BRPI0805781A2 - metodos de obtenÇço de superfÍcie de assentamento/vedaÇço e respectivos dispositivos mecanicos de fixaÇço e calibragem - Google Patents
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Abstract
- possibilitando a fixação indexada por meio da adoção e/ou transposição de um posicionamento geométrico pré-definido em dispositivos mecânicos de fixação, atendendo varias bitolas de peças corpos (22) de válvula industrial tri-excêntrica, e com aplicação industrial nas operações de: - torneamento / retifica; - fresamento / retifica; - mandrilamento / retifica; em máquinas operatrizes mecânicas ou utilizando ferramentas de corte convencionais ou ferramentas afiadas com o perfil requerido pela operação, no intuito de se obter a superfície de assentamento / vedação (17) do corpo (22) de válvula industrial triexcêntrica, e inclusive com o acabamento retificado, bem como, a aferição dimensional da geometria (vazada; furo) cônica, excêntrica e inclinada da referida superfície de assentamento / vedação (17).
Description
"MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM"
Refere-se o presente pedido de patente dèinvenção a apresentação de métodos de obtenção despperfície de assentamento / vedação e respectivosdispositivos mecânicos de fixação e calibragem, tendo porobjetivo, através dos presentes métodos, possibilitar afixação por meio da adoção e / ou transposição de umbõsicionamento geométrico pré-definido em dispositivosmecânicos de fixação, para: - torneamento / retifica; -fresamento retifica; - mandrilamento / retifica; emmáquinas operatrizes mecânicas ou "CNC", utilizandoferramentas de corte convencionais ou ferramentas afiadascom o perfil requerido pela operação, no intuito de seobter a superfície de assentamento / vedação do corpo deválvula industrial tri-excêntrica, e inclusive com oacabamento retificado, bem como, a aferição dimensional dageometria (vazada; furo) cônica, excêntrica e inclinada dareferida superfície de assentamento / vedação.
Em relação ao estado da técnica, não sãoconhecidos métodos e dispositivos mecânicos de fixação e'CÉlibragem iguais ou similares que possibilitem afabricação / obtenção da superfície de assentamento /vedação do corpo de válvula industrial tri-excêntrica, bemcomo, a sua aferição dimensional, por se tratar de produtocuja tecnologia vem sendo alvo de estudos edesenvolvimentos recentes.
Nesse mesmo contexto, e no tocante aodesenvolvimento desta tecnologia, envolvendo notadamente arespectiva fabricação, foram observadas dificuldades emvirtude de que a geometria da superfície de assentamento /vedação do corpo da válvula industrial tri-excêntricaimpossibilita a fixação do corpo da referida válvula deforma convencional em máquinas operatrizes, bem como o usode instrumentos de medição comumente empregados.
Concluiu-se, portanto, que é praticamenteimpossível fabricá-la através das técnicas convencionais detorneamento, fresamento, mandrilamento e retificação, bemcomo, obter sua aferição dimensional, em razão danecessidade de se aplicar geometria cônica, excêntrica eInclinada7 na obtenção da superfície de assentamento J"vedação do corpo da citada válvula, e desta forma tornandototalmente inviável sua obtenção por meios tradicionais.
Ressalte-se, ainda, o fato da superfície deassentamento / vedação do corpo da citada válvulaconstituir-se (formato geométrico vazado ou furo) de umtronco de cone de espessura constante e cujo eixo bissetrizé inclinado de um determinado valor em graus, em relação aum plano normal às flanges padrão do corpo, sendo que talplano é coincidente com o eixo de centro dos furos dosmancais do corpo da mencionada válvula, gerando umadimensão excêntrica entre o eixo do diâmetro interno doflange padrão do corpo e o vértice do tronco do conevazado, refletindo-se em excentricidades entre o eixobissetriz do tronco de cone e o eixo de centro dos furosdos mancais do corpo da válvula.
A área de vedação, cônica, excêntrica einclinada, da superfície de assentamento / vedação, docorpo da válvula, é gerada ou obtida na própria superfíciecônica interna do tronco do citado cone vazado, tal área devedação, deve ter o acabamento adequado, uma vez que desteacabamento depende a classe de vedação da válvula,propiciando, inclusive, a vedação estanque da referidaválvula.Tendo em vista todos esses problemas,concluiu-se, que é imprescindível a utilização de um dospresentes métodos, e o apropriado dispositivo mecânico defixação com posicionamento geométrico pré-definido para seobter a superfície de assentamento / vedação do corpo deválvula industrial tri-excêntrica, bem como o calibradorgeométrico mecânico ou método de verificação dimensionalcom coordenadas predefinidas, para aferir as dimensões dageometria, vazada cônica, excêntrica e inclinada, emfunção de algumas das características próprias dasuperfície de assentamento / vedação do corpo, quaissejam:
- a geometria do tronco de cone (vazada,cônica, excêntrica e inclinada);
- a dificuldade na aferição das dimensões dareferida geometria;
- a impossibilidade do correto posicionamentoda geometria (vazada, cônica, excêntrica e inclinada) dasuperfície de assentamento / vedação mediante fixaçãoconvencional;
A soma dos fatores descritos, os quais,impossibilitam a fabricação da superfície de assentamento /vedação (vazada cônica, excêntrica e inclinada) por meiosde posicionamento, fixação e medição convencionais, sendoque no propósito de superá-los é que foram desenvolvidos ospresentes métodos de obtenção de superfície de assentamento/ vedação do corpo de válvula industrial tri-excêntrica erespectivos dispositivos mecânicos de fixação e aferiçãodimensional.
Elementos fabricados em aço ou metais de ligaleve e que mediante a montagem por intermédio de guias ouencaixes, soldados ou apertados por parafusos, posicionam efixam os elementos dos referidos conjuntos dos dispositivosmecânicos de fixação fazendo coincidir, ou tornandoparalelo, o eixo de centro do fuso da máquina operatriz como eixo / bissetriz do tronco de cone vazado e inclinado queforma a região interna da superfície de assentamento /vedação do corpo da válvula, bem como, posicionando orestante da geometria excêntrica da dita superfície,permitindo uma usinagem segura e corretamente indexada.
Estas metodologias de obtenção da superfície deassentamento / vedação do corpo da mencionada válvula, bemcomo a forma de construção dos dispositivos mecânicos defixação, de posicionamento geométrico pré-definido,mediante a transposição da já citada geometria, bem como ocalibrador geométrico mecânico ou medição / toque de pontosde coordenadas previamente definidas na referida geometria,através do uso de equipamento "Renishaw" ®, ou equipamentossimilares, solucionam os inconvenientes previamentedescritos, uma vez que posicionam e calibram a geometria dasuperfície de assentamento / vedação do corpo da válvulaindustrial tri-excêntrica com a precisão dimensional requerida.
Importante notar que os dispositivos mecânicosde fixação possibilitam a fabricação de uma determinadagama de bitolas de corpos de válvulas, bastando que seefetue a troca de apenas alguns de seus elementos e oreposicionamento dos demais.
Dessa forma, a presente disposição mostraque, nem só as qualidades mecânicas e funcionais foramconsideradas no projeto e desenvolvimento dos dispositivosmecânicos de fixação aqui empregados, mas também a forma, adisposição e a localização de suas partes e componentesque, corretamente posicionados e dimensionados, trouxeramconsideráveis aprimoramentos, agilizando em muito oprocesso de posicionamento geométrico para obtenção dasuperfície de assentamento / vedação do corpo de válvulaindustrial tri-excêntrica, em máquinas operatrizes, além depossibilitar o uso dos dispositivos mecânicos de fixação eposicionamento geométrico para várias bitolas (de corpos deválvulas) com um mínimo de troca de componentes. Assim, apresente patente relativa a métodos de obtenção desuperfície de assentamento / vedação e respectivosdispositivos mecânicos de fixação e calibragem foi tambémprojetada e desenvolvida visando obter funcionalidade paravárias bitolas de corpos de válvula, prevendo a aplicaçãode dispositivos mecânicos de fixação e calibragem com omenor número de peças possível, convenientementeconfiguradas e arranjadas para que desempenhem suas funçõescom eficiência e versatilidade inigualáveis, sem osinconvenientes já mencionados.
