BR112013025181B1

BR112013025181B1 - Dispositivo de compactação para uma máquina de enrolamento de uma textura fibrosa em um mandril de impregnação e máquina de enrolamento de uma textura fibrosa sobre um madril de impregnação

Info

Publication number: BR112013025181B1
Application number: BR112013025181-6A
Authority: BR
Inventors: Richard MATHON; Antoine Phelippeau; Micah Gummel; Jean-François Durand
Original assignee: Snecma
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2021-12-14
Also published as: BR112013025181A2; CA2831714C; JP2017019278A; EP2697039B1; JP6014117B2; JP6199448B2; CN103459129B; JP2014514189A; EP2979852A1; US9333729B2; CN103459129A; EP2979852B1; US20140110063A1; WO2012140357A1; FR2974027B1; RU2587172C2; FR2974027A1; RU2013150519A; CA2831714A1; EP2697039A1

Abstract

dispositivo de compactação para uma máquina de enrolamento de uma textura fibrosa em um mandril de impregnação trata-se de um dispositivo de compactação (100) para uma máquina de enrolamento de uma textura de fibra em um mandril de impregnação, sendo que o dispositivo compreende uma armação (102) que tem montado na mesma um cilindro de compactação (104) para se recostar contra a superfície externa de um mandril de impregnação de uma máquina de enrolamento, e duas rodas de compactação (106), cada uma projetada para se recostar contra um ângulo formado entre a superfície externa e uma placa lateral de mandril de impregnação.

Description

Antecedentes da invenção

[0001] A presente invenção refere-se ao campo geral de produção de invólucros de turbina a gás a partir de material compósito, e a mesma refere-se mais particularmente a invólucros de retenção de ventilador de turbina a gás para motores de aeronave.

[0002] Em um motor de aeronave de turbina a gás, um invólucro de ventilador desempenha diversas funções: o mesmo define a passagem de entrada de ar no mecanismo motor, sustenta um material abrasível voltado para as pontas das pás de ventilador, sustenta uma estrutura opcional para absorver ondas de som para tratamento acústico na entrada do mecanismo motor, e incorpora ou sustenta um escudo de retenção. O escudo constitui uma armadilha para reter resíduos, como artigos ingeridos ou fragmentos de pás danificadas que são lançadas para fora por centrifugação, a fim de evitar que as mesmas passem através do invólucro e alcance outras porções da aeronave.

[0003] Um invólucro de retenção de ventilador é comumente constituído por uma parede relativamente fina que define a passagem de entrada de ar e que sustenta um material abrasível que sobrepõe o trajeto seguido pelas pontas das pás de ventilador, juntamente com o revestimento de tratamento acústico, se houver algum, e também por uma estrutura de escudo que é presa no lado de fora dessa parede, no nível do ventilador.

[0004] Já foram feitas propostas para a produção de um invólucro de retenção de ventilador a partir de material compósito. Para fins de exemplo, pode-se fazer referência ao documento EP 1 961 923, que descreve a fabricação de um material compósito invólucro de espessura variável e que inclui formar reforço de fibra na forma de camadas sobrepostas de uma textura de fibra e densificar o reforço de fibra com uma matriz. Mais precisamente, aquele documento prevê o uso de um mandril de admissão para tecelagem tridimensional da textura de fibra, cuja textura é então enrolada em camadas sobrepostas sobre um mandril de impregnação que apresenta uma superfície externa que tem um perfil que corresponde ao perfil da porção central do invólucro que será produzido, juntamente com duas placas laterais que correspondem aos flanges para prender o invólucro. A pré-forma de fibra assim obtida é retida no mandril de impregnação e é impregnada com resina antes da resina ser polimerizada.

[0005] A implantação prática daquele método traz o problema de transferir a textura de fibra do mandril de admissão para o mandril de impregnação. Enquanto esse enrolamento está ocorrendo, é necessário em particular garantir um nível adequado de compactação nas camadas sobrepostas de textura de fibra no mandril de impregnação. A quantidade de compactação à qual as camadas de textura de fibra são submetidas enquanto as mesmas são enroladas tem uma influência direta na densidade de fibra da pré-forma resultante. Em particular, deve ser possível compactar as camadas de textura de fibra para a superfície externa do mandril de impregnação e nos cantos formados entre a dita superfície e as placas laterais do mandril.

