BRPI0710561A2 - dispositivo de teste de ferramentas de brunir com roletes - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE TESTE DE FERRAMENTAS DE BRUNIR COM ROLETES. A invenção refere-se a um dispositivo de teste de ferramentas de brunir com roletes para uma máquina de brunir com roletes compreendendo pelo menos um rolete, caracterizado em que ele compreende pelo menos: meios (51, 52, 53, 54, 5) de manutenção e de acionamento na máquina de brunir com roletes que faz movimentar em rotação o dispositivo (1) de teste; um caminho (22) de rolamento com roletes pressionando contra referido rolete; o caminho (22) de rolamento com roletes tendo uma simetria de revolução em tomo do eixo de rotação do dispositivo (1), com um perfil comportando uma porção arredondada; um caminho (42) de rolamento cilíndrico apoiado contra as rodas de suporte da máquina de brunir com roletes.
Description
"DISPOSITIVO DE TESTE DE FERRAMENTAS DE BRUNIR COMROLETES"
A invenção refere-se ao domínio da usinagem por brunidura comroletes, por exemplo de mancais cilíndricos de virabrequins. A invençãorefere-se notadamente a um dispositivo de teste das ferramentas de brunircom roletes.
As máquinas de brunir com roletes permitem a realização deacabamentos de cada lado de um mancai cilíndrico de um virabrequim. Cadamancai cilíndrico de um virabrequim é pressionado de um lado dentre doisroletes e por outro lado entre duas rodas de suporte, dispostas no lado opostodos roletes. O eixo de rotação dos roletes é inclinado em relação ao eixo derotação do virabrequim, os roletes se apoiando de cada lado do mancaicilíndrico de um virabrequim. A pressão exercida pelos roletes permite abrunidura com roletes dos acabamentos de cada lado de um mancai cilíndricode um virabrequim. Uma roda de apoio exerce uma força de pressão sobre osroletes que são mantidos em posição por uma caixa. Os roletes rodam tantosobre o mancai do virabrequim como sobre a roda de apoio, quando ovirabrequim é colocado em rotação. A colocação em rotação do virabrequim érealizada pela máquina de brunir com roletes que compreende meios demanutenção e de acionamento do virabrequim.
A operação de brunir com roletes os virabrequins é muitoonerosa. A fim de reduzir o custo da operação, a otimização das ferramentas énecessária para garantir ou melhorar a duração da vida das ferramentas e umdesgaste estável das ferramentas. Por um lado, o desgaste das ferramentasdeve ser controlado para garantir a qualidade de usinagem e, por outro lado, aduração de vida útil da ferramenta é otimizada para tornar rentável ao máximoa ferramenta e conservar uma quantidade mínima de brunidura com roletes.
Um problema técnica refere-se à realização de testes sobre asferramentas de brunir com roletes. Com efeito, para garantir uma duração devida útil mais estável e mais longa, testes de duração de vida útil sãonecessários. Do mesmo modo, as eventuais modificações realizadas sobre asferramentas de brunir com roletes necessitam pelo menos de uma validaçãoantes que as ferramentas sejam usadas na cadeia de usinagem. Atualmente, ostestes realizados nas ferramentas de brunir com roletes só necessitam que umaetapa de validação preliminar seja realizada em uma cadeia de produção. Ocontrole da cadeia de produção deve ser portanto modificado o que épenalizante em termos de produtividade. Além disso, a realização dos testesnecessita de uma reconfiguração da cadeia de produção que é muitodemorada, ainda mais que vários testes diferentes são com freqüêncianecessários. Por outro lado, os testes são realizados em virabrequins que sãoperdidos quando da venda. O número de virabrequins perdidos é tanto maiorque os virabrequins se degradam bem mais rápido do que as ferramentas debrunir com roletes e que vários virabrequins são necessários para testar odesgaste completo de um jogo de ferramentas de brunir com roletes. Estestestes das ferramentas de brunir com roletes são portanto duplamentepenalizantes para a produtividade.
