WO2014071486A1

WO2014071486A1 - Dispositivo automático para fixação de peças

Info

Publication number: WO2014071486A1
Application number: PCT/BR2013/000476
Authority: WO
Inventors: Roberto Fisher; Marcio Evandro CARDOSO; João Manoel MENDES
Original assignee: Whirlpool S.A.
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-05-15
Also published as: BR102012028901A2; EP2781302A1; CN104039501B; CN104039501A; MX2014008074A; EP2781302A4

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo automático para fixação de peças que serão trabalhadas, particularmente por usinagem, conformação, redução ou expansão das peças. Mais preferencialmente, o dispositivo automático, segundo a presente invenção, compreende características técnicas e inovadoras que permitem a fixação segura e precisa da peça, de modo a aumentar a segurança dos operários. De forma objetiva, o dispositivo automático para fixação de peças é compreendido por uma carcaça (1 ) cuja base é provida de ao menos um atuador (2) capaz de movimentar uma haste de avanço (3), sobre a qual encontram-se apoiados elementos de travamento móveis (4) que acionam perpendicularmente os mordentes (5) para a fixação adequada da peça a ser trabalhada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO AUTOMÁTICO PARA FIXAÇÃO DE PEÇAS".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um dispositivo para fixação de peças aplicado em equipamentos do tipo tomos, fresadoras, ou qualquer outro equipamento especial nos quais referidas peças precisam ser fixadas de modo preciso e resistente. Preferencialmente, o dispositivo da presente invenção refere-se a uma ferramenta para ser utilizada em equipamentos para a realização de processos de usinagem, conformação, redução, e expansão de peças que podem compreender as mais variadas geometrias, bem como serem de diferentes materiais.

De modo mais preferencial, o dispositivo para fixação de peças, objeto da presente invenção, compreende características técnicas e inovadoras capazes de prender a peça que será trabalhada (usinada, conformada, reduzida ou expandida) de forma segura, mas principalmente de modo preciso. Além disso, trata-se de uma ferramenta que compreende um mecanismo de acionamento automático cuja configuração torna possível reduzir e otimizar as dimensões dos equipamentos.

Fundamentos, da Invenção

De acordo com os conhecimentos gerais do estado da técnica, são conhecidos alguns modelos de equipamentos para trabalho de peças (usinagem, conformação, redução, e expansão), também comumente conhecidos como tornos, fresadoras ou outros equipamentos especiais para realização desses tipos de trabalhos em peças. Esses equipamentos compreendem uma ferramenta responsável pela sustentação da peça que será trabalhada (usinada, conformada, reduzida ou expandida), sendo que referida ferramenta é um dispositivo para fixação da peça, também denominado como morsa, cuja finalidade é a fixação e travamento da peça a ser trabalhada em relação ao equipamento, e mais particularmente em relação a ferramenta de usinagem.

Nos equipamentos tradicionais, e mais comuns do estado da técnica, observa-se que esses dispositivos para fixação das peças apresentam uma configuração horizontal, fazendo com que seja necessário aumentar as dimensões dos equipamentos e do espaço ocupado pelos mesmos no chão das fabricas no intuito de garantir o seu adequado funcionamento.

Além disso, nota-se que os dispositivos para fixação das peças conhecidos no estado da técnica são, em sua maioria, manuais, ou seja, o operador do equipamento precisa normalmente manipular manualmente o dispositivo para que o mesmo seja colocado em sua posição travada e destravada. Logicamente, tal processo de manipulação não é prático e nem seguro, tendo em vista que esses equipamentos de trabalho das peças apresentam uma força relativamente forte e qualquer descuido durante a sua manipulação pode acarretar em acidentes aos operadores.

O estado da técnica revela alguns modelos de dispositivos para fixação de peças, constituídos por mordentes móveis, porém todos eles apresentam uma configuração de acionamento horizontal e/ou um mecanismo de acionamento manual, o que não soluciona os problemas conhecidos e mencionados acima. Por exemplo, os documentos MU 8501868- 6, MU 8800622-0, CN 201505858, EP 1555084, US 4038740 e US 5415383 apresentam dispositivos do tipo morsa representativos do estado da técnica acima comentado.

