BRPI0708676A2

BRPI0708676A2 - método e aparelhos para estabilização de tira durante enrolamento

Info

Publication number: BRPI0708676A2
Application number: BRPI0708676-8A
Authority: BR
Inventors: Roger Bateman Ian; Anthony Mayman Craig; Crawford Glenn
Original assignee: Rib Australia Pty Ltd
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2011-06-21
Also published as: EA015224B1; NO340283B1; DOP2007000048A; ES2376655T3; EA200801817A1; TW200744931A; PE20071209A1; RS20080407A; PY0706566A; HK1123524A1; HRPK20080433B3; MEP11208A; US20120056352A1; RS52153B; PA8718401A1; SG170088A1; ZA200807557B; CR10275A; EG25370A; HN2008001400A

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA ESTABILIZAçãO DE TIRA DURANTE ENROLAMENTO Um conjunto de enrolamento em carretel para o enrolamento de uma tira composta em um carretel possuindo um cubo é descrito. A tira (10) que enrola inclui uma tira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade de partes de nervura se estendendo no sentido do comprimento lateralmente espaçadas e retas a partir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados se estendendo no sentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervura e os elementos de reforço formando as nervuras compostas. O conjunto inclui: uma estrutura principal (202); um retentor de carretel (204) para suportar de forma rotativa o carretel com relação à estrutura principal; uma unidade de acionamento de carretel 206 para acionar o carretel (50) com relação à estrutura principal (202); um carrinho (240) montado para realizar o movimento lateral com relação ao carretel (50); um elemento de dobra (90) montado no carrinho (240) para receber a tira (10) à medida que a mesma é alimentada na direção do cubo (55) do carretel (50) e para deformar a tira (10) para dar à mesma uma parte de base curva; e uma unidade de acionamento de elemento de dobra (210) conectada de forma operacional ao elemento de dobra (90) para acionar a tira (10) através do elemento de dobra (90).

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA ESTABILIZAÇÃO DE TIRA DURANTEENROLAMENTO"

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a tubos enrolados de forma helicoidal e em particularao aparelho e métodos para o manuseio e enrolamento de tiras a serem enroladas em tubosenrolados de forma helicoidal.

Fundamentos

Os tubos plásticos podem ser criados pelo enrolamento helicoidal de uma tira plás-tica possuindo uma série de nervuras retas espaçadas se estendendo de forma longitudinal.Essa forma de tubo enrolado de forma helicoidal já é conhecida na indústria de tubulação eé descrito nas patentes pelo requerente relacionando ambas a forma da tira plástica e aforma da máquina por meio da qual os tubos são produzidos a partir de tais tiras.

No passado, a fim de se criar tubos de alto desempenho era necessário que a es-pessura da parede da tira plástica e suas nervuras fossem bem substanciais. No entanto, a patente australiana No. 2003227090 descreve um avanço importante nos tubos enroladosde forma helicoidal. A tira composta descrita pela patente No. 2003227090 inclui uma tira dereforço alongada se estendendo no sentido do comprimento e suportada lateralmente poruma parte de nervura (ver figura 1). A tira de reforço possui uma razão de altura para es-pessura de pelo menos 3 para 1 e é orientada substancialmente de forma perpendicular, à base da tira. Com essa tira composta, um tubo rígido, capaz de suportar forças de quebraradial significativas, pode ser produzido sem a necessidade de uma tira possuindo uma basede plástico espessa e nervuras espessas (ver figura 2, por exemplo).

Quando uma tira composta, tal como a tira descrita na patente australiana No.2003227090, ou outra tira funcionalmente similar, é enrolada em um carretei para transporte após a fabricação, dificuldades podem ser encontradas. Em particular, onde a tira compostafoi projetada para um tubo de diâmetro grande, freqüentemente é desejável se enrolar a tiraem um carretei possuindo um cubo com um diâmetro substancialmente menor do que o dotubo enrolado final. Descobriu-se que isso pode criar problemas relacionados com a estabi-lidade da parte de reforço dentro da tira composta. Mais especificamente, pode haver a ten- dência de as nervuras da tira composta desmontarem lateralmente na direção da base comoilustrado nos desenhos das figuras 4, 5, 6 e 7.

Outro problema com o enrolamento da tira composta do tipo discutido acima é quese métodos e aparelhos de enrolamento convencionais forem utilizados, a tensão na tira setorna tão alta que atira é quebrada ou danificada no processo de enrolamento.

É um objetivo da presente invenção se fornecer um aparelho e método que solucio-nem ou pelo menos melhorem alguns ou todos os problemas mencionados acima.

