BR112015020930B1 - equipamento de trefilação e endireitamento para fios de metal e método de trefilação e endireitamento correspondente - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO DE TREFILAÇÃO E ENDIREITAMENTO PARA FIOS DE METAL E MÉTODO DE TREFILAÇÃO E ENDIREITAMENTO CORRESPONDENTE. Equipamento para o trefilar e endireitar, pelo menos, um fio de metal (F), compreendendo uma unidade de trefilação (12) do fio de metal (F) ao longo de uma direção de avanço (D) que compreende um primeiro rolo principal motorizado (14b), sobre parte da periferia a qual primeiros rolos de contraste inativos (15b) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o primeiro rolo principal (14b). O equipamento compreende também uma unidade de apenas endireitamento (11) do fio de metal (F), independente da unidade de trefilação (12), disposta ao longo da direção de avanço (D) e a montante da unidade de trefilação (12), a unidade de apenas endireitamento (11) compreendendo um segundo rolo principal inativo (14a), sobre uma parte da periferia a qual segundos rolos de contraste inativos (15a) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o segundo rolo principal (14a). A invenção diz ainda respeito a um método para trefilar e endireitar, pelo menos, um fio de metal.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um equipamento de trefilação e endireitamento para máquinas de alimentação que trabalham produtos de metal oblongo, tal como barras, peças redondas ou fio de metal, do tipo utilizável para fazer reforços para construção civil.

[002] Em particular, o equipamento de trefilação e endireitamento de acordo com a presente invenção é preferencialmente aplicado, mas não somente, a máquinas de dobragem/conformação que podem trabalhar, simultaneamente, dois fios de metal de cada vez, realizando uma alimentação constantemente uniforme, coordenada e simultânea.

[003] A invenção também diz respeito ao método de trefilação e endireitamento relacionado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[004] As máquinas de dobragem/conformação ou de confecção de estribo são conhecidas, a seguir referidas como máquinas de conformação. As unidades ou dispositivos de dobra de tais máquinas são alimentados com produtos de metal oblongo, como fio de metal a partir de um rolo, ou barras pré-cortadas, para fazer estribos de reforço para construção civil. Daqui por diante estes materiais de base, tanto se eles vêm de um rolo ou já estão em barras, serão referidos, genericamente, como fio de metal.

[005] Sabe-se também que, a montante da unidade de dobragem, as máquinas de conformação incluem meios de trefilação e endireitamento para alimentar o fio de metal para as unidades de operação da máquina, tal como cisalhas e, pelo menos, uma unidade de dobragem.

[006] As dificuldades encontradas no passo de trefilação e endireitamento do fio de metal que chega do rolamento são conhecidas, as quais dificuldades aumentam quando o fio de metal é alimentado para a máquina de moldagem a partir de um rolo. No fio de metal que chega de rolamento há tensões que permanecem dormentes até uma dobra simples ou outra ser induzida. Este problema aumenta no caso de fios de metal que chegam a partir de um rolo, uma vez que o fio deve ser extraído a partir de uma bobina que pode ou não pode rodar em torno do seu próprio eixo, de modo a facilitar o desenrolamento do fio.

[007] Além disso, no caso de fios de metal destinados a fazer estribos de reforços para concreto, as ligas metálicas que têm mostrado conferir ao fio de metal propriedades físicas e/ou químicas que o mesmo não tinha antes, que acentuam as dificuldades de operação.

[008] Estes problemas são mais evidentes no caso de fios de metal para barras de reforço.

[009] Devido às nervuras de superfície presentes, tais fios de metal têm superfícies descontínuas e uma forma que não é sempre perfeita.

[0010]Por conseguinte, é óbvio que uma simples operação de dobragem feita no fio de metal é condicionada pelas tensões presentes no mesmo, de modo que as possíveis formas geométricas feitas com o fio de metal não somente não mantêm a disposição geométrica desejada, mas também não mantêm o plano de disposição espacial.