Mais particularmente, conforme mencionado anteriormente, observa-se que a maioria desses dispositivos conhecidos no estado da técnica revela uma configuração horizontal, em especial, com mecanismos atuadores posicionados horizontalmente, fato que afeta o projeto e montagem desses equipamentos em geral. Isso porque, os equipamentos precisam ser projetados com um espaço maior para acomodação desses atuadores na horizontal e, consequentemente, afetam a acomodação e instalação do equipamento dentro das fabricas.

Dessa forma, é possível constatar que os equipamentos e, principalmente, os dispositivos de fixação das peças revelados no estado da técnica apresentam inconvenientes e limitações que afetam díretamente a segurança dos operários, mas especialmente a rigidez e precisão da fixação das peças. Mais especificamente, nota-se que os dispositivos manuais falham nas questões de rigidez e muitas vezes na precisão do posicionamento das peças, o que acaba comprometendo a qualidade final da peça trabalhada (usinada, conformada, reduzida ou expandida).

Adicionalmente, verifica-se que os dispositivos para fixação de peças conhecidos no estado da técnica revelam estruturas relativamente complexas, com uma combinação de peças e componentes que dificultam a fabricação, montagem e manutenção desses equipamentos. Além disso, essa complexidade na fabricação e montagem afeta díretamente os custos, e principalmente a precisão da fixação da peça, o que compromete a qualidade dos trabalhos realizados sobre as referidas peças.

Apesar de se mostrarem funcionais até os dias atuais, verificou-se que os dispositivos para fixação de peças, por exemplo em equipamentos do tipo torno, fresadoras e outros equipamentos especiais, conforme aqueles conhecidos no estado da técnica, apresentam limitações e inconvenientes, principalmente com relação à rigidez, eficiência e precisão na fixação das peças que serão trabalhadas. Tais inconvenientes e limitações acabam afetando os níveis de segurança, o que logicamente coloca em risco a integridade física dos operários.

Objetivos da Invenção

Dessa forma, diante do acima exposto, é um objetivo da presente invenção prover um dispositivo para fixação de peças, particularmente para ser utilizado em um equipamento do tipo torno, fresadora, e outros equipamentos especiais capazes de realizar trabalhos de usinagem, conformação, redução ou expansão de peças sendo referido dispositivo compreendido por características técnicas e funcionais capazes de aperfeiçoar e melhorar os níveis de segurança, e principalmente promover uma fixação mais precisa das peças do tipo conector, que também são conhecidos como tubo passadores.

Mais preferencialmente, é um dos objetivos da presente invenção prover um dispositivo para fixação de peças cujas características garantem o travamento adequado das peças que serão trabalhadas. Além disso, referido dispositivo é acionado de forma automática por meio de atuadores posicionados de maneira que possa otimizar as dimensões do equipamento como um todo.

De modo particularmente vantajoso, é objetivo da presente invenção prover um dispositivo para fixação de peças cuja configuração mantém o movimento do atuador perpendicular ao movimento de abertura e fechamento do mordente, o que auxilia na otimização de espaço.

Ainda, é objetivo da presente invenção, prover um dispositivo para fixação de peças cuja construtividade é relativamente simples, porém apresenta um elevado índice de robustez capaz de aumentar a vida útil desses dispositivos, bem como assegurar uma fixação resistente e precisa, permitindo que o processo de trabalho da peça seja o mais preciso possível.

Sumário da Invenção

Portanto, no intuito de atingir os objetivos e efeitos técnicos acima comentados, a presente invenção refere-se a um dispositivo automático para fixação de peças, o qual é acionado por pelo menos um atuador que movimenta uma haste de avanço, na qual estão apoiados elementos de travamento móveis que estão em contato com mordentes responsáveis pela fixação das peças a serem trabalhadas, sendo ditos mordentes movimentados perpendicularmente ao movimento da dita haste de avanço.

De acordo com a presente invenção, o referido atuador pode ser do tipo pneumático, hidráulico, elétrico ou qualquer outro mecanismo capaz de realizar o movimento final linear.

Em uma concretização preferencial do dispositivo para fixação de peças, segundo a presente invenção, a referida haste de avanço compreende uma configuração cujo perfil seccional é em "V". Além disso, de maneira ainda mais preferencial, na superfície interna da referida haste de avanço é previsto um desnível para acomodação dos elementos de travamento móveis, especialmente quando o dispositivo da presente invenção encontra-se na posição fechada de modo a obter o travamento seguro dos mordentes.