A presente invenção tem por objeto remediar váriosinconvenientes da técnica anterior criando um dispositivo de teste dasferramentas de brunir com roletes dos virabrequins permitindo realizar o testesem utilizar virabrequim, sendo o teste realizado independentemente dacadeia de usinagem.
Este objetivo é atingido graças a um dispositivo de teste dasferramentas de brunir com roletes, para uma máquina de brunir com roletes depelo menos um mancai cilíndrico, a máquina compreendendo pelo menos umrolete destinado a rolar sobre uma zona a brunir com roletes do mancaicilíndrico, uma roda de apoio exercendo uma pressão sobre o referido rolete eduas rodas de suporte destinadas a suportar o mancai cilíndrico em oposiçãoao referido rolete caracterizado em que ele compreende pelo menos:
- meios de manutenção e de acionamento na máquina de brunircom roletes que faz movimentar o dispositivo de teste em rotação, seguindoum eixo de rotação,
- um caminho de rolamento com roletes associado ao referidorolete e indo ao encontrado do referido rolete, o caminho de rolamento comroletes sendo de simetria de revolução em torno do eixo de rotação dodispositivo, com um perfil compreendendo um porção arredondada,
- um caminho de rolamento cilíndrico apoiado contra as referidasrodas de suporte dâ máquina de brunir com roletes.
De acordo com uma outra particularidade, a máquina associada édestinada à brunidura com roletes de um virabrequim comportando umnúmero determinado de mancais cilíndricos, o dispositivo compreende umcaminho de rolamento cilíndrico para cada par de rodas de suporte e umcaminho de rolamento com roletes associado a cada rolete da máquina.
De acordo com uma outra particularidade, o dispositivocompreende uma árvore principal suportando anéis de rolamento para osroletes comportando, cada um, pelo menos um dos caminhos de rolamento deroletes, a árvore principal suportando anéis de rolamento para as rodas desuporte formando, cada uma, um caminho de rolamento cilíndrico para umpar de rodas de suporte, os anéis de rolamento sendo tornados solidários emrotação da árvore principal.
De acordo com uma outra particularidade, a árvore principalcompreende um ressalto de posicionamento de um anel de rolamento seapoiando contra o ressalto.
De acordo com outra particularidade, os anéis de rolamentocomportam uma ranhura axial permitindo sua ligação com uma chaveta dereforço de manutenção em rotação, disposta em uma ranhura da árvoreprincipal.
De acordo com uma outra particularidade, os anéis de rolamentopara os roletes são realizados, cada um, por uma roda de apoio idêntica à (s)da máquina de brunir com roletes.
De acordo com uma outra particularidade, meios de manutençãoe de acionamento na máquina de brunir com roletes compreendem:
- um orifício disposto na primeira extremidade da árvoreprincipal simetricamente ao eixo de rotação do dispositivo de teste, destinadoa receber uma primeira ponta de acionamento,
- um furo rosqueado disposto na segunda extremidade da árvoreprincipal disposto simetricamente em torno do eixo de rotação do dispositivode teste, destinado a receber uma haste rosqueada de um dispositivo deacionamento,
- o dispositivo de acionamento compreendendo, do lado posto àhaste rosqueada, um orifício coaxial com a disposição do eixo de rotação dodispositivo de teste, destinado a receber uma segunda ponta de acionamento.
A invenção, suas características e suas vantagens aparecerãomais claramente na leitura da descrição feita com referência às figuras citadasabaixo:
- A figura 1 representa uma vista em corte de um exemplo dedispositivo de teste de acordo com a invenção em que as ferramentas debrunir com roletes;
- A figura 2 representa uma vista parcial em corte de um exemplode anéis de rolamento de acordo com a invenção;
- A figura 3 representa uma vista parcial em corte de um exemplode anéis de rolamento de acordo com a invenção.
