PT2047949E - Rectificadora de superfície para esfera de válvula de esfera - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "RECTIFICADORA DE SUPERFÍCIE PARA ESFERA DE VÁLVULA DE ESFERA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo Técnico A presente invenção refere-se a esferas de válvulas de esfera e, mais particularmente, a uma máquina para rectificar uma superfície esférica de uma esfera de uma válvula de esfera. 2. Descrição de Técnica Relacionada

Uma esfera de uma válvula de esfera é uma estrutura esférica tendo um canal de fluxo central e um processo de rectificação é, tipicamente, aplicado a uma superfície da estrutura esférica para dotar a mesma de um alisamento de superfície necessário. Sabe-se que este processo de rectificação pode ser executado com uma lixadora de cinta posicionando uma esfera num eixo de rotação que roda a esfera e rectificando uma superfície esférica de esfera com uma lixadora de cinta funcionando a velocidade elevada. Contudo, quando implementada para tratar a superfície esférica de esfera, a lixadora de cinta convencional, tendo uma superfície de rectificação fisicamente plana, é incapaz de assegurar uma esfericidade de esfera. Além disso, durante o processo de rectificação, o deslocamento relativo entre a cinta lixadora e a esfera tende a formar traços 1 de rectificaçao desordenados na superfície de esfera.

Além disso, quando o processo de rectificaçao acima mencionado é submetido a operação manual por profissionais, a poeira de rectificação gerada durante o processo de rectificação pode afectar de modo adverso o ambiente e a saúde dos operadores. Além disso, na ausência de um modo fiável de assegurar a esfericidade da estrutura esférica de esfera, a precisão da esfericidade está limitada a 20 pm, tendo como resultado uma limitação na perfeição qualitativa das esferas rectifiçadas. O documento US 2005-0155225 divulga uma rectificadora de superfície de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO O objetivo principal da presente invenção é remediar os problemas de esfericidade imperfeita e traços de rectificação desordenados na superfície de esfera que são provocados ao rectificar a esfera com uma lixadora da técnica anterior.

Para alcançar este objetivo, a rectificadora de superfície divulgada para uma esfera de uma válvula de esfera compreende as características técnicas da reivindicação 1. O dispositivo de posicionamento de esfera no eixo X acciona a esfera para efectuar uma rotação em torno do eixo X enquanto o dispositivo de rectificação no eixo Z acciona o conjunto de rectificação para efectuar uma rotação em torno do eixo Z. Consequentemente, uma cooperação das rotações mutuamente 2 perpendiculares assegura uma esfericidade da superfície esférica de esfera e apresenta linhas de rectificação finas, regulares e ordenadas na superfície de esfera. 0 dispositivo de posicionamento de esfera da presente invenção compreende um veio de posicionamento de esfera para receber uma esfera montada neste. 0 veio de posicionamento de esfera inclui um casquilho interior tendo uma forma cónica montado dentro de um casguilho exterior, de modo a controlar um ângulo, que se expande para fora do casquilho exterior e ali reter esferas com tamanhos diferentes. 0 conjunto de rectificação da presente invenção pode ser instalado com ferramentas de rectificação tendo superfícies de rectificação de tamanhos diferentes de modo a satisfazer uma necessidade de rectificação de superfície para esferas de tamanhos diferentes. A rectificadora da presente invenção é um aparelho totalmente automático que elimina uma necessidade de operação de rectificação manual, de modo a que possam ser produzidas esferas tendo uma esfericidade de, pelo menos, 5 pm sem uma necessidade de operação manual por profissionais. Ao mesmo tempo que a rectificadora divulgada contribui para garantir de modo fiável uma precisão de rectificação, elimina igualmente a poeira de rectificação que afecta o ambiente e a saúde humana aplicando um líquido de rectificação durante o processo de rectificação. 3

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção, assim como um modo preferido de utilização, objetivos adicionais e suas vantagens, serão melhor compreendidas com referência à descrição pormenorizada seguinte de uma forma de realização ilustrativa, quando lida em combinação com os desenhos anexos, onde: A Fig. 1 é uma vista lateral de uma rect if icadora da presente invenção; A Fig. 2 é uma vista explodida de um veio de posicionamento de esfera da rectificadora da presente invenção; A Fig. 3 é uma vista de montagem do veio de posicionamento de esfera da rectificadora da presente invenção; A Fig.4 é uma vista explodida de um conjunto de rectificação da rectificadora da presente invenção; A Fig. 5 é uma vista de montagem do conjunto de rectificação da rectificadora da presente invenção; e A Fig. 6 é um desenho de aplicação mostrando a rectificadora da presente invenção a rectificar uma esfera.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Embora seja aqui proporcionada uma forma de realizaçao preferida para ilustrar o conceito da presente invenção como 4 descrito acima, deve compreender-se que os componentes nestes desenhos são feitos para melhor explicação e não precisam de ser feitos à escala.