[0006] Consequentemente, existe a necessidade por uma ferramenta que permite que várias camadas de textura de fibra sejam compactadas de maneira eficaz e apropriada enquanto as mesmas são enrolada no mandril de impregnação.

Objetivo e Descrição Resumida da Invenção

[0007] Um objetivo principal da presente invenção é, assim, o de mitigar tal necessidade ao propor um dispositivo de compactação para uma máquina de enrolamento de uma textura de fibra em um mandril de impregnação, sendo que o dispositivo compreende, de acordo com a invenção, uma armação que tem montado sobre a mesma um cilindro de compactação para se recostar contra a superfície externa de um mandril de impregnação de um enrolamento máquina, e duas rodas de compactação, cada uma projetada para se recostar contra um ângulo formado entre a superfície externa e uma placa lateral do mandril de impregnação.

[0008] Em operação, o cilindro de compactação do dispositivo da invenção exerce pressão nas camadas de textura de fibra sobrepostas no mandril de impregnação sobre a futura porção central do invólucro que será fabricada, com essa pressão contribuindo para a compactação dessas camadas. Do mesmo modo, a camadas de textura de fibra sobre os cantos formados entre a porção central e que irão constituir os flanges de preensão do invólucro que será fabricado são compactadas pela pressão exercida pelas rodas do dispositivo de compactação.

[0009] Adicionalmente, o dispositivo de compactação torna possível o aperfeiçoamento da aplicação de tensão na textura de fibra enquanto a mesma é enrolada no mandril de impregnação. O efeito de compactação permite, assim, que a pré-forma seja fornecida com seu nível de compactação final e permite que uma tensão de enrolamento (que se situa na faixa de 500 newtons (N) a 1.500 N) seja aplicada de modo a corrigir esse nível de compactação na pré-forma mesmo quando a pré-forma não mais estiver nas rodas e cilindro de compactação.

[0010] De preferência, o dispositivo de compactação compreende, ainda, meios para aplicar vibração às rodas e cilindro de compactação. Conferir vibração às rodas e cilindro de compactação ocasiona micromartelagem (micropeening) nas camadas de textura de fibra, ampliando, assim, o efeito de compactação na pré-forma.

[0011] Os meios para aplicar vibração às rodas e cilindro de compactação pode compreender pelo menos um vibrador elétrico montado na armação.

[0012] Ainda preferencialmente, o dispositivo de compactação compreende meios para ajustar a posição do cilindro de compactação em relação à armação. Essa opção de ajuste torna possível ajustar a posição do cilindro de compactação de forma precisa nas camadas de textura de fibra enrolada no mandril de impregnação.

[0013] Em tais circunstâncias, o cilindro de compactação pode ser montado para girar entre duas placas que são presas à armação, com cada placa tendo uma extremidade que é restrita para pivotar com uma roda dentada adequada para pivotar em torno de um eixo geométrico horizontal ao entrelaçar-se com um parafuso sem fim.

[0014] Vantajosamente, a superfície externa do cilindro de compactação apresenta um perfil que corresponde ao perfil da superfície externa do mandril de impregnação sobre o qual a mesma repousa.

[0015] O cilindro de compactação pode compreender uma pluralidade de seções longitudinais de cilindro que são mutuamente independentes em rotação. Dada o diâmetro geralmente variável de um invólucro de retenção, esse atributo do dispositivo de compactação torna possível acomodar diferenças na rotação entre as várias seções do cilindro, de modo a garantir que todos os pontos do mandril sejam submetidos ao rolamento sem fricção.

[0016] Ainda preferencialmente, o dispositivo de compactação compreende, ainda, meios para ajustar as posições das rodas de compactação em relação à armação. Essa opção de ajuste torna possível ajustar a posição das rodas de compactação de forma precisa contra os cantos formados entre a superfície externa e as placas laterais do mandril de impregnação.

[0017] Em tais circunstâncias, cada roda de compactação pode ser montada em um suporte de roda que tem uma primeira porção que forma uma garra adequada para deslizar em um tirante longitudinal estacionário da armação de modo a permitir que as rodas de compactação sejam ajustadas em posição em relação à armação em uma direção longitudinal, e uma segunda porção que forma um deslizador montado na primeira porção e adequado para deslizar em relação à mesma em uma direção radial, de modo a permitir que as posições das rodas de compactação sejam ajustadas em relação à armação na dita direção radial.

