BRPI0617955A2 - processo e dispositivo para produção de um tubo de enrolamento - Google Patents

Abstract

<B>PROCESSO E DISPOSITIVO PARA PRODUçãO DE UM TUBO DE ENROLAMENTO.<D> A presente invenção refere-se a um processo para produção de um tubo de enrolamento (28) de pelo menos um materiaI em forma de fita, o enrolamento é causado por pelo menos um elemento de enrolamento (10) giratório, que está indiretamente ou diretamente em engate com o tubo de enrolamento (28), e o material em forma de fita é enrolado sobre um núcleo de enrolamento (24) estacionário. Um dispositivo para produção de um tubo de enrolamento de pelo menos um material em forma de-fita distingue-se pelo fato de que o mesmo apresenta um elemento de enrolamento (10) giratório, que está indiretamente ou diretamente em engate com o tubo de enrolamento (28) e causa o enrolamento, bem como um núcleo de enrolamento (24) estacionário, sobre o qual o pelo menos um material em forma de fita é enrolado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOE DISPOSITIVO PARA PRODUÇÃO DE UM TUBO DE ENROLAMENTO".

ÁREA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a um processo e a um dispositivopara produção de um tubo de enrolamento.ESTADO DA TÉCNICA

Tubos de enrolamento são, em princípio, conhecidos, e consis-tem em uma ou mais camadas de material de fita enrolado em forma helicoi-dal. Tipicamente, esses tubos de enrolamento estão dotados de uma ranhu-ra, de modo que os mesmos são dobráveis e flexíveis e, desse modo, sãoapropriados para numerosos casos de aplicação. Por exemplo, esses tubosde enrolamento são usados na técnica automobilística como envoltórios deproteção de tubulações ou cabo protetores contra radiação térmica. Comooutro caso de aplicação, pode ser citado o uso como tubos condutores decalor, entre outros, na construção de trailers e casas rolantes.

Do documento DE 1 001 582 B é conhecido um dispositivo paraprodução de tubos ranhurados em forma helicoidal, no qual um tubo queserve como elemento de enrolamento retira material em forma de fita de ro-los, que giram em torno de eixos fixos. Os materiais em forma de fita sãoenrolados sobre o elemento de enrolamento giratório. Dispositivos seme-lhantes são conhecidos dos documentos DE 31 16 990 A1 e DE 1 853 216U.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A invenção tem por base a tarefa de criar um processo e umdispositivo para produção de um tubo de enrolamento, que estão aperfeiço-ados no que se refere à eficiência.

A solução dessa tarefa dá-se, por um lado, pelo processo descri-to na reivindicação 1.

Conseqüentemente, em um processo para produção de um tubode enrolamento de pelo menos um material em forma de fita, o enrolamentoé produzido por pelo menos um elemento de enrolamento giratório, que estáem engate indireto ou direto com o tubo de enrolamento. No que se refereao material em forma de fita, é mencionado que o mesmo pode ser formadopor metal, por exemplo, alumínio, papel, filme de matéria sintética e quais-quer outros materiais apropriados. De preferência, o tubo de enrolamento éenrolado com diversas camadas, por exemplo, três camadas. Mas, tambémpodem estar previstas mais do que três camadas, por exemplo, cinco cama-das de material. Independentemente do número de camadas de material, épreferido que pelo menos uma camada de material consista em metal, depreferência, alumínio.

O material em forma de fita é enrolado com sobreposição, porrazões de estabilidade. Além disso, no âmbito do processo de acordo com ainvenção, o tubo de enrolamento normalmente é enrolado com diversas ca-madas. Uma estrutura atualmente preferida apresenta uma camada internade alumínio e duas camadas externas de papel, cada camada é enroladaseparadamente, com sobreposição. Além disso, pelo menos uma das cama-das apresenta um adesivo ativável termicamente. O mesmo é ativado, de-pois que o tubo de enrolamento tiver sido enrolado, tal como descrito maisdetalhadamente abaixo, e, de preferência, dotado de uma ranhura, para unirfixamente as camadas individuais uma com a outra. Por exemplo, as duascamadas externas de papel podem apresentar em seu lado interno uma ca-mada de adesivo desse tipo. O material em forma de fita pode ter uma largu-ra de, por exemplo, 45 mm a 60 mm, e a sobreposição pode perfazer, porexemplo, 5 mm. Mas, a sobreposição pode perfazer até 50% da largura dafita.