Nesse sentido e visando um melhorentendimento do pedido de patente ora apresentado, sãoanexadas ilustrações, às quais serão feitas referências, emconjunto à pormenorizada descrição que se segue, onde:
A figura 1 ilustra vista em corte do corpo daválvula e a representação esquemática da geometria (vazada,cônica, excêntrica e inclinada) da superfície deassentamento / vedação;
A figura 2 ilustra o referido corpo da válvulaem vista superior;
A figura 3 ilustra vista em corte da montagemdo conjunto do dispositivo de torneamento / retificainclusive com o corpo da válvula posicionado (bem como ascastanhas da placa de fixação da máquina operatriz);
A figura 4 ilustra a montagem acima referida emvista superior;A figura 5 traz uma vista em corte parcial dosubconjunto do pino de indexação central com a geometriaexcêntrica aplicada, e montado na bucha guia central;
A figura 6 ilustra em perspectiva o subconjuntodo pino de indexação central acima descrito;
A figura 7 ilustra em vista superior a baseinclinada com os furos roscados, a chaveta central,centrada transversalmente e longitudinalmente ao plano dacoordenada angular de inclinação da base inclinada edetalhe da bucha guia central com rasgos de chaveta(s) deindexação transversal à coordenada angular de inclinaçãoda base inclinada;
A figura 8 ilustra o conjunto do dispositivo emcorte da vista explodida no plano central transversal aoplano da coordenada angular de inclinação da baseinclinada;
A figura 9 ilustra o conjunto do dispositivo detornear / retificar em perspectiva explodida, destacandotambém o ponto de apoio do disco de centralização e oconjunto da bucha guia central;
A figura 10 ilustra o conjunto do dispositivopara máquinas operatrizes "CNC" de fuso horizontal ecentros de usinagem de fuso horizontal em vista explodida;
A figura 11 ilustra vista em corte no planocentral da coordenada angular de inclinação da geometria(vazada, cônica, excêntrica e inclinada) e a ferramenta deperfil usinando com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz o lado de menor inclinação da mencionadasuperfície de assentamento / vedação em máquina operatriz"CNC" de fuso horizontal ou centro de usinagem de fusohorizontal;
A figura 12 ilustra vista em corte no planocentral da coordenada angular de inclinação da geometria(vazada, cônica, excêntrica e inclinada) e a ferramenta deperfil usinando com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz o lado de maior inclinação da mencionadasuperfície de assentamento / vedação em máquina operatriz"CNC" de fuso horizontal ou centro de usinagem de fusohorizontal;
A figura 13 ilustra o conjunto do dispositivopara máquinas operatrizes "CNC" de fuso vertical e centrosde usinagem de fuso vertical em vista explodida;
A figura 14 ilustra vista em corte no planocentral da coordenada angular de inclinação da geometria(vazada, cônica, excêntrica e inclinada) e a ferramenta deperfil usinando com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz o lado de maior inclinação da mencionadasuperfície de assentamento / vedação em máquina operatriz"CNC" de fuso vertical ou centro de usinagem de fusovertical;
A figura 15 ilustra corte no plano central dacoordenada angular de inclinação da geometria (vazada,cônica, excêntrica e inclinada) e a ferramenta de perfilusinando com interpolação dos eixos da máquina operatriz olado de menor inclinação da mencionada superfície deassentamento / vedação em máquina operatriz "CNC" de fusovertical ou centro de usinagem de fuso vertical;
A figura 16 ilustra o conjunto, acimamencionado, montado e em vista superior;
A figura 17 ilustra as ferramentas dedesbaste / acabamento e o rebolo de retificação;
A figura 18 ilustra o dispositivo mecânico defixação para centro de usinagem de cinco eixos em vistaexplodida e inclusive o corpo da válvula;
A figura 19 ilustra as mesas do centro deusinagem de cinco eixos, o corpo da válvula, montado nodispositivo mecânico de fixação e a representaçãoesquemática da já referida geometria da superfície deassentamento / vedação;
A figura 20 ilustra cabeçote com a ferramentausinando, com interpolação dos eixos do centro de usinagemde cinco eixos, o lado de menor inclinação da geometria dasuperfície de assentamento / vedação;
A figura 21 ilustra cabeçote com a ferramentausinando com interpolação dos eixos do centro deusinagem de cinco eixos, o lado de maior inclinação dageometria da superfície de assentamento / vedação;
A figura 22 ilustra, em corte no plano centralda coordenada angular de inclinação do eixo bissetriz dotronco de cone, o calibrador geométrico mecânico noprocesso de aferição de medidas, bem como, a representaçãoesquemática da geometria (vazada, cônica, excêntrica einclinada) da superfície de assentamento / vedaçãotransposta no referido calibrador;
A figura 23 ilustra uma vista em cortelongitudinal ao(s) mancai (is), do calibrador geométricomecânico montado (no corpo da válvula);
A figura 24 ilustra em vista superior ocalibrador geométrico mecânico inserido no corpo daválvula;
A figura 25 ilustra o calibrador geométricomecânico em perspectiva explodida e inclusive o corpo daválvula;
A figura 2 6 ilustra vista em corte central e oequipamento "Renishaw"®, ou equipamento similar, tocandoponto na superfície de assentamento / vedação no lado damenor inclinação cônica, ou lado superior da montagem comrelação à mesa da máquina operatriz de fuso horizontal;A figura 27 ilustra vista em corte central e oequipamento "Renishaw"®, ou equipamento similar, tocandoponto na superfície de assentamento / vedação no lado damaior inclinação cônica, ou lado inferior da montagem comrelação à mesa da máquina operatriz de fuso horizontal;
A figura 28 ilustra vista em corte centrale o equipamento "Renishaw"®, ou equipamento similar,tocando ponto na posição central da superfície deassentamento / vedação em máquina operatriz de fusohorizontal;
A figura 2 9 ilustra o conjunto para máquinaoperatriz de fuso horizontal, com o corpo da válvulamontado em vista frontal;
A figura 30 ilustra equipamento de medição"Renishaw"®, ou equipamento similar, em perspectiva,montado em cone base e ainda com a ponta de contato (toque)quádruplo instalada;
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
O dispositivo mecânico de fixação paratorneamento / retifica (usinagem e acabamento) com afinalidade de obter a superfície de assentamento / vedação(17) do corpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica(figuras 3 a 9) compreende:
- uma base de fixação e centralização (50) ;
- um corpo de ligação (51);
- uma base inclinada (52) com superfície de apoio (53)com chaveta central (58), furos roscados (61) e (64);
- uma bucha guia central (54);
- disco de centralização (69);
- anéis de guia (71) e (72) para as operações dedesbaste (16) e acabamento (17) respectivamente;
- blocos de travamento (65);
- grampos de fixação (63);- buchas de redução e / ou adaptação (74) e (77);
- eixo indexador dos mancais (84);
-subconjunto do pino de indexação central (81),compreendendo: chavetas de indexação (57), base (80) emancai (is) (82) com a geometria excêntrica de umadeterminada superfície de assentamento / vedação (17)transposta (aplicada);
- parafusos (62), (66), (67), (73) e (88);
- porcas (68);
- arrueias (86) e molas (87).
O dispositivo mecânico de fixação parafresamento e retifica, (usinagem e acabamento) em máquinasoperatrizes "CNC" de fuso horizontal e centros de usinagemde três e quatro eixos de fuso horizontal para obtenção dasuperfície de assentamento / vedação (17) do corpo (22) deválvula industrial tri-excêntrica (figuras 10, 11 e 12)consiste em:
um subconjunto de bases fixas com perfil em "Tinclinado" sendo tal subconjunto composto de: uma baseinferior (150) de fixação na mesa (100) da máquinaoperatriz; uma base inclinada (151) com face (152) defixação da peça corpo (22) da válvula; nervuras dereforço (153);
- discos de centralização (154) e (155) para operaçõesde desbaste (16) e acabamento (17) respectivamente;
- pino central (160) da base inferior (150);
- pino indexador (161) da base inferior (150);
- pino guia central (156);
- pino (158) de indexação do corpo (22);
- grampos de fixação (162);
- parafusos (163) e (167);
- arruelas (165) e molas (166).O dispositivo mecânico de fixação parafresamento e retifica (usinagem e acabamento) em máquinasoperatrizes "CNC" de fuso vertical e centros de usinagem defuso vertical para obtenção da superfície de assentamento /vedação (17) do corpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica (figuras 13 a 17) apresenta os seguinteselementos:
- um subconjunto de bases fixas composto por: uma baseinferior (250) de fixação na mesa (200) da máquinaoperatriz; nervuras (253) e uma base inclinada (251)com face (252) de fixação da peça corpo (22) daválvula;
- discos de centralização (254) e (255) para operaçõesde desbaste (16) e acabamento (17);
- pino central (256) dos discos de centralização (254)e (255);
- pino de indexação (257) do corpo (22) da válvula;
- grampos de fixação (258);
- parafusos (259) e (262);
- arruelas (260) e molas (261);
- pino (267) de centralização da base inferior (250);
- pino (268) de indexação da base inferior (250).
O dispositivo mecânico de fixação parafresamento e retifica (usinagem e acabamento) em centros deusinagem de cinco eixos de fuso vertical ou fusohorizontal, para obtenção da superfície de assentamento /vedação (17) do corpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica (figuras 18 a 21) é composto basicamente por:
- bases de posicionamento (350), (351) para as operaçõesde desbaste (16) e acabamento (17);
- pino de centralização (352) na mesa de trabalho (302) ;
- pino indexador (354);- pino de indexação (356) da peça corpo (22) da válvula;
- grampos de fixação (358), molas (359), parafusos (360)
e (362), arruelas (361).
O dispositivo calibrador geométrico mecânico(figuras 22 a 25) consiste, basicamente de:
- uma base (400) com o contorno externo no formatogeométrico de um tronco de cone com o eixo bissetrizinclinado de coordenada angular (11) em relação a umplano normal às suas próprias faces;
- mancai (ais) de posicionamento (401);
- pinos de calibragem (403) e (406) e,
- manipulos (408) para facilitar o manuseio docalibrador geométrico mecânico no interior do corpo(22) da válvula.
O método de aferição dimensional (figuras 2 6 a30) com a utilização de equipamento "Renishaw"®, ouequipamento similar (500), em máquinas operatrizes "CNC" defuso horizontal ou vertical e centros de usinagem com três,quatro, e cinco eixos, de fuso horizontal ou verticalconsiste basicamente em fazer com que as pontas deapalpação (501) do referido equipamento "Renishaw"®, ouequipamento similar (500) toquem a superfície deassentamento / vedação (17) da peça, corpo (22) da válvula,em alguns pontos originados por coordenadas previamentedefinidas na própria superfície de assentamento / vedação(17), e fazendo-se então, a comparação entre as coordenadasdos pontos previamente definidos e a leitura das possíveisdiferenças dimensionais encontradas nas coordenadasexibidas no monitor da máquina operatriz CNC.
De conformidade com o quanto ilustram asfiguras acima relacionadas e devidamente referenciadas,refere-se o presente pedido de patente de invenção ainovadores métodos de obtenção de superfície deassentamento / vedação (17) e respectivos dispositivosmecânicos de fixação e calibragem para sua fabricação,abrangendo método de torneamento / retificação,fresamento / retificação, mandrilamento / retificação, bemcomo, dispositivos mecânicos de fixação para: tornomecânico ou "CNC", máquinas operatrizes mecânicas ou "CNC"de fuso vertical ou horizontal, centros de usinagem de fusohorizontal, centros de usinagem de fuso vertical, centrosde usinagem de cinco eixos de fuso horizontal ou vertical,dispositivo calibrador geométrico mecânico e método deaferição dimensional da superfície de assentamento /vedação (17) com equipamento "Renishaw"®, ou equipamento similar.
Em relação ao método de torneamento e retificao ponto de partida consiste na usinagem dos flanges padrãodo corpo (22) e na preparação do encaixe (8), para operaçãode desbaste (16), do flange padrão do corpo (22) do lado dovértice do tronco de cone, bem como, a usinagem dos furos(14) e (15) dos mancais (20) e (21); tais furos (14) e (15)são necessários para a utilização do calibrador geométricomecânico. Dita preparação tem por finalidade, facilitar aindexação da geometria da superfície de assentamento /vedação (17) e dos demais elementos geométricos do corpo(22) com relação ao dispositivo e eixos da máquina operatriz.
Através do método de torneamento e retifica oraapresentado na fabricação da base de fixação ecentralização (50) do corpo de ligação (51) e da baseinclinada (52), do dispositivo mecânico de fixação, jáficam definidos:
a coordenada angular de inclinação (11) do eixobissetriz do tronco de cone que gera a superfícievazada de assentamento / vedação (17) aplicada nasuperfície de apoio (53) da base inclinada (52) comrelação às faces da base de fixação e centralização(50) /
- a posição da bucha guia central (54) com furo tolerado (55), passante, concêntrico aos diâmetros eperpendicular às faces da base de fixação ecentralização (50), bem como os rasgos de chaveta (56)para indexação transversal ao plano central dacoordenada angular de inclinação (11);
a chaveta central (58) de indexação do disco decentralização (69) no sentido longitudinal ao planocentral da coordenada angular da inclinação (11) dasuperfície de apoio (53) da base inclinada (52);
- as várias posições dos furos roscados (64) parafixação dos blocos de travamento (65), e dos furosroscados (61) para executar a fixação do corpo (22) daválvula em relação à superfície de apoio (53) da baseinclinada (52), mediante o uso dos grampos de fixação(63) prevendo uma certa gama de bitolas de corpos (22).
Note-se que a operação de recarga das peçascorpos (22) a serem usinadas é extremamente simples,bastando soltar um pouco os parafusos (62) dos grampos defixação (63), virar os grampos de fixação (63) lateralmentepara fora do ponto de aperto no flange padrão do corpo (22)da válvula, tirar a peça corpo (22) já usinada e colocaroutra peça corpo (22) para ser também processada.
