Patente dos Estados Unidos

APARELHO ELETROMAGNÉTICO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

CAMPO DE INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a aparelhos eletromagnéticos.Em um aspecto particular, esta invenção refere-se a uma ferramenta.Num aspecto mais particular, esta invenção refere-se a uma ferramenta que pode ser usada para dobrar, dobrar e formar materiais em folha e que, quando adequadamente modificada, pode ser usada para cortar e perfurar material em folha.

A invenção tem aplicação particular na dobragem, dobragem e conformação de chapas metálicas, tais como aço doce, alumínio, aço inoxidável, chapas de zinco e ferro galvanizado, mas seu uso não está restrito a elas.

recebido no referido recesso e em que com o referido corpo na referida posição substancialmente nenhuma parte do poste, do referido membro ou do referido corpo se projeta em um lado do referido plano.Mais preferencialmente, há um pino de dobradiça transportado pelo poste e 5 com uma convexidade semicircular transversal ao referido eixo e recebido em um recesso no referido membro com uma forma côncava semicircular e em que substancialmente nenhuma parte do referido pino se projeta no referido lado do referido avião.A ferramenta pode incluir uma pluralidade de tais dobradiças e é

1. desejável que pelo menos uma das referidas dobradiças esteja afastada das extremidades do referido corpo de modo que as cargas sejam distribuídas de forma mais uniforme ao longo do mesmo.

A invenção será agora ilustrada por meio de exemplos não limitativos com o auxílio do anexo¹⁵desenhos.

SUMARIO DA INVENÇÃO

Esta invenção fornece uma ferramenta que compreende uma bobina eletromagnética, um pólo adaptado para ser magnetizado pela bobina e uma superfície de trabalho articulada em relação ao²⁰ pólo e operacional em uso para aplicar força de dobra a uma peça de trabalho presa ao pólo por força magnética.

DESCRIÇÃO DOS ASPECTOS PREFERIDOS

A ferramenta inclui preferencialmente um retentor adaptado para ser atraído para o pólo quando o pólo é magnetizado e para segurar a peça de trabalho entre eles.Em geral, vários desses retentores serão usados ​​e serão de tamanhos e/ou formas diferentes.

Em um exemplo preferencial, a ferramenta inclui meios de comutação 30 e a superfície de trabalho é uma superfície de um corpo que é articulável em relação ao poste a partir de uma primeira posição na qual os meios de comutação são acionados para tornar a bobina desenergizada para uma segunda posição em que os meios de comutação são acionados para energizar a bobina.Neste último é 35 preferido que o referido corpo seja constituído por um material ferromagnético e seja montado no pólo de modo a ser polarizado na energização da bobina da segunda posição para a referida primeira posição.

Também é preferível que o poste inclua uma superfície plana 40 tendo uma borda e em que a superfície de trabalho seja plana e esteja adaptada para girar em torno de um eixo pelo menos substancialmente coincidente com essa borda.

Se desejado, o retentor pode ser fornecido com meios adaptados para penetrar na peça de trabalho na atração do 45 retentor para o poste.Esse meio pode ser uma aresta de corte ou pode ser um punção.No caso de um punção, pode ser apropriado que a ferramenta também inclua uma matriz fêmea para cooperar com o punção.

A ferramenta preferencialmente tem meios elétricos incluindo um retificador 50 adaptado para fornecer corrente DC para a bobina e ainda incluindo meios de comutação adaptados em uso para conectar a bobina opcionalmente ao retificador ou a uma fonte AC.

A ferramenta pode estar associada a um suporte para a ferramenta 55;o suporte sendo constituído de um material ferromagnético ao qual a ferramenta pode se fixar por atração magnética ao mesmo.

