BRPI0802712B1

BRPI0802712B1 - Fábrica móvel de tubo helicoidal de chapa

Info

Publication number: BRPI0802712B1
Application number: BRPI0802712-9A
Authority: BR
Inventors: Ivanildo Madeira Albuquerque; Ene Pires De Oliveira
Original assignee: Memps Montagem Eletromecânica Manut. E Prest. De Serviços Ltda
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2019-06-04
Also published as: BRPI0802712A2; BRPI0802712A8

Abstract

fábrica móvel de tubo helicoidal de chapa. o presente resumo refere-se a uma patente de invenção para fábrica móvel de tubo helicoidal de chapa , pertencente ao campo dos meios de fabricação de tubos helicoidal de chapa , que foi desenvolvida para facilitar toda a logística de fornecimento desse tipo de tubo em uma obra, bem como dotar as peças obtidas a partir do tubo, particularmente estacas, de construção mais simples e melhor que as usuais; dita fábrica composta: por desbobinador (10); conjunto de tração (30); prensa (50); roletes guia laterais (70); calandra (90); conjunto de máquina de solda (110); leito de apoio do tubo (130); meio de suprimento de energia elétrica (150); e outros necessários à fabricação de tubo de chapa de aço helicoidal, é móvel e montada sobre uma carreta baixa (200) de um conjunto móvel de cavalo mecânico (220) e carreta (200), tal que referida fábrica móvel pode deslocar-se até o canteiro de obra da obra na qual será usado o tubo (300) e fabricá-lo "in-loco" e diretamente no comprimento especificado, sem a necessidade de emendas.

Description

“FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA”

O presente relatório descritivo refere-se a uma patente de invenção para fábrica móvel de tubo de chapa helicoidal, pertencente ao campo dos meios de fabricação de tubo de chapa helicoidal e que foi 5 desenvolvida para facilitar toda a logística de fornecimento desse tipo de tubo em uma obra, bem como dotar as peças obtidas a partir do tubo, tais

como; Estacas sub-aquáticas, Adutoras, Dutos para transporte de produtos químicos e minérios e outros utilizados para as mais diversas aplicações, de construção mais simples e melhor que os convencionais.

Já são conhecidos tubos cilíndricos retilíneos feitos de fita de chapa metálica, calandrada na forma helicoidal cujas bordas adjacentes das espiras são ligadas através de solda helicoidal contínua. Numa possibilidade, esse tubo de chapa helicoidal é aplicado em estaqueamento de

fundações. Esse tubo normalmente é denominado Tubo Helicoidal de Cha15 pa, nomenclatura essa adotada neste relatório.

Normalmente, esses tubos são fabricados em unidades fabris compostas, essencialmente: por desbobinador da bobina de fita de chapa; por unidade de tração, que avança longitudinalmente a fita; por calandra, que conforma a fita na forma helicoidal; por máquina de solda, que 20 solda as bordas adjacentes das espiras da chapa dobrada em hélice, formando progressivamente o tubo; por uma pista de roletes, para apoio e avanço

I / 19 do tubo à medida que este é fabricado, entre outros. Essas unidades fabris normalmente são estacionárias e distantes da obra, na qual o tubo é usado. Isso exige uma operação de transporte do tubo entre o local de fabricação e a obra.

Apesar das unidades de fabricação estacionárias usuais desse tubo não terem limitações técnicas para produzi-lo com grandes

comprimentos, dito tubo tem que ser fabricado com comprimento relativamente curto, normalmente cerca de doze metros, para atender às limitações de transporte entre a fábrica e a obra. Apesar dos tubos serem relativamente curtos, doze metros, esse transporte entre a fábrica e a obra, pode ser relativamente complexo, principalmente dependendo das condições do trajeto.

Por ouro lado, para que o transporte tenha custo adequado, há a necessidade de transportar vários tubos de cada vez, o que pode também ser um complicador.

Não raro, a sua aplicação tem comprimento maior que a do tubo convencional, o que exige a soldagem de tantos tubos quantos forem necessários para compor o comprimento das peças. Isso resulta em operação(ões) adicional(is) de soldagem feita(s) “in-loco”, o que pode ser indesejável e de alto custo.

Em razão dos aspectos acima, são desejáveis novas alternativas para tubo helicoidal de chapa metálica e/ou para o processo de / 19 fabricação do mesmo e/ou para transportá-lo entre a fábrica e a obra.

Assim, o objetivo da presente patente de invenção, é prover um meio de fabricação de tubos helicoidal de chapa metálica que supere os inconvenientes acima e outros verificados com os usuais.

Outro objetivo é prover um meio de fabricação que

além de superar os problemas acima, não seja por isso de construção ou fabricação ou operação com níveis de complexidade que o tome desinteressante em face do usual.