No âmbito da produção do tubo de enrolamento, o material emforma de fita é primeiramente enrolado para um envoltório. Esse enrolamen-to é causado, de acordo com a invenção, por um elemento de enrolamentogiratório. Isso representa a diferença decisiva em relação ao estado da téc-nica. Ocorre que, convencionalmente, o enrolamento dava-se pelo movimen-to de uma ou mais chamadas bobinas, sobre as quais os materiais em formade fita estão enrolados, em torno de um chamado núcleo de enrolamento. Onúcleo de enrolamento, bem como o envoltório enrolado, convencionalmen-te, eram estacionários na direção periférica, enquanto as bobinas se moviamde modo giratório em torno do envoltório a ser enrolado. De acordo com onovo processo, as bobinas podem estar estacionárias e o envoltório a serenrolado é acionado de modo rotativo pelo elemento de enrolamento girató-rio. O elemento de enrolamento pode ser, por exemplo, uma chamada espi-ga de núcleo, que se encontra no interior do tubo de enrolamento e está do-tada em seu lado externo de saliências estendidas axialmente, por exemplo,dentes, que estão indiretamente ou diretamente em engate com o lado inter-no do tubo de enrolamento. Alternativamente, por exemplo, diversas rotasrotativas podem estar em engate com o lado interno do tubo. Como outrapossibilidade, é citado que um ou mais elementos de enrolamento, por e-xemplo, rodas, cilindros ou correias transportadoras circulantes, podem estarem engate com o lado externo do tubo. Em todo o caso, desse modo étransmitido um movimento rotativo ao tubo de enrolamento, ou um envoltó-rio, produzido primeiramente, ainda explicado mais detalhadamente abaixo,e, de maneira nova, os materiais em forma de fita podem ser tirados, porexemplo, de bobinas estacionárias. Mas, também é concebível que o dispo-sitivo utilizado no âmbito do processo de acordo com a invenção se situe ajusante de um dispositivo para a produção de um material em forma de fita,a ser enrolado para um tubo de enrolamento. Nesse caso, o material emforma de fita é processado para o tubo de enrolamento praticamente imedia-tamente depois de sua produção. Mas, deve ser mencionado, que atualmen-te é preferido usar material enrolado em bobinas, que, tal como mencionado,é desenrolado das bobinas, pelo menos em parte, pelo movimento rotativodo elemento de enrolamento giratório.

Pelo processo de acordo com a invenção, resulta como vanta-gem o fato de que as bobinas podem ser estacionárias. Pelo fato de que asbobinas não precisam mais girar em torno do tubo a ser enrolado, elas po-dem ser substancialmente maiores do que era o caso até agora. Com osdispositivos convencionais, nos quais várias bobinas precisavam ser giradasem torno do tubo a ser enrolado, era atingido o limite de ruptura. Desse mo-do, estavam limitados, tanto o tamanho máximo, isto é, o peso, das bobinas,como também a velocidade de enrolamento máxima.Pelo processo de acordo com a invenção, ás bobinas podem sernitidamente ampliadas. Enquanto, por exemplo, até agora eram usuais diâ-metros de cerca de 400 mm, testes mostraram que as bobinas podem rece-ber diâmetros de até 1000 mm. isso significa um comprimento de cerca desêxtuplo de material de fita. Desse modo, os tempos de manutenção podemser nitidamente reduzidos, uma vez que as bobinas precisam ser trocadasde modo substancialmente menos freqüente.