Em um exemplo particularmente preferido, o poste inclui uma superfície plana com uma borda, a superfície de trabalho é uma superfície plana 60 de um corpo que, em uma posição do referido corpo, fica pelo menos substancialmente no mesmo plano que a primeira superfície plana mencionada , o referido corpo é articulado em torno de um eixo pelo menos substancialmente coincidente com a referida borda por meio de uma dobradiça que compreende um recesso no referido pólo 65 tendo uma forma côncava semicircular transversal ao referido eixo e um membro transportado pelo referido corpo tendo uma semicircular - convexidade circular transversal ao referido eixo e re-

BREVE DESCRIÇÃO DAS VISTAS DO
DESENHOS

FIGO.1 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de acordo com esta invenção,

FIGO.2 é um corte transversal na linha II-II na FIG.1,

FIGO.3 é uma projeção oblíqua de parte da ferramenta,

FIGO.4 é uma vista em perspectiva mostrando uma modificação,

FIGO.5 é uma vista em perspectiva mostrando um dispositivo para uso com a ferramenta,

FIGO.6 é uma vista de topo da ferramenta e mostra o dispositivo da FIG.5 em uso,

FIGO.7 é uma vista em perspectiva mostrando outro dispositivo para uso com a ferramenta,

FIGO.8 é um diagrama esquemático do circuito elétrico da ferramenta e

FIGO.9 é uma vista em perspectiva de duas das ferramentas alinhadas ponta a ponta, e

FIGO.10 é uma vista plana das ferramentas alinhadas da FIG.9.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A ferramenta mostrada nas FIGS.1-3 compreende um eletroímã alongado indicado geralmente por 1 e um corpo indicado geralmente por 2 que é articulado em relação ao eletroímã 1 em torno de um eixo 3.

O eletroímã 1 compreende um polo traseiro 6 e um polo frontal 7, ambos de material ferromagnético.O eletroímã 1 inclui ainda um espaçador 8 de material não magnético, como alumínio, uma bobina 9, um núcleo 11, uma tampa da bobina 12 e tampas de extremidade 14. Essas tampas são preferencialmente fixadas por parafusos (não mostrados).O núcleo 11 também é feito de material ferromagnético e a bobina 9 é feita enrolando fio, como fio de cobre de calibre 22, em uma forma geralmente oval que está localizada ao redor do núcleo

11.

Os pólos 6 e 7 e o núcleo 11 são convenientemente fixados por parafusos (não mostrados) e servirão também para segurar a bobina 9.

É preferível utilizar como material ferromagnético um material com uma magnetização de elevada saturação tal como o ferro.

O eletroímã 1 inclui ainda um aparelho elétrico compreendendo um cabo de alimentação principal 16 que está conectado ao circuito elétrico do eletroímã para fornecer corrente principal AC.

O circuito elétrico é mostrado na FIG.8 e deve-se notar que o cabo de alimentação principal está conectado ao ativo "A", neutro "N" e terra (terra)^Uterminais E** dos mesmos.

O circuito elétrico compreende um interruptor unipolar 17 que é comutável seletivamente para os terminais 18 ou 19, um retificador 21, um interruptor bipolar 22 que é selecionado

comutável para os terminais 23 e 24 ou 26 e 27 e a bobina 9.

Quando a chave 17 é ligada, respectivamente, aos terminais 18 ou 19, a corrente, ou nenhuma corrente, fluirá para o retificador 21 e desde que a chave 22 seja chaveada para os 5 terminais 23 e 24, a bobina 9 será energizada em CC e fazer com que os pólos 6 e 7 sejam magnetizados para atrair objetos ferromagnéticos para os mesmos.

Quando o interruptor 22 é ligado aos terminais 26 e 27, o retificador 21 e o interruptor 17 serão desviados e a bobina 10 9 será energizada em CA e o eletroímã 1 pode ser usado como um desmagnetizador para ferramentas ou outros objetos.

O aparelho elétrico está alojado dentro do eletroímã em qualquer posição conveniente, como atrás de uma das tampas de extremidade 14. Conexões elétricas dos 15 interruptores 17 e 22_ta bobina 9 e o condutor 16, e o retificador 21 não são mostrados nas FIGS.1-3.