[0018] De preferência, o cilindro de compactação e as rodas de compactação são cobertos em um revestimento produzido a partir de um material de elastômero. O uso de um revestimento de elastômero permite que as rodas e cilindro de compactação se adaptem melhor ao perfil externo do mandril de impregnação a fim de aplicar pressão substancialmente uniforme contra todos os pontos do mandril.

[0019] A invenção também fornece uma máquina de enrolamento de uma textura de fibra em um mandril de impregnação, em que a máquina compreende um mandril de admissão no qual uma textura de fibra obtida por tecelagem tridimensional será armazenada, sendo que o mandril de admissão tem um eixo geométrico de rotação que é substancialmente horizontal, um mandril de impregnação sobre o qual camadas sobrepostas da textura de fibra armazenada no mandril de admissão serão enroladas, sendo que o mandril de impregnação tem um eixo geométrico de rotação que é substancialmente horizontal e paralelo ao eixo geométrico de rotação do mandril de admissão, motores elétricos para acionar os mandris em rotação em torno de seus respectivos eixos geométricos de rotação, uma unidade de controle para controlar os motores elétricos para acionar rotação dos mandris, e um dispositivo de compactação conforme definido acima.

[0020] De preferência, uma máquina de enrolamento compreende, ainda, uma estrutura de sustentação que tem o dispositivo de compactação montado na mesma para pivotar em torno de um eixo geométrico substancialmente horizontal, juntamente com pelo menos um atuador que tem seu corpo preso à estrutura de sustentação e seu tirante preso à armação do dispositivo de modo a permitir que o dispositivo de compactação seja pivotado em torno do eixo geométrico horizontal.

Breve descrição dos desenhos

[0021] Outras características e vantagens da presente invenção surgem a partir da descrição a seguir feita com referência aos desenhos anexos que mostram uma modalidade que não tem caráter limitante. Nas figuras: - a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de enrolamento de uma textura de fibra em um mandril de impregnação incluindo um dispositivo de compactação da invenção; - as Figuras 2 e 3 são vistas da máquina de enrolamento da Figura 1, respectivamente de lado e de cima; - as Figuras 4 a 6 são uma vista em perspectiva e vistas laterais do dispositivo de compactação da invenção encaixado na máquina de enrolamento da Figura 1; - as Figuras 7A e 7B são vistas do dispositivo de compactação das Figuras 4 a 6 que mostram o ajuste da posição do cilindro de compactação; e - as Figuras 8A e 8B são vistas do dispositivo das Figuras 4 a 6 que mostram o ajuste da posição das rodas de compactação.

Descrição detalhada de uma modalidade

[0022] A invenção é descrita abaixo no contexto de sua aplicação para fabricar um invólucro de ventilador para um motor de aeronave de turbina a gás.

[0023] Um exemplo de um método de fabricação de tal invólucro de ventilador é descrito no documento EP 1 961 923, ao qual se pode fazer referência.

[0024] O invólucro é produzido a partir de material compósito que compreende reforço de fibra densificado com uma matriz. O reforço é produzido a partir de fibras, por exemplo, fibras de carbono, vidro, aramida, ou cerâmica, e a matriz é produzida a partir de polímero, por exemplo, epóxi, bismaleimida, ou poliimida.

[0025] Brevemente, o método de fabricação descrito nesse documento consiste em produzir uma textura de fibra por tecelagem tridimensional com admissão de trama em um tambor (referido abaixo como um "mandril de admissão") que tem um perfil que é determinado como uma função do perfil do invólucro a ser fabricado. Em particular, a textura de fibra é produzida como uma única peça com uma porção central que corresponde à porção central do invólucro que será fabricado e com dois flanges que correspondem aos flanges de preensão do invólucro.

[0026] A estrutura de fibra assim realizada é então transferida para o mandril de um molde de injeção de resina (referido abaixo como o mandril de "impregnação") do perfil externo que corresponde ao perfil interno do invólucro a ser fabricado. Com a pré-forma retida no mandril de impregnação, a impregnação é então desempenhada com o uso de uma resina. Para esse fim, uma cobertura é aplicada sobre a pré-forma e a resina é injetada no molde assim constituído. A impregnação pode ser auxiliada ao estabelecer uma diferença de pressão entre o lado de dentro e o lado de fora do molde no qual a pré-forma é localizada. Após a impregnação, uma etapa é desempenhada de polimerização da resina.

