PT2333397E - Lubrificador automático - Google Patents

Description

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Descrição "Lubrificador automático"

Campo da invenção A presente invenção descreve um lubrificador automático. Em concreto, este dispositivo tem a finalidade de libertar periodicamente uma quantidade de fluido lubrificante, de acordo com o periodo de funcionamento ajustado no equipamento compreendido entre 2 semanas a 52 semanas, com incrementos semanais. 0 dispositivo permite também a reprogramação da periodicidade previamente programada. Outra mais-valia do lubrificador automático apresentado é a garantia de que o fluido lubrificante não fica submetido a pressão elevada quando o sistema está em espera, mantendo assim as caracteristicas do fluido inalteradas.

Antecedentes da invenção 0 desenvolvimento deste lubrificador automático está relacionada com a necessidade de desenvolver um dispositivo que colmate as desvantagens funcionais descritas no texto que se segue, de equipamentos deste género existentes no mercado, como apresentado no documento EP 1213529. A maioria dos lubrificadores existentes no mercado é composta por materiais plásticos não compatíveis entre eles e agregados com componentes metálicos, dificultando assim o processo de reciclagem dos mesmos.

No lubrificador automático apresentado, os componentes mecânicos com excepção dos dispositivos eléctricos e alguns parafusos, são fabricados com materiais plásticos, compatíveis entre eles e não contamináveis pelo fluido 2 lubrificante desde que a percentagem do fluido seja reduzida, o que permite o processo de reciclagem dos plásticos. Estes podem ser misturados e moidos em simultâneo, permitindo o processo de reciclagem dos plásticos. Todos os componentes electrónicos e as pilhas terão também o processo de reciclagem apropriado.

Quando o fluido lubrificante é composto por massa consistente, é necessário garantir que o êmbolo não coloque o circuito de lubrificação sobre elevada pressão, de modo a que este acto não deteriore as caracteristicas da massa, como por exemplo: a separação entre óleo que constitui cerca de 90% do seu conteúdo, e o material absorvente nela contido, tal como litio e bentonita sódica. Para atenuar este efeito contemplamos a inversão do sentido de rotação do motor eléctrico, a fim de aliviar a elevada pressão exercida na massa após uma injecção, por acção da retracção do êmbolo. Os lubrificadores actuais limitam-se a injectar o fluido lubrificante sem retrair o êmbolo, podendo assim o fluido ficar sobre elevada pressão durante um periodo de tempo alargado. A frequência com que se injecta uma dada quantidade de fluido lubrificante é variável no tempo e depende das caracteristicas do mecanismo a lubrificar. Considerando a distribuição do conteúdo do reservatório do lubrificador, doseado em quantidades que cumpram as necessidades de lubrificação do mecanismo, é possível que o periodo ideal de funcionamento não coincida com uma unidade de tempo conhecida. Assim sendo, este lubrificador contempla a possibilidade de ajustar o periodo de funcionamento em incrementos semanais, com vista a melhorar a frequência de doseamento de fluido lubrificante para um dado mecanismo. De um modo geral, os lubrificadores actuais contemplam períodos programáveis mensais. 3

Para além do ajuste do período de funcionamento do dispositivo, é possível reprogramar o mesmo caso este não se encontre devidamente adaptado às necessidades do mecanismo a lubrificar. Os lubrificadores automáticos electromecânicos actuais não permitem a funcionalidade referida. A maioria dos lubrificadores electromecânicos actuais utiliza baterias exclusivas, com formatos específicos, para colocar o equipamento em funcionamento, o que obriga o utilizador a adquirir baterias no fabricante do produto. 0 lubrificador desenvolvido utiliza duas pilhas de lítio do tipo AA de 1,5 Volt cada, sendo assim facilitada a troca das mesmas, desde que as pilhas de substituição apresentem características equivalentes que as originais.

Breve Descrição das Figuras 0 funcionamento e as vantagens desta invenção tornar-se-ão mais claras na descrição detalhada que se segue. Para ajudar na compreensão do funcionamento do sistema, a descrição referencia detalhes ilustrados nas figuras: FIG.l - Corte em secção vertical da presente invenção; FIG.2 - Vista da interface com o utilizador da presente invenção; FIG.3 - Vista em planta do perfil das guias de alinhamento, do sistema telescópico e do êmbolo da presente invenção.

