar a haste do mandril. 0 lingote pré perfurado que se formou é então removido e submetido a extrusão a fim de se realizar a operação seguinte.

A tecnologia existente para pré-perfuração proporciona apenas uma perfuração ao longo de uma parte do comprimento do lingote Na tecnologia conhecida, deixa-se uma cápsula dentro do lingote e o furo que se forma pela haste do mandril, não se prolonga ao longo de todo o comprimento do lingote. A cápsula é então removida, a fim de se realizar a operação seguinte.

Há um problema com esta tecnologia de pré-perfuração, pelo fac to de a penetração da cápsula dentro do lingote poder causar estragos estruturais ao lingote, ou poder produzir pressões internas, que podem afectar desfavoravelmente a qualidade do lin gote, quando for submetido subsequentemente à operação final de extrusão .

Há várias desvantagens associadas com os dispositivos pré-perfuradores conhecidos. Primeiro, durante o funcionamento, estes dispositivos pré-pefuradores devem incluir retardamentos entre os cursos consecutivos da haste do mandril a fim de permitir o carregamento de outro lingote que vai ser pré-perfurado e permitir o descarregamento de um lingote que foi já pré-perfurado ao longo de uma parte do seu comprimento, pela haste do mandril. .

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Por conseguinte, a introdução dos lingotes nos conhecidos disp ositivos para pré-perfuração é limitada, devido ao tempo que é exigido pelas operações de carregamento e descarregmento dos lingotes .

Um outro problema existente na técnica actual é a disposição de uma boa concentricidade da abertura, que se processa no lin gote pré-perfurado.

As folgas existentes entre o lingote e o recepiente antes de ser pré-perfurado, são prejudiciais à concentricidade da abertura que se forma no lingote pré-perfurado pela haste do mandr il.

Há um outro problema nos dispositivos pré-perfuradores conheci dos para permitir mudar para outro tamanho de lingote sem se ter de cofigurar novamente o dispositivo pré-perfurador e sem exigir uma paragem prolongada para a substituição das partes.

Há ainda um outro problema técnico que consiste em reduzir a deflexão da haste do mandriai quando a haste do mandriai empurra a sua ponta de perfuração para dentro do lingote. A deflexão da haste do mandril provoca concentricidade não só na forma como também nas propriedades mecânicas do lingote préperfurado resultante. A flexão da haste do mandril durante a pré-perfuração pode ser provocada pelas variações de propriedades mecânicas do lingote, que está a ser pré-perfurado. Por exemplo, um aquecimento desigual do lingote antes de ser efectuada a operação de pré-perfuração pode causar zonas duras ou macias no lingote. Visto que a ponta de perfuração da haste do mandril tenderá a seguir o trajecto de menor resistência restringida apenas pela sua própria regidez mecânica e por qualquer suporte ou guiamento que lhe seja proporcionado, a

- 5 haste do mandril tenderá, por conseguinte, a defletir durante a operação de pré-perfuração.

Além disso, há um problema na técnica anterior, que consiste em remover uma cápsula para fora do lingote durante 0 processo de pré-perfuração.

Há ainda um outro problema na técnica anterior que consiste em controlar selectivamente a espessura da cápsula.

devido às várias considerações práticas que envolvem as quali dades desejadas do lingote pré-perfurado resultante, a cápsula tem uma espessura preferida que varia, dependendo do diâme tro, do comprimento e da composição do lingote.

Sumário da Invenção

E um objectivo da presente invenção providenciar um dispositivo pré-perfurador e um processo para a pré-perfuração de lingotes previamente aquecidos, que têm de ser sujeitos a um processo subsequente de extrusão, de acordo com 0 qual, os lingotes pré-perfurados assim formados, adquirem uma concentri cidade aperfeiçoada e em que um único dispositivo pré-perfurad pode produzir lingotes pré-perfurados com uma velocidade rela tivamente elevada.

Estes e outros objectivos são atingidos por um dispositivo pré-perfurador que tem um recepiente geralmente cilindrico com duas extremidades abertas, para receber e apoiar um lingote geralmente cilindrico; uma haste de mandril montada adjacente mente a uma extremidade aberta do cilindro que pode realizar um movimento axial ao longo do eixo do cilindro de forma a penetrar no lingote;

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meios de apoio montados adjacentemente à outra extremidade aberta do cilindro, para prender o lingote durante a penetração da haste (através do lingote) do mandril, com os meios de apoio, os quais incluem um perno de apoio que é axialmente móvel ao longo do eixo do recipiente e que tem uma extremidade que contacta com o lingote antes e durante a penetração da haste do mandril no lingote de maneira que o lingote se deforma em volta da extremidade do perno de apoio; e um suporte móvel transportado pela haste do mandril em direcção ao lingote durante o avanço da haste do mandril antes de se efectuar a pré-perfuração do lingote, tendo o suporte móvel uma configuração tal que entra no recepiente geralmente cilíndrico para encaixar uma parte do recepiente de forma a proporcionar uma regidez estrutural adicional à haste do mandril para que ela possa resistir â flexão da haste do mandril durante a sua penetração no lingote.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, o lingote é calibrado por uma matriz quando está a ser carregado para dentro do recepiente, a fim de proporcionar um ajustamento perfeito entre o lingote e o interior do recepiente, de forma a produzir uma boa concentricidade no lingote pré-perfurado resultante. Isto realiza-se através da instalação de uma matriz de formação colocada na extremidade posterior do recepiente, através da qual o lingote é introduzido, sendo a extremidade afastada do recepiente, desde a haste do mandril antes da operação de pré-perfuração.

Noutro aspecto da presente invenção, o lingote pré-perfurado, formado a partir do lingote previamente aquecido para extrusão numa operação subsequente, como foi mencionado anteriormente tem uma superfície relativamente limpa na sua extremidade posterior, estando a extremidade posterior do lingote, a qual fica distante a partir da haste do mandril, imediatamente an7

tes da operação de pré-perfuração. Esta realiza-se por meio do carregamento do lingote pré-perfurado através da formação da matriz, para dentro do recepiente, instalando um perno de apoio no lado oposto do recepiente a partir da haste do mandril para encaixar com o lingote de maneira a formar a cápsula, e por meio da saída do perno de apoio permitir o movimento contínuo da haste do mandril, uma vez que a espessura da cápsula escolhida é atingida dentro do lingote, para que o movimento contínuo da haste do mandril provoque a ejecção da cápsula através da extremidade posterior do lingote. Isto ori gina uma superfície relativamente limpa na extremidade posterior do lingote, com um mínimo de deformação do lingote.

De acordo também com a presente invenção, proporciona-se um processo cíclico num dispositivo pré-perfurador para efectuar a pré-perfuração de lingotes previamente aquecidos que vão ser subsequentemente submetidos a extrusão, como foi mencionado anteriormente, em que os recepientes do lingote se movem ciclicamente desde uma posição de carregamento para uma posição de pré-perfuração e desde a posição de pré-perfuração para uma posição de descarga, para que as operações de carga e descarga ocorram em posições que sejam deslocadas em relação ao eixo da haste do mandril. Esta disposição permite que o carregamento e a descarga do lingote ocorram sem interferência com o funcionamento da haste do mandril, durante a pré perfuração do lingote.