[0027] A máquina de enrolamento mostrada nas Figuras 1 a 3 serve para desempenhar transferência automática da textura de fibra armazenada no mandril de admissão para o mandril de impregnação do molde de injeção de resina.

[0028] A máquina de enrolamento 10 compreende uma estrutura de sustentação 12 que sustenta em particular um mandril de admissão 14 e um mandril de impregnação 16. Esses mandris são removíveis, isto é, os mesmos podem ser removidos da estrutura de sustentação.

[0029] O mandril de admissão 14 recebe a estrutura de fibra 18 obtida por tecelagem tridimensional. O mesmo é portado por uma haste horizontal 20 que tem uma extremidade montada para girar em relação à estrutura de sustentação 12 da máquina de enrolamento e que tem sua outra extremidade conectada à haste de saída de um motor elétrico 22, por exemplo, um motor de engrenagem elétrico de corrente alternada (CA).

[0030] O conjunto constituído pelo mandril de admissão 14, sua haste 20, e seu motor elétrico 22 pode ser movido em translação em relação à estrutura de sustentação ao longo do eixo geométrico de rotação do mandril de admissão. Esse grau de liberdade para o mandril de admissão mover em translação torna possível alinhar esse mandril com o mandril de impregnação antes de começar a enrolar a textura de fibra sobre o mandril de impregnação.

[0031] O sistema para mover o mandril de admissão em translação pode ser formado, por exemplo, por um tirante de tipo parafuso sem fim 24 acoplado ao mandril de admissão e que tem uma extremidade presa à estrutura de sustentação 12 da máquina de enrolamento, e sua outra extremidade encaixada com um volante 26. Assim, girar o tirante sob acionamento do volante faz com que o conjunto constituído pelo mandril de admissão 14, sua haste 20, e seu motor elétrico 22 se mova em translação em relação à estrutura de sustentação.

[0032] O mandril de impregnação 16 da máquina de enrolamento é para receber camadas sobrepostas da textura de fibra armazenada no mandril de admissão. O mesmo apresenta uma superfície externa 28 de perfil que corresponde ao perfil da superfície interna do invólucro que será produzido, juntamente com duas placas laterais 30.

[0033] O mandril de impregnação é portado por uma haste horizontal 32 (Figura 3) que é paralela à haste giratória 20 do mandril de admissão e que tem uma extremidade montada para girar na estrutura de sustentação 12 da máquina de enrolamento e sua outra extremidade acoplada à haste de saída de um motor elétrico 34, por exemplo, um motor de engrenagem elétrico de CA.

[0034] Uma unidade de controle 36 é conectada aos motores elétricos 22 e 34 dos dois mandris e permite que a velocidade de rotação de cada mandril seja monitorada e controlada. De maneira mais geral, a unidade de controle serve para governar todos os parâmetros de operação da máquina de enrolamento, e em particular o movimento em translação do mandril de admissão quando o mesmo é acionado por motor.

[0035] A estrutura de sustentação 12 da máquina de enrolamento 10 sustenta uma barra transversal 38 que tem meios de visualização óptica montados verticalmente acima dos mandris a fim de contribuir para o alinhamento do mandril de admissão no mandril de impregnação antes do enrolamento da textura de fibra no mandril de impregnação.

[0036] Mais precisamente, um sistema de visualização óptica 40 (por exemplo, um laser que emite um feixe de luz) é montado de modo pivotante na barra transversal acima do mandril. Conforme mostrado na Figura 1, esse sistema de visualização óptica pode pivotar em torno da barra transversal 38 na qual o mesmo é montado de modo a ser capaz de visualizar um ou o outro dos mandris da máquina de enrolamento. O sistema de visualização óptica também tem um grau de liberdade para mover lateralmente, permitindo que o mesmo visualize qualquer ponto sobre toda a largura da superfície externa 28 do mandril de impregnação (Figura 3).

[0037] O mandril de admissão 14 é alinhado no mandril de impregnação 16 antes do enrolamento na textura de fibra, conforme segue.

