BR0015472B1 - processo e aparelho para fabricar tubos enrolados em espiral. - Google Patents

Description

"PROCESSO E APARELHO PARA FABRICAR TUBOS ENROLADOS EMESPIRAL"

A presente invenção se relaciona a um processo defabricação de tubos enrolados em espiral a partir de umperfil termoplástico vazado tendo uma seção transversalsubstancialmente retangular. 0 processo compreende asetapas de enrolar o perfil termoplástico em torno de umtambor, unir laçadas adjacentes com solda, alisar a juntade solda externa aplicando aquecimento adicional e corpode alisamento contra a junta soldada, e avançar o tuboaxialmente através de rolos de pressão orientadosradialmente giratoriamente livres que agem sobre o perfiltermoplástico durante a primeira volta em torno dotambor.

A presente invenção também se relaciona a um aparelhopara fabricar tubos enrolados em espiral, a partir de umperfil termoplástico vazado, tendo uma seção transversalsubstancialmente retangular que compreende um tamborcilíndrico em torno do qual é enrolado o perfiltermoplástico, rolos de pressão giratoriamente livresorientados radialmente que são arranjados ao longo daperiferia do tambor na extremidade de entrada do tambor,meios de solda para unir laçadas adjacentes do perfiltermoplástico, e meios de aquecimento e alisamento parauma junta soldada formada na parte externa do tubo.

Até agora, este processo tem sido executado em um tamborgiratório ao longo de todo seu comprimento em torno doqual se enrola um perfil termoplástico e onde é realizadaa solda. A junta soldada na superfície externa do tubodeve ser alisada quando o tubo estiver sobre o tambor.Isto é produzido aplicando aquecimento adicional e umcorpo de alisamento estacionário contra a junta soldada edeslizando a junta de solda aquecida durante o movimentogiratório do tubo. A junta soldada no tubo sendo formadacontra o tambor giratório. Processo similar é conhecido,por exemplo, na Especificação de Patente F195219.Para garantir que o material na junta soldada sejafundido a quente e que não ocorra a chamada junta fria,a rebarba de solda em ambas as superfícies externa einterna do tubo deve ter um tamanho ótimo. Um tambor desolda comum dificulta, em certa medida, o controle dotamanho da rebarba interna ao mesmo tempo em queapresenta um pequeno risco de a superfície da junta desolda ser afetada pelo deslizamento axial do tubo aolongo do tambor à medida que o material plástico sejafundido.

O objetivo da presente invenção é solucionar taisproblemas, o que se conseguiu com um processo que secaracteriza pelo fato de o perfil termoplástico, quandoalimentado no tambor, entrar em uma primeira seção detambor, estacionária, que compreende meios dedeslizamento arranjados ao longo de sua periferia, seçãoesta em que a solda será realizada, em seguida a juntasoldada interna assim formada é arranjada para correr aolongo de uma ranhura espiral que se desenvolve ao longoda seção de tambor, estacionária, daí as juntas soldadas,externa e interna, são alisadas aplicando-se aquecimentoadicional e um corpo estacionário contra a junta soldada,e uma vez ambas superfícies soldadas tendo sido alisadas,o tubo deverá ser transferido para uma seção de tambor,cilíndrica, que é acionada para fazer o tubo girar egerar um movimento de enrolamento para o perfiltermoplástico.

O aparelho para fabricar tubos enrolados em espiral, apartir de um perfil termoplástico, de acordo com ainvenção, inclui um tambor, dividido em uma primeiraseção de tambor, estacionária, tendo meios dedeslizamento para o perfil termoplástico distribuídos emtorno da periferia, e meios de aquecimento e alisamentopara a junta soldada dentro do tubo, em torno de cujaprimeira seção de tambor é provida uma ranhura espiralpara a recém fabricada junta soldada interna no tubo, epara dentro de uma segunda seção de tambor, cilíndrica,giratoriamente acionada para suprir ao tubo e, portantoao perfil termoplástico, a energia necessária para estemovimento.