Outro objetivo é prover um meio de fabricação de tubo helicoidal de chapa de modo que se obtenha melhores resultados de produtividade e custos adequados.

Outro objetivo é prover um tubo helicoidal de cha-

pa obtido a partir de referidos meios de fabricação da presente patente, que apresente vantagens em relação aos tubos similares obtidos pelos meios de fabricação usuais.

Tendo em vista, portanto, os problemas acima referidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos relacionados, foi desenvolvida a fábrica móvel de tubos helicoidal de chapa , objeto da presente patente de invenção, a qual é compreendida, essencialmente: por 20 desbobinador; por unidade de tração; por prensa para emenda; por calandra;

por máquinas de solda; por pista de roletes; por grupo gerador e por todos

I’ / 19 demais equipamentos necessários à fabricação de tubo helicoidal de chapa , montados em uma carreta baixa dotada de fechamentos laterais, posterior e superior, dentre os quais os laterais são articulados e se movem entre posição vertical, quando atuam como fechamentos propriamente ditos e posição horizontal, quando atuam como passarela junto ao equipamento de fabricação; dita carreta é puxada por cavalo mecânico dotado de guindaste, para movimentação de materiais e outros. Referida fábrica é formada ainda por caminhão auxiliar para o transporte de partes desmontáveis da fábrica, ferramentas, equipamentos e demais necessários à fabricação do tubo.

Essa disposição da fábrica de tubos helicoidal de chapa , portanto, é móvel e totalmente auto-suficiente superando assim os problemas acima referidos, já que a mesma pode se deslocar até a obra e nesta fabricar os tubos nos diâmetros e nos comprimentos que for necessário “in-loco”, evitando o transporte destes entre o local de fabricação e a obra e todos os problemas decorrentes disso. Tal solução apóia-se também no fato de que é mais simples e de menor custo transportar bobinas de chapa de aço até a obra do que transportar os tubos já fabricados.

Outra vantagem expressiva obtida com a presente fábrica diz respeito ao fato de que, uma vez que o tubo é fabricado “in-loco” e não havendo assim necessidade de transportá-lo entre o local de fabricação e a obra, referido tubo pode ser produzido com o comprimento desejado pa- / 19 ra as diversas aplicações, dispensando a(s) operação(ões) de solda(s) entre tubos até compor o comprimento desejado, conforme ocorre usualmente, facilitando os trabalhos no canteiro de obras.

Por outro lado, o fato do tubo poder ser produzido diretamente no comprimento desejado simplifica a sua fabricação e melhora sua constituição, já que não terá soldas de ligação, conforme ocorre usual-

mente.

Os desenhos anexos referem-se à fábrica móvel de tubo helicoidal de chapa , objeto da presente patente, nos quais:

a fig. 1 mostra uma vista geral esquemática da fábrica lateralmente;

a fig. 2 mostra um trecho de tubo helicoidal de

chapa de aço fabricado pela fábrica móvel;

a fig. 2 A-A mostra um corte indicado na figura an15 terior;

a fig. 3 mostra um detalhe da fábrica, no qual é visto o desbobinador que recebe e a partir do qual é desenrolada uma bobina de fita de chapa de aço, a partir da qual é obtido o tubo visto na figura anterior;

a fig. 4 mostra um detalhe da fábrica, no qual é vis20 to um conjunto de tração da fita de chapa de aço, que a puxa do desebobinador;

/ 19 a fig. 5 mostra um detalhe da fábrica, no qual é vista uma prensa usada para prender extremidades de fitas de chapa de aço nas operações de emenda;

a fig. 6 mostra um detalhe da fábrica, no qual são vistos roletes para alinhamento das bordas laterais da chapa de aço;

a fig. 7 mostra um detalhe da fábrica, no qual é visto um detalhe da calandra de conformação da fita de chapa de aço, no qual são vistos os roletes de dobra da fita de chapa de aço;

a fig. 8 mostra um detalhe da calandra, no qual é visto um detalhe do conjunto de roletes de contenção da chapa de aço e de manutenção do diâmetro externo do tudo;

a fig. 9 mostra um detalhe da calandra, no qual é

visto conjunto de roletes de sustentação interna;

a fig. 10 mostra um detalhe da calandra, no qual é visto um conjunto de roletes de manutenção das bordas da chapa de aço encostadas;

a fig. 11 mostra um detalhe da fábrica, no qual são vistas esquematicamente as máquinas de solda que trabalham junto à calandra;

a fig. 12 mostra um detalhe da fábrica, no qual é visto um trecho do leito de roletes de apoio e avanço do tubo à medida que é / 19 fabricado;

a fig. 13 mostra uma vista lateral da fábrica, tendo a carreta baixa, sobre a qual ficam montados os equipamentos, com os fechamentos laterais na posição fechada, própria para o deslocamento da fá5 brica até um local de funcionamento;

a fig. 13 A mostra a fábrica fechada a partir da tra-

seira;

a fig. 13 B mostra a mesma vista acima, mas com a fábrica na posição com os fechamentos laterais na posição aberta, na qual os fechamentos laterais formam passarelas de circulação, própria para o funcionamento da fábrica no canteiro de obras; e a fig. 14 mostra um estaca feita com o tubo fabri-

cado pela presente fábrica móvel.