[0011]No caso de estribos de reforço, por consequência, formas indesejadas são obtidas com ângulos diferentes e/ou com os lados espacialmente tridimensionais.

[0012]Os estribos são, portanto, inutilizáveis, ou são de má qualidade e baixa confiabilidade quando instalados, e em geral, devem ser descartados. Além disso, no caso de fios de metal para barras de reforço, tendo em conta a variação contínua na sua seção, a trefilação e/ou o endireitamento corretos e precisos tornam-se incertos, não constantes e não uniformes.

[0013] Deve ser dito aqui que os fios de metal para os reforços têm uma vasta faixa de medições, que podem ir desde 5 mm até 24 mm, ou mais, em diâmetro, e que uma máquina de moldagem deve ser capaz de trabalhar toda esta faixa de tamanhos, sempre e em qualquer caso, obtendo um produto perfeito.

[0014]É evidente que os problemas originados por um fio de metal com um diâmetro de 5 mm são, por conseguinte, muito menores do que os originados por um fio de metal com um diâmetro de 24 mm, pelo menos em termos de tamanho.

[0015]Também deve-se notar que, em uma máquina de moldagem, os meios de trefilação e endireitamento assumem uma outra grande importância, uma vez que também tem a função de definir as medidas necessárias em cada ocasião entre uma operação de dobragem e a próxima.

[0016] Quando os meios de trefilação e endireitamento não desempenham a sua função constantemente e sem erros, não é possível nem fazer estribos ou outras formas de fio de metal com as dimensões desejadas, nem fazer uma pluralidade de estribos idênticos, quer em sequência ou não.

[0017] Entende-se que os meios de trefilação e endireitamento devem ser configurados tanto para alimentar um único fio de metal quanto também dois ou mais fios de metal, alimentados em paralelo e simultaneamente.

[0018]O objetivo da presente invenção é a obtenção de um equipamento de trefilação e endireitamento que pode operar continuamente e precisamente com qualquer tipo de fio de metal que seja, em particular fio de metal para reforços. Isto serve para garantir que o avanço do fio de metal seja constante, uniforme e com o valor correto em cada ocasião, prevenindo também rotações do fio de metal sobre si mesmo durante o avanço. Para este efeito, uma requalificação total da forma de abordar o equipamento de trefilação e endireitamento foi feita.

[0019]O Requerente concebeu, testou e concretizou o presente invento para superar os inconvenientes do estado da técnica e para obter estes e outros objetivos e vantagens.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0020]A presente invenção é estabelecida e caracterizada nas reivindicações independentes, enquanto as reivindicações dependentes descrevem outras características da invenção ou variantes à ideia principal da invenção.

[0021]De acordo com o objetivo acima, um equipamento de trefilação e endireitamento de, pelo menos, um fio de metal compreende uma unidade de trefilação fornecida para mover o fio de metal ao longo de uma direção de avanço, e fornecido com um primeiro rolo principal motorizado, de tamanho grande, sobre parte da periferia a qual primeiros rolos de contraste inativos são dispostos, com um diâmetro menor do que o do primeiro rolo principal. Devido à ação contrastante dos primeiros rolos de contraste inativos, o acionamento do primeiro rolo principal motorizado faz com que o fio de metal avance entre eles em direção a uma máquina de conformação disposta a jusante, por exemplo, do tipo utilizado para fazer estribos de reforço para o setor da construção civil.

[0022]De acordo com um aspecto da presente invenção, o equipamento compreende também uma unidade de apenas endireitamento do fio de metal, independente da unidade de trefilação, disposta ao longo da direção de avanço e a montante da unidade de trefilação, e compreendendo também um segundo rolo principal inativo, de tamanho grande, sobre uma parte da periferia da qual segundos rolos de contraste inativos estão dispostos, com um diâmetro menor do que o segundo rolo principal.

[0023]A unidade de apenas endireitamento tem uma configuração, geralmente, do mesmo tipo que a unidade de trefilação, e exerce sobre o fio de metal no trânsito uma deformação plástica, tal como para reduzir as tensões internas presentes no último.

