BR112016018782B1 - Máquina de enrolamento para enrolar fios de material laminado e montagem compreendendo uma instalação de laminação e uma máquina de enrolamento - Google Patents

Abstract

máquina de enrolamento para enrolar múltiplas bobinas de material laminado em volta de um carretel e montagem. máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) para enrolar fios de material laminado, tal como um vergalhão, uma haste, arame ou coisa parecida, em volta de um carretel para formar bobinas, compreendendo um carretel (50; 50a, 50b); um flange de base (1) definindo um primeiro rebaixo de agarramento (6) pretendido para receber uma extremidade de um primeiro fio (17; 17a, 17b); uma primeira cobertura (9) móvel entre uma posição aberta deixando o primeiro rebaixo de agarramento (6) exposto e uma posição fechada em que ela cobre o primeiro rebaixo de agarramento (6) para formar uma passagem fechada para a extremidade do primeiro fio (17; 17a, 17b) a fim de prender a extremidade do primeiro fio ao carretel (50; 50a, 50b). a máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) ainda compreende pelo menos um segundo elemento (2) definindo um segundo rebaixo de agarramento (4); e pelo menos uma segunda cobertura (8) móvel entre uma posição aberta deixando o rebaixo de agarramento adicional (4) exposto e uma posição fechada em que ela cobre o segundo rebaixo de agarramento (4) para formar uma passagem fechada para a extremidade de um segundo fio (27; 27a, 27b) a fim de prender a extremidade do segundo fio ao carretel (50; 50a, 50b).

Description

[001] A presente invenção diz respeito a uma máquina de enrolamento para enrolar uma multiplicidade de bobinas de material laminado em volta de um mesmo carretel e, mais especificamente, para enrolar pelo menos duas bobinas de material laminado em volta do mesmo carretel. A presente invenção também diz respeito a uma montagem compreendendo uma instalação de laminação gerenciando uma multiplicidade de fios e conectada a uma máquina de enrolamento como esta.

[002] Ao laminar diâmetros de vergalhão pequenos, a taxa de tonelagem por hora do laminador é limitada pela velocidade máxima de saída da última cadeira de laminação, já que a taxa de fluxo de material é o produto da pequena seção transversal de vergalhão pela velocidade de laminador.

[003] Em uma tentativa para otimizar um processo de laminação de um único fio, laminadores conhecidos têm sido arranjados para servir consecutivamente uma multiplicidade de estações de enrolamento, entretanto em um modo em que somente uma estação de enrolamento pode ser servida de cada vez, por exemplo, graças a um dispositivo de comutação colocado entre o laminador e as diferentes estações de enrolamento. Nesta configuração, por exemplo, um primeiro tarugo é laminado e uma primeira bobina correspondente é formada em uma dada primeira estação de enrolamento; então o comutador é desviado para uma subsequente segunda estação de enrolamento diferente e um segundo tarugo seguinte é laminado formando uma bobina em tal segunda estação de enrolamento. Nesse meio tempo a primeira bobina que tenha sido formada na primeira estação de enrolamento é removida e a primeira estação de enrolamento fica pronta para um outro ciclo. Entretanto, a necessidade de pelo menos duas estações de enrolamento que, por sua vez, operam somente alternativamente em vez de simultaneamente a cada vez que um ciclo é completado não torna esta configuração eficiente com relação à taxa de produção horária e ao espaço exigido, dado que, diante de um processo de um único fio, duas estações de enrolamento são ainda exigidas de qualquer modo.

[004] Instalações de laminação do estado da técnica tentam superar uma limitação como esta na velocidade máxima de saída ao laminar o diâmetro de vergalhão menor em múltiplos fios em paralelo. Deste modo, ao dobrar, triplicar ou quadruplicar concretamente a seção transversal efetiva graças a gerenciar respectivamente dois, três ou quatro fios, enquanto que mantendo a velocidade máxima de saída como imposta pela última cadeira de laminação, a saída de instalação total pode ser duplicada, triplicada ou quadruplicada proporcionalmente.

[005] Entretanto, vários problemas surgem quando um laminador tem que gerenciar múltiplos fios em paralelo. A principal desvantagem de tal configuração é que, ao comutar de laminação de um único fio para laminação de múltiplos fios, o equipamento a jusante do laminador ainda tem que ser adaptado de maneira que ele possa gerenciar efetivamente uma multiplicidade de fios em um modo ordenado. Por exemplo, ao laminar em um modo de corte comprido, um único vergalhão é dividido em dois vergalhões em um certo momento do processo de laminação. Os dois fios resultantes de material laminado podem então ser enrolados em paralelo, cada fio sendo guiado separadamente por canais de transporte de calha seca para uma respectiva estação de enrolamento graças a um dispositivo de comutação colocado entre o laminador e as diferentes estações de enrolamento.