Descrição detalhada da invenção

Na Figura 1 é possível identificar os vários sistemas mecânicos, electrónicos 24 e eléctrico e os componentes do lubrificador automático 24. Partindo da posição inicial OFF, quando o programador rotativo 26, representado na 4

Figura 2, é sujeito a rotação, o interruptor geral interno 1 é pressionado por acção de uma entrada em rampa, ao mesmo tempo que o potenciómetro 25 é também accionado simultaneamente. Continuando o movimento rotacional do programador rotativo 26, desde o ponto em que o interruptor 1 é pressionado, poder-se-á rodar o selector de programação 26 até um máximo de cerca de 300°, sendo o valor de tensão de saida proporcional ao cursor seleccionado. Em torno do selector 26 existe uma escala graduada com a indicação dos vários modos de operação e do periodo de funcionamento programável. Dos modos de operação possíveis, podemos identificar: o modo OFF, onde o lubrificador fica totalmente inactivo e desconectado electricamente das pilhas 32; o modo RESET (R) , onde após 5 segundos nesta posição o sistema reinicia o tempo decorrido, bem como o número de doseamentos efectuados; e um modo P, onde o lubrificador doseia constantemente até à ocorrência de um alarme ou a inactivação desta funcionalidade. A escala de selecção do período está graduada para permitir a programação de períodos compreendidos entre 2 semanas a 52 semanas, com incrementos semanais. A informação do potenciómetro 25 é comunicada para o microcontrolador 28, o qual processa a leitura analógica para uma vertente digital. O microcontrolador 28 é o componente que efectua todos os cálculos relativos à distribuição do volume de fluído lubrificante pelo período temporal programado, sendo possível alterar esse período durante o ciclo de funcionamento e recalcular a frequência de doseamento considerando a quantidade de fluido lubrificante existente no reservatório. Este dispositivo monitoriza também o valor da tensão eléctrica das pilhas 32, no sentido de poder indicar quando estas se encontram com baixa capacidade. A pressão de saída do fluido lubrificante é também 5 monitorizada, tendo como base a corrente absorvida pelo motor eléctrico 2.

Em função dos vários parâmetros referidos, o microcontrolador 28 acciona o motor eléctrico 2 periodicamente, no sentido de dosear o fluido lubrificante ao longo do periodo programado. Atendendo ainda às variáveis mencionadas e recorrendo ao cálculo do microcontrolador 28, é possivel gerar indicadores de alarme referentes a anomalias de funcionamento, tais como: capacidade nas pilhas 32 abaixo dos 2,4V, fluido lubrificante esgotado e pressão de injecção de 10 bar. Os sinais de alarme são representados pelos leds 29 e 30.

Por intermédio do dispositivo 27 e do microcontrolador 28 o motor funciona nos dois sentidos de rotação praticáveis, isto porque de cada vez que o motor faz avançar o êmbolo 10, após terminar esta acção, o sistema efectua uma inversão de sentido de rotação para retrair ligeiramente o êmbolo 10, de forma a evitar que o fluido lubrificante fique sobre elevada pressão. Para aferir o avanço linear do êmbolo 10, o que se traduz basicamente na quantidade de fluido lubrificante expelido, existe um sensor óptico 31 que verifica o número de incrementos de rotação da última engrenagem 7, por intermédio das ranhuras existentes no veio de contagem 22, o qual está solidariamente acoplado com a dita engrenagem. A transmissão de movimento para a última engrenagem 7 é levada a cabo por uma sequência de rodas dentadas engrenadas 3, 4, 5, 6, 18, 19, 20 e 21, que transmitem o movimento rotacional do motor para a última engrenagem 7, tendo estas as caracteristicas apropriadas para alcançar o binário final desejado. Na última engrenagem 7 existe um orificio de forma quadrada 8, onde 6 encaixa um veio com a mesma forma pertencente ao veio roscado telescópico.

Todos os componentes acima referidos estão alojados numa estrutura de suporte 23, a qual possui na sua base várias ranhuras, que não permitem rotação entre a estrutura 23 do reservatório do fluido lubrificante 12. A utilização de múltiplas ranhuras em 23 prende-se com o facto de o veio quadrado do veio roscado telescópico encaixar no orifício quadrado 8, o que significa que estes só encaixam em passos de 90° em 90°, daí que o sistema com múltiplas ranhuras seja necessário para que em qualquer posição do orifício quadrado 8, exista sempre a possibilidade de bloquear o movimento rotacional entre 23 e 12. Para acoplar a estrutura de suporte 23 ao reservatório 12, existe uma cápsula 9 envolvendo a estrutura exterior 23, que por acção de enroscamento sobre uma rosca exterior 15 situada no topo do reservatório 12, efectua o acoplamento mecânico entre os dois componentes.

Sabendo que o motor eléctrico 2 funciona periodicamente controlado pelo microcontrolador 28, e tendo em conta que a transmissão de movimento desde o motor 2 até à última engrenagem 7 é assegurada pelas rodas dentadas intermédias 3, 4, 5, 6, 18, 19, 20 e 21, significa que no orifício quadrado 8 teremos um movimento rotacional transmitido para o veio roscado telescópico. O veio roscado extensível é constituído por vários cilindros ocos com rosca interior e exterior, com a excepção do primeiro 17, em que o cilindro é maciço com rosca exterior e o último 13, que contém apenas rosca interior. O último cilindro 13 está acoplado ao êmbolo 10, 7 o qual contém um sistema anti-rotativo por intermédio de guias de alinhamento 33. As guias de alinhamento 33, representadas na Figura 3, são saliências de forma arredondada colocadas ao longo do interior do reservatório 12, em que as mesmas coincidem com as reentrâncias existentes no êmbolo. Desta forma o êmbolo desloca-se ao longo do reservatório 12 orientado pelas guias de alinhamento 33.