Imperioso notar que o dispositivo mecânico defixação possibilita a fabricação de uma determinada gama debitolas de corpos (22) de válvulas, bastando trocar apenasalguns de seus elementos, quais sejam: o disco decentralização (69) cuja função e a de centralizartransversalmente o corpo (22) com relação ao plano centralda coordenada angular da inclinação (11), os anéis de guia(71) e (72) para operações de desbaste (16) e acabamento(17), o (subconjunto) do pino de indexação central (81),composto de: base (80) e mancai (is) (82) com a geometriaexcêntrica a ser utilizada, previamente aplicada, sendo queeste último subconjunto poderá eventualmente, caso ascoordenadas excêntricas (1) e (2) sejam idênticas e abitola do corpo (22), a ser processada, permita,fisicamente, a montagem do dito (subconjunto) do pino deindexação central (81), ser empregado para várias bitolasde corpos (22) e alturas / dimensões entre os flangespadrão de corpos (22) de válvulas, e assim sendo,utilizaremos, o disco de centralização (69) com a espessuracompatível.
Os demais componentes podem ser reposicionadosatravés das várias roscas (61) e (64) aplicadas previamentena superfície de apoio (53) da base inclinada (52) deacordo com as dimensões das peças corpos (22) emprocessamento.
Saliente-se que o dispositivo mecânico defixação pode ser concebido para apenas uma determinadabitola de corpo (22), bastando ser executado na mesmaconcepção geométrica, porém, com os encaixes e fixação dosvários componentes de posicionamento do corpo (22) daválvula industrial tri-excêntrica e da geometria (vazada,cônica, excêntrica e inclinada) da superfície deassentamento / vedação (17) em posições fixas e únicas.
O dispositivo mecânico de fixação eposicionamento geométrico para torneamento e retificaconsiste de uma base de fixação e centralização (50) apartir da qual é definido o corpo de ligação (51) e a baseinclinada (52), com a superfície de apoio (53)compreendendo coordenada angular (11) em relação a face deencosto nas castanhas (30) da base de fixação ecentralização (50). Dita base inclinada (52) contém buchaguia central (54) com furo tolerado (55) e passante, eainda, perpendicular às faces e concêntrico aos diâmetrosexterno e interno da base de fixação e centralização (50) .A base inclinada (52) apresenta chaveta central (58) nasuperfície de apoio (53) com secção transversal centrada emrelação à base de fixação e centralização (50) e planocentral longitudinal coincidente com o plano central dacoordenada angular (11) da superfície de apoio (53) da baseinclinada (52). Esta mesma base inclinada (52) apresenta osfuros roscados (61) normais à superfície de apoio (53) paramediante o aperto dos parafusos (62) de encontro aosgrampos de fixação e arruelas (63) e (86) respectivamente,fixar o corpo (22) da válvula, e o disco de centralização(69) de encontro à superfície de apoio (53) da referidabase inclinada (52). A base inclinada (52) apresenta tambémos furos roscados (64) normais à superfície de apoio (53)os quais mediante o aperto dos parafusos (66) fixam osblocos de travamento (65) de encontro à superfície de apoio(53). Tais blocos de travamento (65), por sua vez, sãoguiados através do rasgo de chaveta (59) na chaveta central(58), e no intuito de evitar possíveis deslocamentos nosentido longitudinal ao plano da coordenada angular deinclinação (11) do disco de centralização (69) econseqüentemente do corpo (22) da válvula, encosta-se aponta do parafuso (67) no ponto de apoio (70) do dito discode centralização (69) e trava-se o parafuso (67) com aporca (68).
Note-se que os furos roscados (61) e (64)estão dispostos em linhas, e com distâncias entre elespreviamente estabelecidas no intuito de cobrir uma certagama em bitolas dos corpos (22) de válvulas. A baseinclinada (52) apresenta ainda, bucha guia central (54) comfuro tolerado (55), e passante, perpendicular às faces etambém concêntrico aos diâmetros da base de fixação ecentralização (50), sendo que dita bucha guia central (54)apresenta rasgos de chaveta (56) também perpendiculares àsfaces da base de fixação e centralização (50) e a 180°graus entre si, localizando-se no plano central da base defixação e centralização (50) transversalmente ao plano dacoordenada angular (11).
O dispositivo mecânico de fixação apresentatambém disco de centralização (69) o qual se deslocalinearmente apoiado na superfície de apoio (53) no sentidolongitudinal da chaveta central (58) da base inclinada (52)guiado pelo rasgo de chaveta (60). O referido disco decentralização (69) possui os encaixes ideais em diâmetrosrebaixados para a montagem dos anéis de guia (71) e (72)das operações de desbaste (16) e acabamento (17) noprocesso de obtenção da superfície (vazada) de assentamento/ vedação (17) do corpo (22) da válvula. Tais anéis de guia(71) e (72) apresentam diâmetros ressaltados devidamenteajustados para o encaixe das referencias (8) ou (9) doflange padrão do corpo (22) nas operações de desbaste (16)e acabamento (17), sendo que, tais anéis de guia (71) e(72) são fixados ao disco de centralização (69) mediante aquantidade ideal dos parafusos (73) .
O dispositivo mecânico de fixação apresentaainda, bucha de redução e / ou adaptação (74) com diâmetrorebaixado e tolerado (75) para ser montado com ajusteadequado no furo tolerado (14) do mancai (20) do corpo (22)da válvula, e com diâmetro interno (76), passante,devidamente ajustado para permitir a montagem tolerada dodiâmetro rebaixado e tolerado (85) do eixo indexador dosmancais (84) . No mesmo contexto tem-se ainda a bucha deredução e / ou adaptação (77) com diâmetro rebaixado etolerado (78) para ser montado com ajuste adequado no furotolerado (15) do mancai (21) do corpo (22) da válvula, ecom diâmetro interno (79), passante, devidamente ajustadopara permitir a montagem tolerada do diâmetro rebaixado etolerado (85) do eixo indexador dos mancais (84).
0 mencionado dispositivo mecânico de fixaçãoapresenta ainda o subconjunto do pino de indexação central(81) solidário à base (80), dito pino de indexação central(81) possui diâmetro externo ajustado para montar comtolerância ideal no furo tolerado (55) e passante, da buchaguia central (54) e com chavetas de indexação (57) montadasa 180° graus entre si, centradas e paralelas ao eixo dopino de indexação central (81) . Na seqüência da descriçãodeste mesmo subconjunto do pino de indexação central (81) oeixo que compreende o furo calibrado (83) da quantidadeideal de mancai(is) (82) deverá estar perfeitamenteperpendicular ao eixo do pino de indexação central (81) eeste, por sua vez, perfeitamente perpendicular à face deencosto nas castanhas (30) da base de fixação ecentralização (50), e o furo calibrado (83) com o centrodeslocado de coordenada (1) em relação ao eixo do pino deindexação central (81) conforme a geometria da superfíciede assentamento / vedação (17) a ser executada. Note-seainda que o pino de indexação central (81) tem acaracterística de se deslocar para dentro e para foraatravés do furo tolerado (55) e passante, da bucha guiacentral (54) permitindo variação nas distâncias / dimensõesentre os flanges padrão dos corpos (22) de válvula.
Ressaltando ainda que, para efeito de umaeventual automatização, os elementos (62), (63), (86),(87), poderão ser substituídos por atuadores hidráulicos oupneumáticos de ação tipo linear-rotativa, no intuito deagilizar a troca da peça, corpo (22) da válvula, emprocessamento.
Nos métodos em questão e com relação àsmáquinas operatrizes "CNC" de fuso horizontal e centros deusinagem de fuso horizontal de três e quatro eixos, devemosnotar que: sendo possível, neste método e correspondentedispositivo mecânico de fixação, e referidas máquinasoperatrizes, obterem-se as usinagens dos furos (14) e (15)e demais usinagens dos mancais (20) e (21), e observando-seque: tais furos (14) e (15) são necessários para autilização do calibrador geométrico mecânico. Assim sendo,o ponto de partida consistirá na usinagem dos flangespadrão do corpo (22) e na preparação do encaixe (8), paraoperação de desbaste (16), do flange padrão do corpo (22)da válvula, do lado do vértice do tronco de cone dasuperfície de assentamento / vedação (17), no intuito defacilitar a indexação dos elementos geométricos do corpo(22) com relação ao dispositivo e eixos da máquinaoperatriz.
Sendo que o presente pedido de patente deinvenção compreende também o método de obtenção da ditasuperfície de assentamento / vedação (17) do corpo (22) deválvula industrial tri-excêntrica através da transposiçãode iam posicionamento geométrico pré-definido emdispositivos mecânicos de fixação a serem utilizados emmáquinas operatrizes "CNC" de fuso horizontal, bem como, emcentros de usinagem, de fuso horizontal de três e quatroeixos, (com ou sem mesa de trabalho NC) , no intuito deobter a referida superfície de assentamento / vedação (17),mediante usinagem com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz e com as ferramentas de desbaste e acabamento deperfil cônico, com a mesma conicidade do perfil do troncode cone da superfície de assentamento / vedação (17) dapeça corpo (22) a ser processada, e na mesma metodologia oacabamento retificado.
Através do método acima apresentado, nafabricação do subconjunto de bases fixas com perfil em "Tinclinado" ficam definidas: - a coordenada angular dainclinação (11) da face (152) da base inclinada (151) defixação do corpo (22) em relação a um plano normal às facesda base inferior (150) de fixação na mesa (100) da máquinaoperatriz e, conseqüentemente, normal também ao eixobissetriz do tronco de cone gerador da superfície deassentamento / vedação (17), sendo também definido o furocentral (157) normal à face (152) da base inclinada (151),no plano central das furações (168) e (169) e nascoordenadas (510) e (511) previamente definidas no projetodo dispositivo, para posicionar os discos de centralização(154), (155) das operações de desbaste (16) e acabamento(17). A partir das coordenadas (510), (511) e do componente(512) fica também definida a posição relativa da geometria(vazada cônica, excêntrica e inclinada) da citadasuperfície de assentamento / vedação (17) em relação aodispositivo mecânico de fixação e eixos da máquinaoperatriz, sendo que tais coordenadas (510), (511) ecomponente (512) serão utilizadas para aferição dimensionalatravés de equipamento "Renishaw"® ou equipamento similarcaso não se utilize o calibrador geométrico mecânico.
Quando da fabricação do subconjunto de bases fixas comperfil em "T inclinado" ficam também definidos, aquantidade e as posições requeridas para atender asdiversas bitolas de peças corpos (22) dos furos deindexação (159) da face (152) da base inclinada (151), queposicionam e indexam o corpo (22) da válvula através dofuro (19) do flange padrão mediante a inserção do pino(158), passante pelo furo (171) dos discos de centralização(154) e (155) de desbaste (16) e acabamento (17); ficamtambém definidas as várias posições dos furos com rosca(164) para a montagem dos grampos de fixação (162) atravésdos parafusos (163), no intuito de fixar a maior gamapossível de bitolas de corpos (22) de válvula.
Dito subconjunto de bases fixas com perfil em"T inclinado" apresenta ainda, nervuras de reforço (153)para interligar a base inferior (150) , e a base inclinada(151) conferindo-lhes a devida rigidez. O dispositivomecânico de fixação possui ainda, os discos decentralização (154), (155) para as operações de desbaste(16) e acabamento (17), guiados pelo furo central (170)mediante inserção do pino guia central (156) no furocentral (157) da face (152) da base inclinada (151).