[006] Em qualquer taxa, ao laminar em um modo de corte comprido e gerenciar múltiplos fios em paralelo usando a tecnologia corrente, mesmo se a taxa de produção horária for aperfeiçoada, um número relativamente alto de estações de enrolamento ainda é necessário. De fato, embora a tecnologia de cortar ao comprido traga benefícios em termos de produtividade, a necessidade de equipamento adicional resulta em espaços maiores exigidos para instalações de laminação e enrolamento.

[007] Em geral pode ser dito que o número de estações de enrolamento tipicamente exigido pode ser de até duas vezes o número de fios laminados, isto é, quatro estações de enrolamento para o caso de laminação de dois fios; seis estações de enrolamento para o caso de laminação de três fios, etc.

[008] Além disso, os canais de transporte de calha seca guiando cada um dos fios para uma respectiva estação de enrolamento usualmente são feitos de ferro fundido e por esta razão são consideravelmente pesados e volumosos. De forma ideal, os canais de transporte de calha seca compreendem dobras suaves de tal maneira que os fios podem ser guiados suavemente através dos sucessivos estágios de laminação, impedindo assim que os fios sejam deformados em modo indesejado em correspondência com voltas acentuadas. Uma restrição de projeto como esta no leiaute de instalações de laminação e enrolamento evidentemente implica em que um espaço relativamente grande é necessário para arranjar os canais de transporte de calha seca. Um número maior de estações de enrolamento resulta, portanto, em uma área maior de forma consistente para ser dedicada para tais canais de transporte de calha seca.

[009] Consequentemente, restabelecimento de uma linha de laminação de acordo com exigências de projeto que são compatíveis com a tecnologia corrente de laminação de modo de corte comprido ao usar as soluções atuais ainda é uma troca compensatória entre benefício real e retorno de investimento.

[010] Assim, existe uma necessidade na técnica anterior com relação a uma tecnologia de enrolamento que permita usar um número reduzido de estações de enrolamento, tanto no caso de um processo de laminação substancialmente de um único fio, quando uma multiplicidade de estações de enrolamento é servida em sucessão uma de cada vez quanto no caso de um processo de laminação de múltiplos fios, quando múltiplos fios são gerenciados em paralelo.

[011] Portanto, um objetivo principal da presente invenção é fornecer uma máquina de enrolamento que permita reduzir consideravelmente o número de estações de enrolamento exigidas.

[012] Além disso, um objetivo correlacionado da presente invenção é minimizar o número de estações de enrolamento exigidas a ser conectadas a um dado conjunto laminador, tanto quando o laminador funciona de acordo com um modo aperfeiçoado de um único fio (por exemplo, quando fios únicos de uma multiplicidade são entregues sucessivamente para respectivas estações de enrolamento) quanto quando, em vez disto, o laminador gerencia uma multiplicidade de fios concorrentes (por exemplo, quando um laminador funciona em um modo de laminação de divisão, produzindo uma multiplicidade de fios paralelos).

[013] Um outro objetivo da presente invenção é fornecer uma solução flexível para gerenciar fios de material laminado que permita, enquanto que economizando espaço e minimizando o número de estações de enrolamento exigidas para coletar o material laminado em bobinas, comutar facilmente entre modos de produção, tais como, por exemplo: - laminação de um único fio tradicional; - laminação aperfeiçoada de um único fio em que fios de uma multiplicidade são fornecidos consecutivamente para estações de enrolamento; - modo de corte comprido laminação em que fios de uma multiplicidade são fornecidos concorrentemente para estações de enrolamento para serem enrolados em paralelo; ou - modos de produção sincronizados de outro modo. De fato, a presente invenção torna possível comutar entre modos de produção sem ter que introduzir mudanças substanciais para o maquinário de enrolamento.

[014] Ao minimizar o número de estações de enrolamento, a máquina de enrolamento da presente invenção vantajosamente permite uma redução proporcional do espaço total ocupado pelo maquinário de enrolamento e por linhas de distribuição de fios laminados, em conexão com uma dada instalação de produção a montante.

[015] Uma racionalização de espaço como esta alcança o resultado desejável de economizar recursos econômicos, tanto como uma consequência direta de ocupar menos espaço quanto também como um resultado de eficiência aumentada ao executar modificações da instalação de linha de produção tais como, por exemplo, seguir estratégias de produção mudadas.