Ainda de acordo com um outro aspecto da presente invenção, o dispositivo pré-perfurador para lingotes pré-aquecidos, como foi mencionado anteriormente, retira uma cápsula do lingote durante a realização da pré-perfuração, sendo a cápsula retirada pelo movimento conjunto, no mesmo sentido da haste do mandril do perno de apoio , ficando a cápsula colocada entre as extremidades da haste do mandril e do perno de de apoio.

dispositivo pré-perfurador, de acordo com outro aspecto da presente invenção compreende um perno de apoio com uma pluralidade de ranhuras formadas longitudinalmente, em que o perno de apoio é inicialmente posicionado a uma distância escolhida dentro do recepiente que mantém o lingote para ser pré-perfurado, para que o avanço da haste do mandril, em direcção ao perno de apoio provoque a deformação do lingote, em volta da parte exterior da extremidade do perno de apoio e dentro das ranhuras formadas no perno de apoio, e em que é instalada uma placa extractora, através da qual o perno de apoio é retirado tendo a placa extractora saliências, que se prolongam para dentro das ranhuras situadas no perno de apoio, de forma a separarem a cápsula do perno de apoio, quando este for retirado através da placa extractora.

A invenção será descrita a seguir pormenorizadamente, com referência a uma forma de realização, que está representada nos desenhos .

Breve descrição dos desenhos

A Figura 1 representa uma vista em perspectiva de um dispositivo pré-perfurador, de acordo com a invenção.

A Figura 2 representa uma vista em planta do dispositivo préperfurador da Fig. 1, tendo a orientação invertida, da esquerda para a direita, quando comparada com a Fig. 1, em que se observa a montagem de um cabeçote e as paredes de apoio, estando alguns elementos omitidos por uma questão de clareza.

A Figura 2 representa uma vista em alçado de frente do dispo9

sitivo pré-perfurador observado na Fig. 2 .

A Figura 4 representa uma vista lateral em corte, do dispositivo pré-perfurador feito ao longo da linha 4-4da Fig.2.

A Figura representa uma vista em corte longitudinal do dispositivo pré-perfurador, feito ao longo da linha 5-5 da Fig.4.

A Figura representa uma vista lateral de uma parede de apoio do cabeçote e o accionamento do cabeçote em que as partes do dispositivo pré-perfurador foram omitidas por uma questão de clareza.

A Figura _7 representa uma vista em alçado de frente de um mecanismo de indexação do cabeçote, ligado com o cabeçote e com a estrutura de apoio do cabeçote da Fig. 6.

A Figura representa uma vista lateral em corte, feito ao longo da linha 8-8 da Fig.7.

As Figuras 9 a 13 representam esquematicamente um ciclo de funcionamento do dispositivo pré-perfurador de acordo com a invenção, representando em corte uma haste do mandril, um recepiente, um lingote e um perno de apoio durante um ciclo de funcionamento completo de uma pré-perfuração.

A Figura 14 representa uma vista em alçado de frente de um apoio do mandril móvel de acordo com a invenção.

A Figura 15 representa uma vista em alçado lateral do apoio do mandril móvel da Fig. 14.

A Figura 16 representa uma vista em alçada de frente, de uma matriz de calibração de um carregador de lingote, de acordo com a invenção.

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A Figura 17 representa uma vista em corte longitudinal da matriz de calibração do carregador de lingote, feito ao longo da linha 17-17 da Fig. 16.

A Figura 18 representa uma vista em alçado de frente de uma matriz de guiamento do perno de apoio, de acordo com a invenção .

A Figura 19 representa uma vista em corte longitudinal de uma matriz de guiamento do perno de apoio, feito ao longo da linha 19-19 da Fig. 18.

A Figura 20 representa uma vista em alçado de frente de um apoio fixo do mandril para suportar a haste do mandril durante o funcionamento da pré-perfuração .

A Figura 21 representa uma vista em corte longitudinal do apoio fixo do mandril, como se observa ao longo da linha 21-21 da Fig.20.

A Figura 22 representa uma vista em alçado de frente, de uma placa extractora, de acordo com a invenção.

A figura 23 representa uma vista em alçado lateral da placa extractora, representada parcialmenteem corte, como se observa ao longo da linha 23-23 da Fig. 22.

A Figura 24 representa uma vista em alçado lateral de um perno de apoio, de acordo com a invenção.

A Figura 25 representa uma no de apoio da Fig. 24.

vista em alçado posterior do perA Figura 26 representa uma vista em alçado lateral de um dispositivo de acoplamento, para ligar o perno de apoio a um macaco .

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Como se observa na Fig. 1, um dispositivo pré-perfurador (10) inclui um conjunto de mandril (3), um conjunto de cabeçote (60) e um conjunto de apoio (90). Uma base (12) suporta uma primeira e uma segunda paredes terminais (14 e 17) respectivamente, assim como uma primeira e uma segunda paredes do suporte do cabeçote (15 e 16) respectivamente. A primeira e a segunda paredes terminais (14 e 17) estão afastadas pelas varetas de apoio (18, 19 e 20) respectivamente, tendo extensões roscadas (82, 78 e 80) que se projectam através da segunda parede terminal (17) e que são presas por porcas roscadas (não estão representadas) . A primeira e a segunda paredes terminais (14 e 17) têm as respectivas bases (21 e 22) que são, por sua vez, ligadas à base (12).

conjunto do mandril (30) inclui um suporte da extremidade do mandril (32) que é suportado por uma base do mandril deslizável (33). A base do mandril deslizável (33), por sua vez, é suportado de maneira a poder deslocar-se sobre um patim do mandril (39) que é obrigada a seguir. 0 suporte da extremidade do mandril (32) tem um guiamento do mandril (34) que supor

ta uma extremidade próxima de uma haste do mandril (36). A haste do mandril (36) tem uma ponta de perfuração (40) e é apoiada de maneira deslizante na sua extremidade distante por um suporte fixo do mandril (38) , que está ligado fixamente ao patim do mandril (39) . A haste do mandril (36) prolonga-se através de uma abertura ou de um furo situado no suporte fixo do mandril.(38). Adjacentemente à ponta de perfuração (40) encontra-se um suporte móvel do mandril (42).

conjunto do cabeçote (60) inclui uma primeira e uma segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64), um veio do cabeçote (70) , em torno do qual a primeira e a segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64) rodam, uma pluralidade de recepientes (66) (apenas um destes está representado na Fig.l), suportados entre uma primeira e uma segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64), e uma pluralidade de matrizes de calibração do carregador do lingote (97) que estão ligados à primeira placa terminal do cabeçote (62), adjacentemente a cada abertura respectiva dos recipientes (66) . A primeira e a segunda pia cas terminais (62 e 64), assim como a primeira e a segunda paredes terminais (15 e 16), são representadas parcialmente a tracejado, de forma a mostrar, de uma forma mais perceptível, as partes do conjunto do mandril (30). 0 conjunto do cabeçote (60) é suportado por um veio do cabeçote (70) e um apoio (22) que rodeia o veio do cabeçote (70) .

conjunto de apoio (90) inclui um tabuleiro de carregamento (98) , um tabuleiro de apoio (92) , um tabuleiro de descarga (65) e um perno de apoio (94) , que está colocado ao longo do

I mesmo eixoique a haste do mandril (36) . 0 perno de apoio (94) tem uma ponta (100) e esta é rodeada em três lados pelo tabuleiro de apoio (92) , que tem paredes laterais (72 e 76), assim como uma parede inferior (74).

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'*7' çi li tabuleiro de carregamento (98) é usado para suportar lingotes individuais (110) (não está representado na Fig. 1), que são alimentados a um recipiente (66) posicionado adjacentemente ao tabuleiro de carregamento (98), sendo os lingotes (110) alimentados através de uma abertura numa segunda parede de suaorte do cabeçote (16), num sentido indicado pela seta (93) .