Tais discos de centralização (154), (155)apresentam furo (171) para mediante montagem do pino (158)indexar os mancais (20) e (21) do corpo (22) mediante umfuro (19) do flange padrão na posição transversal ao planoda coordenada angular (11) da base inclinada (151). Osdiscos de centralização (154) e (155) compreendem ainda, osdiâmetros rebaixados e os diâmetros ressaltados, para odevido encaixe da dimensão (8) ou (9) dos flanges padrão docorpo (22) para a operação de desbaste (16) ou acabamento(17), da superfície de assentamento / vedação (17) do corpo(22) da válvula em questão.
O dispositivo mecânico de fixação apresentaainda o pino central (160) e pino indexador (161) paraposicionar a base inferior (150) mediante a inserção destesnos furos (168) e (169) da base inferior (150) furos estesidênticos aos furos (104) e (105) de indexação, existentesna mesa (100) da máquina operatriz, e assim, posicionandotodo o subconjunto de bases fixas com perfil em "Tinclinado" bem como o restante dos elementos deposicionamento geométrico do dispositivo mecânico defixação e a referida geometria (vazada cônica, excêntrica einclinada) da superfície de assentamento / vedação (17) emquestão, com relação à mesa (100) e eixos da máquinaoperatriz.
Para a fixação do corpo (22) da válvula emrelação a face (152) da base inclinada (151) o dispositivomecânico de fixação apresenta a quantidade ideal de gramposde fixação (162) que mediante o aperto dos parafusos (163)nas roscas (164) da face (152) da base inclinada (151)travam o flange padrão do corpo (22) da válvula e osdiscos de centralização (154) ou (155) contra a face (152)da referida base inclinada (151).
Note-se que, o dispositivo mecânico de fixação,conta com as molas (166) envolvendo os parafusos (163) elocalizadas por baixo dos grampos de fixação (162) nointuito de evitar que estes se movimentem livrementequando da operação de troca das peças corpos (22) emprocessamento.
A operação de troca de peças, corpos (22),durante a fabricação é bem simples, bastando para talsoltar um pouco os parafusos (163) dos grampos de fixação(162) virar os grampos de fixação (162) lateralmente etrocar a peça corpo (22) em processamento, retornando emseguida com os grampos de fixação (162) para a posição deaperto sobre o flange padrão do corpo (22), e reapertandoos parafusos (163) para fixar a nova peça corpo (22) emfabricação. O dispositivo mecânico de fixação possibilita afabricação de uma determinada diversidade de bitolas decorpos (22), trocando-se apenas os seguintes componentes: -discos de centralização (154) e (155) para operações dedesbaste (16) e acabamento (17); - pino (158) no diâmetrocompatível com o furo (19) do flange padrão emprocessamento e reposicionando os demais componentesatravés das várias roscas (164) previamente aplicadas naface (152) da base inclinada (151), do subconjunto de basesfixas com perfil em "T inclinado".
Importante frisar que a conicidade (o perfilcônico) da superfície de assentamento / vedação (17) éobtida (o) neste método a partir de usinagem cominterpolação dos eixos da máquina operatriz e com autilização de ferramentas de corte (102) de desbaste, eacabamento, afiadas com coordenada angular de inclinação(18) resultando em (cone) com coordenada angular (10), bemcomo, rebolos abrasivos (103) para retificar em acabamento,afiados com coordenada angular de inclinação (18)resultando em (cone) com coordenada angular (10).
Neste método de obtenção de superfície deassentamento / vedação (17) do corpo (22) de válvulaindustrial tri-excêntrica em máquinas operatrizes "CNC" defuso horizontal, bem como, em centros de usinagem de fusohorizontal de três e quatro eixos (com ou sem mesa detrabalho NC), também é possível aproveitar a atual fixaçãoda peça, corpo (22) da válvula, para executar todas asusinagens pertinentes aos mancais (20) e (21) do referidocorpo (22), bastando para tal, apenas, girar-se a mesa(100) da máquina operatriz na posição ideal, e, com autilização das ferramentas adequadas às operações, obter-seos mancais (20) e (21) por completo. Deve-se observar aindaque se a máquina operatriz estiver equipada com cabeçoteangular, pode-se então usinar os elementos do flange padrãooposto ao flange padrão de fixação do corpo (22) nodispositivo mecânico de fixação, e com isso, agilizando emmuito a fabricação do já mencionado corpo (22) de válvulaindustrial tri-excêntrica.Ressaltando-se ainda que, para efeito de umaeventual automatização, os componentes (162), (163), (165),e (166), poderão ser substituídos por atuadores hidráulicosou pneumáticos de ação linear-rotativa, mantendo-seobviamente a mesma característica de abranger certa gama debitolas de peças corpos (22), sendo que, a automatizaçãoseria aplicada no intuito de agilizar a troca da peça emprocessamento, ou seja, o corpo (22) de válvula industrialtri-excêntrica.
Em relação às máquinas operatrizes "CNC" defuso vertical e centros de usinagem de fuso vertical detrês e quatro eixos empregados nos métodos em questão,devemos notar que: se a máquina operatriz contar comcabeçote de usinagem angular, poderemos obter neste métodoe correspondente dispositivo mecânico de fixação e nasreferidas máquinas operatrizes as usinagens dos furos (14)e (15) e demais usinagens dos mancais (20) e (21), furosestes, necessários para a utilização do calibradorgeométrico mecânico. Desta forma o ponto de partidaconsiste em usinar os flanges padrão do corpo (22) e napreparação do encaixe (8), para operação de desbaste (16),no flange padrão do lado do vértice do tronco de cone dasuperfície de assentamento / vedação (17); em casocontrario, o ponto de partida consiste na usinagem dosflanges padrão do corpo (22) e furos (14) e (15) dosmancais (20) e (21), e na preparação do encaixe (8), paraoperação de desbaste (16), no flange padrão do lado dovértice do tronco de cone da superfície de assentamento /vedação (17), no intuito de facilitar a indexação doselementos geométricos do corpo (22) com relação aodispositivo e eixos da máquina operatriz.
Ainda nos métodos em questão, o presente pedidode patente de invenção compreende também o método deobtenção da dita superfície de assentamento / vedação (17)do corpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica atravésda transposição de um posicionamento geométrico pré-definido em dispositivos mecânicos de fixação a seremutilizados em máquinas operatrizes "CNC" de fuso vertical ecentros de usinagem de fuso vertical de três e quatroeixos, (com ou sem mesa de trabalho NC) , no intuito deobter a referida superfície de assentamento / vedação (17),mediante usinagem com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz e com as ferramentas de desbaste e acabamento deperfil cônico, com a mesma conicidade do perfil do troncode cone da superfície de assentamento / vedação (17) dapeça corpo (22) a ser processado, e na mesma metodologia oacabamento retificado.
Através do método ora apresentado, nafabricação do subconjunto de bases fixas, já fica definidaa posição das nervuras (253) com relação à base inferior(250), e base inclinada (251), e na referida base inferior(25 0) os furos (270) e (269) de indexação, idênticos aosfuros (201) e (202) da mesa (200) da máquina operatriz,para mediante montagem dos pinos (267) e (268)respectivamente, indexar o subconjunto de bases fixas àmesa (200) da mencionada máquina operatriz, e ainda osfuros (266) para passagem livre dos parafusos (262) quefixam o dito subconjunto de bases fixas na mesa (200) damáquina operatriz, sendo que na base inclinada (251), jáfica definida na face (252) a coordenada angular deinclinação (11) em relação à face da base inferior (250)que se apóia na mesa (200) da dita máquina operatriz, alémdo furo central (263) para posicionar os discos decentralização (254) e (255) previamente definido pelascoordenadas geométricas (210) e (211) as quais, juntamentecom o componente (212), serão utilizadas no processo deaferição dimensional em conjunto com a utilização deequipamento "Renishaw"®, ou equipamento similar, caso nãose utilize o calibrador geométrico mecânico.
Definem-se também, os furos de indexação (264)na quantidade e nas posições requeridas para atender asdiversas dimensões de peças corpos (22), em tais furos deindexação (264) inserimos o pino de indexação (257),passante pelo furo (271) dos discos de centralização (254)e (255) , o qual posiciona (indexa) os mancais (20) e (21)do corpo (22) da válvula, transversalmente ao plano centralda coordenada angular (11) da face (252) da base inclinada(251), através de um dos furos (19) do flange padrão docorpo (22); ficam também definidas, as várias posições dosfuros com rosca (265) para fixação dos parafusos (259) econseqüentemente, dos grampos de fixação (258) naspossíveis bitolas de corpos (22) que o dispositivomecânico de fixação possa abranger.
Dito dispositivo mecânico de fixaçãoconsistindo basicamente de um subconjunto de bases fixas,compreendendo uma base inferior (250), nervuras (253), ebase inclinada (251) com a face (252) para fixação da peçacorpo (22) da válvula, sendo tal face (252), de fixação docorpo (22), inclinada de coordenada angular (11) em relaçãoà face de apoio da base inferior (250) na mesa (200) damáquina operatriz, além de ser formado também por discos decentralização (254) e (255) para as operações de desbaste(16) e acabamento (17), pino central (256), pino deindexação (257) de indexação do corpo (22) através de umdos furos (19) do flange padrão do corpo (22) da válvula,grampos de fixação (258) para fixação do corpo (22) daválvula mediante o aperto dos parafusos (259), arruelas(260), molas (261) e parafusos (262) para fixar osubconjunto de bases fixas na mesa (200) da máquinaoperatriz.
Os discos de centralização (254) e (255)apresentam diâmetros rebaixados e também diâmetrosressaltados devidamente ajustados, para encaixar asreferencias (8) ou (9) do flange padrão do corpo (22) nasoperações de desbaste (16) ou acabamento (17).
Para a fixação do corpo (22) da válvula emrelação à face (252) da base inclinada (251) o dispositivomecânico de fixação apresenta a quantidade ideal de gramposde fixação (258) que mediante o aperto dos parafusos (259)nas roscas (265) da face (252) da referida base inclinada(251) trava o flange padrão do corpo (22) da válvula e osdiscos de centralização (254) ou (255) contra a referidaface (252) da base inclinada (251), devendo-se notar que odispositivo mecânico de fixação conta com as molas (261),envolvendo os parafusos (259), localizadas por baixo dosgrampos de fixação (258) no intuito de evitar que os mesmostombem quando da operação de troca de peças corpos (22) emprocessamento.
A operação de troca de peças, corpos (22)durante a fabricação, é bem simples, bastando para tal,soltar um pouco os parafusos (259) dos grampos de fixação(258), virar todos os grampos de fixação (258) lateralmentee então, trocar a peça corpo (22) em processamento.
O dispositivo mecânico de fixação possibilita afabricação de uma determinada diversidade de bitolas decorpos (22), trocando-se apenas os discos de centralização(254) e (255) das operações de desbaste (16) e acabamento(17), bem como, se necessário o pino de indexação (257)conforme o diâmetro do furo (19) do flange padrão do corpo(22) em questão, reposicionando os demais componentesatravés das várias roscas (265) previamente aplicadas naface (252) da base inclinada (251) quando da fabricação dosubconjunto de bases fixas.
Note-se que neste método alternativo, se, amáquina operatriz, não estiver equipada com cabeçote deusinagem angular, somente poderá usinar-se nesta fixação, asuperfície de assentamento / vedação (17) em questão.Outrossim, se houver disponibilidade de uso de cabeçote deusinagem angular, pode-se então proceder as usinagens porcompleto dos mancais (20) e (21), furos (14) e (15), bemcomo, as usinagens do flange padrão do corpo (22) opostoao vértice do tronco de cone da superfície deassentamento / vedação (17) em questão.
