Compasso automático

  • Número do pedido da patente:
  • PI 8805870-0 B1
  • Data do depósito:
  • 07/11/1988
  • Data da publicação:
  • 21/03/1989
  • Data da concessão:
  • 31/05/1994
Inventores:
  • Classificação:
  • B43L 9/02
    Instrumentos circulares para desenhar curvas ou instrumentos similares; / Compassos;
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Documento

Re latorio Descritivo da ratente de Invenção "COMPASSO AUTOMÁTICO" .

Refere-se a presente Invenção a um Compasso Automático, que se traduz num aparelho grafico com a função de possibili-5 tar a inscrição de circunferências em superfícies lisas, sendo que podemos regular o raio da circunferência com a medida de passo milimétrico de grande precisão e taiubêm temos o controle da rcyulagcm da velocidade em que queremos imprimir a circunferência. 0 instrumento e versátil e de fãcil manuseio 10 e operação, a Leiu disso, sua principal inovação refere-se ao

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fato de quo possui uma ponta soca que coincide com a linha de .centro do aparelho e que permite que tenhamos um referencial do ponto onde será localizado o centro da circunferência sem que, no entanto, haja a perfuração da superfície em que ire-15 íuos imprimir a circunferência; pois a ponta seca possui sistema retrátil que funciona quando o aparelho ê pressionado a superfície propiciando boa ostabilidade, porque possui quatro apoiadores responsáveis pela aderência e como a ponta seca se projeta para o interior do aparelho evitamos o furo central, 20 ou qunlqu^r outro tJ po cte dano a superfície.

ü aparelho í^-m características próprias para chamar a

atenção por ser comparado a um brinquedo util tanto em tarefas escolares de crianças como em trabalhos técnicos.

Sua importância consiste na troca de um trabalho manual por um trabalho mais rápido e preciso evitando o cansaço eir. tarefas do tipo repetitivo. Para podermos alcançar grandezas de qualidade no traçado de circunferências temos que recorrer a compassos manuais importados e de grande valor econômico , sem analisarmos o fato negativo de sua ponta seca causar furo para apoio na superfície e o emprego de gabaritos não nos propicia o recurso de controlarmos a medida do raio gradualmente ao longo da escala da faixa de operação.

A regulagem do aparelho é feita de forma simples e seu funcionamento não implica grande habilidade.

Temos na fjgura lrpágina de desenho l,uina vista do compasso automático em perspectiva, onde vemos se tratar de um aparelho de forma quadrangular cúbico e que possui na' sua superfície superior três botões de comando indicados por (1), (3) e 14) sendo estes botões responsáveis pelo ajuste e funcionamento do instrumento. 0 botão (1), é o ajuste de passo milimétrico que seleciona o ajuste do raio da circunferência gue nos interessa traçar. Na parte superior do botão (Ditemos uma seta (2) que nos dá a referência de um ponto zero e este ponto o fixajitos na escala que existe ao redor do botão e quando esta seta, percorrer a trajetória curvilínea fecha

da e n^vam^nte passar pelo ponto zero, saberiamos que a ponta inser i tora (1.1), pãy. 2, localizada na parte inferior do

do aparelho teria completado uma circunferência completa, executando movimento sincrônico com a seta (2). No botão indicado por (3) temos o comando de um potenciômetro que nos permite a regulagem da velocidade do motor que traciona o mecanismo que possibilita a inscrição, fazendo com que a ponta inscritora0.1) pãg.2, tenha a velocidade mais indicada para o tipo de superfí cie em que iremos imprimir a circunferência. No botão (4),pãg. 1, temos um interruptor de duas posições que nos permite ligar ou desligar o aparelho. Quando este estiver ligado a ponta ins critora irã mover-se em trajetória circular ininterruptamente. Em (5) vemos a indicação da tampa da caixa de pilhas. Na fig.2, na pãg. 1, temos uma representação em duas vistas do aparelho. Na vista superior do aparelho, vemos os botões e tampa da caixa de pilhas. Na vista frontal, vemos indicado por (6) uma tam pa protetora da parte inferior do aparelho que tem por função proteger a ponta seca(10) e a ponta inscritora(11) contra impac tos que poderiam comprometer o bom funcionamento do aparelho.