O interruptor 22 é fornecido com um operador articulado 31 que desejavelmente se projeta do poste 7 abaixo do corpo 2 como mostrado na FIG.2 e o interruptor 17 é dotado de um accionador 32 linearmente recíproco que se projecta desejavelmente desde o poste 7 na zona do corpo 2 conforme representado na fig.2. O operador 31 é operável manualmente e o operador 32 é operável conforme descrito abaixo.25

Deve-se notar que o eletroímã 1 tem uma superfície superior plana 33 e que a borda 34 do polo 7 é substancialmente coincidente com o eixo 3.

O eletroímã 1 é convenientemente montado em uma bancada por meio de parafusos (não mostrados) passados ​​pelos 30 pólos 6 e 7 e núcleo 11 e pode ser montado para ser nivelado com a superfície superior de uma bancada 36 como é mostrado na FIG.6.

No entanto, uma vez que o eletroímã 1 produzirá fortes atrações magnéticas, ele é capaz de ser movido 35 de um lugar para outro e pode se fixar magneticamente a um suporte.A este respeito, é feita referência à FIG.2 onde um suporte 37 tem um suporte ferromagnético 38 afixado ao mesmo.O eletroímã pode se fixar magneticamente a esse suporte 38, mas para fins de suporte, 40 particularmente quando a bobina 9 do eletroímã não é energizada em CC, o suporte 38 compreende uma porção 39 capaz de suportar o eletroímã por baixo.

O corpo 2 compreende uma viga de flexão 41 com uma superfície superior plana 45, uma faixa de cobertura 42 que é fixada 45 à viga 41 por parafusos (não mostrados) e uma alça 43. A alça 43 é fixada de forma articulada à viga 41 por meio de parafuso 44 e forquilha 46 e espiga 47. A pega 43 é articulável em relação à viga 41 de modo a poder ser colocada paralelamente à mesma de modo a que a ferramenta esteja numa condição compacta 50 dobrada para armazenamento ou transporte.

A viga 2 está presa ao poste 7 por meio de dobradiças 51. Essas dobradiças 51 são de uma construção particular de modo que as superfícies 33 e 45 se encontram substancialmente em um plano em uma posição do corpo 2 (a posição mostrada 55 nas FIGS . 1 e 2), de modo que na referida posição nenhuma parte das dobradiças 51 se projete acima do referido plano e de modo que o eixo de articulação, 3, esteja substancialmente no referido plano e substancialmente coincidente com a borda 34 e também a borda 48 da viga 41. 60

As dobradiças 51 também incluem recessos 56 para receber as extremidades do pino 53 e deve-se notar que, para melhor efeito, é preferível que as extremidades do pino 53 sejam fixadas ao poste 7 nesses recessos 56 por soldagem ou por qualquer outro meios adequados, como parafusos.65

Os copos 52 têm superfícies semicilíndricas côncavas 57 fbr recebendo as superfícies semicilíndricas convexas 58 das conchas 54. As conchas 54 têm superfícies semicilíndricas côncavas 59 fbr cooperando com a superfície semicilíndrica convexa 61 dos pinos 53 .

Assim, radialmente, cada uma das dobradiças 51 compreende o copo 52, as superfícies 57 e 58, a casca 54, as superfícies 59 e 61 e o pino 53.

Longitudinalmente, cada uma das dobradiças 51 compreende parte do copo 52_sconcha 54 e a outra parte do copo 52 e deve-se notar particularmente que partes dos copos 52 e conchas 54 podem alternar ao longo de todo o comprimento do poste 7 e da viga 41 ou podem alternar e se estender por um comprimento maior do que o mostrado na FIG.3.

O eletroímã 1 e o corpo 2 serão normalmente usados ​​com um retentor e os retentores 71-77 são mostrados na FIG.1. Os retentores são todos feitos de material ferromagnético, são geralmente retangulares e têm uma superfície inclinada, como a superfície 81.