Em uma concretização alternativa do dispositivo para fixação de peças, objeto da presente invenção, a haste de avanço compreende uma configuração cilíndrica, sendo que neste caso, os referidos elementos de travamento móveis apresentam uma configuração de esfera, as quais ficam posicionadas e em contato com a superfície interna da dita haste de avanço e os referidos mordentes.

Em uma concretização particularmente vantajosa da presente invenção, o dispositivo automático para fixação de peças é compreendido por uma carcaça principal cuja configuração é apta a ser conectada em equipamentos do tipo torno, fresadoras, e outros equipamentos especiais capazes de executarem trabalhos do tipo usinagem, conformação, redução ou expansão de peças, sendo que internamente, dita carcaça acomoda uma haste de avanço, acionada por um atuador, sendo que sobre a dita haste de avanço são dispostos elementos de travamento móveis, preferencialmente do tipo roletes, os quais entram em contato com os mordentes responsáveis pela fixação das peças e a são movimentados perpendicularmente ao movimento da dita haste de avanço.

Os ditos mordentes são providos, ainda, de elementos de retorno responsáveis pela abertura e afastamento de modo a soltar as peças após o trabalho de usinagem. Esses elementos de retorno são, preferencialmente molas, mas logicamente outros componentes equivalentes podem ser facilmente aplicados no dispositivo da presente invenção, sejam eles do tipo manual ou automático, o que dependerá das especificações desejadas pelos fabricantes.

De acordo com concretizações preferenciais da presente invenção, o dispositivo automático para fixação de peças é preferencialmente destinado aos equipamentos do tipo torno, fresadoras, e outros equipamentos especiais que são capazes de executar trabalhos do tipo usinagem, conformação, redução ou expansão de peças.

Descrição Resumida das Figuras

As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão melhores compreendidas por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir feita a título meramente exemplificativo, e não limitativo, de uma realização preferencial, e com referência às figuras esquemáticas anexas, nas quais:

A figura 1 ilustra em perspectiva do dispositivo automático para fixação de peças segundo uma concretização preferencial da presente invenção;

A figura 2 ilustra uma vista em corte do dispositivo automático para fixação de peças de acordo com a presente invenção no estado travado; e

A figura 3 ilustra uma vista em corte do dispositivo automático para fixação de peças de acordo com a presente invenção no estado destravado.

A figura 4 ilustra uma vista ampliada dos mordentes do dispositivo automático no estado afastados.

Descrição Detalhada da Invenção

De acordo com as figuras esquemáticas acima indicadas, a seguir, alguns exemplos de concretizações preferenciais da presente invenção serão descritos de forma mais detalhada, porém de maneira meramente exemplificativa e não limitativa, visto que o presente dispositivo para fixação de peças pode compreender diferentes detalhes e aspectos estruturais e dimensionais sem, com isso, fugir do escopo de proteção desejado.

A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização do dispositivo automático para fixação de peças segundo a presente invenção, sendo dito dispositivo compreendido por uma carcaça 1 cuja base é provida de um atuador 2 responsável pela movimentação de uma haste de avanço 3, sobre a qual encontram-se apoiados elementos de travamento móveis 4 cuja finalidade é conduzir perpendicularmente os mordentes 5 para a fixação adequada da peça a ser trabalhada (usinada, conformada, reduzida, expandida).

De acordo com as Figuras 2 e 3, observa-se que a haste de avanço 3 compreende, de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, um formato de "V", sendo que os ditos elementos de travamento móvel 4 se deslocam sobre a superfície interna 6 da referida haste de avanço 3. Nesta realização, os elementos de travamento móvel 4 são vantajosamente em uma configuração de rolete, os quais deslizam sobre a superfície interna 6 da haste de avanço 3. A referida superfície interna 6 é uma face inclinada que permite que o fechamento do mordente tenha curso ajustável conforme a variação da peça presa, em síntese, a idéia é que o travamento dos mordentes ocorre por princípio de cunha, sendo que o atuador está acionado e força o fechamento e travamento da peça.

Em uma concretização alternativa da presente invenção, dita haste de avanço 3 compreende um formato cilíndrico, a qual envolve toda a porção inferior dos mordentes. Nesta configuração, os ditos elementos de travamento móveis podem ser do tipo esferas, as quais são distribuídas sobre a superfície interna da dita haste de avanço 3.