Na forma de realização preferida da presente invenção, a posição horizontal e vertical do tabuleiro de cerregamento (98) é ajustável, de maneira a acomodar lingotes (110) que têm diâmetros diferentes. 0 mecanismo de ajustamento para ajustar a posição do tabuleiro de carregamento (98) , que não está representado nas figuras, inclui preferivelmente macacos mecânicos ou hidráulicos. A posição horizontal do tabuleiro de carregamento (98) pode ser ajustada de maneira semelhante, por exemplo, ser ajustada mecânica ou hidráulicamente.

tabuleiro de apoio (92) suporta uma placa extractora (95) e uma matriz de guiamento do perno de apoio (96). Numa forma de realização preferida, de acordo com a invenção, a posição vertical e horizontal do tabuleiro de apoio (92) é ajustável para permitir a acomodação de placas extractoras de diferentes tamanhos (95) e diferentes tamanhos de matrizes de guiamento do perno de apoio (96) a fim de acomodar diferentes diâmetros do perno de apoio. 0 mecanismo de ajustamento para ajus ;ar verticalmente a posição do tabuleiro de apoio (92), cujo mecanismo não está representado nas figuras, inclui preferivelmente macacos mecânicos ou hidráulicos .

tabuleiro de descarga (65) está colocado adjacentemente a uma abertura (68) situada na segunda parede de suporte do cabeçote (16), para receber um lingote pré-perfurado (110).

Na forma de realização preferida da presente invenção, a po14

sição horizontal e vertical do tabuleiro de descarga (65) é ajustável a fim de acomodar lingotes (110) que têm diâmetros diferentes. 0 mecanismo de ajustamento para ajustar a altura do tabuleiro de descarga (65) , mecanismo esse que não está representado nas Figuras, inclui preferivelmente macacos mecânicos ou hidráulicos. A posição horizontal e vertical do tabuleiro de descarga (65) pode ser ajustada, por exemplo, mecânica ou hidraulicamente.

Em funcionamento, o conjunto do cabeçote (60) faz rodar o recipiente (66) de uma posição de carregamento adjacente ao tabuleiro de carregamento (98) para uma posição de pré-perfuração, entre a haste do mandril (36) e o perno de apoio (94). Depois de o lingote ser pré-perfurado, o recipiente (66) é rodado como parte do conjunto do cabeçote (60) para uma posição de descarga adjacente ao tabuleiro de descarga (65) . 0 lingote (110) que está no recipiente (66) é descarregado do recipiente (66) através da abertura (68) situada na segunda parede de suporte do cabeçote, num sentido de descarga, que é indicado pela seta (69).

A Figura 2 representa esquematicamente uma vista em planta de um dispositivo pré-perfurador (10). Os varões de suporte (18, 19 e 20) estabilizam e afastam a primeira e a segunda paredes terminais (14 e 17) e passam através de aberturas situadas numa primeira e numa segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16). Algumas estruturas representadas na Fig.l foram omitidas de ambas as Fig. 2 e 3, por uma questão de clareza.

Um veio do cabeçote (70) passa entre e é apoiado por uma prime|ira e uma segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16). 0 veio do cabeçote (70) suporta uma primeira e uma segunda placais i

terminais do cabeçote (62 e 64). A primeira e a segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64) podem rodar em volta de um eixo central do cabeçote (86) e transportam uma pluralidade de recipientes (66) de um primeiro tamanho que alternam com uma pluralidade de recipientes (64) de um segundo tamanho, sendo cada um dos recipientes (61 e 66) alinhados de tal maneira que os seus respectivos eixos centrais são paralelos ao eixo do cabeçote (86).

Os eixos de cada um dos recipientes (61) estão colocados a uma distância radial previamente determinada do eixo (86) e os eixos de cada um dos recipientes (66) estão colocados a outra distância radial previamente determinada do eixo (86)

Os recipientes (61 e 66) são dispostos alternadamente, como está representado nas Fig. 3 e 4, num sentido circunferencial em volta do eixo (86) , sendo os recipientes (51) mais pequenos do que os recipientes (66), a fim de acomodarem ajustadamente um lingote de tamanho mais pequeno.

Três varões espaçadores (84, 84' e 84'’) representados nas Figuras 2 e 3, ligam a primeira e a segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16). 0 varão espaçador (84') está representa lo interrompido na Figura 2, e está representado em corte na Figura 3. Como está representado na Figura 3, o varão espaçador (84') prolonga-se longitudinalmente e tem uma camisa exterior que é alongada relativamente bs suas extremidades. A parte alongada da camisa exterior do varão espaçador (84') apoia, numa extremidade, as respectivas superfícies interiores da primeira e segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16). 0 varão espaçador (84') tem duas extremidades roscadas que se prolongam desde a parte alongada, sendo cada extremidade roscada fixada por respectivas porcas roscadas, contra as respectivas superfícies exteriores da primeira e segunda paredes terminais (14 e 17). Os varões espaçadores (84 e 84'') têm uma forma semelhante e são presas da mesma forma.

Esta d isposição estabiliza a primeira e a segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16) contra o movimento relativo.

Um accionador do cilindro para ejecção do lingote (23) está esquemeticamente representado na Fig. 2, o qual acciona axialmente um cilindro para ejecção do lingote (24), que está também representado esquematicamente. 0 cilindro para ejecção do lingote (24) é móvel ao longo de um eixo, o que está indicado por meio da seta dupla (25) na Fig. 2 e que é referido posteriormente na mesma memória descritiva como eixo de descarga do lingote (25). 0 cilindro para ejecção do lingote (24) está dispodto de tal maneira que pode entrar numa abertura situada na primeira parede de suporte do cabeçote (15) e entrar num dos recipientes (66) colocados ao longo do eixo de descarga do lingote (25).

cilindro para ejecção do lingote (24) ejecta assim o lingote (110) para fora do respectivo recipiente (66) através da abertura (68) situada na segunda parede de apoio do cabeçote (16). 0 lingote ejectado (110) é então removido para fora do conjunto de apoio (90) do dispositivo (10) no sentido de saída do lingote, o que está indicado pela seta (28) na Fig. 2. Os lingotes (110) que vão ser pré-perfurados são transportados para o dispositivo de pré-perfuração (10), no sentido de entrada do lingote, o qual está indicado pela seta (27) na Fig. 2.

A haste do mandril (30) (que está omitida nas Figuras 2 e 3) durante o funcionamento recua e avança no sentido indicado pela seta dupla (88) nas Figuras 2 e 3.

varão de suporte (19) está representado interrompido na Fig. 2 por uma questão de clareza e para permitir a representação

da posição da seta (88) , que é seguidamente referida como o eixo do cilindro perfurador (88) . 0 perno de apoio (94) (não representado nas Figuras 2 e 3 ) durante o funcionamento recua e avança ao longo de uma direcção como é indicado pela seta dupla (87), como está representado na Fig. 3, e é mencionado a seguir como eixo do varão de apoio (87) . Um accionador do perno de apoio (111) está esquematicamente representado na Fig. 3, para accionar um macaco (109), que está ligado ao perno de apoio (94), a fim de accionar o macaco (109) ao longo do eixo do varão de apoio. 0 perno de apoio (94) ou o macaco (109) (dependendo dos comprimentos relativos de cada um) passa através de uma abertura (não numerada) situada na segunda parede terminal (17). Como condutor do variante de apoio (111) e o macaco (109) podem ser colocados no outro lado da segunda parede terminal (17).

carregamento dos lingotes (110) reliza-se por meio de um accionador do cilindro de carga (122) que acciona o cilindro de carga (123), como está representado esquematicamente na Fig. 3. 0 cilindro de carga (123) é móvel, recuando e avançando ao longo de uma direcção como se indica pela seta dupla (89) na Fig. 3, designada a seguir na presente memória descritiva como o eixo do cilindro de carga. 0 cilindro de carga (123) pode ser colocado à direita da segunda parede terminal (17) da Fig. 3, de tal maneira que passa através de uma abertura (não numerada), situada na segunda parede terminal (17)

Contudo, está no âmbito da invenção colocar o accionador do cilindro de carga (122) e o seu cilindro de carga (123) no lado oposto da segunda parede terminal (17); neste caso, não é necessário formar-se uma abertura na segunda parede terminal (17), para dar passagem ao cilindro de carga (123) através dela.

