BRPI1004175A2

BRPI1004175A2 - mÉtodo para construir um bocal e um bocal

Info

Publication number: BRPI1004175A2
Application number: BRPI1004175-3A
Authority: BR
Inventors: Uil Arie De
Original assignee: Giessen Scheepswerf
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2013-03-05
Also published as: NL2003642C2; CN102069347A; MX2010011229A; EP2311724A1

Abstract

MÉTODO PARA CONSTRUIR UM BOCAL E UM BOCAL. A presente invenção refere-se a um método para produzir um bocal com uma parede interna para guiar um fluxo de água através de uma hélice, em que a parede interna tem um perfil no um lado e possivelmente também um segundo perfil no outro lado. De acordo com a invenção, a parede interna do bocal é conformada a partir de um corpo cilíndrico oco formado ao curvar placas com uma espessura aproximada da parede interna no raio para a parede interna e ao soldar as placas curvadas para formar o corpo cilíndrico oco e ao repuxar subsequentemente o um lado do corpo cilíndrico oco por meio de deformação plástica ou repuxamento para o primeiro e/ou o segundo perfil. A invenção também refere-se a um bocal, em que a parede interna é uma simetria axial ou parte simétrica rotativamente com não mais que uma ou algumas soldas na direção axial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA CONSTRUIR UM BOCAL E UM BOCAL".

A presente invenção refere-se a um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. O método refere-se à construção de um bocal tal como está descrito, entre outras, na EP A 1129006. No método conheci- do na técnica anterior para construir este bocal, o primeiro perfil e/ou o se- gundo perfil da parede interna são construídos ao soldar componentes me- nores formados de uma placa plana juntos ou em nervuras de suporte e divi- sões longitudinais, cujas nervuras de suporte e divisões longitudinais são fixadas ao lado externo de um corpo cilíndrico oco estreito. Isto faz a forma- ção do primeiro perfil e possivelmente também de um segundo perfil extre- mamente trabalhoso por causa do grande número de soldas que são execu- tadas tanto na direção longitudinal quanto na direção transversal do bocal, de maneira que a forma lisa desejada da parede interna nem sempre pode ser alcançada.

A fim de superar esta desvantagem, o método é executado de acordo com a reivindicação 1. Desta maneira, uma parede interna com a forma exigida pode ser alcançada, em que menos soldas são exigidas para construir a parede interna e que também resulta em poucas operações de retificação sendo exigidas a fim de alcançar a forma lisa desejada.

De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe- cutado de acordo com a reivindicação 2. Desta maneira, a parede interna não tem soldas concêntricas, o que produz uma forma muito lisa da parede interna sem a necessidade de operações de acabamento adicionais e com menos trabalho de soldagem sendo exigido.

De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe- cutado de acordo com a reivindicação 3. Desta maneira, o lado externo do bocal é fácil de construir.

De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe- cutado de acordo com a reivindicação 4. Como resultado, as placas no lado externo do bocal são fáceis de fixar, resultando assim em uma construção rígida. De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe- cutado de acordo com a reivindicação 5. Como resultado, é possível formar o perfil desejado no material de placa relativamente espesso da parede in- terna.

De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe-

cutado de acordo com a reivindicação 6. Aplicar uma operação de repuxa- mento de metal a fim de alcançar a forma desejada impede que a espessura de parede da parede interna relativamente grossa seja curvada e a parede interna de se tornar muito fina durante a conformação do primeiro perfil e/ou do segundo perfil.

De acordo com uma modalidade da invenção, o método é exe- cutado de acordo com a reivindicação 7. Deste modo, durante a operação de repuxamento de metal, a qual causa deformação local do anel interno, o anel interno mantém sua forma circular. A invenção também compreende um bocal de acordo com o

preâmbulo da reivindicação 8. Um bocal como este é conhecido a partir da EP A 1129006. Tal como descrito anteriormente, o perfil da parede interna do bocal conhecido é construído a partir de segmentos que são unidos por meio de soldagem. Desta maneira, a forma da parede interna nem sempre é lisa, o que é desvantajoso para o fluxo de água através do bocal. A monta- gem dos segmentos para formar uma parede interna também exige muitas horas de trabalho.