Na Fig. 1, uma rectif icadora para esferas de válvulas de esfera da presente invenção compreende um dispositivo 10 de rectificação montado ao longo de um eixo vertical (um eixo Z) da rectificadora e um dispositivo 30 de posicionamento de esfera montado ao longo de um eixo horizontal (um eixo X) da rectificadora. O dispositivo 30 de posicionamento de esfera serve para posicionar e rodar uma esfera 31 (como mostrado na Fig. 3). 0 dispositivo 10 de rectificação, rectifica uma superfície de esfera 31 com um conjunto 20 de rectificação que roda a uma velocidade elevada. O dispositivo 30 de posicionamento de esfera está assente numa plataforma 40 que é passível de ajuste fino de modo a ser ajustada para fazer alinhar um centro de esfera 31 com um eixo do conjunto 20 de rectificação.

Referindo as Figs. 1, 2 e 3, o dispositivo 30 de posicionamento de esfera compreende uma fonte 32 de energia e um veio 33 de posicionamento de esfera, em que o veio 33 de posicionamento de esfera é rodado pela fonte 32 de energia. O veio 33 de posicionamento inclui um casquilho 34 exterior e um casquilho 35 interior. O casquilho 34 exterior contém uma parte 341 de fixação e uma parte 342 de maxila que são formadas coaxialmente como uma peça integrada. A parte 341 de fixação é um veio cónico para atravessar e ser instalado num eixo 321 de accionamento da fonte 32 de energia. A parte 342 de maxila é um tubo oco que inclui uma pluralidade de fendas 343 proporcionadas numa sua parede periférica, de modo a formar maxilas 344 que podem ser apertadas na direcção de um eixo do casquilho 34 5 exterior. A parte 342 de maxila tem ainda uma abertura 345 formada numa extremidade oposta a uma extremidade onde a parte 341 da fixação está fixa. 0 casquilho 35 interior compreende uma parte 351 de fixação, um veio 352 cónico e uma parte 353 mandada que são formados coaxialmente como uma peça integral. 0 casquilho 35 interior penetra no casquilho 34 exterior através da abertura 345. A parte 351 de fixação é fixa dentro do casquilho 34 exterior por meio de uma combinação de uma haste roscada e um orifício roscado. 0 veio 352 cónico é posicionado dentro da parte 342 de maxila e expande as maxilas 344 para fora para um veio 352 cónico de extensão predeterminado devido à sua forma cónica. A parte 353 mandada permite que uma ferramenta ou uma mão exerçam uma força sobre aquela de modo a accionar o casquilho 35 interior para rodar e, em seguida, fazer o veio roscado enroscar e ser montado no orifício roscado.

Como se pode ver na Fig. 6, após um canal 311 de fluxo axial de esfera 31 ser montado em torno de um exterior do casquilho 34 exterior, o casquilho 35 interior pode ser colocado dentro do casquilho 34 exterior para expandir a parte 342 de maxila para se ajustar a uma parede interior do canal 311 de fluxo axial, de modo a que a esfera 31 possa ser retida no veio 33 de posicionamento de esfera e seja rodada pela fonte 32 de energia do veio 33 de posicionamento de esfera.

De acordo com as Figs. 1, 4 e 5, o dispositivo 10 de rectificação compreende uma fonte 11 de energia e o conjunto 20 de rectificação, em que o conjunto 20 de rectificação é rodado pela fonte 11 de energia. O conjunto 20 de rectificação compreende um suporte 21 de ferramenta de rectificação para carregar ferramentas de rectificação. O suporte 21 de ferramenta 6 de rectificação é dotado interiormente de uma pluralidade de recessos 211 dispostos perifericamente e espaçadores 212 instalados entre cada dois dos referidos recessos 211 adjacentes. Uma pluralidade das referidas ferramentas 22 de rectificação, cada uma tendo uma parte 221 de posicionamento não-cilindrica e uma superfície côncava 222 de rectificação formada numa extremidade da ferramenta 22 de rectificação. A parte 221 de posicionamento é instalada dentro do recesso 211 e retida entre os espaçadores 212 . As superfícies 222 de rectificação das ferramentas 22 de rectificação definem conjuntamente uma superfície de rectificação côncava. Um bloco 2 4 de posicionamento cónico é instalado num centro do suporte 21 da ferramenta de rectificação e ligado a um eixo de accionamento (não mostrado) da fonte 11 de energia do dispositivo 10 de rectificação para pressionar as ferramentas 22 de rectificação e posicionar as mesmas no recesso 211. O bloco 24 de posicionamento pode ser fixo ao suporte 21 da ferramenta de rectificação ou ligado ao eixo de accionamento da fonte 11 de energia por qualquer meio convencional.