- A invenção será agora descrita com referência às figuraspreviamente citadas. O dispositivo (1) de teste, de acordo com a invenção, érepresentado na figura 1, em apoio sobre os roletes (2) e sobre as rodas (4) desuporte. Uma única roda (4) de suporte por mancai cilíndrico é representada,mas as máquinas de brunir com roletes compreendem geralmente uma caixade suporte comportando duas rodas de suporte por mancai cilíndrico. As rodas(4) de suporte estão em ligação de rotação com a máquina de brunir comroletes, em torno de seu eixo (43). Os roletes (2) são mantidos em posição poruma caixa não representada. Rodas (3) de apoio exercem uma força depressão contra os roletes (2). As rodas (3) de apoio estão em ligação derotação com a máquina de brunir com roletes, em torno de seu eixo (31). Odispositivo (1) de teste de acordo com a invenção é acionado em rotação,seguindo seu eixo (10) de rotação, pela máquina de brunir com roletes, porexemplo segundo um sistema de ponta e de contra-ponta. O dispositivo (1) deteste compreende, por exemplo, um alojamento (51) disposto simetricamenteem torno do eixo (10) de rotação, para receber uma ponta de suporte. Poroutro lado, um dispositivo (5) de acionamento é, por exemplo, aparafusadopor uma haste rosqueada (54) no alojamento (52) rosqueado do dispositivo (1)de teste, disposto em torno de seu eixo (10) de rotação. O dispositivo (5) deacionamento recebe, por exemplo, uma ponta de acionamento em umalojamento (53) disposto em torno do eixo (10) de rotação do dispositivo (1)de teste.
Em um variante de realização, as extremidades da árvore sãorosqueadas para serem fixadas na máquina de brunir com roletes.
O dispositivo de teste (1) compreende caminhos (22) derolamento com roletes, realizados simetricamente em relação ao eixo (10) derotação do dispositivo (1) de teste. Estes caminhos (22) de rolamento deroletes estão em apoio sobre os roletes (2) da máquina de brunir com roletes.Os caminhos (22) de rolamento de roletes (2) têm posições determinadascorrespondendo às dos acabamentos de fixação realizados sobre umvirabrequim, em uma máquina de brunir com roletes, estas posições sendomarcadas exatamente com relação a um plano perpendicular ao eixo (10) derotação do dispositivo (1) de teste. Considerando-se uma seção segundo umplano passando pelo eixo (10) de rotação do dispositivo (1) de teste, oscaminhos de rolamento (22) com roletes (2) comportam um perfil de porçãoarredondada para acolher os roletes (2). O perfil arredondado dos caminhos(22) de rolamento com roletes (2) aparece notadamente em cada uma dasfiguras 1, 2 e 3. O material em que são realizados os anéis (20, 21) derolamento sobre os quais são realizados os caminhos (22) de rolamento comroletes (2) é de uma dureza idêntica à do material usado para realizar as rodas(3) de apoio da máquina de brunir com roletes. O diâmetro (D22) doscaminhos (22) de rolamento com roletes (2) é selecionado idêntico aodiâmetro do mancai cilíndrico usinado na máquina. A vantagem em relação àutilização de um virabrequim para realizar um teste dos roletes (2) é que oscaminhos (22) de rolamento com roletes de acordo com a invenção não sãodestinados a serem deformados pelos roletes (2). Os roletes (2) sofrendo umapressão similar à pressão nas condições de usinagem, o desgaste dos roletes(2) ou da roda (3) de apoio será idêntico. Um caminho (22) de rolamento comroletes irá permitir o teste de desgaste completo de, pelo menos, um jogo deroletes (2) associados a uma roda (3) de apoio. Em um exemplo de teste, amáquina de brunir com roletes aciona o dispositivo (1) de teste segundo ainvenção, até que um rolete (2) ou a roda (3) de apoio ou o anel (20) derolamento pelos roletes se rompa. Os anéis (20, 40) de rolamento sãofacilmente desmontáveis e são, por exemplo, substituídos antes do início deum teste.