Além disso, as bobinas utilizadas agora também podem estarrealizadas de modo diferente de bobinas convencionais, no sentido de que alargura do material de fita é ampliada.

Além disso, o elemento de enrolamento usado de acordo com ainvenção tem um momento de inércia nitidamente menor do que o dispositi-vo usado até agora para girar diversas bobinas em torno do tubo a ser enro-lado. Desse modo, são possíveis velocidades de rotação mais altas, de mo-do que a eficiência é aumentada adicionalmente. Por exemplo, em testes,foram atingidos números de rotações que são múltiplas vezes mais altos, emcomparação com o processo convencional. Além disso, constatou-se quetubos de enrolamento produzidos pelo novo processo apresentam uma flexi-bilidade aperfeiçoada, o que é vantajoso para determinados casos de aplica-ção. Finalmente, o processo de acordo com a invenção oferece uma segu-rança aperfeiçoada, particularmente, em uma troca de material, uma vez quea mesma não precisa mais ser realizada nas bobinas giratórias, que apre-sentam numerosos pontos de esmagamento.

Os materiais em forma de fita são enrolados sobre um chamadonúcleo de enrolamento, que é estacionário, de modo que para esse fim nãoé necessário um acionamento.

Desenvolvimentos vantajosos estão descritos nas outras reivin-dicações.

Tal como mencionado, para o elemento de enrolamento, queestá diretamente ou indiretamente em engate com o tubo de enrolamento, épreferida, atualmente, uma chamada espiga de núcleo, que se encontra nointerior do tubo de enrolamento. Com uma modalidade desse tipo, têm sidofeitas experiências particularmente boas em testes no âmbito da presenteinvenção. Um engate indireto entre a espiga de núcleo e o tubo de enrola-mento pode estar presente, por exemplo, pelo fato de que entre a espiga denúcleo e o lado interno do tubo de enrolarnento é usado um chamado papel de processo, que é removido do tubo de enrolarnento acabado e pode serusado no âmbito do processo para redução do atrito, por exemplo, pelo fatode que ele está Iubrificado pelo menos em um lado. O engate com o tubo deenrolarnento pode ser formado de modo particularmente seguro, pelo fato deque a espiga de núcleo está dotada de uma endentação externa, em outras palavras, de saliências estendidas axialmente.

Além disso, atualmente é preferido que o pelo menos um mate-rial em forma de fita seja desenrolado de pelo menos uma bobina. Dessemodo, o processo de acordo com a invenção pode funcionar de modo vanta-joso, independentemente do processo de produção para produção dos mate- riais em forma de fita. Particularmente, os materiais em forma de fita, enrola-dos em bobinas, podem ser postos à disposição e, no momento dado, serprocessados para o tubo de enrolarnento. É particularmente vantajoso, sepelo menos uma bobina estiver prevista de modo estacionário. Ocorre que,em princípio, é concebível que as bobinas continuem a girar em torno do tubo a ser enrolado. Pela rotação adicional do elemento de enrolarnento,nesse caso, a velocidade de enrolarnento pode ser aumentada. Se, alémdisso, a velocidade de rotação das bobinas for reduzida em relação ao pro-cesso até então conhecido, as bobinas podem ser realizadas de modo maiore, com isso, mais pesado, o que, tal como mencionado, torna possível um aumento da quantidade de material sobre a respectiva bobina, de modo quea eficiência é aumentada, no total. Apesar dessas possibilidades, atualmen-te, é preferido disposto de modo estacionário pelo menos uma, de preferên-cia, todas as bobinas, o que oferece vantagens para a segurança operacio-nal e possibilidades de configuração.

Em princípio, os materiais em forma de fita podem ser desenro-lados das respectivas bobinas unicamente pelo efeito do elemento de enro-larnento giratório. Mas, com base em resultados de testes, é preferido quepelo menos uma bobina, de preferência, todas as bobinas, sejam acionadas.Desse modo, pode ser garantida, de modo vantajoso, uma alimentação semperturbação do material.