Importante frisar que o perfil cônico (aconicidade) da superfície de assentamento / vedação (17) éobtido neste método a partir de usinagem com interpolaçãodos eixos da máquina operatriz e com a utilização deferramentas de corte (204) de desbaste, e acabamento,afiadas com coordenada angular de inclinação (18)resultando em (cone) com coordenada angular (10), bem como,rebolos abrasivos (205) para retificar em acabamento,afiados com coordenada angular de inclinação (18)resultando em (cone) com coordenada angular (10).
Ressaltando ainda que, para efeito de umaeventual automatização, os elementos (258), (259), (260),(261), poderão ser substituídos por atuadores hidráulicosou pneumáticos de ação tipo linear-rotativa, sendo que, talautomatização seria aplicada no intuito de agilizar a trocada peça, corpo (22) da válvula, em processamento.
Em relação aos centros de usinagem de 5 eixosempregados nos métodos em questão, devemos notar que: sendopossível, neste método e correspondente dispositivomecânico de fixação, e referidas máquinas operatrizes,obterem-se as usinagens dos furos (14) e (15) e demaisusinagens dos mancais (20) e (21), observando-se que; taisfuros (14) e (15) são necessários para a utilização docalibrador geométrico mecânico. Assim sendo, o ponto departida consistirá na usinagem dos flanges padrão do corpo(22) e na preparação do encaixe (8), para operação dedesbaste (16) no flange padrão do corpo (22) da válvula, dolado do vértice do tronco de cone da superfície deassentamento / vedação (17), no intuito de facilitar aindexação dos elementos geométricos do corpo (22) comrelação ao dispositivo e eixos da máquina operatriz.
Devendo-se destacar ainda que no presente pedido de patentede invenção, notadamente no que se refere aos métodos deobtenção da superfície de assentamento / vedação (17) docorpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica mediante atransposição de um posicionamento geométrico predefinido emdispositivos mecânicos de fixação a serem utilizados emmáquinas operatrizes do tipo centro de usinagem de cincoeixos, para os fins de obtenção da referida superfície deassentamento / vedação (17), esta se dará mediante usinagemcom a interpolação dos eixos, inclinação das mesas, e atémesmo, inclinação do cabeçote da máquina operatriz emquestão, e com o uso de ferramentas de desbaste eacabamento, bem como, de retificação convencionais, porém,com um bom controle dimensional. Caso não hajapossibilidade do cabeçote da máquina em questão posicionara ferramenta com coordenada angular de inclinação queacompanhe a coordenada angular de inclinação da superfíciede assentamento / vedação (17), deve-se então, recorrer aouso de ferramentas de corte para desbaste e acabamento, erebolos abrasivos para retificar em acabamento, ambasafiadas com coordenada angular de inclinação (18)resultando em cone com coordenada angular (10).Ainda no método de obtenção em centro deusinagem de cinco eixos o dispositivo mecânico de fixaçãoconsiste basicamente em bases de posicionamento (350) e(351) para operação de desbaste (16) e operação deacabamento (17), pino de centralização (352) na mesa detrabalho (302), pino indexador (354), pino de indexação(356) do furo (19) do flange padrão do corpo (22), gramposde fixação (358), molas (359), parafusos (360) e (362),arruelas (361) .
Através do método acima apresentado já ficamdefinidas, na fabricação das bases de posicionamento (350),(351), para operações de desbaste e acabamento (16) e (17)respectivamente, as referências de posicionamentogeométrico necessárias para posicionar o corpo (22) daválvula, em relação à mesa de trabalho (302) econseqüentemente toda a geometria, vazada, cônica,excêntrica e inclinada da superfície de assentamento /vedação (17), além de outras referências tais como; ascoordenadas (380), (381) e (382) que serão utilizadas noprocesso de aferição dimensional com a utilização deequipamento "Renishaw"® ou equipamento similar, caso não seutilize o calibrador geométrico mecânico, bem como o furocentral (353) que mediante a inserção do pino decentralização (352) em conjunto com o furo (306) da mesa(302) centraliza as bases de posicionamento (350), (351) eainda, o furo (355) que mediante a inserção do pinoindexador (354) em conjunto com o furo (307) da mesa (302)indexa as já referidas bases de posicionamento (350) e(351). Fica também definido na fabricação o furo (357) naquantidade e nas posições requeridas para atender asdiversas dimensões de peças corpos (22), ressaltando-se quetal furo (357) mediante a inserção do pino de indexação(356), o qual, indexa os mancais (20) e (21) do corpo (22)da válvula, através de um furo (19) do flange padrão,transversalmente ao plano central que contem o eixo decentro dos furos (353) e (355), das bases de posicionamento
(350) ou (351). Já ficam também definidos na fabricação dasbases de posicionamento (350) e (351) os diâmetrosrebaixados e os diâmetros ressaltados para os devidosencaixes das referencias (8) e (9) de desbaste (16) eacabamento (17) do corpo (22).
Para a fixação do corpo (22) da válvula emrelação a base de posicionamento (350) ou (351) e mesa(302) da máquina operatriz, o dispositivo mecânico defixação apresenta a quantidade ideal de grampos de fixação(358) que mediante o aperto dos parafusos (360) nas roscas(308) da face de trabalho da mesa (302) da máquinaoperatriz, trava o flange padrão do corpo (22) da válvulae a base de posicionamento (350) ou (351) contra a referidaface de trabalho da mesa (302), devendo-se notar que odispositivo mecânico de fixação, conta com as molas (359)envolvendo os parafusos (360) localizadas por baixo dosgrampos de fixação (358) no intuito de evitar que os mesmosfiquem sem controle de posição, quando da operação de trocade peças corpos (22) em processamento.
A operação de troca de corpos (22) durante afabricação, é bem simples, bastando para tal, soltar umpouco os parafusos (360) dos grampos de fixação (358) viraros grampos de fixação (358) lateralmente e então, trocar ocorpo (22) em processamento, para depois de posicionar anova peça corpo (22), retornar com os grampos de fixação(358) e re-apertando os parafusos (360) fixar novamentetodo o conjunto.
0 dispositivo mecânico de fixação possibilita afabricação de uma determinada gama de bitolas de corpos(22), trocando-se apenas as bases de posicionamento (350) e
(351) das operações de desbaste (16) e acabamento (17), bemcomo, se necessário, o pino de indexação (356) conforme odiâmetro do furo (19) do f lange padrão do corpo (22) emquestão, reposicionando os demais componentes através dasvárias roscas (308) existentes na face de trabalho da mesa(302) da máquina operatriz.
Note-se que neste método e correspondentedispositivo mecânico de fixação, além da superfície deassentamento / vedação (17) pode-se usinar também na mesmafixação, mantendo-se a mesa (301) da máquina operatriz naposição paralela em relação à mesa (300), executando-seentão as usinagens da face voltada para o cabeçote, bemcomo, os furos (19) do flange padrão do corpo (22) opostoao vértice do tronco de cone da superfície deassentamento / vedação (17). Na seqüência, girando edispondo-se a mesa (301) a (90 graus) em relação à mesa(300), posiciona-se então um dos mancais (20) ou (21) navertical em relação à mesa (300) mediante giro de 90° grausda mesa (302), usinando-se, então, por completo, o mancai(20) ou (21) posicionado para o lado do fuso, e naseqüência através do giro de 180° graus da mesa (302)também usina-se por completo, o outro mancai do corpo(22) da válvula industrial tri-excêntrica.
Ressaltando ainda que, para efeito de umaeventual automatização, os elementos (358), (359), (360),(361), poderão ser substituídos por atuadores hidráulicosou pneumáticos de ação tipo linear-rotativa, talautomatização, seria aplicada, no intuito de agilizar atroca da peça, corpo (22) da válvula, em processamento.
Com relação ao calibrador geométrico mecânico,este consiste basicamente de uma base (400) com o contornoexterno no formato geométrico de um tronco de cone cujoeixo bissetriz, e inclinado de coordenada angular (11), emrelação a um plano normal às suas próprias faces;mancai(ais) de posicionamento (401), pinos de calibragem(403), (406) e manípulos (408) para facilitar o manuseio docalibrador geométrico mecânico no interior do corpo (22) daválvula industrial tri-excêntrica.Elementos fabricados em aço ou metais de ligaleve e que mediante a montagem com pinos de guia e apertopor parafusos fixam e posicionam o (s) mancai(ais) deposicionamento (401) com relação à base (400), formando umconjunto, que reproduz fielmente toda a geometria,excêntrica, cônica e inclinada da superfície deassentamento / vedação (17) do corpo (22) da válvulaindustrial tri-excêntrica, na dimensão e condição desuperfície acabada. O calibrador geométrico mecânico contaainda com o pino de calibragem (403) com diâmetro (405)tolerado, para montar com o devido ajuste no furo (14) domancai (20) do corpo (22) da válvula, e pino de calibragem(406), com diâmetro (407) tolerado, para montar com odevido ajuste no furo (15) do mancai (21) do corpo (22) dareferida válvula. Os pinos de calibragem (403) e (406)apresentam diâmetro rebaixado (404) tolerado para montar nodiâmetro (402) tolerado, do (s) mancai(is) deposicionamento (401) com o devido ajuste tolerado.
A verificação e / ou calibração da referidasuperfície de assentamento / vedação (17) é feita medianteo posicionamento do conjunto da base (400) e mancai(is)(401) contra a superfície de assentamento / vedação (17)usinada no corpo (22), e em seguida inserindo-se os pinosde calibragem (403) e (406) através dos furos (14) e (15)respectivamente dos mancais (20) e (21) do corpo (22) daválvula, fazendo com que os diâmetros calibrados (404)montem nos furos calibrados (402) do (s) mancal(is) (401)do calibrador geométrico mecânico com a devida pressão,observando-se ainda o paralelismo (409) obtido entre a faceda base (400) do calibrador geométrico mecânico e a face doflange padrão do corpo (22) da válvula industrial tri-excêntrica, pois, com o calibrador geométrico mecânicodevidamente posicionado e a superfície de assentamento /vedação (17), do corpo (22) da válvula, corretamenteusinada, somente poderá ocorrer giro da base (400) docalibrador geométrico mecânico, no sentido de abertura daválvula, pois, no sentido de fechamento da válvula, existeo travamento natural entre os perfis cônicos da superfíciede assentamento / vedação (17) do corpo (22) da válvula e ocontorno externo no formato geométrico de um tronco de coneda base (400) do calibrador geométrico mecânico.
Com relação ao método de aferição dimensionalcom a utilização de equipamento "Renishaw"® ou equipamentosimilar (500), em máquinas operatrizes "CNC" de fusohorizontal ou vertical e em centros de usinagem com três,quatro e cinco eixos, de fuso horizontal ou fuso vertical,tal método consiste basicamente em fazer com que as pontasde toque (501) do equipamento "Renishaw"® ou equipamentosimilar (500), toquem a peça corpo (22) em algumascoordenadas previamente calculadas que geram os pontos dereferência dimensional (de toque) na própria superfície deassentamento / vedação (17), fazendo-se então, a comparaçãoentre as coordenadas previamente calculadas e a leitura daspossíveis diferenças dimensionais encontradas nascoordenadas exibidas no monitor da máquina operatriz CNC.