De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, a fábrica 1 (fig. 1), objeto da presente patente de invenção, destina-se à fabricação de tubo helicoidal de chapa 300 (fig. 2, 2A), compreendido, essencialmente: por uma fita de chapa de aço 301 calandrada em forma helicoidal; e por linha de solda helicoidal 302, que liga as bordas adjacentes das espiras formadas pela fita de chapa de aço dobrada, constitu indo o tubo.

Assim, a presente fábrica 1 é compreendida, essen / 19 cialmente (fig. 1): por desbobinador 10 da bobina de fita de chapa de aço; por conjunto de tração 30, que avança longitudinalmente a fita; por prensa 50 para ajuste de pontas da chapa de aço e soldagem nas operações de emendas; por roletes de guia laterais 70 para alinhamento das bordas da cha5 pa de aço; por calandra 90, que conforma a fita na forma helicoidal; por con-

junto de máquinas de solda 110, que solda as bordas adjacentes das espiras da chapa de aço dobrada em hélice, formando progressivamente o tubo; por leito de roletes 130 (figs. 7 e 12), para apoio e avanço do tubo à medida que este é fabricado; por meio de suprimento de energia elétrica 150 e outros.

Na presente invenção, e isso constituindo o objeto principal da patente, referida fábrica, composta: por desbobinador 10; por conjunto de tração 30; por prensa 50; por roletes guia laterais 70; por calandra 90; por conjunto de máquina de solda 110; por leito de roletes 130; por meio de suprimento de energia elétrica 150; e por todos outros equipamen15 tos necessários à fabricação de tubo helicoidal de chapa de aço , é móvel e para tanto dita fábrica fica montada sobre uma carreta baixa 200 (fig. 1) de um conjunto móvel (fig. 13) de cavalo mecânico 220 e carreta 200, tal que referida fábrica móvel pode deslocar-se até o canteiro de obra da obra na qual será usado o tubo 300 e fabricá-lo “in-loco” e diretamente no compri20 mento especificado, sem a necessidade de emendas.

Detalhando, o desbobinador 10 fica disposto na / 19 traseira da carreta baixa 200 e (fig. 3) é compreendido, essencialmente: por dois cubos alinhados 11, que se acoplam em respectivas extremidades da abertura de uma bobina de chapa de aço 301; por duas torres móveis 12, nas extremidades superiores das quais ficam montados os cubos; por base 13, na qual ficam montadas as torres; e por sistema hidráulico compreendido por

cilindros hidráulicos 14 que sujeitam as torres, dita base tem sistema de guias na direção transversal à de desbobinamento que possibilita às torres moverem-se na direção de se aproximarem ou afastarem para a montagem e ajuste à largura da bobina e para disporem-se adjacentes uma à outra quando a fábrica está em desuso e deve mover-se de um local para outro e guias na direção longitudinal à de desbobinamento para ajustes.

O conjunto de tração 30 fica disposto em região da

carreta baixa 200 em seguida à que contém o desbobinador 10 e é formado por duas unidades compactas de tração 31 iguais (fig. 1), dispostas uma após a outra. Cada unidade de tração compacta 31 (fig. 4) é formada, essencialmente: por quatro eixos, um par de eixos superior 32 e um par de eixos inferior 32’ tangentes àqueles, por entre os quais passa e é tracionada a fita de chapa de aço 301. Os eixos 32, 32’ ficam sujeitos caixa de engrenagens com quatro saídas sincronizadas. Os motores de acionamento dos eixos são sin20 cronizados por embreagens. O posicionamento dos eixos em relação à chapa é feito através de mecanismo hidráulico.

/ 19

Em trecho da carreta baixa 200 entre as unidades de tração 31 fica disposta a prensa 50 para ajuste de pontas da chapa de aço

301 e soldagem nas operações de emendas, compreendida, essencialmente (fig. 5): por armação 51; por mesa 52 disposta sob a chapa; e por martelo de compressão 53 montado na armação e sujeito a mecanismo hidráulico. O

equipamento de solda para soldar as pontas pode ser um equipamento de solda portátil (não ilustrado).

Os roletes de guia laterais 70 para alinhamento das bordas da chapa de aço são compreendidos, essencialmente (fig. 6): por ro10 letes 71 que ficam contra respectivas bordas da chapa de aço 301; por bases que têm montados os roletes e montadas na estrutura de uma das unidades de tração compacta 31.