Nesse contexto, também se mostrou vantajoso se o acionamen-to de pelo menos uma bobina estiver acoplado com o acionamento do ele-mento de enrolamento, e o acionamento do elemento de enrolamento forne-ce, de certo modo, a especificação o número de rotações do acionamento debobina. Nesse caso, o elemento de enrolamento é de certo modo "master" edetermina o numero de rotações para um ou mais acionamentos de bobina.

Para a disposição do dispositivo usado em conexão com o pro-cesso de acordo com a invenção, é vantajoso se o material em forma de fitafor desviado, antes do enrolamento, pelo menos de modo simples. Isso pos-sibilita, por exemplo, que uma ou mais bobinas não se encontrem, necessa-riamente, ao lado do dispositivo de enrolamento, mas em alinhamento com omesmo. Desse modo, de modo vantajoso, o dispositivo pode ser realizado,no total, de modo estreito. Particularmente, não é necessário pôr à disposi-ção uma largura comparativamente grande para o dispositivo usado, nessecaso, que seria necessária para uma disposição lateral das bobinas, masque não é necessária para o processamento adicional do dispositivo, particu-larmente, no enrolamento do tubo.

Em testes, constatou-se que o núcleo de enrolamento possibilitauma operação particularmente confiável se estiver polido a alto brilho. O tu-bo a ser enrolado, que na região do núcleo de enrolamento pode ser desig-nado como envoltório, precisa girar em direção periférica em relação ao nú-cleo de enrolamento, de modo que, no caso de um núcleo de enrolamentopolido a alto brilho, são realizáveis, de modo vantajoso, valores de atrito pe-quenos.

De preferência, no âmbito do processo de acordo com a inven-ção, dá-se, ainda, um transporte ou movimento axial do tubo de enrolamentopor uma ferramenta de entalhe helicoidal. A mesma pode consistir, por e-xemplo, em um elemento que se encontra no tubo, uma chamada rosca heli-coidal, e um elemento que se encontra externamente, que atua em conjuntocom o mesmo, uma chamada porca. No processo atualmente preferido, aferramenta de entalhe gira na mesma direção do elemento de enrolamento,e, por sua configuração helicoidal e uma diferença na velocidade de rotaçãoem relação à velocidade de rotação do elemento de enroiamento, transportao tubo de enrolamento na direção axial. Além disso, a ferramenta de entalhepode aplicar um ranhuramento grosseiro no tubo de enrolamento e compri-mir as camadas de material individuais umas nas outras. Finalmente, a fer-ramenta de entalhe, de acordo com a modalidade atualmente preferida, em-purra o tubo de enrolamento sobre a espiga de núcleo no interior do tubo e,pelo atrito entre a espiga de núcleo e o tubo de enrolamento, o mesmo érecalcado e o ranhuramento torna-se nitidamente mais fino. A ativação doadesivo por ação térmica pode dar-se diretamente depois da espiga de nú-cleo. O acionamento para a ferramenta de entalhe pode encontrar-se no in-terior do núcleo de enrolamento. Além disso, o acionamento para a espigade núcleo pode estar guiado através do acionamento da ferramenta de enta-lhe. Nesse caso, o acionamento para a espiga de núcleo está realizado co-mo eixo e o acionamento para a ferramenta de entalhe, como eixo oco.