A fim de evitar estas desvantagens, o bocal é de acordo com a reivindicação 8. Como resultado, o bocal é mais fácil de montar e exige me- nos trabalho de acabamento na superfície interna do dito bocal.

De acordo com uma modalidade da invenção, o bocal é de acor- do com a reivindicação 9. Desta maneira, a parede interna é mais fácil de formar já que não existem soldas concêntricas ou soldas de topo, o que tor- na a dita parede interna mais lisa. De acordo com uma modalidade da invenção, o bocal é de acor-

do com a reivindicação 10. Como resultado, as placas na circunferência ex- terna do bocal podem ser mais estreitas, o que faz com que elas sejam mais fáceis de produzir e/ou de fixar.

De acordo com uma modalidade da invenção, o bocal é de acor- do com a reivindicação 11. Como resultado, o comprimento das placas em volta da circunferência externa pode ser menor e estas são assim mais fá- ceis de produzir e/ou de fixar.

A invenção é explicada a seguir com referência a diversas mo- dalidades exemplares por meio de um desenho. No desenho:

a figura 1 mostra uma seção transversal de um bocal de acordo com a invenção;

a figura 2 mostra uma vista superior de um dispositivo para for- mar uma parede interna do bocal de acordo com a figura 1;

a figura 3 mostra detalhes da seção transversal do bocal durante as várias etapas de conformação da parede interna no dispositivo da figura 2;

a figura 4 mostra uma vista em perspectiva de uma primeira eta- pa na montagem do bocal da figura 1;

a figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma segunda e- tapa na montagem do bocal da figura 1; a figura 6 mostra uma vista em perspectiva de uma terceira eta-

pa na montagem do bocal da figura 1; e

a figura 7 mostra uma vista em perspectiva do bocal montado da

figura 1.

A figura 1 mostra um bocal 1 com uma parede interna 2abc que é formada a partir de um corpo cilíndrico oco 2, uma extremidade externa da qual é conformada para fornecer um primeiro perfil 2a e em que a segunda extremidade externa é conformada para fornecer um segundo perfil 2C. Entre o primeiro perfil 2a e o segundo perfil 2C existe uma parte cilíndrica 2b que corresponde ao corpo cilíndrico oco não conformado original 2. Esta parte cilíndrica 2b do bocal 1 circunda uma hélice (não mostrada) que gira dentro do bocal 1 com folga mínima. O bocal 1 tem uma espessura de parede t, cuja espessura de parede t no ponto da parte cilíndrica 2b corresponde à espessura de parede do corpo cilíndrico oco não conformado 2. Quando o corpo cilíndrico oco 2 é conformado para fornecer o primeiro perfil 2a ou o segundo perfil 2C, a espessura de parede t' no maior diâmetro se tornará menor à medida que o diâmetro aumenta. A fim de manter resistência sufici- ente da parede interna 2at>c através da largura total, a espessura de parede t' é pelo menos 80% da espessura de parede t e preferivelmente pelo menos 90% da espessura de parede t.

Em uma outra modalidade da parte cilíndrica 2, a parte cilíndrica 2b é formada com uma maior espessura de parede e/ou possivelmente tam- bém de um material diferente. Em uma modalidade como esta, existem uma ou duas soldas concêntricas ou soldas de topo no corpo cilíndrico oco 2 e o primeiro perfil 2a e/ou o segundo perfil 2C são formados de placas de uma espessura de parede diferente e/ou de um material diferente desses das placas das quais a parte cilíndrica 2b é formada. O lado dianteiro do bocal 1 tem um perfil de ponta 3 que está