Uma pluralidade de parafusos (75) , como está representado nas Figuras 2 e 3, são usados para fixar a a primeira e a segunda paredes de suporte do cabeçote (15 e 16), assim como para fixar a primeira e segunda paredes terminais (14 e 17) na base, Os parafusos (75) podem ser presos no sítio por meio de porcas (77) aparafusadas nas suas respectivas extremidades roscadas.

A Figura 4 representa uma vista em alçado, da primeira placa terminaldo cabeçote (62) com os varões espaçadores (84) e as suas camisas (84') representadas em corte. Uma pluralidade de varetas indicadoras (85) são colocadas entre a primeira e a segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64) e são dispostas circunferencialmente em volta do eixo (86), como está representado nas Figuras 4 e 5. A segunda parede de suporte do cabeçote (16) é visível por trás da primeira placa terminal do cabeçote (62) na Fig. 4.

Como está representado na Fig. 4, o veio do cabeçote (70) é

I

recebido dentro de uma camisa (71). A camisa (71) é, por sua vez, recebida dentro de uma camisa (79). Como está representado na Fig. 5, a camisa (79) é coaxialmente distanciada em relação à camisa do veio do cabeçote (71), por meio de um par de elementos espaçadores (81, 81'), formando assim uma passagem anular (56) entre a camisa (79) e a camisa do veio do cabeçote (71). Oleo ou outro tipo de material lubrificante pode ser injectado dentro da passagem anular (56) por meio das tubagens de alimentação (54 e 54'). As tubagens de alimentação (54) têm extremidades de entrada (52) , como está representado nas Figuras 4 e 5. A camisa do veio do cabeçote (71) é enchavetada no veio do cabeçote (70), por meio de, pelo menos uma chaveta (91), como está representado na Figura 5.

A primeira placa terminal do cabeçote (62) tem uma pluralidade de elementos terminais (99) , que estão respectivamente fixos na primeira placa terminal do cabeçote (62) por meio de uma pluralidade de parafusos (63) , como está esquematicamente representado na Fig. 4. A outra extremidade de cada um dos respectivos recipientes (61 e 66) é suportada dentro da segunda placa terminal do cabeçote (64), como está representado na Fig. 5. Além disso, as varetas indicadoras (85) estão angularmente equidistanciadas em volta do eixo do cabeçote (86) e estão dispostas a uma distância radial previamente determinada do eixo do cabeçote (86) . A segunda parede de suporte do cabeçote (16) tem uma base (16'), que tem uma pluralidade de furos a fim de receber os parafusos (representados nas Figuras 2 e 3) .

A Figura 5 é uma vista em corte feito ao longo da linha 5-5 da Fig. 4, que representa em conjunto um dos recipientes (66) e em perspectiva um dos recipientes (61). Um varão espaçador (84) está representado em conjunto, juntamente com a sua cami20

sa (84') e as porcas (83) são colocadas nas extremidades do veio do cabeçote (70), estando as porcas (83) representadas em perspectiva. Um dos varões espaçadores (85) está representado em vista em perspectiva, sendo as suas extremidades representadas esquematicamente , as quais são recebidas respectivamente dentro da primeira e da segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64). A periferia da segunda placa terminal do cabeçote (64) tem, pelo menos, um conjunto de accionamento (58) de maneira a receber uma corrente accionadora (114) (representada na Fig. 6), que é usada para provocar a rotação das partes rotativas do conjunto do cabeçote (60) em volta do eixo do cabeçote (86).

Cada recipiente (66) está fixado dentro da primeira e da segunda placas terminais do cabeçote (62 e 64), da maneira que se segue. Cada recipiente (66) tem uma extremidade alongada (97) que impede a passagem do recipiente (66) através da segunda placa terminal do cabeçote (64). A outra extremidade do recipiente (66) prolonga-se através de uma abertura situada na primeira placa terminal do cabeçote (62) e é firmada contra a deslocação axial por meio de um elemento terminal (99) que tem um diâmetro exterior maior do que a extremidade do recipiente (66), que se projecta para além da primeira placa terminal do cabeçote (62) . 0 elemento terminal (99) pode ser fixado no recipiente (66), por meio de uma pluralidade de parafusos (101), como está representado na Fig. 5. Da mesma forma, o recepiente (61) é firmado contra o movimento axial por meio de um elemento terminal (99') e, na outra extremidade, por meio de uma parte alongada(97) . 0 uso das varetas indicadoras (85) e a maneira de indexarem a parte rotativa do conjunto do cabeçote (60) estão representados esquematicamente nas Figuras 7 e 8. Um mecanismo indexador do cabeçote (115) inclui apoios (116), que suportam articuladamente uma parte munida de braço (118), que tem uma parte de recepção

da vareta (119) de forma a receber uma das varetas indicadoras (85), na posição indicada.

mecanismo indicador do cabeçote (115) inclui um actuador (126) que pode ser, por exemplo, um actuador pneumático ou hidráulico, que é ligado numa extremidade a uma parte da primeira parede de suporte do cabeçote (15) e na outra extremidade a uma parte munida de braço (117). 0 actuador (126) pode ser accionado quer automática quer manualmente, de maneira que possa provocar o encaixe e desencaixe selectivo da parte que serve de recepção da vareta (119), com uma parte adjacente das varetas indicadoras (85) .

A Figura 6 representa uma vista esquemática em alçado da segunda parede de suporte do cabeçote (16) e da segunda placa terminal do cabeçote (64) que está situada atrás dela. A segunda placa terminal do cabeçote (64) é accionada por meio de uma corrente (114) que entra em contactD com a periferia da segunda placa terminal do cabeçote (64) . Um motor para accionamento do cabeçote (112) acciona a corrente (114), accionando assim, a rotação do conjunto do cabeçote (60).

As Figuras 9 a 13 representam esquemáticamente operações para a pré-perfuração de um lingote (110). Na fig. 9, a haste do mandril (36) suporta o suporte móvel do mandril móvel (42) na sua posição inicial, próximo do suporte fixo do mandril (38). Ao mesmo tempo, o perno de apoio (94) está numa posição retraída, afastada do lingote (110) e é removido para fora da matriz de guiamento do perno de apoio (96) e da placa extractora (95). Como está representado nas Figuras 9 a 13, o suporte da extremidade do mandril (32) pode deslizar relativamente até ao patim do mandril (39).

Para atingir a posição inicial representada na Fig. 9, o cilin

dro de carga (123) terá carregado primeiramente o lingote (110) através da matriz de calibração do carregador do lingote (97) para dentro do recipiente (66) (isto é, a partir do lado direito do recipiente (66) na Fig. 9 ) , de tal forma que a extremidade mais à direita do lingote (110) está afastada uma distância previamente determinada (W) da extremidade mais à direita do recipiente (66). A matriz de guiamento do perno de apoio (96) é colocada adjacentemente, em relação à extremidade mais à direita do recipiente (66). A matriz de guiamento do perno de apoio (96) e a placa extractora (95) são suportados na posição devida, por meio do tabuleiro de apoio (92), que está representado esquemáticamente nas Figuras 9 a 13.

Devido à pressão exercida pelo cilindro de carga (123) durante o carregamento do lingote (110) para dentro do recipiente (66) , a extremidade mais à direita do lingote (110) deforma-se um pouco. Devido ao sentido segundo o qual o lingote (110) é carregado para dentro do recipiente (66), a extremidade deformada do lingote (110) fica colocada na posição oposta em relação ao lado do lingote (110), em que entra primeiramente a ponta de perfuração (40), tendo esta disposição vantagens como é explicado a seguir.

lingote (110) é preferivelmente aquecido, antes de ser inserido dentro do recipiente (66) , de modo que, nas Figuras 9 a 13, o lingote (110) permaneça suficientemente aquecido de forma a facilitar a operação de pré-perfuração. A Fig. 10 representa a entrada da haste do mandril (36) no recipiente (66) precisamente antes da sua penetração no lingote (110) . A haste do mandril (36) transporta com ela a ponta perfuradora (40) e o suporte móvel do mandril (42). Durante esta operação, o suporte móvel do mandril (42) é impelido para dentro do recipiente (66) por meio da força de fricção existente entre o suporte móvel do mandril (42) e a haste do mandril (36).