Tomando-se como exemplo a (medição) (aferição)das dimensões da superfície de assentamento / vedação (17)no método de obtenção da referida superfície, em centro deusinagem de fuso horizontal, a partir das coordenadasdefinidas no projeto do dispositivo (510), (511) e acomponente (512) pode-se, através de cálculostrigonométricos ou com auxílio de programas "Cad" chegar àscoordenadas (513) e (514) as quais, dão origem ao pontogeométrico a ser tocado na superfície de assentamento /vedação (17), tal ponto geométrico, por sua vez, e relativoao lado dimensional (3) da referida geometria da superfíciede assentamento / vedação (17), do corpo (22). Na seqüêncialógica calculam-se os demais pontos que se fizeremnecessários; o ponto de toque (aferição) buscado nascoordenadas (515) e (516) relativas ao lado dimensional (4)da citada geometria da superfície de assentamento / vedação(17), ainda dando seqüência, o ponto de toque nascoordenadas (517) e (518) com o auxílio da componente(519), relativas ao lado dimensional (5) . A componente(519) poderá ser positiva ou negativa conforme o sentido domovimento do eixo da máquina operatriz, observando-se aindaque; quanto mais pontos forem tocados na superfície deassentamento / vedação (17), maior será a precisão daaferição.
Ressalte-se que enquanto a presente solicitaçãofoi descrita com referência à modalidade pretendida, seráaparente aos versados na técnica que outras modificaçõespoderão ser aqui realizadas, inclusive no que se refere autilização de materiais e dimensões diversas além dequaisquer tipos de métodos de corte (laser, jato d'água,rebolos abrasivos, etc.), encontrando-se, taiscaracterísticas, devidamente abrangidas na presenteinovação, sem que se distancie do espírito e escopo doquanto ora pleiteado. Dessa forma, o presente pedido depatente, disponibiliza inovadores métodos de obtenção eaferição dimensional de superfície (vazada) de assentamento/ vedação (17) do corpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica com os respectivos dispositivos mecânicos defixação, calibrador geométrico mecânico e método deaferição dimensional com a utilização de equipamento"Renishaw"® ou equipamento similar (500), para suafabricação, assegurando, baixos custos para suaexeqüibilidade industrial, aliado também, aos requisitos deconfiabilidade, segurança e praticidade utilitária,apresentando as essenciais condições de atividade inventivae aplicação industrial, além de reunir qualidades técnicase funcionais que justificam plenamente o privilégio deinvenção ora pleiteado.
Claims (12)
1. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", possibilitando a fixação indexadapor meio da adoção e/ou transposição de um posicionamentogeométrico pré-definido em dispositivos mecânicos defixação, para: - torneamento / retifica; - fresamento /retifica; - mandrilamento / retifica; em máquinasoperatrizes mecânicas ou "CNC", utilizando ferramentas decorte convencionais ou ferramentas afiadas com o perfilrequerido pela operação, no intuito de se obter asuperfície de assentamento / vedação (17) do corpo (22) deválvula industrial tri-excêntrica, e inclusive com oacabamento retificado, bem como, a aferição dimensional dageometria (vazada, furo), cônica, excêntrica e inclinada dareferida superfície de assentamento / vedação (17),caracterizado pelo fato de abranger métodos de usinagem eaferição dimensional englobando: torneamento e retifica,fresamento e retifica, mandrilamento e retifica, bem como,dispositivos mecânicos de fixação para: torno mecânico ou"CNC", máquinas operatrizes "CNC" de fuso vertical ou fusohorizontal, centro de usinagem de fuso horizontal, centrode usinagem de fuso vertical, centro de usinagem de cincoeixos, dispositivo calibrador geométrico mecânico e métodode aferição com equipamento "Renishaw"® ou equipamentosimilar.
2. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do método de torneamento e retificaonde o ponto de partida consiste na usinagem dos flangespadrão do corpo (22) e na preparação do encaixe (8), paraoperação de desbaste (16), do flange padrão do corpo (22)do lado do vértice do tronco de cone da superfície deassentamento / vedação (17), bem como, as usinagens dosfuros (14) e (15) dos mancais (20) e (21) sendo que taisfuros (14) e (15) são necessários para a utilização docalibrador geométrico mecânico; e a dita preparação eexecutada no intuito de facilitar a indexação da geometriada superfície de assentamento / vedação (17) e dos demaiselementos geométricos do corpo (22) com relação aodispositivo e eixos da máquina operatriz, sendo que atravésdo método de torneamento e retifica ora apresentado nafabricação da base de fixação e centralização (50), docorpo de ligação (51), e da base inclinada (52) dodispositivo mecânico de fixação, já ficam definidos: - acoordenada angular de inclinação (11) do eixo bissetriz dotronco de cone que gera a superfície vazada de assentamento/ vedação (17) aplicada na superfície de apoio (53) da baseinclinada (52) com relação às faces da base de fixação ecentralização (50); - a posição da bucha guia central (54)com furo tolerado (55), passante, concêntrico aos diâmetrose perpendicular às faces da base de fixação e centralização(50) , bem como os rasgos de chaveta (56) para indexaçãotransversal ao plano central da coordenada angular deinclinação (11); - a chaveta central (58) de indexação dodisco de centralização (69) no sentido longitudinal aoplano central da coordenada angular de inclinação (11) dasuperfície de apoio (53) da base inclinada (52); - asvárias posições dos furos roscados (64) para fixação dosblocos de travamento (65), e dos furos roscados (61) paraexecutar a fixação do corpo (22) da válvula em relação àsuperfície de apoio (53) da base inclinada (52), mediante ouso dos grampos de fixação (63) prevendo uma certa gama debitolas de corpos (22).
3. "DISPOSITIVOS MECÂNICOS DE FIXAÇÃO ECALIBRAGEM", de acordo com as reivindicações 1 e 2,caracterizado pelo fato do dispositivo mecânico de fixaçãoe posicionamento geométrico para torneamento e retificaconsistir de uma base de fixação e centralização (50) apartir da qual é definido o corpo de ligação (51) e a baseinclinada (52), com a superfície de apoio (53)compreendendo coordenada angular (11) em relação a face deencosto da base de fixação e centralização (50) nascastanhas (30) da placa de fixação da máquina operatriz;dita base inclinada (52) contém bucha guia central (54) comfuro tolerado (55), passante, e ainda, perpendicular àsfaces e concêntrico aos diâmetros externo e interno da basede fixação e centralização (50); a base inclinada (52)apresenta chaveta central (58) na superfície de apoio (53)com secção transversal centrada em relação à base defixação e centralização (50) e com o plano centrallongitudinal coincidente com o plano central da coordenadaangular (11) da superfície de apoio (53) da base inclinada(52); esta mesma base inclinada (52) apresenta os furosroscados (61) normais à superfície de apoio (53) paramediante o aperto dos parafusos (62) de encontro aosgrampos de fixação e arruelas (63) e (86) respectivamente,fixar o corpo (22) da válvula, e o disco de centralização(69) de encontro a superfície de apoio (53) da referidabase inclinada (52); a base inclinada (52) apresenta tambémos furos roscados (64) normais à superfície de apoio (53)os quais mediante o aperto dos parafusos (66) fixam osblocos de travamento (65) de encontro à superfície de apoio(53); tais blocos de travamento (65), por sua vez, sãoguiados através do rasgo de chaveta (59) na chaveta central(58), e no intuito de evitar possíveis deslocamentos nosentido longitudinal ao plano da coordenada angular deinclinação (11) do disco de centralização (69) econseqüentemente do corpo (22) da válvula, encosta-se aponta do parafuso (67) no ponto de apoio (70) do dito discode centralização (69) e trava-se o parafuso (67) com aporca (68); os furos roscados (61) e (64) estão dispostosem linhas, e com distâncias entre eles previamenteestabelecidas no intuito de cobrir uma certa gama embitolas dos corpos (22) de válvulas; a base inclinada (52)apresenta ainda, bucha guia central (54) com furo tolerado(55), passante, perpendicular as faces e também concêntricoaos diâmetros da base de fixação e centralização (50) ,sendo que dita bucha guia central (54) apresenta rasgos dechaveta (56) também perpendiculares às faces da base defixação e centralização (50) e a 180° graus entre si,localizando-se no plano central da base de fixação ecentralização (50) transversalmente ao plano da coordenadaangular (11); o dispositivo mecânico de fixação apresentatambém disco de centralização (69) o qual se deslocalinearmente apoiado na superfície de apoio (53) no sentidolongitudinal da chaveta central (58) da base inclinada (52)guiado pelo rasgo de chaveta (60); o referido disco decentralização (69) possui os encaixes ideais em diâmetrosrebaixados para a montagem dos anéis de guia (71) e (72)das operações de desbaste (16) e acabamento (17) noprocesso de obtenção da superfície (vazada) de assentamento/ vedação (17) do corpo (22) da válvula, tais anéis de guia(71) e (72) apresentam diâmetros ressaltados devidamenteajustados para o encaixe das referencias (8) ou (9) doflange padrão do corpo (22) nas operações de desbaste (16)e acabamento (17), sendo que, tais anéis de guia (71) e(72) são fixados ao disco de centralização (69) mediante aquantidade ideal dos parafusos (73); o dispositivo mecânicode fixação apresenta ainda, bucha de redução e / ouadaptação (74) com diâmetro rebaixado e tolerado (75) paraser montado com ajuste adequado no furo tolerado (14) domancai (20) do corpo (22) da válvula, e com diâmetrointerno (76), passante, devidamente ajustado para permitira montagem tolerada do diâmetro rebaixado e tolerado (85)do eixo indexador dos mancais (84); no mesmo contexto tem-se ainda a bucha de redução e / ou adaptação (77) comdiâmetro rebaixado e tolerado (78) para ser montado comajuste adequado no furo tolerado (15) do mancai (21) docorpo (22) da válvula, e com diâmetro interno (79),passante, devidamente ajustado para permitir a montagemtolerada do diâmetro rebaixado e tolerado (85) do eixoindexador dos mancais (84); o mencionado dispositivomecânico de fixação apresenta ainda o subconjunto do pinode indexação central (81) solidário à base (80), dito pinode indexação central (81) possui diâmetro externo ajustadopara montar com tolerância ideal no furo tolerado (55) epassante, da bucha guia central (54) e com chavetas deindexação (57) montadas a 180° graus entre si, centradas eparalelas ao eixo do pino de indexação central (81); naseqüência da descrição deste mesmo subconjunto do pino deindexação central (81) o eixo que compreende o furocalibrado (83) da quantidade ideal de mancai(is) (82)deverá estar perfeitamente perpendicular ao eixo do pino deindexação central (81) e este, por sua vez, perfeitamenteperpendicular a face de encosto nas castanhas (30) da basede fixação e centralização (50), e o furo calibrado (83)com o centro deslocado de coordenada (1) em relação ao eixodo pino de indexação central (81) conforme a geometria dasuperfície de assentamento / vedação (17) a ser executada;o pino de indexação central (81) tem a característica de sedeslocar para dentro e para fora através do furo tolerado(55) e passante, da bucha guia central (54) permitindovariação nas distâncias / dimensões entre os flanges padrãodos corpos (22) da válvula em questão.
4. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que em relação às máquinasoperatrizes "CNC" de fuso horizontal, e centros de usinagemde fuso horizontal de três e quatro eixos, devemos notarque: sendo possível neste método, correspondentedispositivo mecânico de fixação e referidas máquinasoperatrizes, obterem-se as usinagens dos furos (14) e (15)e demais usinagens dos mancais (20) e (21), e observando-seque; tais furos (14) e (15) são necessários para autilização do calibrador geométrico mecânico; assim sendo oponto de partida consistira na usinagem dos flanges padrãodo corpo (22) e na preparação do encaixe (8), para operaçãode desbaste (16), do flange padrão do corpo (22) daválvula, do lado do vértice do tronco de cone, dasuperfície de assentamento / vedação (17), no intuito defacilitar a indexação dos elementos geométricos do corpo(22) com relação ao dispositivo e eixos da máquinaoperatriz, compreendendo também o método de obtenção dadita superfície de assentamento / vedação (17) do corpo(22) de válvula industrial tri-excêntrica através datransposição de um posicionamento geométrico pré-definidoem dispositivos mecânicos de fixação a serem utilizados emmáquinas operatrizes "CNC" de fuso horizontal, bem como, emcentros de usinagem de fuso horizontal de três e quatroeixos, (com ou sem mesa de trabalho NC) , no intuito deobter a referida superfície de assentamento / vedação (17),mediante usinagem com interpolação dos eixos da máquinaoperatriz e com as ferramentas de desbaste e acabamento deperfil cônico, com a mesma conicidade do perfil do troncode cone da superfície de assentamento / vedação (17) dapeça corpo (22) a ser processada, e na mesma metodologia oacabamento retificado; sendo que através desse método nafabricação do subconjunto de bases fixas com perfil em "Tinclinado" ficam definidas: - a coordenada angular dainclinação (11) da face (152) da base inclinada (151) defixação do corpo (22) em relação a um plano normal às facesda base inferior (150) de fixação na mesa (100) da máquinaoperatriz e, conseqüentemente, normal também ao eixobissetriz do tronco de cone gerador da superfície deassentamento / vedação (17), sendo também definido o furocentral (157) normal à face (152) da base inclinada (151),no plano central das furações (168) e (169) e nascoordenadas (510) e (511) previamente definidas no projetodo dispositivo, para posicionar os discos de centralização(154), (155) das operações de desbaste (16) e acabamento(17); a partir das coordenadas (510), (511) e da componente(512) fica também definida a posição relativa da geometria(vazada cônica, excêntrica e inclinada) da citadasuperfície de assentamento / vedação (17) em relação aodispositivo mecânico de fixação e eixos da máquinaoperatriz, sendo que tais coordenadas (510), (511) e acomponente (512) serão utilizadas para a aferiçãodimensional através de equipamento "Renishaw"® ouequipamento similar, caso não se utilize o calibradorgeométrico mecânico; quando da fabricação do subconjunto debases fixas com perfil em "T inclinado" ficam tambémdefinidos: a quantidade e as posições requeridas paraatender as diversas bitolas de peças corpos (22) dos furosde indexação (159) da face (152) da base inclinada (151),que posicionam e indexam o corpo (22) da válvula através dofuro (19) do flange padrão mediante a inserção do pino(158), passante pelo furo (171) dos discos de centralização(154) e (155) de desbaste (16) e acabamento (17); ficamtambém definidas, as várias posições dos furos com rosca(164) para a montagem dos grampos de fixação (162) atravésdos parafusos (163), no intuito de fixar a maior gamapossível de bitolas de corpos (22) de válvula.
5. "DISPOSITIVOS MECÂNICOS DE FIXAÇÃO ECALIBRAGEM", de acordo com as reivindicações 1 e 4,caracterizado pelo fato do dispositivo mecânico de fixaçãoe posicionamento geométrico para máquinas operatrizes "CNC"de fuso horizontal e centros de usinagem de fuso horizontalde três e quatro eixos consistir de um subconjunto de basesfixas com perfil em "T inclinado" compreendendo baseinferior (150) de fixação na mesa (100) da máquinaoperatriz, e base inclinada (151) com face (152) deposicionamento do corpo (22), sendo tal face (152)inclinada de coordenada angular (11) em relação ao planonormal às faces da base (150); dito subconjunto de basesfixas com perfil em "T inclinado" apresenta ainda, nervurasde reforço (153) para interligar a base inferior (150) e abase inclinada (151) conferindo-lhes a devida rigidez; odispositivo mecânico de fixação possui ainda, os discos decentralização (154), (155) para as operações de desbaste(16) e acabamento (17), guiados pelo furo central (170)mediante inserção do pino guia central (156) no furocentral (157) da face (152) da base inclinada (151), sendoque tais discos de centralização (154), (155) apresentamfuro (171) para mediante montagem do pino (158) indexar osmancais (20)' e (21) do corpo (22) mediante um furo (19) doflange padrão do corpo (22) na posição transversal ao planoda coordenada angular (11) da base inclinada (151); osdiscos de centralização (154) e (155) compreendem ainda, osdiâmetros rebaixados e os diâmetros ressaltados, para odevido encaixe da dimensão (8) ou (9) do flange padrão docorpo (22), para a operação de desbaste (16) ou acabamento(17) da superfície de assentamento / vedação (17) do corpo(22) da válvula em questão; o dispositivo mecânico defixação apresenta ainda o pino central (160) e pinoindexador (161) para posicionar a base inferior (150)mediante a inserção destes nos furos (168) e (169) da baseinferior (150) furos estes idênticos aos furos (104) e(105) de indexação, existentes na mesa (100) da máquinaoperatriz, e assim, posicionando todo o subconjunto debases fixas com perfil em "T inclinado" bem como o restantedos elementos de posicionamento geométrico do dispositivomecânico de fixação e a referida geometria (vazada cônica,excêntrica e inclinada) da superfície de assentamento /vedação (17) em questão, com relação à mesa (100) e eixosda máquina operatriz; para a fixação do corpo (22) daválvula em relação a face (152) da base inclinada (151) odispositivo mecânico de fixação apresenta a quantidadeideal de grampos de fixação (162) que mediante o aperto dosparafusos (163) nas roscas (164) da face (152) da baseinclinada (151) travam o flange padrão do corpo (22) daválvula e os discos de centralização (154) ou (155) contraa face (152) da referida base inclinada (151); odispositivo mecânico de fixação conta com as molas (166)envolvendo os parafusos (163) e localizadas por baixo dosgrampos de fixação (162) no intuito de evitar que estes semovimentem livremente quando da operação de troca daspeças corpos (22) em processamento.
6. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que em relação às máquinasoperatrizes "CNC" de fuso vertical e centros de usinagem defuso vertical de três e quatro eixos empregados nos métodosem questão, devemos notar que: se a máquina operatrizcontar com cabeçote de usinagem angular, poderemos obterneste método e correspondente dispositivo mecânico defixação e nas referidas máquinas operatrizes as usinagensdos furos (14) e (15) e demais usinagens dos mancais (20) e(21), furos estes, necessários para a utilização docalibrador geométrico mecânico; desta forma o ponto departida consiste em usinar os flanges padrão do corpo (22)e na preparação do encaixe (8), para operação de desbaste(16) no flange padrão do lado do vértice do tronco de coneda superfície de assentamento / vedação (17); em casocontrario, o ponto de partida consiste na usinagem dosflanges padrão do corpo (22) e furos (14) e (15) dosmancais (20) e (21), e na preparação do encaixe (8), paraoperação de desbaste (16) no flange padrão do lado dovértice do tronco de cone da superfície de assentamento /vedação (17), no intuito de facilitar a indexação doselementos geométricos do corpo (22) com relação aodispositivo mecânico de fixação e eixos da máquinaoperatriz; compreendendo também o método de obtenção dadita superfície de assentamento / vedação (17) do corpo(22) de válvula industrial tri-excêntrica através datransposição de um posicionamento geométrico pré-definidoem dispositivos mecânicos de fixação a serem utilizados emmáquinas operatrizes "CNC" de fuso vertical, e centros deusinagem de fuso vertical de três e quatro eixos, (com ousem mesa de trabalho NC) , no intuito de obter a referidasuperfície de assentamento / vedação (17), medianteusinagem com interpolação dos eixos da máquina operatriz ecom as ferramentas de desbaste e acabamento de perfilcônico, com a mesma conicidade do perfil do tronco de coneda superfície de assentamento / vedação (17) da peça corpo(22) a ser processado, e na mesma metodologia o acabamentoretificado, onde através do método ora apresentado nafabricação do subconjunto de bases fixas já fica definida aposição das nervuras (253) com relação à base inferior(250) e base inclinada (251), e na referida base inferior(250) os furos (270) e (269) de indexação, idênticos aosfuros (201) e (202) da mesa (200) da máquina operatriz,para mediante montagem dos pinos (267) e (268)respectivamente, indexar o subconjunto de bases fixas àmesa (200) da mencionada máquina operatriz, e ainda osfuros (266) para passagem livre dos parafusos (262) quefixam o dito subconjunto de bases fixas na mesa (200) damáquina operatriz, sendo que na base inclinada (251), jáfica definida na face (252) a coordenada angular deinclinação (11) em relação à face da base inferior (250)que se apóia na mesa (200) da dita máquina operatriz, alémdo furo central (263) para posicionar os discos decentralização (254) e (255) previamente definido pelascoordenadas geométricas (210) e (211) as quais, juntamentecom a componente (212), serão utilizadas no processo deaferição dimensional em conjunto com a utilização deequipamento "Renishaw"® ou equipamento similar, caso não seutilize o calibrador geométrico mecânico; definem-setambém, os furos de indexação (264) na quantidade e nasposições requeridas para atender, as diversas dimensões depeças corpos (22), em tais furos de indexação (264)inserimos o pino de indexação (257), passante pelo furo(271), dos discos de centralização (254) e (255), o qualposiciona (indexa) os mancais (20) e (21) do corpo (22) daválvula transversalmente ao plano central da coordenadaangular (11) da face (252) da base inclinada (251), atravésde um dos furos (19) do flange padrão do corpo (22), ficamtambém definidas as várias posições dos furos com rosca(265) para fixação dos parafusos (259) e conseqüentemente,dos grampos de fixação (258) nas possíveis bitolas decorpos (22) que o dispositivo mecânico de fixação possaabranger.