mostrado aqui como uma haste sólida, mas também pode ser construído como um tubo ou como qualquer outro perfil conveniente. O lado traseiro do bocal 1 tem um perfil traseiro 5 que pode ter a mesma construção, mas, por exemplo, com dimensões a não ser essas do perfil de ponta 3. No lado ex- terno da parede interna 2abc duas divisões de suporte 4 são aplicadas a fim de suportar as placas externas 6. As bordas das placas externas 6 são fixa- das juntas ou ao perfil de ponta 3, ao perfil traseiro 5 ou junto à borda de uma outra placa externa 6 por meio de uma solda. No último caso, as bordas das placas externas 6 se situam sobre uma divisão de suporte 4 e são sol- dadas a ela. Estará evidente que o número de divisões de suporte 4 e assim também o número de soldas concêntricas entre as placas externas 6 depen- de da largura do bocal 1 e que esta largura, entre outras coisas, é depen- dente do diâmetro do propulsor 1. O bocal 1 também pode ser construído sem um perfil de ponta 3 ou o perfil traseiro 5, e também sem as divisões de suporte 4. Nesse caso a placa externa ou as placas externas 6 são soldadas diretamente à parede interna 2abc·

A figura 2 mostra uma máquina de repuxamento de metal 7 com uma coluna 8 para suportar uma mesa giratória 9 com um primeiro eixo hori- zontal de rotação 11. A máquina de repuxamento de metal tem um guia lon- gitudinal 27 ao longo do qual um carro longitudinal 23 pode ser deslocado em uma direção paralela ao primeiro eixo de rotação 11. Um cursor trans- versai 25 pode ser deslocado ao longo do carro longitudinal 23 em uma dire- ção em ângulo reto para o primeiro eixo de rotação 11. Um braço giratório 24 é fixado ao cursor transversal 25 e pode ser girado em volta de um eixo 26. Um suporte de rolete estacionário 19 e um suporte de rolete móvel 20 são fixados ao braço giratório 24, em que um cilindro de fixação 22 pode deslo- car o suporte de rolete móvel 20 ao longo de um guia de fixação 21 na dire- ção do suporte de rolete estacionário 19. O suporte de rolete estacionário 19 suporta um rolete interno 15 que pode girar em volta de um segundo eixo de rotação 16. O suporte de rolete móvel 20 suporta um rolete externo 17 que pode girar em volta de um terceiro eixo de rotação 18. O segundo eixo de rotação 16 e o terceiro eixo de rotação 18 são paralelos. Ao deslocar o su- porte de rolete móvel 20 na direção do suporte de rolete estacionário 19, os roletes 15 e 19 formam um prendedor que pode prender um corpo cilíndrico oco 2 a ser conformado por meio de repuxamento de metal.

Três ou mais segmentos de fixação 14 são fixados em volta de uma peça de acoplamento 12. Os segmentos de fixação 14 podem ser des- locados em relação à peça de acoplamento 12 pelo dispositivo de fixação 13, formando assim uma bucha de fixação. O dispositivo de fixação 13 pode prender a bucha de fixação dentro de uma superfície interna do corpo cilín- drico oco 2. A peça de acoplamento 12 é montada em uma bucha de suporte 10 de maneira que o corpo cilíndrico oco 2 possa girar em volta do primeiro eixo de rotação 11. Possivelmente um acoplamento de liberação rápida é fornecido entre a peça de acoplamento 12 e a bucha de suporte 10 de ma- neira que o corpo cilíndrico oco 2 possa ser facilmente remontado e ser con- formado em ambas as extremidades. Também é possível a bucha de fixação ser usada em um manipulador de soldagem (não mostrado) para a monta- gem adicional do bocal 1.