Sumário da InvençãoDe acordo com um primeiro aspecto da invenção é fornecido um conjunto de enro-lamento em carretei para enrolar uma tira composta em um carretei possuindo um cubo, atira composta incluindo: uma tira plástica alongada possuindo uma parte de base plana euma pluralidade de partes de nervura de extensão no sentido do comprimento lateralmenteespaçadas retas a partir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alon-gados se estendendo no sentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura,as partes de nervura e os elementos de reforço formando nervuras compostas, o conjuntode enrolamento em carretei incluindo:uma estrutura principal;

um retentor de carretei para suportar de forma rotativa o carretei com relação à es-trutura principal;

uma unidade de acionamento de carretei para acionar o carretei com relação à es-trutura principal;

um carrinho montado para realizar o movimento lateral com relação ao carretel;

um elemento de dobra montado no carrinho para receber a tira à medida que amesma é alimentada na direção do cubo do carretei e para deformar a tira e dar à mesmauma parte de base curva; e

uma unidade de acionamento do elemento de dobra conectada de forma operacio-nal ao elemento de dobra para acionar a tira através do elemento de dobra.

Preferivelmente, o elemento de dobra inclui:

uma estrutura de elemento de dobra;

um par de cilindros de suporte paralelos espaçados montados de forma rotativa naestrutura do elemento de dobra, pelo menos um dos cilindros de suporte definindo sulcospara o recebimento de nervuras compostas da tira composta; e

um cilindro de configuração paralelo aos cilindros de suporte, montado de forma ro-tativa à estrutura do elemento de dobra e disposto para rolar em um lado interno da tiracomposta, o lado interno sendo um lado da parte de base oposto ao lado a partir do qual asnervuras se estendem, o cilindro de configuração sendo posicionado de forma que a tiracomposta seja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de configuração, a tiracomposta sendo deformada de modo que saia do elemento de dobra com uma parte de ba-se curva.

Preferivelmente, o conjunto inclui adicionalmente uma tira composta possuindo umatira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade de partes denervura de extensão no sentido de comprimento, lateralmente espaçadas que permanecemretas a partir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados seestendendo no sentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partesde nervura e os elementos de reforço formando nervuras compostas, onde os sulcos do ci-Iindro de suporte são formatados e dimensionados de forma complementar às nervurascompostas de modo que a tira composta seja acionada entre os cilindros de suporte e o ci-lindro de configuração, as nervuras compostas sejam mantidas contra qualquer movimentosubstancialmente lateral com relação à parte de base.

De acordo com um segundo aspecto da invenção é fornecido um conjunto de enro-Iamento em carretei para o enrolamento de uma tira composta em um carretei possuindo umcubo, a tira composta incluindo: uma tira plástica alongada possuindo uma parte de baseplana e uma pluralidade de partes de nervura de extensão no sentido do comprimento late-ralmente espaçadas retas a partir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de re-forço alongados se estendendo no sentido do comprimento dentro das respectivas partes denervura, as partes de nervura e os elementos de reforço formando nervuras compostas, oconjunto de enrolamento em carretei incluindo:

uma estrutura principal;

um elemento de dobra montado sob o carretei para realizar o movimento radialmen-te para longe do cubo à medida que um carretei de tira enrolada cresce em diâmetro, o ele-mento de dobra recebendo a tira à medida que a mesma é alimentada na direção do lado debaixo do carretei e deformando plasticamente a tira para dar à mesma uma parte de basecurva enquanto mantém as tiras de reforço em uma orientação substancialmente perpendi-cular com relação à parte de base; e

uma unidade de acionamento de carretei para acionar a tira através do elemento dedobra.

Preferivelmente, o elemento de dobra inclui:

uma estrutura de elemento de dobra;

um par de cilindros de suporte paralelos e espaçados montados de forma rotativa àestrutura do elemento de dobra, pelo menos um dos cilindros de suporte definindo os sulcospara receber as nervuras compostas da tira composta; e

um cilindro de configuração paralelo aos cilindros de suporte, montado de forma ro-tativa à estrutura do elemento de dobra e disposto para rolar em um lado interno da tiracomposta, o lado interno sendo um lado da parte de base oposto ao lado a partir do qual asnervuras se estendem, o cilindro de configuração posicionado de forma que a tira compostaseja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de configuração, a tira composta édeformada de modo que saia do elemento de dobra com uma parte de base curva.

Preferivelmente, o conjunto inclui adicionalmente uma tira composta possuindo umatira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade de partes denervura de extensão no sentido do comprimento espaçadas lateralmente retas a partir daparte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados se estendendo no sen-tido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervura e oselementos de reforço formando nervuras composta, onde os sulcos do cilindro de suportesão formatados e dimensionados de maneira complementar às nervuras compostas de for-ma que a tira composta seja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de configura-ção, as nervuras compostas são mantidas contra qualquer movimento lateral substancialcom relação à parte de base.

Preferivelmente o conjunto inclui adicionalmente:um carrinho montado para realizar o movimento lateral com relação ao carretei;um par de braços de suporte, cada braço de suporte possuindo uma extremidadeinferior montada de forma deslizante no carrinho, uma seção intermediária e uma extremi-dade superior conectada de forma articulada ao elemento de dobra; e

um primeiro braço de amarração, o primeiro braço de amarração possuindo umaextremidade inferior conectada ao carrinho e uma extremidade superior conectada à seçãointermediária de um dos braços de suporte;

onde os braços de suporte e o primeiro braço de amarração permitem que o ele-mento de dobra se mova radialmente para longe do cubo à medida que um carretei da tiraenrolada cresça em diâmetro sem girar o elemento de dobra com relação à estrutura princi-pal.