[0038] Inicialmente, um marcador visual 42 é posicionado na estrutura externa 28 do mandril de impregnação, e o sistema de visualização óptica 40 é ativado e movido lateralmente de modo a alinhar seu feixe de luz no marcador visual. O sistema de visualização óptica é então travado lateralmente nessa posição e é pivotado em torno da barra transversal 38 de modo a estar verticalmente sobre o mandril de admissão. Nessa posição, o sistema de visualização óptica visualiza a textura de fibra 18 em torno do mandril de admissão 14.

[0039] Para o mandril de admissão ser adequadamente alinhado no mandril de impregnação, é necessário trazer um fio de trama particular 44 da textura de fibra (referido como um "fio rastreador") e da posição na textura de fibra que é relacionada com a posição do marcador visual do mandril de impregnação em alinhamento com o feixe de luz emitido pelo sistema de visualização óptica. Para esse fim, o mandril de admissão é movido em translação ao longo de seu eixo geométrico de rotação ao ativar o volante 26 até o fio rastreador 44 estar em alinhamento com o feixe de luz emitido pelo sistema de visualização óptica.

[0040] Uma vez que o mandril de admissão seja adequadamente alinhado no mandril de impregnação, é possível começar o enrolamento da textura de fibra no mandril de impregnação. A extremidade livre da textura de fibra do mandril de admissão é inicialmente presa no mandril de impregnação, e então os motores para acionar os mandris em rotação são ativados e controlados.

[0041] Mais precisamente, os motores elétricos para acionar a rotação dos mandris são controlados pela unidade de controle de modo a aplicar tensão de enrolamento adequada na textura de fibra, sendo que a tensão que é monitorada ao aplicar uma tensão de ponto de ajuste predefinida que é convertida pela unidade de controle em uma corrente de indução predeterminada que é aplicada a um dos mandris que oferece o torque oposto ao enrolamento (isto é, geralmente o mandril de admissão). A velocidade de rotação dos mandris é controlada do mesmo modo pela unidade de controle.

[0042] A máquina de enrolamento 10 também tem um dispositivo de compactação 100 da invenção conforme mostrado nas Figuras 4 a 6. Esse dispositivo serve para aprimorar a compactação das camadas de textura de fibra enquanto as mesmas são enroladas no mandril de impregnação 16.

[0043] O dispositivo de compactação 100 compreende principalmente uma armação 102 que tem montado na mesma um cilindro de compactação 104 e duas rodas de compactação 106.

[0044] Conforme mostrado na Figura 2, esse dispositivo de compactação é móvel entre uma posição de funcionamento na qual o cilindro de compactação repousa sobre a superfície externa 28 do mandril de impregnação e as rodas de compactação repousam sobre os cantos formados entre a superfície externa e as placas laterais do mandril de impregnação (linhas contínuas na Figura 2), e uma posição elevada na qual as rodas e cilindro de compactação são separados do mandril de impregnação (linhas tracejadas na Figura 2).

[0045] O dispositivo de compactação é preso na estrutura de sustentação 12 da máquina de enrolamento que sustenta os mandris de admissão e impregnação. Mais precisamente, a armação 102 do dispositivo de compactação tem braços 108 que são montados em uma extremidade da estrutura de sustentação para girar em torno de um eixo geométrico horizontal 110. Um atuador 112 que tem seu corpo preso à estrutura de sustentação e seu tirante preso à armação serve para fazer com que o dispositivo de compactação pivote em torno do eixo geométrico horizontal 110 (consulte a Figura 2), e assim eleve a mesma de sua posição de funcionamento.

[0046] O dispositivo de compactação também tem meios para conferir vibração às rodas e cilindro de compactação. Por exemplo, esses meios podem ser constituídos por dois vibradores elétricos 112 que são montados na armação. Esses vibradores desempenham uma função que é conhecida por si mesma, e os mesmos geram vibração que propaga desde a armação até as rodas e cilindro de compactação, sendo que essa vibração é então transformada em micromartelagem nas camadas de textura de fibra enquanto as mesmas são enroladas. Assim, essa micromartelagem serve para ampliar o efeito de compactação da pré-forma.

[0047] Várias disposições vantajosas do cilindro de compactação do dispositivo de compactação são descritas abaixo.

[0048] De acordo com uma dessas disposições vantajosas, é previsto ser capaz de ajustar a posição do cilindro de compactação em relação à armação a fim de ajustar a posição do cilindro de forma precisa na pré-forma enrolada no mandril de impregnação.