Na fig. 3,pãg. 2, vemos o desmembramento do instrumento , onde observamos suas três partes constituintes separadas,em(6) vemos a tampa protetora da parte inferior desagregada da base que vemos indicada por (7) e que serve de parte intermediaria do aparelho e onde são afixados os outros componentes. Em (8) temos a representação de uma das bases de apoio; são em número de quatro e se alojam nos sulcos representados pelo tracejado, que vemos mais claros na peça (7). Esses apoios servem para ga

rantir a estabilidade e a aderência entre o aparelho e a super fície em que iremos imprimir fazendo com que a ponta seca (10)

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sirva apenas para orientar o centro da circunferência sem a preocupação de que esta perfure a superfície ou cause ferimento no operador devido ao caráter retroativo da mesma.

Em (9), vemos a mola que fica incrustada entre os apoi os e a parte superior do aparelho e quando pressionamos de encontro a uma superfície, as molas impelem os apoios contra a mesma, propiciando desta forma boa aderência, pois na parte inferior dos apoios (15-10 vemos uma pequena camada de material de grande aderência em superfícies lisas. Vemos na o-utra figura, a ae n? 3, pãg. 2, que a parte superior do aparelho ê fixada na base (7) por meio de quatro parafusos (13) que irão alojar-se nos furos com rosca indicados por (14) , fig. 4 . Vemos também nesta figura a base (7) desenhada em duas vistas onde podemos observar os quatro furos passantes em que são introduzidos os apoios e que são melhor detalhados pelo corte A - B, em que notamos que os furos possuem o ressalto que faz a obstrução dos apoios mantendo-os dentro dos limites do aparelho. Vemos na fig. 3, na parte protetora (6) um anel de pressão (12) que irá envolver sob pressão a outra parte que envolve a ponta seca (10) e que também é indicada por (12). Quando o encaixe for feito com perfeição isto é, quando os apoios forem envolvidos por cilindros de diâmetro um pouco maiores que fazem com que a parte protetora não oscile em redor de seu eixo. Estes cilindros que definem a posição de acoplamento são representados no tracejado da peça (6) , fig. 3 .

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Na figura 5, pãg. 3, vemos a peça (15) separada da parte superior (16) e esta peça ê responsável por duas funções que são básicas na estrutura do aparelho: temos a função da tração em que a peça (15) ê tracionada pelo sistema motor , que possui uma roda dentada em (18) e esta irá engatar-se de encontro aos dentes (19), que existem na peça (15). O outro ponto básico ê que esta peça (15) suporta o mecanismo da ponta seca e inscritora, inclusive o sistema de regulagem do raio por meio de passo milimétrico.

Na figura 5A,observamos a peça (15) em duas vistas, a vista frontal em corte acima e uma vista superior conforme o sentido da seta E, mostrando indicação de corte C - D,abaixo. Temos uma boa visão da peça, e pelo corte C - D, podemos ver que a peça (15) possui um eixo (17) que se encaixa em um furo passante central localizado no centro da parte superior (16), vemos que este eixo é oco possibilitando que nele se encaixe outro eixo que vemos em (20), fig. 8, pãg. 4. Esse eixo (20) é responsável pelo travamento da peça (15) , apõs esta ser encaixada na peça (16), fazendo com que as duas peças funcionem acopladas. Vemos em (19) indicação de dentes no interior da peça (15). São eles que são tracionados , pela roda dentada (18) que traz o movimento do motor, possibilitando que a peça (15) adquira velocidade rotacional, bem como,a ponta inscritora (11) descreve uma trajetória circular. Na figura 6, pãg. 3, vemos novo desmembramento das peças (15) e (16), em que podemos observar o eixo (20) colocado em sua posição de funcionamento no interior da peça (15) .