Preferivelmente, as extremidades inferiores dos braços de suporte são conectadaspor um segundo braço de amarração de forma a manter seus espaçamento relativo.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção é fornecido um aparelho para oenrolamento de uma tira alongada possuindo uma pluralidade de nervuras retas em um car-retei possuindo um cubo, o aparelho incluindo:uma estrutura;

um retentor de carretei para suportar de forma rotativa o carretei com relação à es-trutura;

um conjunto guia para guiar a tira geralmente de forma tangencial na direção docubo, o conjunto guia sendo móvel com relação ao carretei em uma direção paralela a umeixo geométrico de rotação do carretei;

um cordão de cilindros com sulcos dispostos de modo a girar em torno dos eixosgeométricos paralelos espaçados, cada cilindro mantido em uma relação espaçada de umcilindro adjacente por um par de conexões, cada par de conexões sendo articuladamentemóvel com relação a um par de conexões adjacente, o cordão se estendendo parcialmenteem torno do cubo e possuindo primeira e segunda extremidades conectadas ao conjuntoguia para realizar o movimento com o conjunto guia com relação ao carretei; e

um dispositivo para manter uma tensão substancialmente constante no cordão àmedida que o carretei é enrolado;

onde os cilindros pressionam a tira radialmente para dentro na direção do eixo ge-ométrico do carretei e os sulcos cercam as nervuras da tira à medida que é curvada em tor-no do carretei suportando, dessa forma, as nervuras.

De acordo com um quarto aspecto da invenção é fornecido um método de enrola-mento de uma tira composta em um carretei possuindo um cubo, a tira possuindo uma plu-ralidade de partes de nervura de extensão no sentido do comprimento lateralmente espaça-das retas a partir da base, o método compreendendo as etapas de:

alimentar a tira na direção do cubo do carretei;

acionar a tira de alimentação através de um conjunto de cilindro de modo a defor-mar plasticamente a tira para fornecer à mesma uma parte de base curva; e

enrolar a tira deformada no cubo para formar a tira enrolada, o enrolamento criandotensão na tira;

onde a deformação plástica da tira através do conjunto de cilindro reduz substanci-almente a tensão na tira que do contrário ocorreria.

Preferivelmente, as partes de nervura são mantidas retas a partir da parte de baseà medida que são acionadas através do conjunto de cilindro;

onde a orientação das partes de nervura com relação à parte de base permanecesubstancialmente inalterada.

Preferivelmente, o método compreende adicionalmente a variação da posição axialno carretei ao qual a tira é guiada.

Preferivelmente, a etapa de acionamento e deformação da tira para dar à mesmauma parte de base curva produz um raio de curvatura de entre 120% e 80% de um raio docubo.

De acordo com um quinto aspecto da invenção é fornecido um método de enrola-mento de uma tira nervurada alongada em um carretei possuindo um cubo, o método inclu-indo as etapas de:

orientar a tira geralmente de forma tangencial na direção do cubo;enrolar a tira em torno do cubo; e

suportar as nervuras da tira enquanto a tira é dobrada em torno do cubo.

Preferivelmente, o método compreende adicionalmente a variação da posição axialno carretei ao qual a tira é orientada.

Modalidades específicas da invenção serão agora descritas em alguns detalhes a-dicionais com referência a e como ilustrado nas figuras em anexo. Essas modalidades sãoilustrativas e não devem ser restritivas do escopo da invenção.Descrição Detalhada da Modalidade Preferida da Invenção

As modalidades preferidas da invenção são ilustradas nas representações em ane-xo nas quais:

A figura 1 ilustra uma tira composta enrolada em um tubo helicoidal;

A figura 2 ilustra um tubo helicoidal enrolado a partir da tira da figura 1;

A figura 3 ilustra uma parte da tira de reforço dentro do tubo ilustrada na figura 2;

A figura 4 ilustra a tira da figura 1 com as nervuras em uma condição desmontada;

A figura 5 é uma vista transversal da tira da figura 4;

A figura 6 ilustra uma tira adicional utilizada em tubos de diâmetro maior;

A figura 7 é uma vista transversal da tira da figura 6 em uma condição desmontada;

A figura 8 é uma vista em perspectiva de um conjunto de enrolamento em carreteide acordo com a invenção;

A figura 9 é uma vista lateral diagramática do conjunto da figura 8;

A figura 10 é uma vista lateral do elemento de dobra das figuras 9 e 10 dobrandouma tira;

As figuras 11a e 11b são vistas em perspectiva do componente do elemento de do-bra do conjunto de enrolamento em carretei ilustrado na figura 8;

A figura 12 é uma vista transversal ilustrando os detalhes de uma parte do elementode dobra das figuras 11 a e 11b;

As figuras 13a e 13b são vistas laterais diagramáticas ilustrando o elemento de do-bra das figuras de 8 a 12 em uma condição elevada e abaixada, respectivamente;

A figura 14 é uma vista em perspectiva de um conjunto de enrolamento em carreteide acordo com um segundo aspecto da invenção;

A figura 15 é uma vista em perspectiva inferior e aproximada do conjunto ilustradona figura 14a;

A figura 16 é uma vista similar à da figura 15 mas ilustra maiores detalhes do ladode baixo oposto;

A figura 17 ilustra um aparelho de acordo com um terceiro aspecto da invenção;

A figura 18 ilustra o aparelho da figura 16 em vista em perspectiva;

A figura 19 é uma vista em perspectiva do lado de baixo parcial detalhada do apare-lho ilustrado na figura 18.