[016] A presente invenção alcança estes e outros objetivos e vantagens por meio dos recursos de uma máquina de enrolamento de acordo com a invenção; assim como por meio dos recursos de uma montagem compreendendo uma instalação de laminação e uma máquina de enrolamento de acordo com a invenção.

[017] Outros objetivos, recursos e vantagens da presente invenção serão descritos agora com mais detalhes com referência para modalidades específicas representadas nos desenhos anexos, nos quais: - A figura 1 é uma representação esquemática de um laminador funcionando em um modo de um único fio e entregando convencionalmente fios de material laminado alternadamente para uma primeira estação de enrolamento e para uma segunda estação de enrolamento, as estações de enrolamento compreendendo máquinas de enrolamento de acordo com a técnica anterior; - a figura 2 é uma representação esquemática de um laminador funcionando em um modo de corte comprido e entregando convencionalmente, em paralelo, múltiplos fios de material laminado sucessivamente para um primeiro conjunto de estações de enrolamento e para um segundo conjunto de estações de enrolamento, as estações de enrolamento compreendendo máquinas de enrolamento de acordo com a técnica anterior; - a figura 3 é uma representação esquemática de um carretel convencional em uma máquina de enrolamento do estado da técnica quando visto frontalmente, ilustrando duas configurações diferentes de dispositivos de agarrar fio, respectivamente durante a formação de espiras de bobina iniciais e após as espiras de bobina iniciais terem sido executadas; - a figura 4 é uma representação esquemática do carretel da figura 3 quando visto lateralmente e por cima, ilustrando como um distribuidor convencional de material laminado fornece um fio do mesmo para o carretel para enrolar em uma máquina de enrolamento convencional; - a figura 5 é uma representação esquemática de um carretel em uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção quando visto frontalmente, ilustrando duas configurações diferentes de dispositivos de agarrar fio, respectivamente durante a formação de espiras de bobina iniciais e após as espiras de bobina iniciais terem sido executadas; - a figura 6 é uma representação esquemática do carretel da figura 5 quando visto lateralmente e por cima, ilustrando como distribuidores de material laminado fornecem múltiplos fios do mesmo para o carretel para serem enrolados em uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção; - a figura 7 é uma representação esquemática do carretel da figura 5, destacando como o carretel pode ser modificado opcionalmente para ficar afunilado em uma parte de sua superfície externa; - a figura 8 é uma representação esquemática de um laminador funcionando em um modo de corte comprido (analogamente ao laminador da figura 2) e entregando, em paralelo, múltiplos fios de material laminado em turnos para uma primeira estação de enrolamento e para uma segunda estação de enrolamento, ambas as tais estações de enrolamento compreendendo máquinas de enrolamento de acordo com a presente invenção; A figura 8, quando vista em comparação com a técnica anterior representada na figura 2, mostra claramente como máquinas de enrolamento de acordo com a presente invenção permitem uma redução de estações de enrolamento; - a figura 9 é uma vista lateral de uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção; - a figura 10 é uma vista frontal de uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção; - a figura 11 é uma vista superior de uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção; - a figura 12 é uma vista de seção transversal de um carretel em uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção em uma configuração operativa correspondendo à formação de espiras de bobina iniciais, em que dispositivos de agarrar fio estão em parte visíveis para mostrar duas bobinas em respectivos rebaixos de agarramento; - a figura 13 é uma vista frontal de um carretel em uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção cujos dispositivos de agarramento estão posicionados em uma configuração operativa correspondendo a um estado mais avançado da formação de espiras de bobina com relação àquele representado na figura 12; ou alternativamente correspondendo a um processo de enrolamento completado ou ainda não iniciado.

[018] Nas figuras, números de referência iguais representam elementos iguais.

[019] As figuras 1 a 4 exemplificam esquematicamente o funcionamento e a estrutura de estações de enrolamento correntes onde máquinas de enrolamento de técnica anterior são usadas em conexão com linhas de laminação conhecidas. A representação de procedimentos de enrolamento de técnica anterior ajudará a avaliar no exposto a seguir as vantagens oferecidas pela presente invenção.