O dispositivo (1) de teste de acordo com a invenção compreendecaminhos (42) de rolamento pelas rodas (4) de suporte. Os caminhos (42) derolamento estão em apoio sobre as rodas (4) de suporte da máquina de brunircom roletes. Os caminhos (42) de rolamento pelas rodas (4) de suporte têmposições determinadas, correspondendo às dos mancais cilíndricos dovirabrequim usinado na máquina de brunir com roletes, estas posições sendomarcadas exatamente com relação a um plano perpendicular ao eixo (10) derotação do dispositivo (1) de teste. Os caminhos (42) de rolamento para asrodas (4) de suporte têm uma forma cilíndrica cujo eixo de simetriacorresponde ao eixo (10) de rotação do dispositivo (1) de teste. O perfil doscaminhos (42) de rolamento para as rodas (4) de suporte em uma seçãoseguindo um plano passando pelo eixo (10) de rotação do dispositivo (1) éportanto um perfil reto. Este perfil aparece notadamente em cada uma dasfiguras 1, 2 'e 3.
O dispositivo (1) de teste de acordo com a presente invençãocomporta meios de fixação e de acionamento pela máquina de brunir comroletes, idênticos aos de um virabrequim ou se adaptando a qualquer tipo demáquina de brunir com roletes. Além disso, o dispositivo (1) de testecomporta caminha (22, 42) de rolamento posicionado defronte dasferramentas de brunir, o que permite ao dispositivo (1) de teste de acordo coma invenção ser posicionado em qualquer tipo de máquina de brunir comroletes para o teste da máquina. As ferramentas e as máquinas de brunir comroletes são descritas, por exemplo, nos seguintes documentos:
- o pedido de patente US 2002/0020202 descreve, por exemplo,várias ferramentas de brunir com roletes associadas a caixas de manutençãoem flutuação dos roletes;
- a patente US 6 253 590 descreve, por exemplo, diferentesmodos de realização de uma ferramentas de brunir com roletes, comportandouma parte superior suportando os roletes em uma caixa e uma parte inferiorcomportando duas rodas de suporte do mancai cilíndrico a usinar;- o pedido de patente WO 2005/063438 descreve, por exemplo,uma máquina de brunir com roletes compreendendo dois braços dispostos deum lado ao outro do mancai do virabrequim e uma roda de guia axial paraevitar uma colisão entre as ferramentas de brunir com roletes e elementos dovirabrequim.
A utilização do dispositivo (1) de teste de acordo com a invençãopermite, portanto, a realização de testes de numerosas configurações,independentemente da cadeia de produção. As configurações de teste não sãocondensadas. A realização de testes numerosos e variados é assim facilitada.As modificações para as melhoras das ferramentas de testes são portantofacilitadas. A melhora das ferramentas de teste oferece, por exemplo, agarantia de uma duração de vida mais estável e mais duradoura dasferramentas de brunir com roletes. O dispositivo (1) de teste de acordo com ainvenção, cuja estrutura será detalhada a seguir, é realizável com elementossimples e baratos e, além disso, o dispositivo (1) de teste é fabricado e depoismontado em uma máquina de brunir com roletes, independentemente dacadeia de fabricação dos virabrequins. Os testes são, por exemplo, realizadosem uma máquina anexa, fora da cadeia de produção dos virabrequins. Graçasdo dispositivo de teste de acordo com a invenção, nenhum virabrequim énecessário, por exemplo, para testar a duração de vida útil ou a velocidade dodesgaste das ferramentas de brunir com roletes. Além disso, um testecompleto necessita de apenas um dispositivo (1) de teste de acordo com ainvenção. A lubrificação é realizada do mesmo modo que para a bruniduracom roletes de um virabrequim. As dimensões do dispositivo (1) de teste deacordo com a invenção estando próximas das de um virabrequim, ascondições para os testes são idênticas às condições em que a brunidura comroletes de um virabrequim é realizada.
Uma forma de realização do dispositivo (1) de teste representadona figura 1 será agora descrita. De modo não limitativo, o dispositivo (1) deteste é adaptado a uma ferramenta de brunir com roletes de um virabrequimcomportando um ou vários mancais cilíndricos, em que as ferramentas debrunir com roletes de um mancai cilíndrico, são testadas simultaneamente ousucessivamente.
Uma árvore (6) principal de eixo de revolução idêntico ao eixo(10) de rotação do dispositivo (1) de teste se prolonga em duas extremidadesrosqueadas (61) ou é ligada a uma das peças complementares compreendendoas extremidades rosqueadas. A árvore principal tem um diâmetro (D2)superior ao diâmetro (Dl) de suas extremidades (61). O diâmetro das partesrosqueadas se adapta às porcas (7, 8, 9) de aperto.