Com referência à figura 8, um conjunto de enrolamento em carretei 200 que está deacordo com um primeiro aspecto da invenção é ilustrado. O conjunto de enrolamento emcarretei 200 é fornecido para enrolar uma tira composta do tipo ilustrado nas figuras 1 e 6em um carretei. O mesmo compreende, uma estrutura principal 202, um retentor de carretei204 para suportar de forma rotativa o carretei 50 com relação à estrutura principal, uma uni-dade de acionamento de carretei 206, um elemento de dobra 90 e uma unidade de aciona-mento de elemento de dobra 210 para acionar a tira 10 através do elemento de dobra 90. Oelemento de dobra 90 é montado sob o carretei 50 para realizar o movimento radialmentepara longe do cubo 55 à medida que um carretei da tira enrolada cresce em diâmetro. Oelemento de dobra 90 e sua unidade de acionamento 210 são mais claramente ilustradosnas figuras 9 e 10. O elemento de dobra 90 recebe a tira 10 à medida que a mesma é ali-mentada na direção do lado de baixo do carretei 50 e deforma plasticamente a tira 10 paradar à mesma uma parte de base curva enquanto mantém as tiras de reforço 30 (ilustrado,por exemplo, na figura 1) em uma orientação substancialmente perpendicular com relação àparte de base 12.

Em outra modalidade da invenção (não ilustrada) o elemento de dobra 90 pode sermontado sobre ou adjacente ao carretei e a tira 10 pode ser alimentada na direção do ladosuperior do cubo 55 do carretei.

O elemento de dobra 90 é mais claramente ilustrado nas figuras 10, 11a e 11b.Com referência a essas figuras, o elemento de dobra 90 compreende uma estrutura 92, umpar de cilindros de suporte paralelos e espaçados 94, 94' montados de forma rotativa naestrutura de elemento de dobra 92. Como pode ser observado a partir da figura 10, ambosos cilindros de suporte 94 e 94' são formatados para definir 3 sulcos 96 para o recebimentodas partes de nervura 20 da tira 10 e é mais claramente ilustrado na figura 12. Um cilindrode configuração 98 é disposto paralelo aos cilindros de suporte 94 e também é montado deforma rotativa à estrutura do elemento de dobra 92 por uma subestrutura 99 do cilindro deconfiguração. O cilindro de configuração é disposto para girar em um lado interno 14 da tiracomposta 10. O cilindro de configuração 98 é posicionado de forma que a tira composta 10seja acionada entre os cilindros de suporte 94 e o cilindro de configuração 98, as tiras dereforço 30 dentro da tira composta 10 são plasticamente deformadas de modo que a tira composta 10 saia do elemento de dobra 90 com uma parte de base curva 12 enquanto man-tém as tiras de reforço 30 em uma orientação substancialmente perpendicular com relação àparte de base 12. Isso é ilustrado mais claramente na figura 10.

Um dispositivo de acionamento 102 é fornecido para acionar a tira 10 entre os cilin-dros de suporte 94 e o cilindro de configuração 98.

Nessa modalidade da invenção, o dispositivo de acionamento compreende um ci-lindro de acionamento 104 que aperta a tira 10 entre si e um primeiro cilindro de suporte 94.O cilindro de acionamento 104 é acionado por uma corrente 103 ilustrada nas figuras 13a e13b, uma unidade de acionamento de elemento de dobra 120 aciona a corrente 103 parafazer com que o cilindro de acionamento 104 empurre a tira 10 entre o cilindro de configura-ção 98 e o segundo cilindro de suporte. O começo da dobra da tira a ser enrolada é facilita-do pela ação de impulsão (uma disposição de retração seria difícil de se iniciar).

Com referência às figuras 10, 11 e 12, pode-se observar que o cilindro de configu-ração 98 é montado em uma subestrutura de cilindro de configuração 99 (isso é, móvel comrelação aos cilindros de suporte 98) para permitir os ajustes da curvatura impressa na tiracomposta 10. Os parafusos de ajuste 100 são fornecidos para essa finalidade. Descobriu-seque para um enrolamento em carretei ideal, o grau de curvatura impresso pelo elemento dedobra 90 deve ser similar à curvatura do cubo 55. Pela combinação aproximada do raio datira enrolada com o raio do cubo 55, a tira 10 enrola prontamente com uma tendência muitobaixa a desmontar as nervuras. À medida que o diâmetro do carretei cresce, descobriu-seque não é necessário se ajustar o grau de dobra impresso pelo elemento de dobra 90. En-quanto algum grau de dobra excessiva ocorre, isso não causa quaisquer dificuldades signifi-cativas.