A calandra 90 e a máquina de solda 110 formam um conjunto que fica montado em trecho da carreta baixa 200 em seguida ao conjunto de tração 30. A calandra 90 é compreendida, essencialmente (figs.

a 10): por conjunto de roletes 91 de dobra da chapa; por conjunto de roletes 92 de contenção da chapa dobrada e de manutenção do diâmetro externo do tubo; por conjunto de roletes 93 de sustentação interna do tubo; e por conjunto de roletes 94 de manutenção do encosto das bordas laterais da cha20 pa.

O conjunto de roletes 91 de dobra da chapa é

/ 19 compreendido, essencialmente (figs. 1, 7): por dois alinhamentos de roletes sobrepostos adjacentes, por entre os quais passa e é dobrada a chapa 301, dispostos em ângulo em relação ao eixo geométrico da chapa que vêm do conjunto de tração 30: um alinhamento de roletes de dobra inferior 91’ mon5 tado em base montada no piso da carreta baixa 200 e um alinhamento de roletes de dobra superior 91 ” montado num braço móvel 95 uma extremida-

de do qual é livre em balanço e fica dentro do trecho inicial do tubo que vai se formando e a extremidade oposta fica montada num cilindro hidráulico externo à entrada do tubo que vai se formando e que comprime os roletes contra a chapa que é comprimida contra os roletes inferiores 9Γ; dito cilindro hidráulico 96 fica montado em estrutura 96’ que fica montada no piso da carreta baixa 200. Os roletes de dobra têm ajustes independentes.

O conjunto de roletes 92 de contenção da chapa dobrada e de manutenção do diâmetro externo do tubo é compreendido, es sencialmente (figs. 1, 8): por roletes 92’ que ficam dispostos contra a superfície externa da chapa dobrada no momento inicial da formação do tubo; por bases reguláveis 97, nas quais ficam montados os roletes 92’; e por estrutura em forma de moldura octogonal 97’, que fica disposta em torno do trecho inicial do tubo 300 que vai se formando, montada no piso da carreta baixa

200 e na face interna da qual ficam montadas as bases reguláveis 97 que suportam os roletes 92’ contra a chapa dobrada.

/ 19

O conjunto de roletes 93 de sustentação interna do tubo é formado essencialmente: (fig. 9) por roletes 93’ que ficam contra a superfície interna da chapa dobrada na região inicial de formação do tubo; por base regulável 98 que suporta os roletes; e por estrutura 98’ projetada 5 dentro do trecho inicial do tubo que vai se formando.

O conjunto de roletes 94 de manutenção do encosto das bordas laterais da chapa é compreendido, essencialmente (fig. 10): por rolete 94’ que fica sobre regiões externas adjacentes às bordas justapostas 301’ da chapa dobrada 301; por base 99 que suporta o rolete; e por estru10 tura 99’ que suporta a base 99.

O conjunto de máquina de solda 110 é formado por duas máquinas de solta por arco submerso: uma máquina de solda por arco

submerso 111 que faz solda helicoidal contínua externa para ligação das bordas adjacentes da chapa de aço na formação do tubo, a qual fica com su15 as partes que atuam no ponto de solda, montadas em estruturas do equipamento externas ao tubo e uma máquina de solda por arco submerso 111’ que faz solda helicoidal contínua interna para ligação das bordas adjacentes da chapa, a qual fica com suas partes que atuam no ponto de solda montadas no braço 95 da calandra 90, tal que a máquina de solda externa 111 fica antes 20 da máquina de solda interna 111’ considerando o sentido de giro da chapa de aço, a fim de evitar que o material de soldagem interno vaze para fora do

/ 19 tubo em formação.

Cada máquina de solda externa 111 e interna 11Γ é formada, essencialmente (fig. 11): por conjunto de alimentação de corrente continua 112 incluindo gabinete que aloja a fonte C-C, fiação ligada à fonte de alimentação elétrica 150, eletrodo situado no ponto de solda e ligado a

fiação de alimentação elétrica derivada da fonte; por conjunto de alimentação de fio de material de adição 113 incluindo um carretei que contém o fio, meios de tracionamento para deslocamento longitudinal do fio, meios de direcionamento do fio para o ponto de solda; por conjunto de alimentação do material de cobertura granulado 114 incluindo moega que contém o material de cobertura, mangueiras derivadas da moega e que direcionam o material de cobertura por gravidade até os pontos de solda; e por circuito 115 de rea-

proveitamento do material de cobertura excedente.

