Trata a presente solicitação de Patente de Invenção de uma nova "MÁQUINA PANTOGRÁFICA COPIADORA PARA LIXAMENTO, REBARBAÇÃO E POLIMENTO DE PEÇAS FUNDIDAS, FORJADAS E CONGÉNERES", especialmente de uma máquina a ser aplicada em qualquer indústria que produza peças com rebarbas, como, por exemplo, ferro fundido ou terceiros responsáveis por lixar, rebarbar o material que sobra na emenda do molde, cujo destaque é a simplicidade construtiva, uma vez que utiliza uma combinação eletromecânica em que uma fita abrasiva gira, em um par de mancais estáticos longitudinalmente, no eixo da área da peça a ser trabalhada localizada em uma mesa pantográfica solidária a um modelo espelho de dita peça, que copia o contorno desta, de forma a permanecer sempre em contato com a fita abrasiva mesmo no caso de contornos irregulares.

O processo de fundição é conhecido de longa data e seu desenvolvimento tecnológico é contínuo, desse modo acompanhando as modernas técnicas de siderurgia. Tecnicamente, o processo de fundição se refere a um conjunto de atividades necessárias para dar forma aos materiais por meio da sua fusão, liquefação e vazamento para moldes específicos ao modelo da peça a ser obtida e posterior solidificação. No entanto, após a retirada do molde a peça apresenta rebarbas decorrentes do vazamento através dos canais de respiro, alimentação e dreno, além da marca da emenda das caixas de macho. Assim é necessária a retirada de dito material por meio de um processo denominado de rebarbação que no atual estado da técnica é realizado manualmente com o auxílio de esmeris ou lixadeiras, que deve ser seguida pela etapa de limpeza/ acabamento através de escovas de aço manuais ou rotativas. Só então a peça é enviada para a usinagem onde as dimensões requeridas são rigorosamente obtidas. A rebarbação em outros tipos de materiais, praticamente se dá de forma semelhante à acima descrita.

No atual estado da técnica são conhecidos alguns documentos que versam sobre soluções para se fazer a rebarbação de peças fundidas como o PI 0202039-4 "Processo para Obtenção de Tirefão Fundido e Produto Obtido". Que se fundamenta em um processo de moldagem efetuado através de shell moulding ou areia verde, em que entre as várias etapas, após esse processo é efetuada a desmoldagem vai para o acabamento onde é feito o jateamento e rebarbação para retirada das sobras de areia e micropartículas impregnadas.

Já o PI 9202741-5 "Processo e Aparelho para Esmerilhar Rodas de Transporte Ferroviário de Aço Fundido". Compreende um conjunto de sustentação de roda de transporte ferroviário que inclui um conjunto de cilindro para alojar e reter a roda de transporte ferroviário e girar a roda de transporte ferroviário em volta de seu eixo geométrico central. É também apresentado um conjunto de esmerilhamento que inclui um motor ligado de modo operante a uma roda de esmeril.

No documento acima é realizada a rebarbação por meio de esmerilhamento automático limitado somente a formatação circular, ou seja, a roda do veículo ferroviário.

Ciente do estado da técnica, suas lacunas e limitantes, o inventor, pessoa afeita a matéria em tela, após estudos e pesquisas criou a "MÁQUINA PANTOGRÁFICA COPIADORA PARA LIXAMENTO, REBARBAÇÃO E POLIMENTO DE PEÇAS FUNDIDAS, FORJADAS E CONGÉNERES" em questão, passível de realizar a retirada do excesso de material característicos de peças em ferro fundido ou peças com sobra de material, perfazendo o lixamento, a rebarbação e o acabamento seja qual for o contorno da peça a ser trabalhada, graças a combinação de um cabeçote copiador dotado de mola que trabalha em sincronia com um gabarito de perímetro idêntico ao da peça propriamente dita, que ao girar transfere o movimento para a mesa copiadora onde está posicionada a peça e respectiva área com o excesso de material, sempre em contato com o elemento abrasivo do cabeçote de lixamento. A concentricidade entre a área supracitada e o elemento abrasivo é garantida pela mesa copiadora X - Y quando do deslocamento no eixo "Y", ficando o movimento no eixo "X" escravo do copiador. Por outro lado, o pressionamento da peça em relação ao elemento abrasivo, bem como os procedimentos de aproximação ou afastamento, fica a cargo da mesa de sustentação do cabeçote de lixamento com movimentação horizontal, viabilizada por um cilindro pneumático. Por fim, a peça a ser trabalhada é apoiada em uma espera na mesa X - Y sendo mantida estática por meio de um cilindro pneumático de rápida atuação, ancorado em braço paralelo a dita mesa.

Resumidamente, a máquina inventada apresenta como principais vantagens os itens abaixo relacionados:

> Automatização do lixamento, rebarbação e polimento; > Alta produtividade;

> Padronização das medidas das peças;

> Eliminação dos riscos inerentes a rebarbação manual uma vez que o operador não segura a peça diretamente;

> Reduz a quantidade de peças refugadas por erro humano;

> Possibilidade de regulagem ou ajuste da máquina para qualquer conformação perimetral de peça;

> Equipamento robusto e compacto o que o torna de fácil instalação, pois não exige fundação especial, apenas o nivelamento do solo;

> Fácil manuseio - sistema operacional simplificado o que não exige mão de obra qualificada;

> Baixo custo de aquisição, operacional e de manutenção;

> Padronização da qualidade;

> Baixo consumo de energia;

> Aplicável a peças de qualquer material.