Um elemento importante do conjunto de enrolamento em carretei dessa modalidadeé sua capacidade de manter o elemento de dobra 90 radialmente adjacente às convoluçõesanteriores da tira enrolada à medida que o carretei cresce em diâmetro. Isso é alcançadopelo fornecimento de um mecanismo para mover o elemento de dobra 90 radialmente paralonge do cubo 55 à medida que o carretei de tira enrolada cresce em diâmetro. Esse meca-nismo inclui um carrinho 240 montado para realizar o movimento lateral com relação ao car-retei 50, um par de braços de suporte 212 e 212' e um par de braços de amarração 220 e220' como é mais claramente ilustrado nas figuras 13a e 13b. Com referência à figura 13a,pode ser observado que o braço de suporte 212 possui uma extremidade inferior 214 que émontada de forma deslizante no carrinho 240 e uma extremidade superior 216 que é conec-tada de forma articulada ao elemento de dobra 90 em um acessório traseiro 112 do elemen-to de dobra (o acessório traseiro é mais claramente ilustrado na figura 10). Um primeiro bra-ço de amarração 220 possui uma extremidade inferior 222 que é montada de forma articula-da ao carrinho 240 e uma extremidade superior 224 que é montada de forma articulada auma seção intermediária 215 do braço de suporte 212. Adicionalmente, um segundo braçode amarração 220' conecta a extremidade inferior 214 de um primeiro braço de suporte 212a um braço inferior 214' do segundo braço de suporte 212'. Essa disposição permite que oelemento de dobra 90 se mova substancialmente verticalmente para cima e para baixo deforma que possa permanecer perto do carretei à medida que o carretei é enrolado. Cilindrosde rastreamento 93, mais claramente observados na figura 10, rolam contra o cubo 55 eentão o carretei de tira enrolada à medida que o enrolamento progride.

Em outra modalidade da invenção, não ilustrada, o braço de amarração 220' podeser disposto de forma similar ao braço de amarração 220, isso é, pode ser montado de for-ma articulada ao carrinho 240 em uma extremidade e montado de forma articulada a umaparte intermediária do segundo braço de suporte 212' em sua outra extremidade.

O conjunto de carrinho 240 inclui cilindros inferiores dianteiros 234 e cilindros inferi-ores traseiros 235 mais claramente ilustrados nas figuras 13a e 13b. Esses cilindros corremnos canais inferiores dianteiro e traseiro 230 e 232 ilustrados na figura 9. Os canais superiore inferior 242 e 244 também são montados na estrutura principal 202. Cilindros guia 246 e248 também são montados no carrinho 240. Essa disposição de cilindros e canais permiteque o carrinho 240 se mova lateralmente com relação ao cubo 55.

Vários dispositivos de acionamento podem ser empregados para acionar o carrinho240 lateralmente através do cubo à medida que a tira está sendo enrolada. Por exemplo, umcilindro pneumático sem fim tal como o ilustrado na figura 15 pode ser utilizado. Um sistemade controle é empregado para garantir que o carrinho se mova lateralmente para trás e parafrente através do cubo de tal forma que a tira seja enrolada em camadas radialmente distin-tas.

A operação do conjunto de enrolamento em carretei 200 será agora descrita comreferência às figuras 8 a 13a e 13b.

A tira 10 é alimentada através da boca do carrinho 250 (que inclui, de forma ideal,uma pluralidade de cilindros) para o elemento de dobra 90 e para o carretei 50. A tira 10 éalimentada na direção do carretei 50 e é então acionada através do conjunto de cilindrocompreendendo os cilindros de suporte 84 e o cilindro de configuração 98 e o cilindro deacionamento 104 de modo a deformar plasticamente a tira 10 para curvar a parte de base12 enquanto mantém as tiras de reforço 30 em uma orientação substancialmente perpendi-cular com relação à parte de base 12. A tira agora deformada 10 é enrolada no cubo 55 paraformar a tira enrolada. À medida que a tira enrolada cresce de diâmetro, a posição do cilin-dro varia de modo a manter sua posição radialmente adjacente às convoluções anterioresda tira enrolada.

Um conjunto de enrolamento em carretei de acordo com uma segunda modalidadeda invenção é ilustrado nas figuras 14, 15 e 16. Essa modalidade da invenção é similar à modalidade da invenção descrita acima, mas o elemento de dobra 90 percorre apenas deforma transversal com relação ao carretei. O mesmo não percorre radialmente na direção epara longe do cubo. A figura 15 em particular ilustra uma caixa de fricção 86 montada emuma haste 86' que aciona o carrinho 240 lateralmente para trás e para frente a partir de umlado do carretei 50 para o outro.

A figura 16 ilustra a unidade do elemento de dobra 90 em maiores detalhes. O ele-mento de dobra 90 é similar ao elemento de dobra ilustrado nas figuras 11 e 12 sem os ci-lindros de rastreamento 93.