A vantagem dos processo e aparelho, de acordo com ainvenção, é o fato de a junta soldada interna não entrarem contato com o tambor, até a superfície da junta estarlisa e o plástico endurecido. A invenção permite que assuperfícies de junta interna e externa resultem muitolisas.

A seguir, as demais características da invenção serãodescritas em maiores detalhes com referência às figuras,onde:

A figura 1 é uma vista lateral de uma configuração doaparelho de acordo com a invenção, dando os detalhesbásicos da mesma;

a figura 2 mostra um aparelho mostrado na figura 1 vistoa partir da direita; e

a figura 3 é uma vista lateral de uma outra configuraçãodo aparelho, de acordo com a invenção.

De acordo com a invenção, provê-se um tubo enrolado emespiral alimentando um perfil termoplástico 1 vazado eextrudado, tendo uma seção transversal substancialmenteretangular, em um aparelho que compreende um tamborcilíndrico 2, tendo o diâmetro externo correspondente aodesejado diâmetro interno do tubo a ser produzido.

0 perfil termoplást ico 1 é enrolado em espiral em tornodo tambor 2, que, de acordo com a invenção, é dividido emuma primeira seção de tambor 3,estacionária, onde laçadasadjacentes são soldadas entre si, e onde ambassuperfícies da junta soldada formada são tratadas, e emuma segunda seção de tambor 4, cilíndrica, acionadagiratoriamente que é arranjada para girar o tubo deperfil termoplástico 1, e simultaneamente pressionar operfil termoplástico em torno da primeira seção de tambor3, estacionária, do tambor 2. Durante a solda, o materialtermoplástico é aquecido e fundido na zona de solda pormeio de ar quente, IR, lâmpada de halogênio, ouaquecimento localizado, por exemplo.A primeira seção de tambor 3, estacionária, compreendemeios de deslizamento espaçados 5 arranjados ao longo daperiferia para facilitar o movimento do perfiltermoplástico 1 em torno da citada seção de tambor 3,estacionária. Por meio de uma quantidade de rolos depressão 6 orientados radialmente giratoriamente livresque são arranjados ao longo da periferia da primeiraseção de tambor 3, estacionária, na extremidade deentrada da citada seção, se consegue uma compressão axialde laçadas adjacentes do perfil termoplástico 1, esimultaneamente o tubo assim formado é forçado axialmentepara fora do tambor. Esta força é gerada porcontinuamente suprir o tambor com novos perfistermoplásticos, assim forçando as laçadas supridasanteriormente para fora. Quando o perfil termoplástico 1chegar à primeira seção de tambor 3, estacionária, dotambor 2, o perfil termoplástico 1 chega a uma estação desolda 8 onde o perfil termoplástico 1 é unido à laçadaanterior. A estação de solda 8 pode compreender umvirador de solda produzindo uma junta soldada interna 11e externa 13 ao mesmo tempo, ou dois meios de soldadistintos. A seguir da estação de solda 8, o perfiltermoplástico 1 é transferido para uma estação providacom meios de aquecimento e alisamento 9, 10 para juntasoldada interna 11 dentro do tubo e para uma estaçãoprovida com meios de aquecimento e alisamento 12similares para junta soldada externa 13 no tubo. O perfiltermoplástico 1 passa cerca de três vezes em torno dotambor 2 antes de sair completamente da primeira seção detambor 3, estacionária. Todas as estações 8, 9, 10, 12acima mencionadas estão dispostas em seqüência ao longoda periferia da primeira seção de tambor 3, estacionária.Para evitar que a junta soldada interna 11 se danifiquedurante o movimento de deslizamento do perfiltermoplástico 1 ao longo da primeira seção de tambor 3,estacionária, enquanto o material plástico da juntasoldada ainda se encontra em um estado plástico, umaranhura 14 corre em espiral em torno da primeira seção detambor 3 estacionária, seguindo a rota ao longo da qual ajunta soldada interna 11 corre durante rotação do tubo.