[020] Na figura 1 um laminador 150’ funciona substancialmente em um modo de um único fio. Graças à provisão do dispositivo de comutação C, um único fio 17’ de material laminado produzido de um primeiro tarugo é entregue para uma primeira estação de enrolamento convencional R1. Após o processo de enrolamento na estação de enrolamento R1 ter terminado e uma bobina correspondente ter sido enrolada, um segundo tarugo é laminado e um outro único fio 17’ de material laminado produzido de tal segundo tarugo é entregue para uma segunda estação de enrolamento convencional R2 a fim de formar uma segunda bobina. Neste meio tempo, a bobina formada na estação R1 é removida e a instalação total fica pronta para um novo ciclo.

[021] Claramente, apesar da provisão do dispositivo de comutação C, neste caso é necessário um número de estações de enrolamento igual ao número de fios que são enrolados para formar bobinas, para cada ciclo de produção tal como descrito anteriormente, ao usar máquinas de enrolamento convencionais.

[022] Na figura 2 uma instalação de produção compreendendo um laminador 150’ funcionando em um modo de corte comprido e uma multiplicidade das estações de enrolamento R1, R2, R3 e R4 com máquinas de enrolamento convencionais está exemplificada. Também nesta segunda instância, o dispositivo de comutação C é fornecido para desviar fios de material laminado.

[023] Laminação de modo de corte comprido acarreta dividir um único vergalhão de material a ser laminado em dois vergalhões em um dado estágio do processo de laminação no laminador. Os dois fios seguintes de material laminado são então enrolados em paralelo, cada fio sendo guiado separadamente por um sistema de transporte de calha seca próprio. Assim, de acordo com um funcionamento em modo de corte comprido, múltiplos fios de material laminado se deslocando em paralelo são entregues em turnos para diferentes conjuntos de estações de enrolamento, em que cada conjunto de estações de enrolamento compreende um número de máquinas de enrolamento igual ao número mencionado anteriormente de múltiplos fios de material laminado se deslocando em paralelo.

[024] Mais especificamente com relação ao exemplo da figura 2, o fio 17R1 e o fio 17R2, se deslocando em paralelo, são desviados pelo dispositivo de comutação respectivamente para um primeiro conjunto das estações de enrolamento R1 e R2. Na estação de enrolamento R1, então, uma máquina de enrolamento convencional enrola uma primeira bobina, enquanto que na estação de enrolamento R2 uma outra máquina de enrolamento convencional enrola uma segunda bobina. Quando estas duas bobinas estão completadas, o dispositivo de comutação C comuta para uma posição diferente e os dois fios 17R3 e 17R4 adicionais, cada um derivando de um vergalhão dividido em dois, são encaminhados respectivamente para um segundo conjunto das estações de enrolamento R3 e R4 de tal maneira que o processo de enrolamento pode ser repetido. Neste meio tempo, as duas bobinas formadas nas estações R1 e R2 podem ser removidas. Quando as duas bobinas formadas nas estações de enrolamento R3 e R4 também estão prontas, o ciclo de produção e enrolamento pode ser repetido.

[025] Fica assim evidente como também nesta configuração um número total de estações de enrolamento, e consequentemente de máquinas de enrolamento convencionais, é necessário que é o dobro do número de fios se deslocando em paralelo e sendo entregues em um conjunto correspondente de estações de enrolamento, para uma dada posição do dispositivo de comutação C. Isto é, para dois fios se deslocando em paralelo em um ciclo de produção tal como descrito anteriormente, quatro máquinas de enrolamento totais são necessárias. No caso de um laminador funcionando em um modo de corte comprido triplo, o número total de estações de enrolamento exigidas em uma configuração análoga a essa justamente descrita seria de seis.

[026] Esta restrição, a qual no final é uma desvantagem porque grandes espaços são exigidos e altos custos de funcionamento são incorridos, está ligada à estrutura de máquinas de enrolamento convencionais, a qual está exemplificada nas figuras 3 e 4.

[027] Uma máquina de enrolamento do estado da técnica tipicamente compreende um carretel 50’ que é girado em volta de um eixo geométrico de rotação r pela ativação de dispositivos de acionamento de motor. A máquina de enrolamento tipicamente também compreende um flange de base 1’ integral com o carretel 50’.