O elemento de dobra 90 deforma plasticamente a tira 10 e a unidade de aciona-mento de carretei 206 gira o carretei 50 com relação à estrutura principal para enrolar a tira10 depois que a mesma foi plasticamente deformada no elemento de dobra 90. Com essadisposição, a deformação plástica da tira 10 pelo elemento de dobra 90 reduz substancial-mente a tensão na tira 10 que seria necessária para enrolar a tira 10 em torno do carretei50. Isso é importante por várias razões. Uma razão é que permite que o controle da tensãona tira enrolada em torno do cubo seja variado independentemente do processo de dobraprimário. Pela redução da tensão na tira em torno do cubo, a tendência à compressão edesmontagem das convoluções enroladas anteriormente da tira é reduzida.

Com essa modalidade da invenção, descobriu-se que para um enrolamento em car-retei ideal, o grau de curvatura impresso pelo elemento de dobra 90 deve ser similar a, ouligeiramente inferior à curvatura do cubo 55. Pela combinação aproximada do raio da tiraenrolada com o raio do carretei totalmente enrolado (que será maior que o raio do cubo 55)a tira 10 enrola prontamente com uma tendência muito baixa à desmontagem das nervuras.Enquanto algum grau de dobra não suportada ocorre depois que a tira passa através doelemento de dobra 90, essa dobra no carretei 50 não causa quaisquer dificuldades significa-tivas.

Com essa modalidade da invenção, descobriu-se que os carretéis possuindo umtamanho de cubo quase igual ao diâmetro necessário no tubo enrolado final são os maisadequados.

Com referência às figuras 17, 18 e 19, um aparelho alternativo 60 para o enrola-mento de uma tira nervurada alongada 10 em um carretei 50 é ilustrado. O aparelho 60, queestá de acordo com uma terceira modalidade da invenção, inclui uma estrutura 62, um re-tentor de carretei na forma de um eixo 72, um conjunto guia 80 para guiar a tira geralmentede forma tangencial na direção do cubo 55 como é mais bem ilustrado na figura 18. O apa-relho 60 também inclui um cordão 100 de cilindros com sulco 110, 120, 130, 140, 150, 160,170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250. Os cilindros com sulco são dispostos de formaa girar em torno de eixos geométricos paralelos espaçados, cada cilindro retido em umarelação espaçada de um cilindro adjacente por um par de conexões, tal como as conexões228 e 229 entre os cilindros 220 e 230 ilustrados na figura 18. Cada par de conexões é arti-culadamente móvel com relação a um par adjacente de conexões. O cordão de cilindros 100se estende em torno do cubo 55 e possui uma primeira extremidade 102 e uma segundaextremidade 198 conectadas ao conjunto guia 80 para realizar o movimento com o conjuntoguia com relação ao carretei 50 como é mais claramente ilustrado na figura 18.

Um dispositivo de manutenção de uma tensão substancialmente constante no cor-dão 100 à medida que o carretei 50 é enrolado é fornecido na forma de um tensionador decabo 310 como ilustrado na figura 18. O tensionador de cabo 310 retrai e estende o caboenquanto mantém a tensão substancialmente constante. Com referência à figura 19, podeser observado que o cilindro 230 possui três sulcos espaçados 232, 234 e 236. O espaça-mento entre a linha central dos sulcos combina o espaçamento entre a linha central das ner-vuras 20 da tira 10 como é mais claramente ilustrado na figura 19. Cada um dos cilindros110 a 250 dentro do cordão de cilindros 100 possui sulcos similares aos sulcos 232, 234 e236 ilustrados na figura 19. Em uso, os cilindros pressionam a tira 10 radialmente para den-tro na direção do eixo geométrico 75 do carretei 50 e os sulcos cercam as nervuras 20 datira 10 à medida que é curvada em torno do carretei, suportando, dessa forma, as nervuras 20.

Os cilindros e seus sulcos são dimensionados de forma que exista algum espaçoentre o vértice das nervuras e os cilindros no fundo dos sulcos como ilustrado na figura 12.Isso permite que as partes cilíndricas dos cilindros, tal como as partes 233 e 235 do cilindro230, pressione contra a parte de base 12 da tira 10. A pressão exercida pelos cilindros con-tra a parte de base 12 da tira depende da tensão fornecida pelo dispositivo de tensionamen-to 310.

Nessa modalidade da invenção, um espaço de aproximadamente 1 mm. é fornecidoentre os cilindros e as nervuras 20. Em outras aplicações outros espaços podem ser utilizados.

Em uso, o guia de tira 80 atravessa a face do cubo 55 acionado por uma caixa defricção ou qualquer outro meio 86 como ilustrado na figura 18. Um sistema de controle éfornecido para garantir que o cubo 55 seja enrolado homogeneamente com a tira 10.

Com todas as modalidades da invenção descritas acima, o conjunto de guia de tira80 pode ser fixado à estrutura 62 do retentor de carretei que suporta de forma rotativa o car-retei 50 com relação à estrutura 62 pode ser disposto para mover lateralmente com relaçãoà estrutura 62. Isso apresenta a vantagem de se manter a tira 10 percorrendo em uma linhareta sem dobrar lateralmente enquanto é enrolada no carretei 50.