[0024] Em particular, a presença simultânea da unidade de trefilação com o rolo de tamanho grande principal e rolos de contraste correspondentes, e a unidade de apenas endireitamento colocada a montante, tendo também um rolo de tamanho grande principal e rolo de contraste, auxilia o avanço do fio e, em particular, ao seu desenrolamento da bobina, se estiver presente.

[0025]De fato, no fio avançando, pelo menos, duas voltas consecutivas são feitas, reguláveis em amplitude, provocadas pela presença dos rolos de contraste, em torno de uma parte da periferia do rolo principal de tamanho grande. A formação de voltas garante, ao mesmo tempo, elevadas forças de tração, reduzindo consideravelmente a possibilidade de rotação do fio.

[0026]Esta solução é particularmente vantajosa do ponto de vista de produção, uma vez que o número de componentes diferentes e a complexidade da produção são reduzidos.

[0027]De acordo com algumas modalidades da invenção, a unidade de trefilação e/ou a unidade de apenas endireitamento compreendem, pelo menos, um membro do endireitamento, disposto a montante ou a jusante do primeiro rolo principal e/ou um segundo rolo principal, e também fornecida com respectivos rolos. A função do membro de endireitamento é o de aumentar o efeito de deformação induzido no fio de metal e também, se estiver disposto a montante do primeiro e/ou segundo rolo principal, para guiar a sua introdução em um dos últimos.

[0028]A presente invenção também diz respeito ao método para trefilar e endireitar, pelo menos, um fio de metal que utiliza uma unidade de trefilação e endireitamento, como descrito acima.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0029]Estas e outras características da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição de uma modalidade preferencial, dada como um exemplo não restritivo, com referência à figura em anexo em que: - A figura 1 mostra um equipamento de trefilação e endireitamento de acordo com a invenção.

[0030] Para facilitar a compreensão, os mesmos números de referência foram utilizados, sempre que possível, para identificar elementos comuns idênticos nas figuras.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA FORMA DE REALIZAÇÃO

[0031]Com referência à Figura 1, um equipamento de trefilação e endireitamento 10 de acordo com a presente invenção pode ser associado com uma máquina de conformação, não mostrada nas figuras, para trabalhar produtos de metal oblongos, tais como fios de metal F.

[0032]O equipamento de trefilação e endireitamento 10 é apropriado para realizar ambas as funções de trefilação e também funções endireitamento, simultaneamente.

[0033]O equipamento de trefilação e endireitamento 10, neste caso, compreende duas unidades operacionais distintas, respectivamente, uma primeira unidade operacional 11, ou unidade de endireitamento, configurado para executar apenas operações de endireitamento e anti-rotação no fio de metal F, e uma segunda unidade operacional 12, ou unidade de trefilação, configurada para exercer sobre o fio de metal F não só uma ação de endireitamento e anti-rotação, mas também uma ação de trefilação em uma direção de avanço D, que coincide, substancialmente, com a direção de avanço que um fio de metal F já linearizado teria, a fim de alcançar os dispositivos dispostos a jusante.

[0034] A primeira unidade de operação 11 está disposta a montante, no que diz respeito à direção de avanço D do fio de metal F, da segunda unidade operacional 12. Esta configuração garante a uniformidade e continuidade do avanço do fio de metal F, evitando problemas de bloqueio do fio de metal F na primeira unidade operacional 11, e uma extração mais eficaz do fio de metal F.

[0035]Com referência à Figura 1, ela descreve a configuração da primeira unidade operacional 11, a qual, salvo indicação em contrário, deve ser entendida como válida também para a segunda unidade de operação 12.

[0036] A primeira unidade de operação 11 compreende uma armação de suporte 13 na qual um rolo principal está montado, rotativo em torno do seu eixo de rotação disposto, substancialmente, ortogonal à direção de avanço do fio de metal F. Doravante, o rolo principal da primeira unidade operacional 11 é indicado pelo número de referência 14a, enquanto que o da segunda unidade operacional 12 é indicado por 14b.