Esse eixo serve para transmitir o movimento que regulara a medida do raio, serve como base da ponta seca (10),serve também para fixar as peças (15) e (16) que podem se desmembrar quando soltamos o parafuso (21) e o limitador (22).

Na vista de frente da figura 6, vemos o botão 3 ao fundo, pois o botão (1) foi retirado quando desmembramos as peças (15) e (16). Vemos na figura 7, pãg. 4, o sistema responsável pela tração que é composto de um motor (23) e por algumas engrenagens de redução da velocidade do motor. Essas engrenagens servem apenas para aumentar o torque da roda dentada (18), pois a sua velocidade de rotação será comandada pelo potenciômetro do botão (3). Dependendo do tipo de superfície em que iremos aplicar o aparelho e do tipo de pressão para dar aderência que fizermos contra a superfície.Temos o máximo de controle sobre as variáveis de velocidade e torque do sistema motriz para que possamos regular o aparelho para um regime de trabalho otimizado. Temos na figura 8, página 4, a vista frontal da parte superior (16) em que vemos a indicação da caixa de pilhas (24). Abaixo temos uma vista inferior desta peça segundo o sentido da seta F e que nos dá visão do circuito simples de alimentação mostrando em (24) a posição das pilhas, o potenciômetro do botão (3) por (25) e o interruptor do botão (4) por (26). Vemos os fios de ligação que conduzem a energia desde as pilhas até o motor. Na parte inferior da figura 8, vemos o eixo (20) decomposto em suas partes constituintes e onde observamos o corte G - H ,que nos dá ampla

visão do sistema retrátil da ponta seca. Ela ê movei dentro do eixo (20) e impulsionado para o exterior pela mola (27), e ficando presa dentro do eixo por meio do barramento da lu va roscada (28). Vemos este sistema na ampliação do círculo 5 da figura 9, pãg. 4, e também observamos em (20) o desmembra mento do botão (1) e sua forma de encaixe no eixo (20) de ma neira rígida como vemos no detalhe do corte, sendo o botão preso ao eixo por meio do parafuso roscado (29).Observamos também o detalhe da engrenagem dentada (30)que servira para 10 comandar a posição da ponta inscritora. Temos na figura 10, pãg. 5, um desenho esquemãtico da transmissão do movimento do botão (1) para a ponta inscritora (11). Vemos se tratar de duas engrenagens de mesmo passo, dentadas, sendo que uma integra o eixo (30) e a outra no conjunto de movimento dota 15 do também de rosca (31), o conjunto de movimento é denotado por (33). Em (32),vemos um furo cilíndrico na peça (33) em que vemos também um ressalto e rosca na peça (33) em que se rã fixado a ponta inscritora, no corte I - J temos melhor e mais nítida visão. Na figura 11, vemos a ponta inscritora , 20 agora jã fixada na peça. E no círculo ampliado da figura(12) temos a ponta inscritora em melhor detalhe onde vemos tratar-se de um mecanismo simples e que permite ampla regula-gem da ponta inscritora. Em (34) temos uma rosca circularão longo da ponta inscritora e onde encontramos duas porcas de 25 regulagem. A porca (37) ê responsável pela altura da ponta

(11), pois ela estarã sempre de encontro â luva roscada (38)

que serve para trancar a ponta inscritora dentro dos limites da peça (33), atuando como barramento. Quando a porca (37)e~ roscada no sentido da seta que aponta para a letra (K),tere-maior altura da ponta inscritora, indicada pela letra (M)    .

5 Se, pelo contrário, a porca (37) for rosqueada no sentido da seta que aponta para a letra (L),menor será a altura indicada pela letra (M).