É ainda de notar que na posição mostrada nas FIGS.1 e 2 o corpo 2 faz com que o operador 32 do interruptor 17 seja pressionado de modo que o interruptor 17 seja comutado para o terminal 19, mas ao girar o corpo 2 em torno do eixo 3 o operador 32 será liberado para que o interruptor 17 seja comutado para o terminal 18. Ainda mais, o feixe 41 é feito de material ferromagnético de modo que quando a bobina 9 é energizada em CC, ela será polarizada magneticamente para essa posição para deprimir o operador 32 e, assim, desenergizar a bobina 9.

Para usar a ferramenta como dobrador de metal, uma folha de metal é colocada nas superfícies 33 e 45, um retentor de comprimento adequado é então selecionado e colocado no topo da folha e de modo que sua borda, como a borda 82, seja sobre uma linha da chapa na qual se deseja fazer uma dobra e alinhada com o eixo 3.

A chave 22 é comutada para os terminais 23 e 24 se ainda não estiver nessa condição e a alavanca 43 é movida para girar a viga 41 na direção da seta 83. O movimento da viga 41 liberará o operador 32, a bobina 9 será DC energizado e atrairá pelo menos o retentor para os pólos 6 e 7 e a folha será firmemente presa ao eletroímã 1. A dobra é então feita girando a viga 41 no ângulo desejado e a viga é então retornada à posição mostrado nas FIGS.£ e 2 para desenergizar a bobina 9.

A folha pode então ser realocada se desejado e outras dobras podem ser feitas.

Na FIG.1 um dos retentores 71 é mostrado no eletroímã e uma folha de metal 84 que foi dobrada em 86 e 87 também é mostrada.

Para usar a ferramenta como desmagnetizador, o interruptor 22 é ligado aos terminais 26 e 27,

A ferramenta descrita acima tem muitas vantagens, entre as quais as seções de caixa podem ser facilmente feitas de chapa metálica;o comprimento da dobra não é limitado ao comprimento da ferramenta, pois a folha pode ser avançada ao longo da ferramenta e dobrada após cada avanço;seções completamente fechadas podem ser formadas a partir de chapa;a ferramenta pode ser montada em bancada de modo a não ocupar nenhuma superfície de bancada e pode ser montada em qualquer substrato ferromagnético;a ferramenta é facilmente transportável, a ferramenta é fácil e rápida de usar; nenhum ajuste é necessário para acomodar diferentes espessuras de folha;a ferramenta pode ser alinhada com outra ferramenta para efetivamente dobrar seu comprimento.Este alinhamento é ilustrado nas FIGS.9 e 10, em que um par X,Y das ferramentas da presente invenção foi alinhado ponta a ponta para multiplicar efetivamente a superfície de trabalho.Além disso, as dobradiças 51 suportarão forças de flexão sem interferir com a flexão, uma vez que não se projetam acima do referido plano.A este respeito, as forças de flexão são suportadas tanto pelos copos 52 quanto pelo pino 53. Em particular, deve-se notar que as dobradiças 51 não estão restritas a serem colocadas nas extremidades do poste 7 e da viga 41.

Se desejado, a viga 41 pode ser destacada do poste 7 girando-a 180° a partir da posição mostrada nas FIGS.1 e 2.

Uma construção específica da ferramenta descrita acima tinha um comprimento de 600 mm, um peso de 20 kg.(não incluindo os retentores), uma bobina formada por fio de cobre calibre 22 e pesando 2,4 kg., operada em uma fonte de alimentação monofásica de 240 volts, 50 ciclos por segundo CA e consumindo, intermitentemente, 4 amperes.Essa construção específica foi capaz de exercer uma força de retenção na chapa metálica de cerca de 4 toneladas.

Modificações e adaptações podem ser feitas na ferramenta descrita acima.

Em uma modificação ou adaptação mostrada na FIG.4, as dobradiças 51 são substituídas pelas dobradiças 151 que compreendem os copos 152 no poste 7 e uma pm 153 que faz parte da viga 41. Essa construção funciona bem, mas não é considerada tão boa quanto as dobradiças 51, pois, assim como os copos 52 recebem forças da casca 54, o pino 53 também recebe forças da casca 54. Além disso, o pino 153 depende das forças de flexão para retê-lo no copo 152.