O leito de roletes 130, para apoio e avanço do tubo

300 à medida que este é fabricado, tem extremidade de entrada disposta na saída do conjunto de calandra 90 e de máquina de solda 110 (figs. 7, 11), fica em posição substancialmente ortogonal à carreta baixa 200, e apoiado no chão; dito leito de roletes 130 é uma estrutura desmontável compreendida, essencialmente (fig. 12): por uma pluralidade de conjuntos de roletes dis20 postos a espaços regulares sob e ao longo do tubo, cada conjunto formado:

por roletes 131, sobre os quais se apóia diretamente o tubo; e base 132, na / 19 qual se apoiam os roletes e completando o leito de roletes 130 é prevista uma estrutura portante desmontável 133, sobre a qual ficam montadas as bases 132 e a qual fica apoiada no chão. O leito de roletes 130 constitui uma peça desmontável, não associada à carreta baixa 200, mas que é montada junto a esta para compor a fábrica. O leito de rolete quando desmontado é

transportado para o local de uso através de um caminhão auxiliar de transporte (não ilustrado), que faz parte também do conjunto da fábrica e que se presta para transportar outros componentes e ferramentas que fazem parte da mesma.

O meio de suprimento de energia elétrica 150 (figs.

1, 13) é um grupo gerador que fica montado na dianteira da carreta baixa

200 e suficiente para suprir a energia elétrica para o processo de fabricação, preferencialmente de 180KVA.

Outros componentes fazem parte da fábrica como sejam: sistema hidráulico, sistema pneumático, ferramentas e outros para os mais diversos fins usados na fabricação do tubo, que são transportados na carreta baixa ou no mencionado caminhão auxiliar de transporte.

A carreta baixa 200 tem construção usual, ou seja, é compreendida, essencialmente (figs. 1, 13): por plataforma, preferencial20 mente de 3,00 m x 22,00 m, sobre a qual ficam montados os equipamentos da fábrica e apoiada sobre chassi e este sobre conjunto de rodagem e na

/ 19 frente dita carreta baixa 200 tem parte de engate para engatar-se no cavalo mecânico 220. Adicionalmente, a carreta baixa 200 tem fechamento formado essencialmente: por armação montada na plataforma; por fechamentos laterais articulados 201, que podem ser movidos entre duas posições: posi5 ção vertical, na qual apoiam na armação e atuam como paredes de fecha-

mento e posição horizontal, na qual apoiam sobre braços 201’ articulados na lateral da plataforma e atuam como passarelas; por fechamento posterior

202, formado por porta de enrolar que pode ser aberta para montagem da bobina no desbobinador; por fechamento superior 203 que pode ser disposto também acima e nas laterais dos fechamentos laterais quando na posição de passarelas, para recobrir estas.

O cavalo mecânico 220 tem construção usual, ou

seja, é formado por chassi apoiado sobre conjunto de rodagem, sobre o qual se apóia todo o mecanismo, a cabine e na traseira do qual é prevista a parte de engate na qual se engata a parte de engate da carreta baixa 200; dito cavalo mecânico 220 é de tipo que tem montado no chassi atrás da cabine um guindaste (munck) 221, preferencialmente para 43 t, para movimentação de materiais usados pela fábrica, por exemplo, movimentação das bobinas de aço a partir das quais são fabricados os tubos e outros.

Assim, a fábrica, composta pela carreta baixa 200 tendo montado o equipamento de fabricação (desbobinador 10; conjunto de

/ 19 tração 30; prensa 50; roletes guias laterais 70; calandra 90; conjunto de máquina de solda 110; meio de suprimento de energia elétrica 150 e outros) e engatada no cavalo mecânico 220 e mais o(s) caminhão(ões) auxiliar(es) transportando desmontado o leito de roletes 130 e demais equipamentos, ferramentas, materiais, dentre estes bobinas de fita de chapa de aço 301 adequada, e outros, deslocam-se até o canteiro de obras.

No canteiro de obras, a fábrica posiciona-se adequadamente e é levada para a posição de funcionamento, ou seja: O cavalo mecânico 220 desengata-se da carreta baixa 200. A carreta 200 tem os seus fechamentos laterais 201 abertos para a posição de passarela (fig. 13b) e o fechamento traseiro 202 é também aberto. A esteira de roletes 103 de apoio para o tubo que vai sendo fabricado é montada junto à saída do conjunto da calandra 90 e máquina de solda 110.0 cavalo mecânico 220, via o seu

guindaste 221 e o fechamento 202 aberto da carreta 200, carrega uma bobina de chapa de aço 301 no desbobinador 10, no qual esta é montada. A partir do desbobinador 10, a fita de chapa de aço 301 é passada pelas unidades de tração 30, pela prensa 50 e sua extremidade alimentada entre os roletes de dobra 91 da calandra 90. Os roletes das unidades de tração 30 são comprimidos contra a fita de chapa de aço 301. Os roletes 91,92,93, 94 da calandra

90 são ajustados conforme o diâmetro e passo do tubo 300 a ser produzido.