Enquanto a presente modalidade foi descrita em termos de modalidades preferidasa fim de facilitar a melhor compreensão da invenção, deve-se apreciar que várias modifica-ções podem ser realizadas sem se distanciar dos princípios da invenção. Portanto, a inven-ção deve ser compreendida como incluindo todas as ditas modificações dentro de seu escopo.

Claims

1. Conjunto de enrolamento em carretei para enrolamento de uma tira composta emum carretei possuindo um cubo, a tira composta sendo CARACTERIZADA pelo fato de in-cluir: uma tira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade departes de nervura de extensão no sentido do comprimento lateralmente espaçadas retas apartir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados se estenden-do no sentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervu-ra e os elementos de reforço formando nervuras compostas, o conjunto de enrolamento emcarretei incluindo:uma estrutura principal;um retentor de carretei para suportar de forma rotativa o carretei com relação à es-trutura principal;uma unidade de acionamento de carretei para acionar o carretei com relação à es-trutura principal;um carrinho montado para realizar o movimento lateral com relação ao carretei;um elemento de dobra montado ao carrinho para o recebimento da tira à medidaque a mesma é alimentada na direção do cubo do carretei e para deformar a tira para dar àmesma uma parte de base curva; euma unidade de acionamento de elemento de dobra conectada de forma operacio-nal ao elemento de dobra para acionar a tira através do elemento de dobra.

2. Conjunto de enrolamento em carretei, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de dobra incluir:uma estrutura de elemento de dobra;um par de cilindros de suporte paralelos espaçados montados de forma rotativa àestrutura do elemento de dobra, pelo menos um dos cilindros de suporte definindo sulcospara o recebimento de nervuras compostas da tira composta; eum cilindro de configuração paralelo aos cilindros de suporte, montado de forma ro-tativa à estrutura de elemento de dobra e disposto para rolar em um lado interno da tiracomposta, o lado interno sendo um lado da parte de base oposto ao lado de onde as nervu-ras se estendem, o cilindro de configuração posicionado de modo que uma tira compostaseja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de configuração, a tira compostasendo deformada de modo que saia do elemento de dobra com uma parte de base curva.

3. Conjunto de enrolamento em carretei, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de incluir adicionalmente uma tira composta possuindo umatira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade de partes denervura de extensão no sentido do comprimento lateralmente espaçadas retas a partir daparte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados que se estendem nosentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervura e oselementos de reforço formando as nervuras compostas, onde os sulcos do cilindro de supor-te são dimensionados e formatados de maneira complementar às nervuras compostas deforma que a tira composta seja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de confi-guração, as nervuras compostas são impedidas de realizar qualquer movimento lateral comrelação à parte de base.

4. Conjunto de enrolamento em carretei para o enrolamento de uma tira compostaem um carretei possuindo um cubo, a tira composta sendo CARACTERIZADA pelo fato deincluir: uma tira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidadepartes de nervura de extensão no sentido do comprimento lateralmente espaçadas retas apartir da parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados se estenden-do no sentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervu-ra e os elementos de reforço formando nervuras compostas, o conjunto de enrolamento emcarretei incluindo:uma estrutura principal;um retentor de carretei para suportar de forma rotativa o carretei com relação à es-trutura principal;uma unidade de acionamento de carretei para acionar o carretei com relação à es-trutura principal;um elemento de dobra montado sob o carretei para realizar o movimento radialmen-te para longe do cubo à medida que um carretei de tira enrolada cresce em diâmetro, o ele-mento de dobra recebendo a tira à medida que a mesma é alimentada na direção do lado debaixo do carretei e deformando plasticamente a tira para fornecer à mesma uma parte debase curva enquanto mantém as tiras de reforço em uma orientação substancialmente per-pendicular com relação à parte de base; euma unidade de acionamento de carretei para acionar a tira através do elemento dedobra.

5. Conjunto de enrolamento em carretei, de acordo com a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de dobra incluir:uma estrutura de elemento de dobra;um par de cilindros de suporte paralelos espaçados montados de forma rotativa naestrutura do elemento de dobra, pelo menos um dos cilindros de suporte definindo sulcospara o recebimento de nervuras compostas da tira composta; eum cilindro de configuração paralelo aos cilindros de suporte, montado de forma ro-tativa à estrutura e disposto para rolar em um lado interno da tira composta, o lado internosendo um lado da parte de base oposto ao lado de onde as nervuras se estendem, o cilindrode configuração posicionado de modo que a tira composta seja acionada entre os cilindrosde suporte e o cilindro de configuração, a tira composta é deformada de modo que saia doelemento de dobra com uma parte de base curva.