Ainda de acordo com a Figura 2, em uma concretização vantajosa da presente invenção, a superfície interna 6 da haste de avanço 3 compreende um desnível 8 sobre o qual os elementos de travamento móveis 4 ficam acomodados no momento em que a referida haste 3 se desloca para cima, e posiciona os ditos mordentes 5 na posição travada. O referido desnível 8 tem por finalidade promover um alívio para o dispositivo da presente invenção

Conforme ilustram as Figuras 2 e 3, em virtude da movimentação da haste de avanço 3, os ditos elementos de travamento móveis 4 são deslocados contra os referidos mordentes 5, de modo a forçá-los um em direção ao outro ou afastá-los, tal como indicado pelas setas indicativas (A).

Particularmente com relação às Figuras 2, 3 e 4, observa-se que no momento em que o atuador 2 retroage para a posição original retraída, a haste de avanço 3 também é recolhida e, consequentemente, os elementos de travamento móveis 4 deixam de atuar contra os mordentes 5. Mais particularmente, os ditos elementos de travamento móveis são deslocados para porção superior da dita haste de avanço 3. Neste caso, os referidos mordentes 5 podem compreender um elemento de retorno 7 para forçar o afastamento desses mordentes e soltar a peça trabalhada.

Preferencialmente, esses elementos de retorno 7 são molas, mas logicamente outros componentes equivalentes podem ser facilmente aplicados no dispositivo da presente invenção, sejam eles do tipo manual ou automático, o que dependerá das especificações desejadas pelos fabricantes.

Adicionalmente, de acordo com a presente invenção, o referido atuador 2 pode ser do tipo pneumático, hidráulico, elétrico ou qualquer outro mecanismo capaz de realizar o movimento final linear.

De acordo com concretizações preferenciais da presente invenção, o dispositivo automático para fixação de peças é especialmente destinado para ser instalado em equipamentos do tipo torno, fresadoras e quaisquer outros equipamentos especiais dessa natureza capazes de executar trabalhos do tipo usinagem, conformação, redução, expansão, etc. Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, sua configuração poderá ser aplicada em qualquer tipo de equipamento que necessite de um dispositivo para fixação segura e precisa de qualquer peça, independentemente da geometria ou do material.

Adicionalmente, apenas a título de esclarecimento, o dispositivo da presente invenção é preferencialmente projetado e desenvolvido para a fixação de peças, as quais serão submetidas a um processo de usinagem e, posteriormente, a um processo de conformação das peças. De qualquer forma, tal como indicado acima, não se deve limitar a aplicação da presente invenção aos tipos de processos e equipamentos citados acima unicamente a título exemplificativo.

Vale salientar que o dispositivo da presente invenção preferencialmente poderá será utilizado em um equipamento que também está tendo sua proteção requerida em outro pedido de patente pelo mesmo titular do presente pedido.

É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa algumas realizações preferenciais do dispositivo para fixação de peças, de acordo com a presente invenção. Portanto, torna-se claro que os técnicos no assunto compreendem que diversas modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo automático para fixação de peças, CARACTERIZADO por compreender uma carcaça (1 ) cuja base é provida de pelo menos um atuador (2) para movimentação de uma haste de avanço (3), sobre a qual encontram-se apoiados elementos de travamento móveis (4) que acionam perpendicularmente os mordentes (5) de fixação da peça a ser trabalhada.

2. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que a dita haste de avanço (3) compreende um formato em "V".

3. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 2,

CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos elementos de travamento móveis (4) compreendem uma configuração em rolete que se deslocam sobre a superfície interna (6) da dita haste de avanço (3).

4. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que a dita haste de avanço (3) compreende um formato cilíndrico, a qual envolve toda a porção inferior dos mordentes (5).

5. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos elementos de travamento móveis (4) são do tipo esferas, as quais são distribuídas sobre a superfície interna (6) da dita haste de avanço vertical (3).

6. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície interna (6) da haste de avanço (3) compreende um desnível (8) de alívio sobre o qual os elementos de travamento móveis (4) são acomodados no momento em que a referida haste (3) se desloca, na posição de travamento.

7. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos mordentes (5) compreendem elementos de retorno (7), preferencialmente do tipo mola.

8. Dispositivo automático para fixação de peças, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que o referido atuador (2) é do tipo pneumático, hidráulico, elétrico ou qualquer outro mecanismo capaz de realizar o movimento final linear.