Os conjuntos de máquinas de soldas externa 111 e interna 111 são carregaI / 19 dos com bobinas de fio de enchimento e com material de recobrimento. O grupo gerador 150 é acionado e passa a gerar energia elétrica necessária à fabricação do tubo.

A partir disso, a fábrica é acionada, pelo que as unidades de tração 30 passam a puxar a fita de chapa de aço 301 e esta avança e começa a passar e a ser dobrada em hélice nos roletes de dobra 91 da calandra 90. A fita dobrada passa pelos roletes 92, que a contem no diâmetro externo do tubo a ser fabricado e passa também pelos roletes 93 de apoio interno. A partir da formação da primeira espira do tubo 300, as bordas ad10 jacentes da fita dobrada são contidas uma junto à outra através do rolete 94.

As máquinas de solda externa 111 e interna 11Γ passam a soldar as bordas adjacentes da fita conformada em hélice, produzindo uma linha de solda helicoidal continua 302, confeccionada por fora e por dentro. À medida que o tubo 300 é formado e vai saindo da calandra 90, ele passa a ser apoiado ao longo do leito de apoio 130, até atingir o comprimento final pretendido para o tubo ou para a estaca constituída pelo mesmo, sem a necessidade de emendas transversais, ou seja, o tubo ou estaca é fabricado em peça única com o comprimento necessário à obra. No fim da bobina de chapa dobrada, outra bobina é montada no desbobinador 10 e com o auxilio da prensa 50, as extremidades das fitas de aço 301 são presas e soldadas, para continuidade do processo.

/ 19

O tubo helicoidal de chapa de aço 300 produzido pela presente fábrica pode ter de 600mm a 4.000mm de diâmetro e a chapa de aço bobinada pode ter de # 4mm até 16mm (espessura).

A fábrica da presente invenção pode produzir tubos contínuos de até 200 m e apresenta uma produção média diária (lOh) de 80 t (variando conforme o diâmetro do tubo e espessura da chapa).

O tubo helicoidal de chapa de aço 300 produzido é usado preferencialmente para compor aplicações que tenham comprimentos acima do convencional, o qual tem o corpo constituído em peça única contí

nua, ou seja, não é formado por tantos trechos de tubo ligados por soldas transversais quantos forem necessários para compor o comprimento da esta ca, conforme ocorre com os meios de fabricação estacionários convencio nais. A estaca feita com um tubo helicoidal inteiriço de chapa de aço tem uma de suas extremidades provida de um anel de cravação 303 (fig. 14), que é ligado na extremidade da estaca por soldagem transversal 303’.

Dentro da construção básica, acima descrita, a fábrica móvel, objeto do presente patente, pode apresentar modificações relativas a materiais, dimensões, detalhes construtivos e/ou de configuração funcional e/ou ornamental, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

Dentro disso, o tubo helicoidal de chapa produzido pela presente fábrica pode ter outras aplicações, que não seja estaca para / 19 &

fundações, como sejam: Estacas Sub-Aquáticas, Adutoras; Dutos para transporte de produtos químicos e minérios e outros.

Claims

Reivindicações

1)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, dito tu- bo helicoidal de chapa (300), compreendido, essencialmente: por uma fita de chapa de aço (301) calandrada em forma helicoidal; e por linha de solda

5 helicoidal (302), que liga as bordas adjacentes das espiras formadas pela fita de chapa de aço dobrada; dita fábrica (1) compreendida, essencialmente: por desbobinador (10) da bobina de fita de chapa de aço; por conjunto de tração (30), que avança longitudinalmente a fita; por prensa (50) para ajuste de pontas da chapa de aço e soldagem nas operações de emendas; por roletes de

10 guia laterais (70) para alinhamento das bordas da chapa de aço; por calandra (90), que conforma a fita na forma helicoidal; por conjunto de máquinas de solda (110), que solda as bordas adjacentes das espiras da chapa de aço do- brada em hélice, formando progressivamente o tubo; por leito de roletes (130), para apoio e avanço do tubo à medida que este é fabricado; por meio

15 de suprimento de energia elétrica (150); e por outros, caracterizada pelo fato de que, referida fábrica, composta: pelo desbobinador (10); conjunto de tração (30); prensa (50); roletes guia laterais (70); calandra (90); conjunto de máquina de solda (110); meio de suprimento de energia elétrica (150); e outros necessários à fabricação de tubo helicoidal de chapa de aço , é móvel e

20 montada sobre uma carreta baixa (200) de um conjunto móvel de cavalo mecânico (220) e carreta (200), tal que referida fábrica móvel pode deslocar- se até o canteiro de obra da obra na qual será usado o tubo (300) e fabricá-lo “in-loco” e diretamente no comprimento especificado, sem a necessidade de emendas e o leito de roletes (130) é uma estrutura desmontável que pode ser transportada, juntamente com outros equipamentos, ferramentas e materiais,