6. Conjunto de enrolamento em carretei, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de incluir adicionalmente uma tira composta possuindo umatira plástica alongada possuindo uma parte de base plana e uma pluralidade de partes denervura se estendendo no sentido do comprimento e lateralmente espaçadas retas a partirda parte de base; e uma pluralidade de elementos de reforço alongados se estendendo nosentido do comprimento dentro das respectivas partes de nervura, as partes de nervura e oselementos de reforço formando nervuras compostas, onde os sulcos do cilindro de suportesão formatados e dimensionados de maneira complementar às nervuras compostas de for-ma que a tira composta seja acionada entre os cilindros de suporte e o cilindro de configura-ção, as nervuras compostas sendo impedidas de realizar qualquer movimento lateral subs-tancial com relação à parte de base.

7. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4, 5 ou 6,CARACTERIZADO pelo fato de incluir:um carrinho montado para realizar o movimento lateral com relação ao carretei;um par de braços de suporte, cada braço de suporte possuindo uma extremidadeinferior montada de maneira deslizante ao carrinho, uma seção intermediária e uma extre-midade superior conectadas de forma articulada ao elemento de dobra; eum primeiro braço de amarração, o primeiro braço de amarração possuindo umaextremidade inferior conectada ao carrinho e uma extremidade superior conectada à seçãointermediária de um dos braços de suporte;onde os braços de suporte e o primeiro braço de amarração permite que o elemen-to de dobra se mova radialmente para longe do cubo à medida que um carretei de tira enro-lada cresce em diâmetro sem girar o elemento de dobra com relação à estrutura principal.

8. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de asextremidades inferiores dos braços de suporte serem conectadas por um segundo braço deamarração de modo a manter seu espaçamento relativo.

9. Aparelho para enrolar uma tira alongada possuindo uma pluralidade de nervurasretas em um carretei possuindo um cubo, o aparelho sendo CARACTERIZADO pelo fato deincluir:uma estrutura;um retentor de carretei para suportar de forma rotativa o carretei com relação à es-trutura;um conjunto guia para guiar a tira geralmente de forma tangencial na direção docubo, o conjunto guia sendo móvel com relação ao carretei em uma direção paralela a umeixo geométrico de rotação do carretei;um cordão de cilindros com sulco dispostos de modo a girar em torno de eixos ge-ométricos paralelos espaçados, cada cilindro sendo mantido em uma relação espaçada apartir de um cilindro adjacente por um par de conexões, cada par de conexões sendo articu-Iadamente móvel com relação a um par adjacente de conexões, o cordão se estendendoparcialmente em torno do cubo e possuindo primeira e segunda extremidades conectadasao conjunto guia para realizar o movimento com o conjunto guia com relação ao carretei; eum dispositivo para manter uma tensão substancialmente constante no cordão àmedida que o carretei é enrolado;onde os cilindros pressionam a tira radialmente para dentro na direção do eixo ge-ométrico do carretei e os sulcos cercam as nervuras da tira à medida que é curvada em tor-no do carretei suportando, assim, as nervuras.

10. Método de enrolamento de uma tira composta em um carretei possuindo umcubo, a tira possuindo uma pluralidade de partes de nervura se estendendo no sentido docomprimento e lateralmente espaçadas, retas a partir da parte de base, o método sendoCARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de:alimentação da tira na direção do cubo do carretei;acionamento da tira alimentada através de um cilindro configurado de forma a de-formar plasticamente a tira para dar à mesma uma parte de base curva; eenrolamento da tira deformada no cubo para formar a tira enrolada, o enrolamentocriando a tensão na tira;onde a deformação plástica da tira através do cilindro configurado reduz substanci-almente a tensão na tira que, do contrário, ocorreria.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de aspartes de nervura serem mantidas retas a partir da parte de base à medida que são aciona-das através do cilindro de configuração;onde a orientação das partes de nervura com relação à parte de base permanecesubstancialmente inalterada.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato decompreender adicionalmente a variação da posição axial no carretei para o qual a tira é guiada.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de aetapa de acionamento e deformação da tira para dar à mesma uma parte de base curvaproduzir um raio de curvatura de entre 120% e 80% de um raio do cubo.

14. Método de enrolamento de uma tira nervurada alongada em um carretei possu-indo um cubo, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de incluir as etapas de:guiar a tira geralmente de forma tangencial na direção do cubo;enrolar a tira em torno do cubo; esuportar as nervuras da tira enquanto a tira é dobrada em torno do cubo.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato decompreender adicionalmente a variação da posição axial no carretei ao qual a tira é guiada.

16. Conjunto de enrolamento em carretei para o enrolamento de uma tira compostaem um carretei possuindo um cubo, o conjunto sendo CARACTERIZADO pelo fato de sercomo descrito até agora com referência a e ilustrado nas figuras em anexo de 8 a 13b.

17. Conjunto de enrolamento em carretei para enrolamento de uma tira compostaem um carretei possuindo um cubo, o conjunto sendo CARACTERIZADO pelo fato de sercomo substancialmente descrito até agora com referência a e como ilustrado nas figuras emanexo de 14 a 16.

18.

Conjunto de enrolamento em carretei para o enrolamento de uma tira compostaem um carretei possuindo um cubo, o conjunto sendo CARACTERIZADO pelo fato de sercomo substancialmente descrito até agora com referência a e como ilustrado nas figuras emanexo de 17 a 19.