Quer simultaneamente quer em sequência com o movimento inicial da haste do mandril (36) , o accionador do perno de apoio (111) obriga o macaco (109) a empurrar o perno de apoio (94) em direcção ao lingote (110) até que a ponta de apoio (100) fique em contacto com a, ou fique apertadamente adjacente à extremidade mais a direita do lingote (110). 0 perno de apoio (94) tem uma pluralidade de ranhuras ou escatéis (104) (representados nas Figuras 24 e 25, e indicados esquematicamente em linha ponteada nas Figuras 9 a 13). A placa extractora (95) tem uma pluralidade de dentes (105) (representados na Fig.

22) que ocupam as correspondentes ranhuras (104), quando o perno de apoio (94) passa através da placa extractora (95).

Ao chegar à posição representada na Fig. il, a haste do mandril (36) é obrigada a penetrar no lingota (110) e prolonga-se para dentro dele até uma posição próxima da ponta do perno de apoio (94) . Durante a penetração o lingote (110) deforma-se para a esquerda e para a direita dentro do recipiente (66) de maneira a acomodar a haste do mandril (36) . A extremidade mais à esquerda do lingote (110) entra em contacto com a placa móvel do mandril (42), enquanto a extremidade mais à direita do lingote (110) se deforma em volta da extremidade (100) da haste do mandril (94) e contra a matriz de guiamento do perno de apoio (96). As posições relativas da ponta de perfuração (40) e da extremidade (100) do perno de apoio (94), que estão representadas na Fig. 11 definem a espessura da cápsula. A partir desta posição previamente determinada, a haste do mandril (36) e o perno de apoio (94) prosseguem desde as respectivas posições representadas na Fig. 11 até às respectivas posições representadas na Fig. 12.

Durante este intervalo de tempo, o perno de apoio (36) retraí-se substancialmente com a mesma velocidade com que a haste

do mandril (36) avança, para que conjuntamente, a haste do mandril (36) e o perno de apoio (94) transportem a cápsula (106) existente entre eles, que é removida para fora do lingote (110), como está representado na Fig. 12. A presença do suporte móvel (42) dentro do recipiente (66), numa posição próxima da ponta de perfuração (40) proporciona o suporte e a orientação à haste do mandril (36) até ao limite máximo da sua deflexão, quando penetra no lingote (110). Esta deflexão é prinçipalmente limitada pela folga existente entre a periferia exterior do suporte móvel do mandril (42) e a superfície interior do recipiente (66). Com um ajustamento relativa,-, mente apertado entre a superfície interna do recipiente (66) e a periferia exterior do suporte móvel do mandril (42), a deflexão da haste do mandril (36) é substancialmente reduzida, de modo que a operação de pré-perfuração resulte na formação dum perno altamente concêntrico perfurado no lingote (110) .

A presença do suporte móvel do mandril (42) no recipiente (66) durante a realização da pré-perfuração, proporcionando um suporte adicional para a haste do mandril (36) , minimiza uma série de problemas associados com a pré-perfuração do lingote (110). As variações das propriedades mecânicas do lingotes (110) são geralmente causadas por mudanças ou variações de temperatura ou outras variáveis do processo. Por exemplo, a condição da parte da extremidade mais à esquerda do lingote (110), geralmente pode afectar a deflexão da haste do mandril(36), devido às forças assimétricas que ocorrem contra a ponta de perfuração (40); contudo, a presença do suporte móvel do mandril (42) no recipiente (66) evita a significativa deflexão da haste do mandril (36), e por consequência, a formação de um furo perfurado excentricamente no lingote (110). Além disso, as variações das propriedades mecânicas de qualquer dado lingote perfurado (110) podem causar forças de deflexão, que ocorrem na haste do mandril (36), durante a operação de pré25 ί^ζ / ,ν 4 λ--CaXS il perfuração.

Em particular, um aquecimento desigual do lingote (110) pode produzir zonas relativamente duras ou relativamente macias dentro do lin· gote (110)e a ponta de perfuração (40) tenderá a seguir o tra· jecto de menor resistência sendo apenas impedido de o fazer por meio da sua própria regidez estrutural ou por qualquer estrutura de apoio ou elemento de guiamento que possa instalar-se .Por conseguinte, acontece que a estreita proximidade do suporte móvel do mandril (42) em relação ao lingote (110), é um .melhoramento significativo em relação aos outros métodos de pré-perfuração.

suporte fixo (38) é apertado a fim de evitar o movimento relativamente ao patim do mandril (39). 0 suporte fixo (38) proporciona apoio para a haste do mandril (36) numa posição situada precisamente na parte exterior do recipiente (66), suporte de apoio fixo (38) reduz efectivamente o comprimento da coluna sem apoio da haste do mandril (36), tendo como resultado uma estrutura relativamente rígida, que reduz a deflexão da haste do mandril (36) , melhora o alinhamento da haste do mandril (36) e melhora a concentricidade do lingote pré-perfurado (110). Além disso, durante a retacção da haste do mandril (36), a presença do suporte fixo (38) faz parar o suporte móvel do mandril (42), como está representado na Fig. 13, isto é, durante a retacção da haste do mandril (36) ocorre um deslizamento relativo entre a haste do mandril (36) e o suporte móvel do mandril (42). Este reposicionamento do suporte móvel do mandril (42) contra o suporte fixo (38) é necessário para o próximo ciclo da operação de pré-perfuração em que a sequência representada nas Figuras 9 a 13 se repete, visto que o suporte móvel do mandril (42) tem de ser posicionado perto da ponta de perfuração (40) a fim de ser transportado para o recipiente (66) . .

movimento relativo do suporte móvel (42) , relativamente à haste do mandril (36) raspa e limpa a haste do mandril (36) de forma a deslocar quaisquer materiais que se tenham formado na parte exterior da haste do mandril (36) . A passagem da haste do mandril através do suporte fixo (38) também limpa e raspa a haste do mandril (36). Esta acção de limpeza ajuda a manter o alinhamento global entre a haste do mandril (36) e o lingote (110) que vai ser pré-perfurado.

A haste do mandril (36) continua a avançar até que a ponta de perfuração (40) se projecta para além da extremidade mais à direita do lingote (110). Como está representado na Fig.

2,a ponta de perfuração (40) pode ser avançada, até que se prolongue precisamente para além do lado situado mais à direita da matriz de guiamento do perno de apoio (96), embora não necessite de ser muito mais avançada em relação a esta, para se completar a própria operação de pré-perfuração .

Na posição representada na Fig.12, o lingote (110) está completamente pré-perfurado e a cápsula (106) é mantida entre a ponta de perfuração (40) e a extremidade (100) do perno de apoio (94). A partir desta posição, a haste do mandril (36) é retirada através da matriz de guiamento do apoio (96) até ser atingida a posição que está representada na Fig. 13. Simultaneamente, o perno de apoio (94) é removido através da placa extractora (95) transportando a cápsula (10) na ponta (100), até que a cápsula (106) entre em contacto com a placa extractora (95). Quando o perno de apoio (94) é removido atra vés da placa extractora (95), a cápsula (106) separa-se ou sai do perno de apoio (94) e cai para baixo, como é indicado pela seta (não numerada) adjacente à cápsula (106) na Fig.