A figura 2 mostra o início da operação de conformação do corpo cilíndrico oco 2. Movimentos do carro longitudinal 23 ao longo do guia longi- tudinal 27 e do cursor transversal 25 ao longo do carro longitudinal 23 permi- tem que o rolete interno 15 seja posicionado no lado interno do corpo cilín- drico oco 2. Subseqüentemente, o cilindro de fixação 22 força o rolete mais externo 17 contra a superfície externa do corpo cilíndrico oco 2. A fim de conformar o corpo cilíndrico oco para o primeiro perfil 2a ou o segundo perfil 2C, os roletes 15, 17 são deslocados na direção da borda, enquanto o corpo cilíndrico oco 2 gira em volta de um primeiro eixo de rotação 11, de maneira que o rolete interno 15 e o rolete externo 17 formam um caminho helicoidal ao longo do corpo cilíndrico oco 2. Ao mesmo tempo, o rolete interno de fi- xação 15 e o rolete externo 17 giram em volta do segundo eixo de rotação 16 e do terceiro eixo de rotação 18, e o segundo eixo de rotação 16 e o ter- ceiro eixo de rotação 18 giram em volta do eixo 26. Vide as figuras 3a e 3b para os vários estágios desta operação. A figura 3c mostra a conformação da segunda borda do corpo cilíndrico oco 2 após a peça de acoplamento 12 ser posicionada com o outro lado sobre a bucha de suporte 10.

Preferivelmente, o rolete interno 15 e o rolete externo 17 são presos contra e deslocados ao longo do corpo cilíndrico oco 2 de uma tal maneira que o primeiro perfil desejado 2a ou o segundo perfil 2C são forma- dos em uma passada. Se necessário, a operação pode ser repetida diversas vezes consecutivas, pelo que é considerado o fato de que a espessura de placa t' se torna mais fina ao girar os roletes 15, 17 sobre o material do cor- po cilíndrico oco 2 e possivelmente também aumenta a largura total do corpo cilíndrico oco 2.

A figura 4 mostra o começo da montagem do anel interno 2abc

com os vários componentes para formar o bocal 1. As figuras 5 e 6 mostram os sucessivos estágios durante a montagem e a figura 7 mostra o bocal 1 quando este está pronto para ser montado em uma embarcação. As figuras 4, 5 e 6 mostram uma vista esquemática dos segmentos de fixação 14 tal como podem ser aplicados durante a montagem do bocal 1, ao montá-lo jun- tamente com os segmentos de fixação 14 em um manipulador de soldagem (não mostrado). Uma primeira transição 28 indica a transição do primeiro perfil 2a para a parte cilíndrica 2b da parede interna 2abc, uma segunda tran- sição 29 indica a transição do segundo perfil 2C com a parte cilíndrica 2b.

Tal como mostrado na figura 4, as divisões longitudinais são primeiro colocadas sobre a circunferência externa da parede interna 2abc. As divisões longitudinais 30 de uma câmara de conexão e uma divisão central 31 da câmara de conexão são posicionadas paralelas ao lado superior da parede interna 2abc e uma divisão longitudinal inferior 35 é colocada no lado inferior. A câmara de conexão conecta o lado superior do bocal 1 ao lado inferior da embarcação. Após as divisões longitudinais 30, 25 e a divisão central 31 serem colocadas na posição, o perfil de ponta 3 e o perfil traseiro são então montados ao deslizá-los através dos rebaixos 34 nas divisões longitudinais, após o que as divisões 20, 31, 35 e os perfis 3, 5 são solda- dos. Tal como mostrado na figura 5, as divisões de suporte 4 são então po- sicionadas e soldadas e, tal como mostrado na figura 6, as divisões laterais 32 e as divisórias 33 da câmara de conexão são então colocadas na posição e soldadas. A figura 7 mostra o bocal 1 após as placas externas 6 terem sido montadas e soldadas.

O bocal 1 é conectado à embarcação por meio de uma câmara de conexão. Estará evidente que isto pode ser implementado em vários mo- dos diferentes.

Na modalidade mostrada, a parede interna 2abc tem uma parte cilíndrica 2b. Uma parte cilíndrica 2b como esta capacita uma boa operação cooperativa entre a hélice e o bocal 1. Esta parte cilíndrica 2b também pode ser muito pequena ou não estar presente no todo.