Na configuração mostrada na figura 1, a primeira seção detambor 3, estacionária, consiste de um número de rolosdeslizantes 5 giratoriamente livres arranjados ao longoda periferia do tambor 2 e que se estendem ao longo detodo o comprimento da primeira seção de tambor 3,estacionária. Neste caso, a ranhura em espiral 14, para ajunta soldada interna 11 do tubo a ser produzido, setrata de uma ranhura anular 14 provida na periferia decada rolo deslizante 5. As ranhuras anulares 14 nos rolosdeslizantes 5 são axialmente espaçadas entre si formandouma ranhura espiral em torno da primeira seção de tambor3, estacionária, tendo um passo que corresponde ao passoda junta soldada interna 11 do tubo a ser produzido.

Na configuração mostrada na figura 3, a primeira seção detambor 3, estacionária, compreende um envoltório de açoprovido com aberturas 15 para os meios de deslizamento 5da seção ao longo da periferia da seção e uma abertura 16para os meios de aquecimento e alisamento 9, 10 para ajunta soldada interna 11 dentro do tubo que está sendoproduzido. Os meios de deslizamento 5 podem ser rolosaxialmente orientados tendo uma ranhura anular periférica17 que coincide com a ranhura espiral 14 no envoltório de aço.

De acordo com uma outra configuração, os meios dedeslizamento 5 são placas deslizantes feitas depolitetrafluoretileno ou similar. Cada placa deslizante 5compreende uma ranhura 17 feita coincidente com a ranhuraespiral 14 no envoltório de aço.

A estação de solda 8, as estações 9, 10 compreendendomeios de aquecimento e alisamento para a junta soldadainterna 11, e a estação 12 compreendendo oscorrespondentes meios de aquecimento e alisamento para ajunta soldada externa 13 são arranjadas em espiral umaapós a outra ao longo da periferia da primeira seção detambor 3, estacionária.

Preferivelmente, os meios de aquecimento e alisamento 9,10, 12 são sopradores de ar quente acompanhados de umabase de politetrafluoretileno ou de um outro materialadequado, base esta que é disposta contra a junta soldadaaquecida 11, 13 do tubo que está sendo produzido.Os meios de aquecimento também podem ser lasers de baixaintensidade, infravermelho (IR), aquecedores ouqueimadores catalíticos.

O aparelho de acordo com a invenção tem a vantagemadicional de a primeira seção de tambor 3, estacionária,e o quadro 18 compreendendo rolos de pressão radial 6constituírem uma parte substituível do aparelho, assimsendo mais fácil passar de uma dimensão de tubo paraoutra. Assim, uma unidade pré-ajustada poderá ser providapara cada dimensão de tubo que quando montado somentedeverá requerer um pequeno ajuste para os rolos depressão. Quando se usa um arranjo deste tipo, o tempo detroca de dimensões de tubo será consideravelmentereduzido.

Claims (11)

1.- Processo de fabricação de tubos enrolados emespiral, a partir de um perfil termoplástico (1) tendouma seção transversal retangular, compreendendo as etapasde enrolar o perfil termoplástico (1) em torno de umtambor (2), unir laçadas adjacentes por meio de solda,alisar a junta soldada (13) por meio de um aquecimentoadicional e de um corpo de alisamento disposto contra ajunta soldada (13), e avançar o tubo axialmente por meiode rolos de pressão (6), giratoriamente livres,orientados radialmente que agem sobre o perfiltermoplástico (1) durante a primeira volta em torno dotambor (2), caracterizado pelo fato de o perfiltermoplástico (1) alimentado para o tambor (2) entrar emuma primeira seção de tambor (3), estacionária,compreendendo meios de deslizamento (5) espaçadosarranjados ao longo da periferia, seção na qual érealizada a solda, depois do que uma junta soldadainterna (11) assim formada é arranjada para correr aolongo de uma ranhura espiral que corre em torno daprimeira seção de tambor (3) , estacionária, daí sendoaplicado à junta soldada interna (11), assim como à juntasoldada externa (13), aquecimento adicional e corpo dealisamento estacionário (10) que é disposto contra amesma, e o tubo com ambas as superfícies soldadas(11, 13) tendo sido alisadas, é transferido para umasegunda seção de tambor (4) , cilíndrica, que é acionadagiratoriamente para girar o tubo e gerar um movimento deenrolamento para o perfil termoplástico (1).