Em outra modificação ou adaptação mostrada nas FIGS.5 e 6, um retentor 78 é fornecido com orifícios roscados 91 por meio dos quais uma placa 92 com uma aresta cortante 93 pode ser fixada ao retentor 78 por meio de parafusos 94. Para usar o retentor 78 e a placa 92, o corpo 2 é removido e o a borda 93 pode ser usada para cortar uma folha 95 como mostrado na FIG.6.

Uma alternativa à placa 92 é a placa 96 fornecida com um punção 97 e esta placa 96 pode ser montada de forma semelhante ao retentor 78. Para facilitar a punção é preferível que um furo 98 seja fornecido no poste 7 (ver FIG. 3).

Na ferramenta descrita acima, as dobradiças 51 foram mostradas como tendo partes integrais com o poste 7 e a viga 41, mas na prática as dobradiças são de preferência unidades construídas separadamente que são recebidas e fixadas em recessos no poste 7 e na viga 41.

Outras modificações e adaptações podem ser feitas.Por exemplo, uma placa com uma aresta de corte pode ser fornecida para fixação ao poste 7 para cooperar com a aresta de corte 93. A viga 41 pode ter meios para montar uma matriz, tal como um recesso para receber uma matriz, adaptado para co operar com detentores com forma complementar.Da mesma forma, o poste 7 pode ter meios para montar uma matriz, tal como um recesso para receber uma matriz, adaptado para cooperar com retentores de forma complementar ou com uma matriz de forma complementar montada na viga 41.

Se desejado, um ou mais dos retentores podem ser ranhurados em uma superfície de modo a facilitar a localização da haste ou tira abaixo deles.

As reivindicações fazem parte da divulgação desta Especificação.

eu afirmo:

1. Ferramenta para dobrar peças de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende em combinação:

uma bobina eletromagnética;

um pólo adaptado para ser magnetizado pela bobina e funciona em parte como uma superfície de suporte para a peça de trabalho;

um retentor ferromagnético tendo uma borda ou superfície contra a qual uma peça de trabalho pode ser formada e adaptada para ser mantida em uma posição de trabalho, em oposição direta a forças de dobramento ou formação, inteiramente por força magnética decorrente de um fluxo magnético produzido na energização da referida bobina , e meios de superfície de trabalho articulados em relação ao poste para colocar o plano dos referidos meios de superfície de trabalho pelo menos substancialmente no mesmo plano que a superfície de suporte do poste com substancialmente nenhuma parte do referido poste ou os referidos meios de superfície de trabalho projetando-se sobre um lado do referido mesmo plano e operacional em uso para aplicar força de flexão à peça de trabalho.

2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui vários desses retentores de diferentes tamanhos e/ou formas.
3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui meios de comutação e em que os meios de superfície de trabalho são uma superfície de um corpo que é articulável em relação ao poste a partir de uma primeira posição na qual os meios de comutação são acionados para tornar a bobina desenergizada para uma segunda posição na qual os meios de comutação são acionados para energizar a bobina.
4.Ferramenta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o referido corpo é composto de um material ferromagnético e é montado no pólo de modo a ser polarizado na energização da bobina da referida segunda posição para a referida primeira posição.
5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poste inclui uma superfície plana com uma borda e em que a superfície de trabalho é plana e está adaptada para girar em torno de um eixo pelo menos substancialmente coincidente com essa borda.
6. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o retentor é fornecido com meios adaptados para penetrar na peça de trabalho na atração do retentor para o poste.
7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de incluir meios elétricos incluindo um retificador adaptado para fornecer corrente CC à bobina e ainda incluir meios de comutação adaptados em uso para conectar a bobina opcionalmente ao retificador ou a uma fonte CA.
8.Ferramenta de acordo com a reivindicação 1 e em associação com um suporte para a ferramenta;o suporte sendo constituído de um material ferromagnético ao qual a ferramenta pode se fixar por atração magnética ao mesmo.
9. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poste inclui uma superfície plana com uma borda, os meios de superfície de trabalho são uma superfície plana de um corpo que, em uma posição do referido corpo, fica pelo menos substancialmente no mesmo plano que a primeira superfície plana mencionada, o referido corpo é articulado em torno de um eixo pelo menos substancialmente coincidente com a referida borda por meio de uma dobradiça compreendendo um recesso no referido poste tendo uma forma côncava semicircular transversal ao referido eixo e um membro transportado por o referido corpo ter uma convexidade semicircular transversal ao referido eixo e recebido no referido recesso e em que com o referido corpo na referida posição substancialmente nenhuma parte do poste, o referido membro ou o referido corpo se projeta em um lado do referido plano.
10. Ferramenta de acordo com a reivindicação 9, incluindo uma pluralidade de tais dobradiças.