A seguir, explica-se a invenção com referência aos desenhos anexos, nos quais estão representadas de forma ilustrativa e não limitativa:

Fig. 1 : Vista em perspectiva da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 2: Vista em perspectiva invertida da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 3 Vista frontal da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 4 Vista em corte da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 5: Vista superior da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 6: Detalhe em perspectiva do cabeçote copiador da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres;

Fig. 7: Vista em perspectiva da máquina pantográfica copiadora para lixamento, rebarbação e polimento de peças fundidas, forjadas e congéneres, mostrando uso.

A "MÁQUINA PANTOGRÁFICA COPIADORA PARA LIXAMENTO, REBARBAÇÃO E POLIMENTO DE PEÇAS FUNDIDAS, FORJADAS E CONGÉNERES", objeto desta solicitação de patente de Invenção, consiste essencialmente de uma máquina (1) para fazer o lixamento, rebarbação e polimento do excesso de material característico de peças (P) em ferro fundido ou material congénere, em que um cabeçote (2) copiador dotado de gabarito (3), com o mesmo perímetro da peça (P) supracitada, que ao girar toca um rolamento (4) que transfere esse movimento para mesa copiadora (5) que no eixo "X" mantém contato adequado da área (6) a ser trabalhada com o elemento abrasivo (7) do cabeçote de lixamento (8), ao passo que no eixo "Y" obedece ao movimento da mesa vertical (9), desse modo garantindo a concentricidade do elemento abrasivo (7) com dita área (6).

Mais particularmente, a máquina (1) inventada é compacta e robusta sendo dotada de uma estrutura (E) adequada para receber em sua porção frontal um cabeçote (2) copiador, o qual recebe força motriz de um motorredutor (10) cujo eixo (11) comporta em uma extremidade um gabarito (3) de perímetro idêntico ao da peça (P) a ser trabalhada, por sua vez posicionada em uma espera (12) e molas (M) solidária a outra extremidade do referido eixo (11), dessa maneira trasladando o movimento do gabarito (3) para um rolamento (4) e daí para a mesa copiadora (5) mais especificamente nas guias ou braços lineares (13) no eixo "X", mantendo a área (6) com excesso de material sempre em contato com o elemento abrasivo (7) do cabeçote de lixamento (8), já que todo movimento favorável ao afastamento da peça (P) é compensado por movimento contrário gerado pelas molas (14) de retorno, ficando à mesa copiadora (5) e consequentemente a peça (P) a mercê do vai e vem proveniente do gabarito (3). Por outro lado, a mesa copiadora (5) é sustentada por chapas (15) trapezoidais com patins (16) posteriores que deslizam em guias (17) verticais devidamente apoiadas na estrutura frontal da máquina (1), resultando no movimento no eixo "Y" que garante a concentricidade entre a área (6) e o elemento abrasivo (7). A força motriz que propicia o movimento vertical é proveniente de um motorredutor (18), que por meio de polia (19) rotaciona um eixo (20) sem-fim conectado à mesa (5) copiadora. Da mesa copiadora (5) deriva um braço (20') de sustentação do pistão (21) de fixação da peça (P), sendo que da haste (22) se projeta um disco (23) de encosto compatível com dita peça (P), lembrando que quando do contato final entre tal disco (23) e a peça, as molas (M) dirimem um esforço maior que poderia afetar a operacionalização da máquina (1) ou mesmo danificar a peça (P). Já o cabeçote de lixamento (8) apresenta dois mancais (24 e 25) por onde é passado o elemento abrasivo (7) que ficará em contato com a área (6) a ser lixada, rebarbada e polida. O mancai posterior (25) é conectado a um motorredutor (26) que gira o conjunto, sendo dito elemento abrasivo (7) tensionado por meio de um pistão (27) obliquo, para tanto tendo o mancai (25) posterior margem de movimentação em relação ao mancai (24) anterior. Desse modo, o cabeçote de lixamento (8) é devidamente apoiado em chapas (28) laterais em cujas faces inferiores se denotam patins (29) que deslizam sobre guias lineares (30) apoiadas à estrutura da máquina (1), favorecendo a movimentação horizontal de dito cabeçote de lixamento (8). Tal movimento se dá graças a um motorredutor (31) com fuso (32) e sistema de guia do pistão (33) para ajuste de aproximação do cabeçote (8) à peça (P). Realizado o ajuste fino do fuso, o pistão (33) possui um sensor (34) que comanda sua atuação em direção a peça (P) acionando concomitantemente o motorredutor (10) do copiador, onde também existe um sensor (35) contador de voltas, ao final das quais cessa o funcionamento do motorredutor (10) e retorna o pistão (33) em direção contrária a peça (P) que é retirada para reiniciar todo o ciclo.