[0037] Neste caso, dois rolos de contraste 15a ou 15b, respectivamente, com referência à primeira unidade de operação 11 e à segunda unidade operacional 12, atuam na periferia do rolo principal 14a ou 14b, e, formando uma volta na zona de contato com o rolo principal correspondente 14a, 14b exerce uma ação de endireitamento e anti-rotação sobre o fio de metal F em torno de uma parte da periferia do rolo principal 14a ou 14b.

[0038]O rolo principal 14a ou 14b tem um diâmetro maior do que o diâmetro do rolo de contraste 15a ou 15b. Meramente a título de exemplo, o rolo principal 14a ou 14b pode ter um diâmetro compreendido entre 300 mm e 600 mm, enquanto que os rolos de contraste 15a ou 15b podem ter um diâmetro compreendido entre 100 mm e 200 mm.

[0039]Os rolos de contraste 15a ou 15b estão montados sobre uma elemento deslizante 16 traduzível em uma direção ortogonal à direção de avanço D do fio de metal F, de modo a variar a pressão e, portanto, a ação anti-rotação que os rolos de contraste 15a ou 15b exercem sobre o fio de metal F e, consequentemente, sobre o rolo principal 14a ou 14b, também em relação ao diâmetro do fio de metal F e/ou os requisitos de avanço uniforme.

[0040]O elemento deslizante 16 é, por sua vez montado sobre uma estrutura de suporte fixa 17, sólida com a armação de suporte 13.

[0041] Um dispositivo de acionamento 18 está associado com a estrutura de suporte 17 e a elemento deslizante 16, e é adequado para mover a elemento deslizante 16 na direção do rolo principal 14a ou 14b.

[0042]O dispositivo de acionamento 18 pode compreender dispositivo de acionamentos hidráulicos, pneumáticos, elétricos, mecanismos de parafuso sem-fim, prateleiras ou afins.

[0043]A montante e a jusante do rolo principal 14a ou 14b, um primeiro membro de endireitamento 19 é fornecido, e, respectivamente, um segundo membro de endireitamento 20.

[0044]O primeiro membro de endireitamento 19 e segundo membro do endireitamento 20 são fornecidos com respectivos rolos 21 que cooperam durante o uso com rolos de contraste 22 associados com a armação de suporte 13.

[0045]Algumas modalidades proporcionam que a armação de suporte 13 da primeira unidade operacional 11 e da segunda unidade de operação 12 são independentes umas das outras e capazes de serem seletivamente colocadas acopladas e adjacente umas com as outras por meios de ligação recíprocos adequados.

[0046]Na forma de realização da Figura 1, o primeiro membro de endireitamento 19 e segundo membro de endireitamento 20 estão montados nas respectivas armações 23 que podem ser movidas, por meio de respectivos dispositivos de acionamentos 24, na direção dos rolos de contraste 22 para regular a pressão que os rolos 21 exercem sobre o fio de metal F, também em relação ao diâmetro deste último e/ou os requisitos de avanço uniforme.

[0047]Os dispositivos de acionamentos 24 podem compreender dispositivo de acionamentos hidráulicos, pneumáticos, elétricos, mecanismos de parafuso sem-fim, prateleiras ou afins.

[0048] Os rolos 21 e os rolos de contraste 22 são montados, respectivamente, inativos sobre as armações 23 e a armação de suporte 13, e rodam em torno de eixos de rotação substancialmente ortogonal à direção de avanço do fio de metal F.

[0049]O fio de metal F é deformado de modo a endireita- lo passando através de um caminho com segmentos curvos, em ambas primeira unidade operacional 11 e segunda unidade operacional 12, o qual é definido pela cooperação entre o primeiro membro de endireitamento 19 e os rolos de contraste 22, entre o rolo principal 14a ou 14b e os rolos de contraste 15a ou 15b, e entre o segundo membro de endireitamento 20 e os rolos de contraste 22. 0 fio de metal F é sujeito ao endireitamento em um plano substancialmente ortogonal ao eixo de rotação dos rolos 14a ou 14b, 15a ou 15b, 21, 22.