De modo não limitativo, um colar (62) ou um ressalto é dispostosobre a árvore (6) principal. Anéis (20, 40) de rolamento são dispostos sobre aárvore (6) principal. De modo não limitativo, os anéis (20, 40) são montadosapertados sobre a árvore (6) principal. De modo não limitativo, os anéis (20,40) de rolamento estão apoiados contra o ressalto (62). O ressalto (62)permite um apoio axial dos anéis (20, 40) de rolamento. Os elementos (20,40) de rolamento são assim tornados solidários da árvore (6) principal. Demodo não limitativo, o ressalto é feito na extremidade da árvore ou pelo colar.
De modo não limitativo, uma porca (7) efetua o aperto dos anéis
(20, 40) de rolamento de um lado da árvore (6) principal e uma dupla porca(8, 9) efetua o aperto dos anéis (20, 40) de rolamento do outro lado da árvore(6).
Como representado na figura 1, o caminho (22) de rolamentocom roletes (2) é realizado segundo um diâmetro (D22) superior ao dodiâmetro (D42) do caminho (42) de rolamento para as rodas (4) de suporte.Os anéis (20) de rolamento para os roletes (2) são realizados simétricos, demodo não limitativo, de modo a facilitar sua fabricação. Assim, este anel (20)de rolamento serve tanto para um rolete situado à direita como para um roletesituado à esquerda, ou seja para dois roletes.
Uma forma de realização prevê a utilização de peças jáexistentes. Assim, os anéis (20) de rolamento para os roletes (2) sãorealizados por rodas (3) de apoio da máquina de brunir com roletes e os anéis(40) de rolamento para as rodas (4) de suporte são realizados por cruzetascujo diâmetro exterior é inferior ou igual ao diâmetro exterior lateral dasrodas (3) de apoio. Esta forma de realização tem a vantagem de utilizar peçasjá existentes, o que permite uma realização do dispositivo (1) de teste segundoa invenção imediata, não necessitando da usinagem de novas peças, com aexceção da árvore (6) principal. Nesta forma de realização, o anel (20) derolamento para os roletes (2), que é uma roda de apoio, teria portanto umavelocidade de desgaste quase idêntica à da roda (3) de apoio da máquina debrunir com roletes. Um teste de duração de vida útil das ferramentas de brunircom roletes termina, por exemplo, por uma ruptura de um rolete (2) ou deuma roda (3) de apoio. Além disso, esta forma de realização, em que as rodas(2) de apoio são usadas como elementos de rolamento para os roletes (2),permite assegurar a compatibilidade com a máquina de brunir com roletes,com referência à dureza e o tamanho dos elementos (20) do rolamento.
Em uma variante de realização, como representado na figura 2,os anéis (20, 40) de rolamento são mantidos solidários em rotação da árvore(6) principal por uma chaveta (11). De modo não limitativo, a árvore (6)principal é associada a uma ou várias chavetas (11). As chavetas são usadas,de modo não limitativo, para uma árvore suportando um número elevado dedispositivos de rolamento.
Em uma variante de realização, como representado na figura 3,os anéis (21) de rolamento para os roletes (2) só comportam um caminho derolamento com roletes (2). Uma cruzeta (12) de posicionamento é combinadaaos anéis (41, 21) de rolamento para ajustar a posição dos caminhos (22, 42)de rolamento.
Em uma variante de realização, como representado na figura 3, ocaminho (42) de rolamento para as rodas (4) de suporte está situado na mesmaaltura que a parte baixa do caminho de rolamento (22) para os roletes (2). Oanel de rolamento (21) compreende um diâmetro (D22) idêntico ao diâmetro(D42) do anel (41) de rolamento para as rodas (4) de suporte.
O dispositivo (1) de teste, representado na figura 1, é adaptado àmáquina de brunir com roletes e permite testar a brunidura com roletessimultaneamente de uma pluralidade de mancais cilíndricos, mas o dispositivo(1) de teste de' acordo com a invenção é também adaptado ao teste deferramentas de brunir com roletes para um único mancai cilíndrico devirabrequim.