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Claims

1. Método para produzir um bocal (1) com uma parede interna (2abc) para guiar um fluxo de água através de uma hélice, em que a parede interna tem um primeiro perfil (2a) no um lado e no outro lado possivelmente também um segundo perfil (2C), caracterizado pelo fato de que a parede in- terna do bocal é formada a partir de um corpo cilíndrico oco (2) ao curvar placas com uma espessura aproximada (t) da parede interna para o raio da parede interna e ao soldar as placas para formar o corpo cilíndrico oco e ao repuxar subseqüentemente o um lado do corpo cilíndrico oco por meio de deformação plástica ou repuxamento para formar o primeiro perfil e, se exi- gido, também o outro lado do corpo cilíndrico oco por meio de deformação plástica ou repuxamento para produzir o segundo perfil.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que as ditas pla- cas têm aproximadamente a mesma largura que a parede interna (2abc)·

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que após conformar a parede interna (2abc) uma ou mais nervuras de suporte concên- tricas (4), um perfil de ponta (3) e/ou um perfil traseiro (5) são soldados ao lado externo da parede interna do bocal (1), após o que o lado externo do bocal é formado ao soldar placas curvadas (6) em volta do lado externo da parede interna do bocal ou junto à parede interna, à(s) nervura(s) de suporte concêntrica(s), ao perfil de ponta e/ou ao perfil traseiro.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, em que uma ou mais divisões longitudinais (30, 31, 35) são soldadas à parede interna (2abc) para montar as placas curvadas (6) e as extremidades das placas curvadas são soldadas às divisões longitudinais ou junto a elas.

5. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que o corpo cilíndrico oco (2) é conformado por meio de repuxamento ao prender o dito corpo cilíndrico oco a uma mesa giratória (9, 10), em que uma borda do corpo cilíndrico oco é acessível, após o que um prendedor com dois roletes (15, 17) aperta a parede do corpo cilíndrico oco e o corpo cilín- drico oco é conformado para um perfil desejado (2a, 2C) ao girar o dito corpo cilíndrico oco em volta de um primeiro eixo de rotação (11), em que o pren- dedor com dois roletes é deslocado simultaneamente na direção da borda acessível de maneira que os roletes seguem um caminho helicoidal sobre o corpo cilíndrico oco e em que possivelmente o prendedor com os roletes gira em volta de um segundo eixo de rotação (26) que está em ângulo reto para o primeiro eixo de rotação.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, em que o primeiro perfil (2a) e/ou o segundo perfil (2C) são conformados em uma única ou em algumas operações de repuxamento de metal.

7. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que uma bucha de fixação (12, 13) é colocada dentro do corpo cilíndrico oco (2) durante a operação de repuxamento de metal, a dita bucha de fixação também sendo colocada na posição na mesa giratória (9, 10) para uma ou para tantas operações de repuxamento de metal.

8. Bocal para guiar um fluxo de água através de uma hélice, compreendendo uma parede interna (2abc) com um primeiro perfil (2a) no um lado da hélice e possivelmente também um segundo perfil (2C) no outro lado da hélice e possivelmente uma seção de parede cilíndrica (2b) na posição da hélice, caracterizado pelo fato de que a parede interna forma uma simetria axial ou parte simétrica rotativamente com um eixo central com não mais que uma ou algumas soldas na direção do eixo central.

9. Bocal de acordo com a reivindicação 8, em que a parede in- terna (2abe) tem uma espessura de parede aproximadamente constante (t).

10. Bocal de acordo com a reivindicação 8 ou 9, em que uma ou várias nervuras de suporte concêntricas (4) são soldadas à parede interna (2abc) no lado externo, nas quais as laterais de placas curvadas (6) da pare- de externa são soldadas com um cordão de solda concêntrico.

11. Bocal de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10, em que uma ou mais divisões longitudinais (30, 31, 35) são soldadas à parede interna (2abc), nas quais e/ou junto às quais as extremidades das placas curvadas (6) são soldadas.