[0050]A jusante do segundo membro de endireitamento 20 um membro de acabamento 25 é fornecido, o que exerce uma ação de endireitamento no fio de metal F em um plano substancialmente ortogonal ao plano de endireitamento dos outros rolos.

[0051]O membro de acabamento 25 é fornecido com um rolo de acabamento 26 deitado sobre um plano substancialmente paralelo ao plano de assentamento do rolo principal 14a ou 14b, e é traduzível seletivamente por meios de movimento adequados em uma direção paralela ao seu eixo de rotação.

[0052]Algumas modalidades podem proporcionar que o equipamento 10 compreenda um rolo de pressionamento 27, cooperando durante a utilização com o rolo de acabamento 26 de pelo menos uma de entre a primeira unidade operacional 11 ou a segunda unidade de operacional 12, neste caso, o rolo de pressionamento 27 da segunda unidade operacional 12.

[0053]O rolo de pressionamento 27 é seletivamente móvel em uma direção ortogonal à direção de avanço D por um respectivo dispositivo de acionamento 28, a fim de manter o fio de metal F, deformado plasticamente pelo rolo de acabamento 26, no interior da ranhura ou ranhuras deste último, e para exercer uma ação de endireitamento adequada.

[0054] A montante da primeira unidade operacional 11, uma unidade de introdução 29 é fornecida, o que permite a introdução correta e guia do fio de metal F para as unidades dispostas a jusante.

[0055] A jusante da segunda unidade operacional 12, um outro membro de acabamento 30 é fornecido, substancialmente análogo ao elemento de acabamento 25, mas que atua sobre o fio de metal F no lado oposto em relação ao mesmo.

[0056]A jusante do outro membro de acabamento outra unidade de introdução 31 é fornecida em direção às unidades operacionais situadas a jusante, como por exemplo um rolo contrário, uma tesoura, ou rolos de guia para o fio de metal F.

[0057]De acordo com a presente invenção, o rolo principal 14a ou 14b de tanto a primeira unidade operacional 11 quanto a segunda unidade operacional 12, neste caso a segunda unidade operacional 12, é motorizado.

[0058]Para este fim, um motor 32 está associado ao rolo principal 14b da segunda unidade operacional 12, e determina uma ação de tração no fio de metal F armazenado, por exemplo, em um dispositivo de recolha de fio disposto a montante.

[0059]O dispositivo de recolha de fio compreende, em geral, um carretel no qual o fio de metal F é enrolado em bobinas. A bobina pode ser associada com os dispositivos auxiliares que desenrolam o fio de metal F quando o equipamento de trefilação e endireitamento 10 é acionado. Em outras modalidades, a bobina é montada fixa e o equipamento de trefilação e endireitamento 10 proporciona a extração do carretel à quantidade de fio de metal F necessária em cada ocasião.

[0060]Mesmo se o equipamento de trefilação e endireitamento 10 tenha sido descrito com referência ao avanço de um único fio de metal F de cada vez, não é excluído que, em outras modalidades, pode ser adequado fazer avançar dois ou mais fios de metal F.

[0061] Neste caso, o rolo principal 14a ou 14b, rolo de contraste 15a ou 15b, os rolos 21, os rolos de contraste 22, o rolo de acabamento 26 e o rolo de pressionamento 27 são, cada um, providos com as respectivas ranhuras de guia dispostas, substancialmente, alinhadas e cada um deles apropriados para guiar um dos fios de metal F.

[0062]Algumas modalidades podem prever que os rolos são feitos em um único corpo e fornecidos com as ranhuras guias.

[0063]Se os rolos são feitos em um único corpo, pode prever-se que, pelo menos, alguns deles estejam associados a uma unidade de articulação sobre o plano que contém o eixo de rotação e ortogonalmente ao eixo do fio de metal F, de modo que sejam sempre capazes de pressionar com o valor desejado sobre o fio de metal F em trânsito.