[0049] Para esse fim, o cilindro de compactação 104 é montado para girar entre duas placas 114 presas na armação 102 do dispositivo de compactação. Mais precisamente, cada placa tem uma extremidade que é restrita para pivotar com uma roda dentada 116 capaz de pivotar em torno de um eixo geométrico horizontal 118 em relação ao remanescente da armação. Para cada placa 114, um parafuso sem fim 120 adequado para ser ativado por um volante 122 serve para fazer com que a roda dentada 116, e assim a placa, pivote em torno do eixo geométrico horizontal 118, assim fazendo com que o cilindro de compactação pivote em relação à armação.

[0050] Assim, conforme mostrado nas Figuras 7A e 7B, quando um dos volantes 122 é girado, o parafuso sem fim 120 preso ao mesmo faz com que a placa associada pivote em torno do eixo geométrico horizontal 118. Isso resulta na extremidade correspondente do cilindro de compactação 104 movendo em relação à armação. Ao manipular os dois volantes, é assim possível ajustar a posição do cilindro de compactação em relação à armação.

[0051] De acordo com outra disposição vantajosa, a superfície externa do cilindro de compactação 104 apresenta um perfil que corresponde a um perfil da superfície externa 28 do mandril de impregnação 16 sobre o qual o mesmo repousa quando o dispositivo de compactação está em sua posição de funcionamento.

[0052] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 4, o cilindro de compactação 104 tem de preferência uma pluralidade de seções longitudinais de cilindro 104a, 104b, 104c etc. que são giráveis independentemente um do outro. Geralmente, o diâmetro de um invólucro de retenção varia entre suas duas extremidades. Assim, ter seções longitudinais do cilindro que são livres para girar uma em relação à outra torna possível acomodar uma diferença de velocidade de rotação entre suas seções, de modo a permitir que o cilindro de compactação role em todos os pontos do mandril de impregnação.

[0053] Várias disposições vantajosas das rodas de compactação do dispositivo de compactação são descritas abaixo.

[0054] Quanto ao cilindro de compactação, é vantajoso prever que seja capaz de ajustar as posições das rodas de compactação em relação à armação.

[0055] Para esse fim, cada roda de compactação 106 é montada em um suporte de roda 124 que tem uma primeira porção 126 que forma uma garra e uma segunda porção 128 que forma um deslizador.

[0056] Conforme mostrado nas Figuras 8A e 8B, a primeira porção 126 do suporte de roda é adequada para deslizar em um tirante longitudinal 130 preso à armação 102 de tal maneira a permitir que as posições das rodas de compactação sejam ajustadas em relação à armação em uma direção longitudinal. Um sistema de trava (não mostrado) permite que as garras sejam retidas em posição.

[0057] A segunda porção 128 do suporte de roda é presa à primeira porção e é adequada para deslizar em relação à mesma em uma direção radial, de modo a permitir que as posições das rodas de compactação sejam ajustadas em relação à armação na direção radial.

[0058] Para esse fim, a preensão entre as duas porções de cada suporte de roda é fornecida através de uma conexão do tipo que compreende um parafuso sem fim e uma porca: ao ser girado para um lado ou outro, um parafuso sem fim 132 preso à primeira porção serve para fazer com que a segunda porção deslize ao longo de um trilho guia 134 da primeira porção, cujo trilho se estende em uma direção radial. Em outras palavras, ao virar o parafuso sem fim para um lado ou outro faz com que a segunda porção do suporte de roda se mova radialmente em relação à primeira porção que permanece estacionária. Uma mola 136 montada em torno do parafuso sem fim 132 e entre as placas das duas porções do suporte de roda serve primeiramente para ajustar a força de compactação aplicada pelas rodas contra a pré-forma, e em segundo lugar para absorver irregularidades no formato da pré-forma.

[0059] Outras disposições vantajosas do dispositivo de compactação são descritas abaixo.

[0060] Em particular, o cilindro de compactação 104 e as rodas de compactação 106 podem ser cobertos em um revestimento produzido a partir de um material de elastômero. Tal revestimento serve para permitir que os perfis das rodas e cilindro de compactação se adaptem de forma precisa ao perfil da pré-forma enrolada no mandril de impregnação, de modo a garantir que uma pressão uniforme seja aplicada em todos os pontos em sua superfície externa.