A solução da tarefa citada acima dá-se, ainda, pelo dispositivocomo descrito na reivindicação 8, que, substancialmente, apresenta caracte-rísticas que correspondem às do processo de acordo com a invenção. Parti-cularmente, está previsto um elemento de enrolamento giratório, que estáindireta ou diretamente em engate com o tubo de enrolamento e causa oenrolamento. As modalidades preferidas do dispositivo de acordo com a in-venção correspondem, substancialmente, às do processo descrito acima.Complementarmente, deve ser mencionado que a, pelo menos uma, bobinaestá, de preferência, prevista de modo estacionário e/ou está disposta de talmodo que ela está substancialmente alinhada com o dispositivo de enrola-mento. O desvio do, pelo menos um, material em forma de fita pode dar-se,por exemplo, por uma barra estacionária, polida a alto brilho, com um diâme-tro de 100 mm a 150 mm. No que se refere ao seu acionamento, as bobinaspodem estar acopladas com o acionamento do elemento de enrolamentogiratório, que fornece uma especificação para o número de rotações do a-cionamento de bobina. Além disso, na respectiva bobina pode estar previstoum controle de fita, para garantir uma alimentação segura do material.DESCRIÇÃO RESUMIDA DO DESENHO

A seguir, á explicada em mais detaines, exempiificadamente,uma modalidade representada no desenho.

A figura mostra em uma representação em corte parcial a parteessencial do dispositivo de acordo com a invenção.DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃO

Tal como pode ser visto na figura 1, o dispositivo de acordo coma invenção apresenta, por um lado, uma chamada espiga de núcleo 10, quepode, por exemplo, ter 100 mm de comprimento e estar dotada de saliênciasou dentes 12 estendidas em direção axial. A espiga de núcleo 10 é acionadaem uma direção A. No exemplo de modalidade mostrado, isso dá-se por umeixo 14. O eixo encontra-se, por um lado, em um eixo oco 16, que acionauma chamada ferramenta de entalhe 18 em uma direção B, que está nomesmo sentido da direção A. No caso mostrado, essa direção de rotaçãoestá na direção do sentido horário, quando a disposição é observada da di-reção C. No exemplo de modalidade mostrado, o elemento interno da ferra-menta de entalhe 18, a chamada rosca helicoidal 20, é acionado. O mesmoestá circundado por uma chamada porca 22. Entre os mesmos encontra-seo tubo de enrolamento, tal como ainda é descrito mais detalhadamente aabaixo.

O eixo oco 16, previsto como acionamento para a ferramenta deentalhe 18, encontra-se, ainda, no interior do chamado núcleo de enrolamen-to 24. Sobre esse núcleo de enrolamento 24 é enrolado um chamado envol-tório 26, sendo que a espiga de núcleo 10 está em engate com o lado inter-no do tubo a ser enrolado 28 e aciona o mesmo na direção A, de modo queos materiais em forma de fita são desenrolados, por exemplo, de bobinas(não mostradas). Alternativamente ou complementarmente a isso, é possí-vel, tal como mencionado acima, que as bobinas sejam acionadas. A respei-to das relações de tamanho entre a espiga de núcleo 10 e o tubo de enrola-mento 28 na figura, deve ser observado que, por razões de ilustração, a es-piga de núcleo está representada com um diâmetro menor do que efetiva-mente o caso. Ocorre que a espiga de núcleo está indiretamente ou direta-mente em engate com seu lado externo radial, isto é, na modalidade mos-trada, com os dentes 12, com o tubo de enroiamento 28, particularmente,com os "côncavos da onda" do ranhurámento (por exemplo, através do pa-pel de processo citado acima).

A estrutura do envoltório 26 e do posterior tubo de enroiamento28, em detalhe, constituídos de várias camadas aplicadas de modo sobre-posto, não está mostrada na figura por razões de simplificação. Mas, tal co-mo visível na figura, os materiais em forma de fita são enrolados sobre onúcleo de enroiamento 24 na forma de um envoltório 26, com um lado exter-no e interno substancialmente plano. Pela rotação relativa da ferramenta deentalhe 18 em relação ao envoltório 26 e pala configuração helicoidal da fer-ramenta de entalhe 18, o envoltório 26 é movido em direção axial C e, alémdisso , dotado de um ranhuramento grosseiro. Pelo movimento em direçãoaxial, a ferramenta de entalhe 18 "empurra" o envoltório 26 ranhurado gros-seiramente sobre a espiga de núcleo 10. Ali, devido ao atrito entre a espigade núcleo 10 e o envoltório 26, dá-se um recalcamento do envoltório e aprodução de um ranhuramento mais fino.