7. "DISPOSITIVOS MECÂNICOS DE FIXAÇÃO ECALIBRAGEM", de acordo com as reivindicações 1 e 6,caracterizado pelo fato do dispositivo consistirbasicamente de um subconjunto de bases fixas, abrangendouma base de inferior (250), nervuras (253), e baseinclinada (251), com a face (252) para fixação da peçacorpo (22) da válvula, sendo tal face (252) de fixação docorpo (22), inclinada de coordenada angular (11) em relaçãoà face de apoio da base inferior (250) na mesa (200) damáquina operatriz, além de ser formado também por discos decentralização (254) e (255) para operações de desbaste (16)e acabamento (17), pino central (256), pino de indexação(257) de indexação do corpo (22) através de um dos furos(19) do flange padrão do corpo (22) da válvula, grampos defixação (258) para fixação do corpo (22) da válvulamediante o aperto dos parafusos (259), arruelas (260),molas (261) e parafusos (262) para fixar o subconjunto debases fixas na mesa (200) da máquina operatriz; os discosde centralização (254) e (255) apresentam diâmetrosrebaixados e também diâmetros ressaltados devidamenteajustados, para encaixar as referencias (8) e (9) do flangepadrão do corpo (22) nas operações de desbaste (16) eacabamento (17); para a fixação do corpo (22) da válvula emrelação à face (252) da base inclinada (251) o dispositivoapresenta a quantidade ideal de grampos de fixação (258)que mediante o aperto dos parafusos (259) nas roscas (265)da face (252) da referida base inclinada (251) trava oflange padrão do corpo (22) da válvula e os discos decentralização (254) ou (255) contra a referida face (252)da base inclinada (251), devendo-se notar que, odispositivo mecânico de fixação, conta com as molas (261),envolvendo os parafusos (259), localizadas por baixo dosgrampos de fixação (258) no intuito de evitar que os mesmostombem quando da operação de troca de peças corpos (22) emprocessamento.
8. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que em relação aos centros deusinagem de cinco eixos empregados nos métodos em questão,devemos notar que: sendo possível, neste método ecorrespondente dispositivo mecânico de fixação, e referidasmáquinas operatrizes, obterem-se as usinagens dos furos(14) e (15) e demais usinagens dos mancais (20) e (21),observando-se que; tais furos (14) e (15) são necessáriospara a utilização do calibrador geométrico mecânico; assimsendo, o ponto de partida consistirá na usinagem dosflanges padrão do corpo (22) e na preparação do encaixe(8), para operação de desbaste (16), do flange padrão docorpo (22) da válvula, do lado do vértice do tronco de coneda superfície de assentamento / vedação (17), no intuito defacilitar a indexação dos elementos geométricos do corpo(22) com relação ao dispositivo mecânico de fixação e eixosda máquina operatriz; no que se refere aos métodos deobtenção da superfície de assentamento / vedação (17) docorpo (22) de válvula industrial tri-excêntrica mediante atransposição de um posicionamento geométrico predefinido emdispositivos mecânicos de fixação a serem utilizados emmáquinas operatrizes do tipo centro de usinagem de cincoeixos, para os fins de obtenção da referida superfície deassentamento / vedação (17), esta se dará mediante usinagemcom a interpolação dos eixos, inclinação das mesas, e atémesmo, inclinação do cabeçote da máquina operatriz emquestão, e com o uso de ferramentas de desbaste (16) eacabamento (17), bem como, de retificação convencionais,porém, com um bom controle dimensional; caso não hajapossibilidade do cabeçote da máquina em questão posicionara ferramenta com coordenada angular de inclinação queacompanhe a coordenada angular de inclinação da superfíciede assentamento / vedação (17), deve-se então, recorrer aouso de ferramentas de corte para desbaste (16) e acabamento(17), e rebolos abrasivos para retificar em acabamento,ambas afiadas com coordenada angular de inclinação (18)resultando em cone com coordenada angular (10).
9. "DISPOSITIVOS MECÂNICOS DE FIXAÇÃO ECALIBRAGEM", de acordo com as reivindicações 1 e 8,caracterizado pelo fato de que no método de obtenção emcentros de usinagem de cinco eixos o dispositivo mecânicode fixação consiste basicamente em bases de posicionamento(350) e (351) para operação de desbaste (16) e operação deacabamento (17), pino de centralização (352) na mesa detrabalho (302), pino indexador (354), pino de indexação(356) do furo (19) do flange padrão do corpo (22), gramposde fixação (358), molas (359), parafusos (360) e (362),arruelas (361), sendo que através do método acimaapresentado já ficam definidas, na fabricação das bases deposicionamento (350), (351), para operação de desbaste (16)e operação de acabamento (17), as referências deposicionamento geométrico (380), (381) e (382) as quaisserão utilizadas no processo de aferição dimensional com autilização de equipamento "Renishaw"®, ou equipamentosimilar, caso não se utilize o calibrador geométricomecânico, bem como, as referencias geométricas necessáriaspara posicionar o corpo (22) da válvula, em relação à mesade trabalho (302) e eixos da máquina operatriz econseqüentemente toda a geometria, vazada, cônica,excêntrica e inclinada da superfície de assentamento /vedação (17), além de outras referências como o furocentral (353) que mediante a inserção do pino decentralização (352) em conjunto com o furo (306) da mesa(302) centraliza as bases de posicionamento (350), (351) eainda, o furo (355) que mediante a inserção do pinoindexador (354) em conjunto com o furo (307) da mesa (302)indexa as já referidas bases de posicionamento (350) e(351), ficando também definido na fabricação o furo (357),na quantidade e nas posições requeridas para atender asdiversas dimensões de peças corpos (22), ressaltando-se quetal furo (357) mediante a inserção do pino de indexação(356), o qual, posiciona os mancais (20) e (21) do corpo(22) da válvula através de um furo (19) do flange padrão,transversalmente ao plano central que contêm os eixos decentro dos furos (353) e (355) das bases de posicionamento(350) e (351); ficam também definidos na fabricação dasbases de posicionamento (350) e (351) os diâmetrosrebaixados e os diâmetros ressaltados para os devidosencaixes das referências (8) e (9), da operação de desbaste(16) e da operação de acabamento (17) do corpo (22); para afixação do corpo (22) da válvula em relação a base deposicionamento (350) ou (351) e mesa (302) da máquinaoperatriz, o dispositivo mecânico de fixação apresenta aquantidade ideal de grampos de fixação (358) que mediante oaperto dos parafusos (360) nas roscas (308) da face detrabalho da mesa (302) da máquina operatriz, trava o flangepadrão do corpo (22) da válvula e a base de posicionamento(350) ou (351) contra a referida face de trabalho da mesa(302), devendo-se notar que o dispositivo mecânico defixação, conta com as molas (359) envolvendo os parafusos(360) localizadas por baixo dos grampos de fixação (358) nointuito de evitar que os mesmos fiquem sem controle deposição, quando da operação de troca de peças corpos (22)em processamento.
10. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que com relação ao calibradorgeométrico mecânico, este consiste basicamente de uma base(400) com o contorno externo no formato geométrico de umtronco de cone cujo eixo bissetriz e inclinado decoordenada angular (11) em relação a um plano normal àssuas próprias faces, mancai (is) de posicionamento (401),pinos de calibragem (403), (406) e manipulos (408) parafacilitar o manuseio do calibrador geométrico mecânico nointerior do corpo (22) da válvula industrial tri-excêntrica; elementos fabricados em aço ou metais de ligaleve e que mediante a montagem com pinos de guia e apertopor parafusos fixam e posicionam o(s) mancai(is) deposicionamento (401) com relação à base (400), formando umconjunto, que reproduz fielmente toda a geometria,excêntrica, cônica e inclinada da superfície deassentamento / vedação (17) do corpo (22) da válvulaindustrial tri-excêntrica, na dimensão e condição desuperfície acabada; o calibrador geométrico mecânico contaainda com o pino de calibragem (403) com diâmetro (405)tolerado, para montar com o devido ajuste no furo (14) domancai (20) do corpo (22) da válvula, e pino de calibragem(406), com diâmetro (407) tolerado, para montar com odevido ajuste no furo (15) do mancai (21) do corpo (22) dareferida válvula; os pinos de calibragem (403) e (406)apresentam diâmetro rebaixado (404) tolerado para montar nodiâmetro (402) tolerado, do (s) mancai(is) deposicionamento (401) com o devido ajuste tolerado, sendoque a verificação e / ou calibração da referida superfíciede assentamento / vedação (17) é feita mediante oposicionamento do conjunto da base (400) e mancai(is) (401)contra a superfície de assentamento / vedação (17) usinadano corpo (22), e em seguida inserindo-se os pinos decalibragem (403) e (406) através dos furos (14) e (15)respectivamente dos mancais (20) e (21) do corpo (22) daválvula fazendo com que os diâmetros calibrados (404)montem nos furos calibrados (402) do (s) mancai(is) (401)do calibrador geométrico mecânico com a devida pressão,observando-se ainda o paralelismo (409) obtido entre a faceda base (400) do calibrador geométrico mecânico e a face doflange padrão do corpo (22) da válvula industrial tri-excêntrica, pois, com o calibrador geométrico mecânicodevidamente posicionado e a superfície de assentamento /vedação (17), do corpo (22) da válvula, corretamenteusinada, somente poderá ocorrer giro da base (400) docalibrador geométrico mecânico, no sentido de abertura daválvula, pois, no sentido de fechamento da válvula, existeo travamento natural entre os perfis cônicos da superfíciede assentamento / vedação (17) do corpo (22) da válvula e ocontorno externo no formato geométrico de um tronco de coneda base (400) do calibrador geométrico mecânico.
11. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRAGEM", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que com relação ao método deaferição dimensional com a utilização de equipamento"Renishaw"® ou equipamento similar (500), em máquinasoperatrizes "CNC" de fuso horizontal ou vertical e emcentros de usinagem com três, quatro e cinco eixos, de fusohorizontal ou fuso vertical, tal método consistebasicamente em fazer com que as pontas de toque (501) dodito equipamento "Renishaw"® ou equipamento similar (500)toquem a peça corpo (22) em algumas coordenadas previamentecalculadas que geram os pontos de referência dimensional(de toque) na própria superfície de assentamento / vedação(17), fazendo-se então, a comparação entre as coordenadaspreviamente calculadas e a leitura das possíveis diferençasdimensionais encontradas nas coordenadas exibidas nomonitor da máquina operatriz CNC; tal medição das dimensõesda superfície de assentamento / vedação (17) executada nométodo de obtenção de superfície de assentamento / vedação(17) em centro de usinagem de fuso horizontal; a partir dascoordenadas definidas, no projeto do dispositivo (510),(511) e a componente (512), pode-se através de cálculostrigonométricos ou com auxílio de programas "Cad" chegar àscoordenadas (513) e (514), as quais dão origem ao pontogeométrico a ser tocado na superfície de assentamento /vedação (17), tal ponto geométrico, por sua vez, e relativoao lado dimensional (3) da referida geometria da superfíciede assentamento / vedação (17), do corpo (22); na seqüêncialógica calculam-se os demais pontos que se fizeremnecessários; o ponto de toque/aferição buscado nascoordenadas (515) e (516) relativas ao lado dimensional (4)da citada geometria superfície de assentamento / vedação(17), ainda dando seqüência, o ponto de toque nascoordenadas (517) e (518) com o auxílio da componente(519), relativas ao lado dimensional (5); a componente(519) poderá ser positiva, ou negativa, conforme o sentidodo movimento do eixo da máquina operatriz, observando-seainda que quanto mais pontos forem tocados na superfície deassentamento / vedação (17), maior será a precisão daaferição dimensional.
12. "MÉTODOS DE OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIE DEASSENTAMENTO / VEDAÇÃO E RESPECTIVOS DISPOSITIVOS MECÂNICOSDE FIXAÇÃO E CALIBRA6EM", caracterizado por compreenderdispositivos mecânicos de fixação indexada que possibilitama obtenção da superfície de assentamento / vedação (17) deuma ampla gama de bitolas de corpos (22), de válvulaindustrial tri-excêntrica.
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