13. 0 mandril (36) e o perno de apoio (94) encontram-se agora na posição que está representada na Fig. 13, a fim de começar um novo ciclo de pré-perfuração. Após a saída da haste do mandril (36), o recipiente (66) é rodado em volta do eixo do

cabeçote (86) até à posição de descarga adjacente ao tabuleiro de descarga (65), trazendo simultaneamente outro recipiente (66) , que contém outro lingote (110), para a posição de préperfuração adjacentemente à haste do mandril (36). 0 lingote pré-perfurado (110) é então retirado para fora do recipiente (66) na posição de descarga que esta' afastada do eixo de perfuração (isto é, afastada do do eixo do cilindro de perfuração (88) ), para que o descarregamento do lingote pré-perfurado (110) se possa realizar ao mesmo tempo que outra operação de pré-perfuração está a ser conduzida. Como o lingote (110) é empurrado através da matriz de calibração (97) , que é dimencioijiada de modo a ser igual ao diâmetro interior do recipiente (66), o lingote (110) tem um diâmetro exterior que é dimensionado apertadamente em relação ao diâmetro interior do recepiente (66) A calibração apertada do lingote (110) em relação ao diâmetro interior do recipiente (66) resulta numa concentricidade melhorada do furo perfurado que se forma no lingote (110), por meio da redução da folga que possa existir entre o suporte móvel do mandril (42) e o recipiente (66) , quando o suporte móvel do mandril (42) é posicionado no interior do recipiente (66). Quando se usa um recipiente de outro tamanho, por exemplo um recipiente mais pequeno, tal como o recipiente (61) representado nas Figuras 4 e 5, usa-se uma matriz de calibração com outras dimensões, de maneira a formar um diâmetro exterior do lingote, que se ajusta apertadamente ao diâmetro interior do recipiente (61).

perno de apoio (94) pode ser selectivamente posicionado, para que a ponta do perno de apoio (100) se possa prolongar ao longo de várias distâncias para dentro do recipiente (66). Esta posição variável do perno de apoio (94) permite controlar a posição da superfície cortada, produzida pela separação final da cápsula (106) para fora da parede interior do furo

perfurado no lingote (110). Em alguns materiais que se podem submeter a extrusão, a operação de corte da cápsula (106) a partir da parede interior do lingote (110) pode produzir uma deformação na estrutura do lingote (110), que pode afectar desfavoravelmente a qualidade de qualquer peça obtida por extrusão que se forme a partir daquela parte do lingote (110). Por conseguinte, a posição ajustável do apoio (100) dentro do lingote (110) permite o controlo exacto da qualidade de qualquer produto final obtido por extrusão, que pode ser realizado a partir do lingote (110), devido ao controlo exercido sobre o posicionamento da superfície cortada, mencionada anteriormente .

A matriz de guiamento do perno de apoio (96) tem uma forma radial relativamente pequena em volta do diâmetro exterior do perno de apoio (94) e em volta da ponta de perfuração (40) da haste do mandril (36) .

Esta folga radial relativamente pequena existente entre a ponta de perfuração (40) e a matriz de guiamento do perno de apoio (96) proporciona uma superfície de corte relativamente limpa na posição de saída da cápsula (106) para fora do lingote (110). Isto contribui para a formação de uma superfície relativamente limpa, na superfície posterior do lingote (110), isto é, na superfície do lado mais à direita do lingote (110), com uma grande deformação consequente mente reduzida do lingote (110).

A espessura da cápsula (106) pode ser controlada por um dos dois métodos que se seguem.

Num primeiro método, a posição do perfurador (40) é conhecida, quando ele avança para dentro do lingote (110) .

Quando a ponta de perfuração (40) atinge uma posição préviamente determinada relativamente ao perno de apoio (100), a pressão num cilindro de controlo de apoio (não representado) liberta-se, permitindo assim que o perno de apoio (94) seja empurrado para fora do lingote (110) por meio do avanço da haste do mandril (36) . Este tipo de controlo pode-se basear na detecção do movimento real da haste do mandril (36) ou do suporte da extremidade do mandril (32), por exemplo. Este controlo pode-se basear num sistema de controlo eléctrico, num sistema de controlo pneumático ou num sistema de controlo hidráulico, entre outros.

Num segundo método de controlo, uma válvula de bypass de escape ajustável (não representada pode ser instalada num cilin dro do perno de apoio (não representado) . 0 cilindro do perno de apoio é um cilindro hidráulico usado para accionar o perno de apoio (96) . A válvula de escape ajustável pode ser instalada para descarregar a pressão no cilindro do perno de apoio je forma a determinar previamente a posição, à qual o perno de apoio (94) se retrairá, dependendo das forças que actuam sobre ele dentro do lingote (110), devido ao avanço da haste do mandrildentro do lingote (110) . Este segundo método de consrolo baseia-se no facto de que uma operação normal de préterfuração, as forças axiais que actuam sobre a ponta do perno e apoio (100) variam, quando a ponta de perfuração (40) avança através do lingote (110), levando em conta também que alguna energia exigida durante a pré-perfuração é dissipada devido ao atrito. Por exemplo, alguma energia exigida durante a operação de pré-perfuração dissipa-se devido ao atrito entre a superfície exterior do lingote (110) e a parede interior do recipiente (66).

A extremidade situada mais à direita do lingote (110) é ger

ralmente designada como extremidade da base que é geralmente regeitada ou destinada à sucata. 0 conjunto do cabeçote (60) o conjunto de apoio (90) e o conjunto do mandril (30) são mon· tados de tal forma que a extremidade da base do lingote (110) contém a superfície cortada criada pela remoção da cápsula (106) .

A extremidade da base do lingote (110) sofre também a maior parte dos danos devidos aos efeitos da passagem do lingote (110) através da matriz de calibração (97) e devido ã deformação da extremidade situada mais à direita do lingote (110) em volta da ponta do perno de apoio (100) durante a operação de pré-perfuração. Esta disposição resulta vantajosamente uma aperfeiçoada qualidade das peças de extrusâo produzidas a partir do lingote perfurado (110), visto que a operação de préperfuração afecta principalmente a extremidade da base do lingote (110), que é enviada para a sucata de preferência ã parte restante do lingote, (110) que é usada para produzir produtos submetidos a extrusâo.

A presente invenção usa vantajosamente pré-perfuração a quente para a perfuração de lingotes (110), isto é, os lingotes são aquecidos a uma temperatura adequada para a pré-perfuração reduzindo assim a força necessária para produzir um furo perfurado de um dado tamanho. Isto permite o processamento de lingotes mais compridos e permite também a formação de furos perfurados mais pequenos. A proporção entre o diâmetro e o comprimento do mandril de perfuração (36) constitui outro elemento limitativo no .processo da pré-perfuração.

Depois da pré-perfuração, o lingote (110) é novamente aquecido à temperatura de extrusâo e esta operação de reaquecimento, reduz ainda mais as tensões internas e os danos estruturais na extremidade da base do lingote (110), especialmente

-=d nas proximidades da área de corte, onde a cápsula foi.removida, minimizando assim possíveis problemas associados com o escorregamento do metal do lingote (110) durante o subsequente processo de extrusão.

conjunto do cabeçote (60), devido à sua estrutura, confere os seguintes benefícios durante o funcionamento .

A pré-perfuração do lingote (110) colocado na posição de pré-perfuração pode ocorrer simultaneamente, com o carregamento de outro lingote (110) por meio do tabuleiro de carregamento (108) e com a descarga de um lingote pré-perfurado (100), por meio de um tabulero de descarga (65) . Quando a operação de perfuração está completada, o conjunto do cabeçote (60) é rodado de forma a conduzir o lingote carregado (110) para a posição de perfuração, o lingote vazio dos recipientes (66) para a posição de perfuração, e o lingote perfurado (110) para a posição de descarga. As operações de carregamento, perfuração e descarga podem então ser repetidas. Isto resulta, numa maior capacidade de produção de lingotes pré-perfurados (110) , por meio do dispositivo pré-perfurador (10). Estas vantagens provêm das seguintes características.