A porca (36) serve para regular a tensão da ponta inseri tora, pois apõs ser fixada a altura ideal de funcionamento ,

10 indicada pela distância (M), regularemos a força com que a mola (35) impulsionará a ponta inscritora e, consequentemente, teremos a regulagem de tensão ideal para que tenhamos um ótimo contato entre a ponta inscritora e a superfície em que inscreveremos o traçado da circunferência. Se a porca (36) ê 15 rosqueada no sentido dado pela seta que aponta para a letra (K), estaremos comprimindo a mola (35) e aumentando a tensão da ponta inscritora. Se, pelo contrário, for rosqueada no sen tido da seta que aponta para a letra (L) estaremos diminuindo a pressão da mola contra a rosca (36) deixando a ponta ins 20 critora menos tensa.

Na figura 13, vemos o conjunto da peça (33) que serve co mo suporte do mecanismo da ponta inscritora já encaixado em sua posição efetiva de trabalho, ou seja, no interior da peça (15), sendo as vistas e o corte N - O sufiente para nos dar a 25 visão adequada. Ao rosquearmos o botão (1), em qualquer direção estaremos por meio dos dentes (30) e (31), comandando pas so a passo, o dimensionamento do raio da circunferência gerada.

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REIVINDICAÇÕES

1    “ "COMPASSO AUTOMÁTICO1'/ caracterizado por traçar circunferências automaticamente, pois apresenta um mecanis mo acionado por motor elétrico que tem por função tracio nar a ponta inseri tora, fazendo com que esta percorra uma trajetória circular fechada com velocidade angular constante.

2    - " COMPASSO AUTOMÁTICO ", de acordo com a reivindicação um, possui uma ponta inscritora com dispositivo de regulagem de altura e tensão; uma ponta seca que apenas in dica um ponto referencial onde será localizado o centro da circunferência sem que, no entanto, haja perfuração na superfície onde iremos imprimir a circunferência, pois a pon ta seca possui sistema retrátil e penetra para o interior do aparelho quando este é pressionado de encontro a uma su perfície evitando, desta forma, qualquer tipo de dano *a superfície ou ferimento no operador. A estabilidade do apa relho é devida ao fato de que possui quatro apoios localizados nos extremos do aparelho, temos também uma tampa pro tetora que protege o conjunto das pontas e dos apoios.

3    - "COMPASSO AUTOMÁTICO " ,de acordo com as reivindi cações um e dois, caracterizado por meio de um mecanismo de controle da medida do raio possuir passo milimétrico, fazen do com que a circunferência a ser gerada possa ter um raio qualquer dentro da faixa de operação do aparelho.

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RESUMO DA TUVEHÇÁO

, Patente de Invenção: " COMPASSO AUTOMÁTICO".

Patente de Invenção de \m compasso automático que vem a ser um aparelho gxãfico capa?, de reproduzir o traçado de circunferências eiu superfícies lisas de uma forma automática, vis to que, apresenta um mecanismo acionado por motor elétrico que tem por função trocionar a ponta inseri tora. As principais novações do aparelho são representadas pelo fato de que possui uma ponto Jnscrltora com mecanismo de ajuste de tensão c altura; a ponta seca serve apenas para indicar um ponto refe rencial onde ser5 localizado o centro da circunferência que ♦quisermos traçar sem que, no entanto, haja a perfuração da ‘superfície onde iremos imprimir a circunferência; pois a pon Ca seca possui sistema retrátil que faz com que esta penetre no interior do aparelho quando este e pressionado contra uma superfície evitando,desta forma, qualquer tipo de dano ã superfície ou ferimento no operador. Ha também um mecanismo de controle da medida do raio por meio de passo milimétrico que

s

abrange toda a faixa do operação. A regulage-m 'da velocidade e torque da ponta inseri tora é feita por meio de um potenciô metro próprio que permite çue o aparelho trabalhe em condiçõ

es otimizadas de uno.