Subseqüentemente, tal como não está mais representado nafigura, pode dar-se a ativação da camada de adesivo, prevista sobre as ca-madas individuais, por ação térmica. Além disso, o tubo produzido pode seresticado para o ranhuramento desejado e serrado para o comprimento dese-jado.

Claims (18)

1. Processo para produção de um tubo de enrolamento (28) apartir de pelo menos um material em forma de fita, sendo que o enrolamentoé causado por pelo menos um elemento de enrolamento (10) giratório, queestá indireta ou diretamente em engate com o tubo de enrolamento, e o ma-terial em forma de fita é enrolado sobre um núcleo de enrolamento (24) es-tacionário, caracterizado pelo fato de que como elemento de enrolamento éusada uma espira de núcleo (10) no interior do tubo de enrolamento (28).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o, pelo menos um, material em forma de fita é desenrolado depelo menos uma bobina.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que pelo menos uma bobina é estacionária.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma bobina é acionada.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o acionamento de pelo menos uma bobina está acoplado comum acionamento do elemento de enrolamento (10), e o acionamento do ele-mento de enrolamento (10) fornece uma especificação para o número derotações de pelo menos uma bobina.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-5, caracterizado pelo fato de que o material em forma de fita é desviado pelomenos de modo simples, antes do enrolamento.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-6, caracterizado pelo fato de que o tubo de enrolamento (28) é transportadoaxialmente (C) por uma ferramenta de entalhe (18) helicoidal, e sobre o tubode enrolamento é aplicado um ranhuramento grosseiro pela ferramenta deentalhe (18) helicoidal.

8. Dispositivo para produção de um tubo de enrolamento (28) depelo menos um material em forma de fita, sendo que o mesmo apresenta umelemento de enrolamento (10) giratório, que está indireta ou diretamente emengate com o tubo de enrolamento (28) e causa o enrolamento,bem como um núcleo de enrolamento (24) estacionário, sobre o qual o, pelomenos um, material em forma de fita é enrolado, caracterizado pelo fato deque o elemento de enrolamento é uma espiga de núcleo (10) no interior dotubo de enrolamento (28).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a espiga de núcleo (10) está dotada de uma endentação(12) externa.

10. Dispositivo de acordo a reivindicação 8 ou 9, caracterizadopelo fato de que o mesmo apresenta pelo menos uma bobina, da qual o ma-terial em forma de fita é desenrolado.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma bobina está prevista de modo estacionário.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracte-rizado pelo fato de que pelo menos uma bobina é acionada.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o acionamento de pelo menos uma bobina está acopladocom um acionamento do elemento de enrolamento (10), e o acionamento doelemento de enrolamento (10) fornece uma especificação para o número derotações do acionamento de pelo menos uma bobina.

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-10 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma bobina está subs-tancialmente em alinhamento com o dispositivo de enrolamento.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-8 a 14, caracterizado pelo fato de que está previsto pelo menos um dispositi-vo de desvio para o material em forma de fita.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-8 a 15, caracterizado pelo fato de que o núcleo de enrolamento (24) estápolido a alto brilho.

17.

Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-8 a 16, caracterizado pelo fato de que o mesmo apresenta uma ferramentade entalhe (18) helicoidal, que transporta axialmente o tubo de enrolamento(28) e aplica sobre o mesmo um ranhuramento grosseiro.caracterizado pelo fato de que o mesmo apresenta uma ferramenta de enta-lhe (18) helicoidal, que transporta axialmente o tubo de enrolamento (28) eaplica sobre o mesmo um ranhuramento grosseiro.