2.- Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a solda ser realizada em umvirador de solda realizando soldagem simultânea em ambasjuntas soldadas externa (13) e interna (11) .

3.- Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a solda das juntas soldadasexterna e interna (13, 11) ser realizada em meiosdistintos de solda.

4.- Aparelho para fabricar um tubo enrolado em espiral,conforme definido no processo da reivindicação 1,a partir de um perfil termoplástico (1) vazado, tendo umaseção transversal retangular que compreende um tambor(2), cilíndrico, em torno do qual é enrolado o perfiltermoplástico (1), rolos de pressão (6) giratoriamentelivres orientados radialmente que são arranjados ao longoda periferia do tambor (2) na extremidade de entrada dotambor, meios de solda (8) para unir laçadas adjacentesdo perfil termoplástico (1), e meios de aquecimento ealisamento (12) para uma junta soldada (13) formada naparte externa do tubo, caracterizado pelo fato de otambor (2) ser dividido em uma primeira seção de tambor(3), estacionária, tendo meios de deslizamento (5) para operfil termoplástico (5) distribuídos em torno daperiferia, e meios de aquecimento e alisamento (9, 10)para a junta soldada (11) dentro do tubo, em torno decuja primeira seção de tambor (3) é provida uma ranhuraespiral (14) para a recém fabricada junta soldada interna(11) no tubo, e para dentro de uma segunda seção detambor (4), cilíndrica, giratoriamente acionada parasuprir ao tubo e, portanto ao perfil termoplástico (1) ,a energia necessária para este movimento.

5.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de a primeira seção estacionária(3) compreender um número de rolos deslizantes (5)giratoriamente livres e orientados axialmente tendo umcomprimento correspondente ao comprimento da primeiraseção (3), e de a ranhura espiral (14) para uma juntasoldada (11) interna se tratar de uma ranhura anular (17)provida em cada rolo deslizante (5), cujas ranhurasanulares (17) são mutuamente axialmente espaçadasformando uma espiral.

6.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de a primeira seção de tambor(3), estacionária, compreender um envoltório de aço tendoaberturas (15) para os meios de deslizamento (5) da seçãoe para os meios de aquecimento e alisamento (9, 10) paraa junta soldada (11) dentro do tubo, e de a ranhura emespiral (14) para a junta soldada interna recém fabricada(11) ser provida no envoltório de aço e nos meios dedeslizamento (5) da seção.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de o meio de deslizamento (5) serum rolo axialmente orientado tendo uma ranhura anularperiférica (17) que coincide com a ranhura espiral (14)no envoltório de aço.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de o meio de deslizamento (5) seruma placa de deslizamento feita de politetrafluoretilenoou similar na qual uma ranhura é feita coincidente com aranhura espiral (14) no envoltório de aço.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de o meio de solda (8) e os meiosde aquecimento e alisamento (9, 10, 12) para as juntassoldadas interna (11) e externa (13), serem arranjados emespiral um após o outro ao longo da periferia da primeiraseção de tambor (3), estacionária.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de os meios de aquecimento ealisamento (9, 10, 12) serem sopradores de ar quenteacompanhados de uma base de politetrafluoretileno, baseesta que é disposta contra cada junta soldada aquecida(11, 13) .

11. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4 a 10, caracterizado pelo fato de aprimeira seção de tambor (3) , estacionária, e o quadro(18) com rolos de pressão radial (6) constituírem umaunidade substituível do aparelho.