Inicialmente todos os cilindros 13, 14, 16 e 17 estão recolhidos, e o êmbolo 10 está na posição superior. O movimento rotacional é transmitido ao primeiro cilindro 17 do veio roscado telescópico. Quando o primeiro cilindro inicia o movimento, dado que os restantes cilindros 13, 14, 16 estão na posição inicial e o último cilindro 13 está ligado ao êmbolo 10 que não roda, significa que o primeiro cilindro 17 começará a desenroscar no interior do segundo cilindro 16 até atingir um batente de fim de curso caracterizado por uma descontinuidade de rosca. Neste momento, o primeiro e o segundo cilindros (17 e 16) passam a estar solidariamente ligados, ou seja, rodam em conjunto e começam a desenroscar no interior do terceiro cilindro 14. Este funcionamento é repetido entre todos os cilindros roscados até o êmbolo 10 alcançar o seu máximo deslocamento. Durante o processo de desenroscamento dos vários cilindros 13, 14, 16 e 17, o êmbolo 10 vai-se deslocando proporcionalmente ao passo de rosca dos mesmos e à velocidade do motor eléctrico dividida da razão de transmissão da caixa redutora. O veio roscado telescópico, as guias de alinhamento 33 e o êmbolo 10 estão colocados no interior do reservatório 12, sendo que o êmbolo 10 juntamente com a estrutura do reservatório 12 formam um depósito 34 para alojar o fluido lubrificante. Por acção de compressão do êmbolo 10 sobre o fluido lubrificante, este escapa-se pelo orifício e entra em circulação pelos canais de lubrificação.

No que foi até agora descrito, referiu-se o veio telescópico extensível constituído por 4 cilindros roscados. No entanto, o número de cilindros aplicados no veio roscado telescópico pode variar em função do avanço linear requerido pelo êmbolo, no sentido de poder esgotar completamente todo o fluido lubrificante. Esta versatilidade pode igualmente ser atingida a caixas redutoras para atingir a razão de transmissão pretendida. O volume do reservatório também é variável em função da quantidade de fluido lubrificante que se pretende dosear.

Lisboa, 11 de Junho de 2013

Claims (3)

1 Reivindicações 1. Lubrificador automático com êmbolo (10) e veio roscado telescópico compreendendo vários cilindros roscados no qual: a. Um primeiro cilindro (17) maciço e com rosca exterior, e que está conectado a um motor eléctrico (2) ; b. Um ou mais cilindros intermédios (14, 16) são ocos e com roscas internas e externas; c. Um último cilindro (13) oco, que contém apenas rosca interior, e que está acoplado ao êmbolo (10); o êmbolo (10) compreende um sistema anti-rotativo de guias de alinhamento (33) com dimensões tais que convertem um movimento rotacional num movimento linear do curso do êmbolo; 0 lubrificador automático compreende também um microcontrolador programado para retracção do êmbolo (10), após cada doseamento de fluido lubrificante, através da inversão do sentido de rotação do motor eléctrico (2), a fim de aliviar a elevada pressão do fluido lubrificante.

2. O lubrificador automático de acordo com a reivindicação 1 compreende um selector rotativo para programar o período de doseamento, mas também o modo de funcionamento pretendido.

3. O lubrificador automático de acordo com a reivindicação anterior em que o selector rotativo programa períodos de doseamento semanais. 2 4. 0 lubrificador automático de acordo com a reivindicação 1 em que o microcontrolador é programado para permitir a reprogramação do periodo de funcionamento e a consequente redistribuição temporal da restante quantidade de fluido lubrificante. 5. 0 lubrificador automático de acordo com a reivindicação 1 compreende um sistema mecânico com motor e uma caixa redutora independente, e engrenagens acopladas de forma a conferir um torque especifico para o êmbolo causando uma pressão mais ou menos elevada na saida do fluido lubrificante, dependendo das especificações das engrenagens. 6. 0 lubrificador automático de acordo com a reivindicação 1 em que o sistema anti-rotativo de guias de alinhamento (33) , compreende guias de forma arredondada, colocadas ao longo do interior do reservatório de fluido lubrificante, sendo que o êmbolo terá reentrâncias dispostas na mesma direcção, de forma a se encaixar no interior dos reservatórios e deslocar-se linearmente conduzido pelas ditas guias de alinhamento. Lisboa, 11 de Junho de 2013