5 por caminhões auxiliares, que fazem também parte da fábrica; dito leito de roletes (130) sendo montado ortogonalmente junto da carreta (200) na saída da calandra (90).
2)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor- me reivindicado em 1, caracterizada pelo desbobinador (10) ficar disposto

10 na traseira da carreta baixa (200) e ser compreendido, essencialmente: por dois cubos alinhados (11), que se acoplam em respectivas extremidades da abertura de uma bobina de chapa de aço (301); por duas torres móveis (12), nas extremidades superiores das quais ficam montados os cubos; por base (13), na qual ficam montadas as torres; e por sistema hidráulico compreen

15 dido por cilindros hidráulicos (14) que sujeitam as torres, dita base tem sistema de guias na direção transversal à de desbobinamento que possibilita às torres moverem-se na direção de se aproximarem ou afastarem para a montagem e ajuste à largura da bobina e para disporem-se adjacentes uma à outra quando a fábrica está em desuso e deve mover-se de um local para outro

20 e guias na direção longitudinal à de desbobinamento para ajustes.
3)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor me reivindicado em 1, caracterizada pelo conjunto de tração (30) ficar disposto em região da carreta baixa (200) em seguida à que contém o desbobinador (10) e é formado por duas unidades compactas de tração (31) iguais, dispostas uma após a outra, cada qual formada, essencialmente: por quatro

5 eixos, um par de eixos superior (32) e um par de eixos inferior (32)’ tangen- tes àqueles, por entre os quais passa e é tracionada a fita de chapa de aço (301); os eixos (32), (32)’ ficam sujeitos caixa de engrenagens com quatro saídas sincronizadas; os motores de acionamento dos eixos são sincronizados por embreagens; o posicionamento dos eixos em relação à chapa é feito

10 através de mecanismo hidráulico.
4)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor- me reivindicado em 1, caracterizada pelo fato de que em trecho da carreta baixa (200) entre as unidades de tração (31) fica disposta a prensa hidráulica (50) para ajuste de pontas da chapa de aço (301) e soldagem nas operações

15 de emendas.
5)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor- me reivindicado em 1, caracterizada pelos roletes de guia laterais (70) para alinhamento das bordas da chapa de aço são compreendidos, essencialmente: por roletes (71) que ficam contra respectivas bordas da chapa de aço

20 (301); por bases (72) que têm montados os roletes e montadas na estrutura de uma das unidades de tração compacta (31).

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6)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 1, caracterizada pela calandra (90) e a máquina de solda (110) formarem um conjunto que fica montado em trecho da carreta bai- xa (200) em seguida ao conjunto de tração (30); dita calandra (90) é com5 preendida, essencialmente: por conjunto de roletes (91) de dobra da chapa;

por conjunto de roletes (92) de contenção da chapa dobrada e de manutenção do diâmetro externo do tubo; por conjunto de roletes (93) de sustentação interna do tubo; e por conjunto de roletes (94) de manutenção do encosto das bordas laterais da chapa.

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7)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 6, caracterizada pelo conjunto de roletes (91) de dobra da chapa ser compreendido, essencialmente: por dois alinhamentos de role- tes sobrepostos adjacentes, por entre os quais passa e é dobrada a chapa (301), dispostos em ângulo em relação ao eixo geométrico da chapa que

15 vêm do conjunto de tração (30): um alinhamento de roletes de dobra inferior (91)’ montado em base montada no piso da carreta baixa (200) e um alinhamento de roletes de dobra superior (91)” montado num braço móvel (95) uma extremidade do qual é livre em balanço e fica dentro do trecho inicial do tubo que vai se formando e a extremidade oposta fica montada num ci20 lindro hidráulico (96) externo à entrada do tubo que vai se formando e que comprime os roletes contra a chapa que é comprimida contra os roletes infe

5 / 9 riores (91)’; dito cilindro hidráulico (96) fica montado em estrutura (96)’ que fica montada no piso da carreta baixa (200); ditos roletes de dobra têm ajustes independentes.
8)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor5 me reivindicado em 6, caracterizada pelo conjunto de roletes (92) de con- tenção da chapa dobrada e de manutenção do diâmetro externo do tubo é compreendido, essencialmente: por roletes (92)’ que ficam dispostos contra a superfície externa da chapa dobrada no momento inicial da formação do tubo; por bases reguláveis (97), nas quais ficam montados os roletes (92)’; e

10 por estrutura em forma de moldura octogonal (97)’, que fica disposta em tomo do trecho inicial do tubo (300) que vai se formando, montada no piso da carreta baixa (200) e na face interna da qual ficam montadas as bases reguláveis (97) que suportam os roletes (92)’ contra a chapa dobrada.
9)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, confor

15 me reivindicado em 6, caracterizada pelo conjunto de roletes (93) de sustentação interna do tubo é formado essencialmente: por roletes (93)’ que ficam contra a superfície interna da chapa dobrada na região inicial de formação do tubo; por base regulável (98) que suporta os roletes; e por estrutura (98)’ projetada dentro do trecho inicial do tubo que vai se formando.