Deve ser evidente para os versados na técnica que a presenteinvenção permite modos de realização sob numerosas outras formasespecíficas sem se afastar do domínio de aplicação da invenção comoreivindicado. Consequentemente, as formas de realização presentes devem serconsideradas a título de ilustração, mas podem ser modificadas no domíniodefinido pelo escopo das reivindicações anexas, e a invenção não deve serlimitada aos detalhes dados acima.
Claims (7)
1. Dispositivo de teste de ferramentas de brunir com roletes parauma máquina de brunir com roletes pelo menos um mancai cilíndrico, amáquina compreendendo, pelo menos, um rolete destinado a rodar sobre umazona a brunir do mancai cilíndrico, uma roda (3) de apoio exercendo umapressão sobre o referido rolete (2) e duas rodas (4) de suporte destinadas asuportar o mancai cilíndrico no lado oposto do referido rolete (2),caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos:- meios (51, 52, 53, 54, 5) de manutenção e de acionamento emuma máquina de brunir com roletes que faz movimentar o dispositivo (1) deteste em rotação, seguindo um eixo (10) de rotação,- um caminho (22) de rolamento com roletes associado aoreferido rolete e pressionado contra o referido rolete, o caminho (22) derolamento com roletes sendo de simetria de revolução em torno do eixo (10)de rotação do dispositivo (1), com um perfil tendo uma porção arredondada,- um caminho (42) de rolamento cilíndrico apoiado contra asreferidas rodas de suporte da máquina de brunir com roletes.
2. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a máquina associada é destinada à bruniduracom roletes de um virabrequim comportando um número determinado demancais cilíndricos, e em que ele compreende um caminho (42) de rolamentocilíndrico para cada par de rodas (4) de suporte da máquina e um caminho(22) de rolamento com roletes (2) associado a cada rolete da máquina.
3. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que ele compreende uma árvore (6) principalsuportando anéis (20, 21) de rolamento para os roletes (2) comportando, cadaum, pelo menos um caminho (22) de rolamento com roletes, a árvore (6)principal suportando anéis (40, 41) de rolamento para as rodas (4) de suporteformando, cada um, um caminho (42) de rolamento cilíndrico para um par derodas (4) de suporte, os anéis (20, 40, 21, 41) de rolamento sendo tornadossolidários em rotação da árvore (6) principal.
4. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a árvore (6) principal compreende um ressaltode posicionamento de um anel (20, 21, 40, 41) de rolamento se apoiandocontra o ressalto.
5. Dispositivo de teste de acordo com a reivindicação 3 ou 4,caracterizado pelo fato de que anéis (20, 21, 40, 41) de rolamento comportamuma ranhura axial permitindo sua ligação com uma chaveta (11) de reforço damanutenção em rotação, disposta em uma ranhura da árvore (6) principal.
6. Dispositivo de teste de acordo com uma das reivindicações 3 a-5, caracterizado pelo fato de que os anéis de rolamento para os roletes (2) sãorealizados, cada um, por uma roda de apoio idêntica à(s) da máquina de brunircom roletes.
7. Dispositivo de teste de acordo com uma das reivindicações 3 a-6, caracterizado pelo fato de que os meios (51, 52, 53, 54, 5) de manutenção ede acionamento na máquina de brunir com roletes compreendem:- um orifício (51) disposto em uma primeira extremidade (61) daárvore principal simetricamente ao eixo (10) de rotação do dispositivo deteste, destinado a receber uma primeira ponta de acionamento,- um furo (52) rosqueado disposto na segunda extremidade (61)da árvore principal disposto simetricamente em torno do eixo (10) de rotaçãodo dispositivo de teste, destinado a receber uma haste (54) rosqueada de umdispositivo (5) de acionamento,- o dispositivo (5) de acionamento compreendendo, do lado postoà haste rosqueada, um orifício (53) coaxial com disposto eixo (10) de rotaçãodo dispositivo (1) de teste, para receber uma segunda ponta de acionamento.
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