[0061] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, o dispositivo de compactação 100, quando na posição de funcionamento no mandril de impregnação 16, é disposto angularmente de tal maneira que o eixo geométrico do cilindro de compactação 104 é definido em ângulo α de cerca de 20° em relação a um plano vertical P que contém o centro de rotação do mandril, sendo que os eixos geométricos das rodas de compactação 106 são então espaçados a partir do dito plano P por um ângulo β que se situa na faixa de 30° a 45°.

[0062] Deve ser observado que, nessa posição de funcionamento da Figura 2, as rodas de compactação 106 são situadas atrás do cilindro de compactação 104 em relação à direção frontal da textura de fibra no mandril de impregnação. Naturalmente, é possível contemplar uma disposição inversa.

Claims

1. Dispositivo de compactação (100) para uma máquina de enrolamento de uma textura de fibra em um mandril de impregnação, o dispositivo compreendendo uma armação (102) sobre a qual são montados um cilindro de compactação (104) destinado a se recostar contra a superfície externa (28) de um mandril de impregnação (16) de uma máquina de enrolamento (10), e duas rodas de compactação (106), cada uma destinada a se recostar contra um ângulo formado entre a superfície externa e uma placa lateral (30) do mandril de impregnação, o dispositivo caracterizado adicionalmente por compreender: meios (112) para colocar em vibração as rodas e cilindro de compactação, em que o dispositivo de compactação compreende adicionalmente meios para ajustar as posições relativas das rodas de compactação em relação à armação e em que cada roda de compactação (106) é montada sobre um suporte de roda (124) que tem uma primeira parte (126) que forma uma garra apta a deslizar em um tirante longitudinal fixo (130) da armação de modo a permitir um ajuste da posição relativa das rodas de compactação em relação à armação de acordo com uma direção longitudinal, e uma segunda parte (128) que forma um deslizador montado sobre a primeira parte e apto a deslizar em relação à mesma de acordo com uma direção radial, de modo a permitir um ajuste das posições relativas das rodas de compactação em relação à armação de acordo com a dita direção radial.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios para colocar em vibração as rodas e cilindro de compactação compreendem pelo menos um vibrador elétrico (112) montado sobre a armação.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios para ajustar a posição relativa do cilindro de compactação em relação à armação.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o cilindro de compactação (104) é montado de modo a girar entre duas placas (114) presas à armação, sendo que cada placa tem uma extremidade que é solidária em rotação à uma roda dentada (116) apta a pivotar em torno de um eixo geométrico horizontal (118) engrenando-se com um parafuso sem fim (120) de modo a permitir ajuste da posição relativa do cilindro de compactação em relação à armação.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a superfície externa do cilindro de compactação apresenta um perfil que corresponde ao perfil da superfície externa do mandril de impregnação contra a qual o mesmo se recosta.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o cilindro de compactação (104) compreende uma pluralidade de seções longitudinais de cilindro (104a, 104b, 104c, ...) que são independentes em rotação umas das outras.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o cilindro de compactação e as rodas de compactação são cobertos com um revestimento produzido de um material de elastômero.

8. Máquina de enrolamento (10) de uma textura de fibra sobre um mandril de impregnação, caracterizada pelo fato de que compreende: um mandril de admissão (14) sobre o qual é destinada a ser armazenada uma textura de fibra (18) obtida por tecelagem tridimensional, em que o mandril de admissão tem um eixo geométrico de rotação (20) substancialmente horizontal; um mandril de impregnação (16) sobre o qual são destinadas a serem enroladas camadas sobrepostas da textura de fibra armazenada sobre o mandril de admissão, sendo que o mandril de impregnação tem um eixo geométrico de rotação (32) substancialmente horizontal e paralelo ao eixo geométrico de rotação do mandril de admissão; motores elétricos (22, 34) para acionar por rotação os mandris em torno de seus respectivos eixos geométricos de rotação; uma unidade de controle (36) dos motores elétricos para acionar por rotação os mandris; e um dispositivo de compactação (100), do tipo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Máquina, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma estrutura de sustentação (12) sobre a qual é montado de forma rotativa um eixo (110) substancialmente horizontal ao dispositivo de compactação (100), e pelo menos um atuador (112) que tem seu corpo fixo à estrutura de sustentação e seu tirante fixo sobre a armação do dispositivo de compactação de modo a poder pivotar o dispositivo em torno do eixo geométrico horizontal.