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10)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 6, caracterizada pelo conjunto de roletes (94) de

6 / 9 manutenção do encosto das bordas laterais da chapa é compreendido, essencialmente: por rolete (94)’ que fica sobre regiões externas adjacentes às bordas justapostas (301)’ da chapa dobrada (301); por base (99) que suporta o rolete; e por estrutura (99)’ que suporta a base (99).

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11)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, con- forme reivindicado em 6, caracterizada pelo conjunto de máquina de solda (110) ser formado por duas máquinas de solta por arco submerso: uma máquina de solda por arco submerso (111) que faz solda helicoidal contínua extema para ligação das bordas adjacentes da chapa de aço na formação do

10 tubo, a qual fica com suas partes que atuam no ponto de solda, montadas em estruturas do equipamento externas ao tubo e uma máquina de solda por arco submerso (111)’ que faz solda helicoidal contínua interna para ligação das bordas adjacentes da chapa, a qual fica com suas partes que atuam no ponto de solda montadas no braço (95) da calandra (90), tal que a máquina

15 de solda extema (111) fica antes da máquina de solda interna (111)’ considerando o sentido de giro da chapa de aço.
12)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 11, caracterizada pelo fato de que cada máquina de solda extema (111) e interna (111)’ é formada, essencialmente: por conjunto

20 de alimentação de corrente continua (112) incluindo gabinete que aloja a fonte C-C, fiação ligada à fonte de alimentação elétrica (150), eletrodo si tu-

7 / 9 ado no ponto de solda e ligado a fiação de alimentação elétrica derivada da fonte; por conjunto de alimentação de fio de material de adição (113) incluindo um carretei que contém o fio, meios de tracionamento para deslocamento longitudinal do fio, meios de direcionamento do fio para o ponto de solda; por conjunto de alimentação do material de cobertura granulado (114) incluindo moega que contém o material de cobertura, mangueiras derivadas da moega e que direcionam o material de cobertura por gravidade até os pontos de solda; e por circuito (115) de reaproveitamento do material de cobertura excedente.
13)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 1, caracterizada pelo leito de roletes (130), para apoio e avanço do tubo (300) à medida que este é fabricado, tem extremidade de entrada disposta na saída do conjunto de calandra (90) e de máquina de solda (110), fica em posição substancialmente ortogonal à carreta baixa (200), e apoiado no chão; dito leito de roletes (130) é uma estrutura desmontável compreendida, essencialmente: por uma pluralidade de conjuntos de roletes dispostos a espaços regulares sob e ao longo do tubo, cada conjunto formado: por roletes (131), sobre os quais se apóia diretamente o tubo; e base (132), na qual se apoiam os roletes e completando o leito de roletes (130) é prevista uma estrutura portante desmontável (133), sobre a qual ficam montadas as bases (132) e a qual fica apoiada no chão.

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14)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, conforme reivindicado em 1, caracterizada pelo meio de suprimento de energia elétrica (150) ser um grupo gerador que fica montado na dianteira da carreta baixa (200) e suficiente para suprir a energia elétrica para o processo

5 de fabricação.
15)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, con- forme reivindicado em 1, caracterizada pela carreta baixa (200) ser usual, compreendida, essencialmente: por plataforma, sobre a qual ficam montados os equipamentos da fábrica e apoiada sobre chassi e este sobre conjunto de 10 rodagem e na frente dita carreta baixa (200) tem parte de engate para engatar-se no cavalo mecânico (220); dita carreta baixa (200) adicionalmente tem fechamento formado essencialmente: por armação montada na plataforma;

por fechamentos laterais articulados (201), que podem ser movidos entre: posição vertical, na qual apoiam na armação e atuam como paredes e posi15 ção horizontal, na qual apoiam sobre braços (201)’ articulados na lateral da plataforma e atuam como passarelas; por fechamento posterior (202), formado por porta de enrolar que pode ser aberta para montagem da bobina no desbobinador; por fechamento superior (203) que pode ser disposto também acima e nas laterais dos fechamentos laterais quando na posição de passare20 las, para recobrir estas e cavalo mecânico (220) é de tipo dotado de guindaste (munck) (221), para movimentação de materiais usados pela fábrica e ou9 / 9 tros.
16)- “FÁBRICA MÓVEL DE TUBO HELICOIDAL DE CHAPA ”, con- forme reivindicado em 1, caracterizada por prever outros componentes: sistema hidráulico, sistema pneumático, ferramentas e outros para os mais

5 diversos fins usados na fabricação do tubo, que são transportados na carreta baixa ou no caminhão auxiliar de transporte.