Na Fig. 6, a parte de rectificação côncava acomoda uma parte da superfície esférica de esfera 31 que está posicionada sobre o veio 33 de posicionamento de esfera, de modo que as superfícies 222 de rectificação das ferramentas 22 de rectificação contactam a superfície esférica de esfera 31. Em seguida, quando o veio 33 de posicionamento de esfera acciona a esfera 31 para rodar e o conjunto 20 de rectificação roda igualmente, a superfície de esfera 31 recebe uma rectificação em toda a sua superfície esférica. O dispositivo 30 de posicionamento de esfera no eixo X acciona a esfera 31 para rodar em torno do eixo X enquanto o 7 dispositivo 10 de rectificação no eixo Z acciona o conjunto 20 de rectificação para rodar em torno do eixo Z. Consequentemente, um efeito combinado das rotações pode garantir uma esfericidade da superfície esférica de esfera 31 e apresentar linhas de rectificação finas, regulares e ordenadas sobre a superfície de esfera 31. O dispositivo 30 de posicionamento de esfera da presente invenção utiliza a forma cónica do veio 352 de posicionamento de esfera para controlar a extensão de expansão da parte 342 de maxila de modo a fixar esferas de tamanhos diferentes no veio 33 de posicionamento de esfera. Além disso, as ferramentas 22 de rectificação podem ser pré-formadas de tal modo que possam ser proporcionadas superfícies de rectificação de vários raios e área, de modo a que um utilizador possa montar as ferramentas 22 de rectificação de acordo com as suas necessidades de rectificação.

Embora a forma de realização particular da invenção seja descrita em pormenor com objectivos de ilustração, o âmbito da invenção é definido nas reivindicações anexas.

Lisboa, 29 de Maio de 2012

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Rectificadora de superfície, que serve para rectificar uma esfera (31) de uma válvula de esfera e compreende um eixo horizontal e um eixo vertical, compreendendo um dispositivo (30) de posicionamento de esfera, montado ao longo do eixo horizontal da rectificadora para posicionar e rodar a esfera (31); e um conjunto (20) de rectificação, montado ao longo do eixo vertical da rectificadora, em que o referido conjunto de rectificação é rodado por uma fonte (11) de energia de modo a utilizar as superfícies (222) de rectificação para rectificar uma superfície esférica de esfera (31), em que o dispositivo (30) de posicionamento de esfera compreende uma fonte (32) de energia e um veio (33) de posicionamento de esfera, em que a fonte (32) de energia roda o veio (33) de posicionamento de esfera e a esfera (31) é montada em torno de um exterior do veio (33) de posicionamento de esfera num canal (311) de fluxo axial de esfera (31), e em que o veio (33) de posicionamento de esfera compreende um casquilho (34) exterior e um casquilho (35) interior, caracterizado por o casquilho (34) exterior estar fixo a um veio (321) de accionamento da fonte (32) de energia e ter uma parte (342) de maxila que aperta na direcção de um eixo do casquilho (34) exterior enquanto a esfera (31) está montada, em utilização, em torno de um exterior da 1 parte (342) de maxila no canal (311) de fluxo axial de esfera (31) e o casquilho (35) interior ter um veio (352) cónico instalado na parte (342) de maxila de modo a expandir para fora a parte (342) de maxila de modo a ajustar-se ao canal (311) de fluxo axial, tendo o conjunto (20) de rectificação uma pluralidade de ferramentas (22) de rectificação dispostas num padrão circular, em que cada referida ferramenta (22) de rectificação tem uma superfície (222) de rectificação côncava e todas as superfícies de rectificação definem em conjunto um espaço de rectificação côncavo semi-esférico.
2. 2. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 1, em que o casquilho (35) exterior compreende ainda uma parte (351) de fixação liqada a uma extremidade da parte (342) de maxila para ligar à fonte (32) de energia.
3. 3. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 2, em que a parte (342) de maxila é um tubo oco que inclui uma pluralidade de fendas (343) proporcionadas numa sua parede periférica de modo a formar maxilas (344) que se podem apertar na direcção do eixo do casquilho (34) exterior e têm uma abertura (345) formada numa extremidade oposta à extremidade onde a parte (341) de fixação é fixa.
4. 4. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 1, em que o casquilho (35) interior compreende ainda uma parte (351) de fixação ligada a uma extremidade do eixo para ser fixa dentro do casquilho (34) exterior. 2
5. 5. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 4, em que o casquilho (35) interior e o casquilho (34) exterior são mutuamente combinados por meio de uma haste roscada e de um orifício roscado.
6. 6. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 5, em que o casquilho (35) interior compreende ainda uma parte (351) de fixação liqada a outra extremidade do eixo.
7. 7. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 1, em que o dispositivo (30) de posicionamento de esfera é instalado numa plataforma (40) passível de ajuste fino.
8. 8. Rectificadora de superfície como reivindicado na Reivindicação 1, em que o conjunto (20) de rectificação compreende um suporte (21) de ferramenta de rectificação que é dotado interiormente de uma pluralidade de recessos (211) dispostos perifericamente e espaçadores (212) instalados entre cada dois dos referidos recessos (211) adjacentes, de modo a que, após as ferramentas (22) de rectificação estarem instaladas nos recessos (211), um bloco (24) de posicionamento seja instalado num centro do suporte (21) da ferramenta de rectificação para posicionar por meio de pressão as ferramentas (22) de rectificação no recesso (211). Lisboa, 29 de Maio de 2012 3