[0064]Em outras modalidades, está previsto que os rolos são divididos e que cada parte na qual eles estão divididos é provida com uma respectiva ranhura guia.

[0065]É claro que modificações e/ou adições de partes podem ser feitas ao equipamento de trefilação e endireitamento 10 como descrito até agora, sem afastamento do campo e âmbito da presente invenção.

[0066] É também claro que, embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a alguns exemplos específicos, uma pessoa versada na técnica deve, certamente, ser capaz de alcançar muitas outras formas equivalentes de equipamento de trefilação e endireitamento, que tenham as características tal como estabelecido nas reivindicações e, consequentemente, todas vindo no campo de proteção, assim definido.

Claims (8)

1. Equipamento para a trefilação e endireitamento de pelo menos um fio de metal (F), compreendendo uma unidade de trefilação (12) do referido fio de metal (F) ao longo de uma direção de avanço (D) que compreende um primeiro rolo principal motorizado (14b), sobre uma parte da periferia da qual primeiros rolos de contraste inativos (15b) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o referido primeiro rolo principal (14b), caracterizadopelo fato de compreender uma unidade de endireitamento apenas (11) do referido fio de metal (F) , independente da referida unidade de trefilação (12), disposta ao longo da referida direção de avanço (D) e a montante da referida unidade de trefilação (12), a referida unidade de apenas endireitamento (11) compreendendo um segundo rolo principal inativo (14a), sobre parte a periferia a qual segundos rolos de contraste inativos (15a) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o referido segundo rolo principal (14a).

2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da referida unidade de trefilação (12) e/ou da referida unidade de apenas endireitamento (11) compreender, pelo menos, um membro de endireitamento (19, 20), disposto a montante ou a jusante do referido primeiro rolo principal (14b) e/ou segundo rolo principal (14a), e fornecido com rolos respectivos (21, 22).

3. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato da referida unidade de apenas endireitamento (11) e/ou a referida unidade de trefilação (12) compreenderem um primeiro elemento de endireitamento (19) e um segundo elemento de endireitamento (20) dispostos, respectivamente, a montante e a jusante do referido primeiro rolo principal (14b) e/ou segundo rolo principal (14a).

4. Equipamento, de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizadopelo fato de, pelo menos, uma de ambas as referidas unidades de apenas endireitamento (11) ou a referida unidade de trefilação (12) compreenderem um rolo de acabamento (26) situado sobre um plano substancialmente paralelo ao plano de assentamento do referido primeiro rolo principal (14b) e/ou segundo rolo principal (14a) e, seletivamente, traduzível em uma direção paralela ao seu eixo de rotação.

5. Equipamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de compreender um rolo de pressionamento (27) que coopera, durante o uso, com o referido rolo de acabamento (26) e ser seletivamente móvel em uma direção ortogonal à direção de avanço (D).

6. Equipamento, de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizadopelo fato da referida unidade de apenas endireitamento (11) e a referida unidade de trefilação (12) compreenderem uma respectiva armação de suporte (13) .

7. Método para o trefilação e endireitamento de, pelo menos, um fio de metal (F) compreendendo o trefilação do referido fio de metal (F) em uma direção de avanço (D) com uma unidade de trefilação (12) fornecida com um primeiro rolo principal motorizado (14b), sobre uma parte da periferia a qual primeiros rolos de contraste inativos (15b) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o do referido primeiro rolo principal (14b), caracterizadopelo fato de compreender uma outra etapa endireitamento utilizando uma unidade de apenas endireitamento (11) do referido fio de metal (F) , independente da referida unidade de trefilação (12), disposta na referida direção de avanço (D) a montante da referida unidade de trefilação (12) e compreender um segundo rolo principal inativo (14a) sobre uma parte da periferia da qual segundos rolos de contraste inativos (15a) estão dispostos, com um diâmetro menor do que o do referido segundo rolo principal (14a).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato do referido fio de metal (F) passar primeiro através da referida unidade de apenas endireitamento (11) e, em seguida, através da referida unidade de trefilação (12).

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