No conjunto de cabeçote, o lingote (110) que vais ser carregado é colocado durante o carregamento desalinhadamente em relação ao eixo do cilindro do perfurador (88) . Da mesma forma, o descarregamento do lingote perfurado (110) realiza-se desalinhadamente em relação ao eixo do cilindro de perfuração (88) . Isto permite numa capacidade horária relativamente elevada de perfuração de lingotes pré-perfurados (110). Devido ao uso de indexação do conjunto do cabeçote (60) descrito anteriormente, qualquer recipiente (61 ou 62)

pode ser posicionado selectiva e rigorosamente na posição de perfuração, melhorando assim a concentricidade do furo perfurado resultante do lingote (110). Além disso, devido à instalação de recipientes de diferentes tamanhos (61 e 66), é possí vel processar lingotes de dois tamanhos diferentes sem se oper mudança do conjunto do cabeçote (60), embora a altura do tabuleiro de carregamento (98) e do tabuleiro de descarga (65) tenham de ser ajustadas, como foi mencionado anteriormente. Além disso, o mecanismo de apoio que permite a remoção da cápsula (106) para fora do lingote (110) é relativamente simples, permite o funcionamento seguro do dispositivo pré-perfurador (10) completo e permite a retenção da capacidade de alinhamento (isto é, o alinhamento do perno de apoio (94) relativamente à posição do lingote (110), na posição de préperfuração ) .

ar

Como está representado nas Figuras 14 e 15, o suporte do mandril móvel (42) é formado por um corpo sólido geralmente cilíndrico que possui uma fina ranhura (44) orientada ao longo de uma direcção radial. A ranhura (44) tem preferivelmente 2,4 mm (3/32 polegadas) de largura, de forma a permitir o ajustamento da força de aperto exercida, por meio do suporte móvel do mandril (42) na haste do mandril (36).

Duas aberturas chanfradas (46 e 48) tendo partes roscadas (47), como está representado a tracejado nas Figuras 14 e 15, são geralmente orientadas transversalmente em relação ao plano da ranhura (44) .

Dispositivos de fixação com cabeça, tais como parafusos (não representados ) podem ser respeetivamente enroscados nas partes roscadas (47) de cada um dos furos chanfrados (46 e 48) para ajustadamente apertar a ranhura (44). A superfície interna (45) do suporte móvel do mandril (42) tem umas dimensões

tais que recebe apertadamente a haste do mandril (36), de modo que as forças de aperto exercidas pelos parafusos nos furos chanfrados (46 e 48) possam proporcionar uma força de atrito suficiente entre a haste do mandril (36) e o suporte móvel do mandril (42), de maneira a impelir o suporte móvel (42) para dentro do recipiente (66), durante a entrda da haste do mandril (36) para o recipiente (61 ou 66), colocado em posição de pré-perfuração.

A força de atrito é necessária para realizar esta operação visto que o suporte móvel do mandril (42) é apertadamente dimensionado no interior do recipiente (66) a fim de minimizar a folga radial e, por conseguinte, é necessário ultrapassar as forças de atrito que surgem entre o suporte móvel do (42) e a superfície interior do recipiente (61 ou 66), dentro da qual ele é inserido..

Como está representado nas Figuras 16 e 17, a matriz de calibração do carregador do lingote (97) é um corpo com a forma de anel que tem uma superfície cónica inclinada (102) no lado da inserção do lingote da matriz de calibração.

Como está representado nas Figuras 18 e 19, a matriz de guiamento do perno de apoio (96) tem uma superfície cónica (103) no lado da inserção da matriz de guiamento do perno de apoio (96) , de maneira a facilitar a entrada da ponta do perno de apoio (100).

Como está representado nas Figuras 20 e 21, o suporte fixo (38) é um corpo com a forma de anel, que possui um furo substancialmente cilindrico a fim de receber a haste do mandril (36) . Não são necessárias superfícies interiores com a forma cónica no suporte fixo (38) , visto que a haste do mandril (36) não é removida do suporte fixo, durante as operações de

rotina. Como está representado nas Figuras 22 e 23 e foi observado anteriormente, a placa extractora (95) inclui um furo geralmente cilíndrico, que tem uma pluralidade de dentes (105), que se prolongam radialmente para dentro do furo.

As Figuras 24 e 25 representam o perno de apoio (94). 0 perno de apoio tem uma pluralidade de ranhuras ou escatéis (104) que recebem dentes (105) da placa extractora (95) durante a passagem do perno de apoio (94) através da placa extractora, perno de apoio (94) tem um dispositivo de ligação do perno de apoio (108) na sua extremidade, que fica mais distante do perno de apoio (100). 0 dispositivo de ligação do perno de apoio (108) é adaptado para ser ligado a um macaco (109), que se usa para deslocar o perno de apoio (94) . 0 dispositivo de ligação do perno de apoio (106) permite o uso de pernos de apoio de diferentes tamanhos (94) e facilita também a rápida substituição do perno de apoio (94) para manutenção. Uma ligação semelhante àquela que está representada na Fig. 26 é também preferivelmente usada para ligar a haste do mandril (36) a um macaco do mandril (não representado) a fim de facilitar a substituição da haste do mandril (36) para manutenção e para mudar o tamanho da haste do mandril (36) e/ou o suporte móvel (32).

Dever-se-à compreender que a descrição feita da presente invenção é susceptível de sofrer várias modificaçês, alterações e adaptações e o mesmo será entendido em relação ao significado e à extrusâo de peças equivalentes, referentes às reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1- - Processo para a pré-perfuração de lingotes, caracterizado pelo facto de compreender as operações que consistem em se fazer avançar uma haste de um mandril em direcção a um lingote colocado num recipiente enquanto se desloca um apoio móvel para dentro do recipiente e se fazer avançar um perno de apoio para dentro do recipiente para entar em contacto com uma extremidade adjacente do citado lingote;

se fazer avançar a citada haste do mandril de maneira a penetrar no referido lingote, enquanto se mantém o perno de apoio numa posiçãofixa, até se alcançar uma posição pré-determinada em relação ao citado perno a fim de se definir entre eles uma cápsula;

se continuar a fazer avançar a haste do mandril enquanto simultaneamente se retira o referido perno de apoio de forma que a cápsula é retirada do lingote entre a haste do mandril e o perno de apoio e passa através dum furo existente na matriz de guiamento do perno;

se retirar a mencionada haste do mandril do lingote e se afastar o suporte móvel do recipiente por accionamento da haste do mandril; e se retirar a citada cápsula do perno de apoio.
2§ - Dispositivo para a pré-perfuração de lingotes pelo processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender um recipiente geralmente cilindrico tendo uma primeira e uma segunda extremidades abertas para receber e apoiar um lingote em geral cilindrico;

uma haste de mandril montada adjacente à referida primeira extremidade do citado cilindro, para realizar um movimento axial ao longo do eixo do referido cilindro de forma a penetrar no lingote;