11. Ferramenta de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das referidas dobradiças está afastada das extremidades do referido corpo.

12. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que inclui um pino de dobradiça transportado pela haste e tendo uma convexidade semicircular transversal ao referido eixo e recebido em um recesso no referido membro tendo uma forma côncava semicircular e em que substancialmente não parte do referido pino se projeta no referido lado do referido plano.

13. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que inclui uma pluralidade de tais dobradiças e em que pelo menos uma das referidas dobradiças é espaçada das extremidades do referido corpo.

14. Ferramenta para dobrar peças de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende meios de pólo magnetizáveis ​​para suportar pelo menos parte

da referida peça de trabalho;

meios de bobina eletromagnética para magnetizar os referidos meios de pólo;

meios de superfície de trabalho, articulados em relação aos referidos meios de poste, para aplicar força de flexão a uma peça de trabalho mantida no referido meio de poste inteiramente por força magnética;e

meios de retenção ferromagnéticos, tendo uma área contra a qual uma peça de trabalho pode ser formada, para reter magneticamente a referida peça de trabalho nos referidos meios de pólo em oposição direta às forças de flexão aplicadas à referida peça de trabalho pelos referidos meios de superfície de trabalho.

15.Ferramenta de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a referida área é uma borda dos referidos meios de retenção.

16. Ferramenta para dobrar peças de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende

um meio de poste incluindo uma primeira superfície plana definida em parte por arestas;

meios de superfície de trabalho tendo uma segunda superfície plana e articulada de uma primeira posição para uma segunda posição em torno de um eixo pelo menos substancialmente coincidente com a referida borda, a referida segunda superfície plana encontrando-se pelo menos substancialmente no mesmo plano que a referida primeira superfície plana quando o referido trabalho os meios de superfície estão na referida primeira posição, com substancialmente nenhuma parte dos referidos meios de pólo ou os referidos meios de superfície de trabalho se projetando

em um lado do referido plano, e os meios de superfície de trabalho que aplicam força de flexão a uma peça de trabalho nos referidos meios de haste e os referidos meios de superfície de trabalho quando os referidos meios de superfície de trabalho são movidos da referida primeira posição para a referida segunda posição;

meios de retenção ferromagnéticos, tendo uma borda ou superfície contra a qual uma peça de trabalho pode ser formada;e

meios de magnetização para magnetizar os referidos meios de pólo para manter magneticamente a referida peça de trabalho e os referidos meios de retenção aos referidos meios de pólo inteiramente por força magnética em oposição direta às forças de flexão aplicadas à referida peça de trabalho pelos referidos meios de superfície de trabalho.

17. Ferramenta da reivindicação 16_fem que nenhuma parte da referida ferramenta, exceto os referidos meios de retenção, está acima da referida primeira superfície planar quando os referidos meios de superfície de trabalho estão na referida primeira posição.

18.Ferramenta, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade das referidas ferramentas pode ser alinhada de ponta a ponta para multiplicar efetivamente a superfície de trabalho.