meios de apoio montados adjacentemente à segunda extremidade do referido cilindro, para prender o lingote durante a penetração da haste do mandril no lingote, os quais incluem escoramentoum perno de apoio que é axialmente móvel ao longo do citado eixo do recipiente, tendo o citado perno uma extremidade que contacta com o lingote durante a penetração da haste do mandril de maneira que o lingote se deforma em volta da citada extremidade do perno de apoio e um suporte móvel transportado pela citada haste do mandril em direcção ao lingote durante o avanço da citada haste do mandrilantes de se efectuar a pré-perfuração do lingote, tendo o referido suporte móvel uma configuração tal que entra no citado recipiente geralmente cilindrico para encaixar uma parte do mencionado recipiente de forma a proporcionar uma regidez estrutural adicional à referida haste do mandril para que ela possa resistir à flexão quando penetra no lingote.
3- - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de o mencionado suporte móvel ser um corpo geralmente anular tendo uma abertura central para receber ajustadamente a referida haste do mandril e ser axialmente deslocável ao longo da citada haste do mandril.
4- - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de o referido suporte móvel ser recebido aper tadamente dentro do troço interior cilindrico do referido recipiente e ser deslocável por intermédio da haste do mandril durante o respectivo avanço.
5§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma matriz de formação centrada no citado eixo do cilindro e montada adjacentemente a uma das duas referidas extremidades abertas do recipiente durante o carregamento do lingote dentro do recipiente de forma que a superfície exterior do lingote se ajusta de maneira relativamente apertada ao interior do mencionado recipiente.
6§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender uma matriz de guiamento do perno de apoio com um furo axial através do qual passa o referido perno de apoio a fim de o guiar durante o seu movimento e para fechar a segunda abertura das duas referidas extremidades abertas do recipiente.
7§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender ainda um suporte fixo para a haste do mandril, instalado junto da referida primeira extremidade aberta do recipiente, e o mencionado suporte móvel ser montado na citada haste do mandril entre o suporte fixo e uma ponta perfuradora da haste do mandril que possui um diâmetro maior do que o troço subsequente da referida haste do mandril

- Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracteri38 zado pelo facto de o mencionado perno de apoio ter um diâmetro igual ao da ponta de perfuração.
9- - Processo para a pré-perfuração de lingotes, caracterizado pelo facto de compreender as operações que consistem em se fazer avançar a haste dum mandril em direcção ao lingote e perfurar enquanto se desloca um suporte móvel para dentro do recipiente e se faz avançar o referido perno apoiado para o referido lingote;

se fazer avançar a haste do mandril até penetrar no lingote atingindo um ponto pré-determinado em relação ao perno apoiado a fim de formar entre eles uma cápsula e se continuar a fazer avançar a citada haste do mandril enquanto se retira simultaneamente o perno apoiado de forma que a referida cápsu la é separada do lingote entre a haste do mandril e o perno apoiado.
10- - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de compreender ainda a operação que consiste em se fazer recuar o citado perno apoiado transportando a cápsula através de uma placa extractora até a citada cápsula ser removida do perno.

ll^ã - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de compreender ainda, depois da extracção da cápsula do lingote, as operações que consistem em se remover a haste do mandril do lingote e se retirar o referido apoio móvel do citado recipiente, por accionamento da mencionada haste do mandril.
12§ - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de compreender ainda, durante qualquer das ope rações de avanço da haste do mandril, a operação que consiste em simultaneamente se alimentar outro lingote através da matriz de formação, para dentro dum recipiente adjacente na posição de carregamento, a fim de ajustar apertadamente o ci tado lingote ao interior do recipiente respectivamente adjacente , da pluralidade de recipientes.
13^ã - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de compreender ainda, depois da operação de retirada da haste do mandril, as operações que consistem em se fazer rodar o citado recipiente desde uma posição adjacen te à referida posição de pré-perfuração para a posição de descarga e se descarregar o lingote pré-perfurado do mencionado recipiente.

143 - Dispositivo para a pré-perfuração de lingotes pelo pro cesso de acordo com as reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo facto de compreender um conjunto de cabeçote rotativo para suportar uma pluralidade de recipientes de modo a poderem rodar em torno de um eixo do cabeçote; tendo cada recipiente da citada pluralidade de recipientes duas extremidades abertas e um eixo central e sendo cada recipiente adaptado para receber um lingote e instalado de forma que o seu eixo central fique em posição paralela ao eixo do cabeçote a uma distância pré-determinada; e sendo cada recipiente da citada pluralidade de recipientes obrigado a rodar sequencialmente por acção do conjunto de cebeçote rotativo para uma posição de carregamento, uma posição de pré-perfuração e uma posição de descarga;

uma haste de mandril colocada na mencionada posição de pré-perfuração e montada de forma a poder realizar um movimento axial para dentro de uma extremidade aberta de um dos vários recipientes em posição adjacente, ao longo do eixo do cilindro posicionado adjacentemente a fim de penetrar no lingote;

meios de apoio que, na referida posição de pré-perfuração encaixam no lingote durante a penetração da haste do mandril ao longo deste os quais inclui um perno de apoio que se pode mover ao longo do eixo do referido recipiente adjacente, tendo o perno na extremidade que é feita contactar com o lingote dentro do recipiente que está adjacente durante a penetração da citada haste de mandril no lingote, de maneira que o lingote se deforma em torno da referida extremidade do perno de apoio; sendo o perno de apoio colocado no lado oposto do citado recipiente em relação ao da haste do mandril, e sendo deslocável desde o recipiente adjacente substancialmente ao mesmo tempo que se efectua o avanço da haste do mandril de maneira que se forma uma cápsula entre a extremidade da haste do mandril e a extremidade do perno de apoio durante o avanço da citada haste do mandril; e podendo a referida cápsula ser retirada do lingote por recuo do perno de apoio para fora do recipiente, enquanto a extremidade da haste do mandril avança completamente através do lingote.
15^ã - Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de o referido apoio compreender ainda uma matriz de guiamento do perno de apoio a qual está colocada na extremidade aberta do recipiente adjacente para guiar e estabilizar o perno de apoio durante o seu movimento de entradc e de saída do citado recipiente e para fechar o referido recipiente .
16§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracteri41 zado pelo facto de compreender uma matriz de remoção através das passagens do perno de apoio para separar a citada cápsula do perno de apoio durante o retrocesso do perno através dessa matriz de remoção.
17§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de o citado perno de apoio possuir uma pluralijdade de ranhuras para reterem a citada cápsula durante a saída do perno de apoio para fora do recipiente, e a citada matriz de remoção possuir uma pluralidade de saliências que se prolongam respectivamente para dentro da referida pluralidade de ranhuras no perno de apoio.
18§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de o citado cabeçote rotativo compreender aindc uma outra pluralidade de recipientes para a colocação de lingo tes, tendo cada um desses vários recipientes um eixo central disposto a uma distância escolhida do eixo do cabeçote e tendo essa outra pluralidade de recipientes um tamanho diferente do tamanho da primeira pluralidade de recipientes.
19- - Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma matriz de calibração colocada nessa posição de carregamento de forma a ficar adjacente à extremidade aberta do recipiente adjacente da citada jluralidade de recipientes, quando se encontra na posição de carregamento para carregarem o lingote através da matriz de çalibração para dentro da extremidade aberta do recipiente dj acente.
20- - Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de compreender ainda meios para ejecção do lingote na citada posição de descarga, a fim de descarregarem o lingote para fora do referido recipiente.

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21§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo facto de o perno de apoio, os meios para a ejecção do lingote e os meios de carregamento actuarem sobre uma primeira extremidade do lingote, a haste do mandril penetrar primeiramente numa segunda extremidade do lingote oposta a essa primeira extremidade e a segunda extremidade do lingote permanecer relativamente indeformada durante o carregamento e a descarga do lingote.
22§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de compreender ainda um suporte móvel para o mandril montado na haste do mandril adjacente à sua ponta de perfuração de maneira a poder ter um movimento axial ao longo da referida haste do mandril, encaixando-se esse suporte móvel do mandril com atrito na haste do mandril de forma que o citado apoio móvel é arrastado em direcção ao cilindro duran te o avanço da citada haste do mandril na direcção do lingote antes da pré-perfuração;

o suporte móvel possuir na periferia que corresponde à superfí cie interior do recipiente e por isso o suporte móvel, depois de entrar no recipiente, se encaixar na superfície interior e proporcionar uma rigidez estrutural adicional, a fim de a haste do mandril resistir à flexão da haste durante a penetração do lingote.