[028] O flange de base 1’ coopera com os dispositivos de agarramento 30’ para prender a extremidade de um fio 17’ durante um processo de agarramento de fio preliminar à medida que as espiras de bobina iniciais são formadas em volta do carretel 50’. Tipicamente, tais dispositivos de agarramento 30’ têm a forma de um rebaixo de agarramento 6’ no flange de base 1’ e de um par das abas 9’ que são articuladas na máquina de enrolamento. As abas 9’ são móveis entre uma posição aberta e uma posição fechada. Quando na posição aberta, representada em linhas pontilhadas, as abas 9’ deixam o rebaixo de agarramento 6’ descoberto durante o processo de enrolamento principal, seguinte à formação das espiras de bobina iniciais. Quando na posição fechada, representada em uma linha contínua, as abas 9’ cobrem o rebaixo de agarramento 6’ para formar uma passagem fechada para o fio 17’, de maneira que uma extremidade do fio 17’ permanece presa no rebaixo de agarramento 6’ durante um processo de agarramento preliminar, à medida que as espiras de bobina iniciais são formadas. Na posição fechada, portanto, as abas 9’ forçam o material laminado chegando do distribuidor de haste 37’ para dentro do rebaixo 6’ até que pelo menos uma ou duas espiras de bobina sejam formadas. Em seguida, as abas 9’ são deslocadas para o lado do flange de base 1’. Neste estágio, o distribuidor 37’ começa a se deslocar para cima e para baixo paralelo ao eixo geométrico r do carretel 50’, tal como exemplificado na vista lateral da figura 4, a fim de distribuir o fio 17’ formando camadas de bobina; uma vez que uma camada seja completada, o distribuidor 37’ se desloca lateralmente para construir a camada de bobina subsequente, tal como representado na vista superior da figura 4. O processo é repetido até que todo o fio laminado 17’ seja enrolado para formar uma bobina no carretel 50’. Subsequentemente, um flange de cobertura móvel 2’ é elevado a fim de permitir que a bobina produzida seja extraída.

[029] A presente invenção será introduzida com referência para as representações esquemáticas da figura 5 e da figura 6, em que um carretel 50 de uma máquina de enrolamento 100 de acordo com a presente invenção está representado.

[030] Uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção compreende um flange de base 1.

[031] Preferivelmente, uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção ainda compreende um flange de cobertura móvel 20 que permite que as bobinas sejam extraídas do carretel 50 uma vez que o material laminado tenha sido enrolado para formar bobinas.

[032] Em uma modalidade favorita da presente invenção, o flange de base 1 indicado acima define um primeiro rebaixo de agarramento 6 que é pretendido para receber a extremidade de um primeiro fio. Este primeiro rebaixo 6 é adequado para prender uma extremidade de um primeiro fio 17 durante um processo de agarramento preliminar à medida que as espiras de bobina iniciais são formadas.

[033] Uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção ainda compreende uma primeira cobertura 9, ou possivelmente uma multiplicidade das coberturas 9. A cobertura 9 é fixada de modo móvel preferivelmente ao corpo da máquina de enrolamento 100, por exemplo, por meio de um mecanismo de articulação. Tal como está aparente nas figuras 10 e 13 se referindo a uma modalidade preferida da presente invenção, as coberturas 9 podem ser montadas rotativamente nos braços 11 da máquina de enrolamento 100.

[034] A cobertura 9 é assim móvel entre uma posição aberta que deixa o primeiro rebaixo de agarramento 6 exposto e uma posição fechada em que ela cobre o primeiro rebaixo de agarramento 6 para formar uma passagem fechada para a extremidade do primeiro fio 17. A cobertura 9 fica na posição aberta após as espiras de bobina iniciais terem sido executadas; e ela fica na posição fechada durante a formação de espiras de bobina iniciais quando é exigido que o fio 17 seja agarrado firmemente.

[035] Em uma modalidade especialmente preferida, o dito primeiro rebaixo de agarramento 6 é integral ao flange de base 1. O primeiro rebaixo de agarramento 6, portanto, pode ser um entalhe ou uma ranhura no flange de base 1, particularmente um entalhe ou ranhura circunferencial em uma superfície do flange de base 1 ou em uma superfície integral a ele.

[036] Além dos componentes indicados acima e diferentemente de uma máquina de enrolamento convencional, a máquina de enrolamento 100 de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um segundo elemento de agarramento 2 para prender uma extremidade de fios adicionais ou em qualquer taxa pelo menos um fio adicional, tal como o fio 27, durante um processo de agarramento preliminar, à medida que as espiras iniciais de bobinas adicionais correspondentes são formadas.

[037] Cada segundo elemento de agarramento 2 preferivelmente define um respectivo segundo rebaixo de agarramento 4.

[038] Em uma modalidade preferida, o flange de cobertura móvel 20 mencionado anteriormente compreende, ou é, o dito segundo elemento de agarramento 2.

[039] A máquina de enrolamento 100 de acordo com a presente invenção também compreende ainda coberturas correspondentes que são móveis entre uma posição aberta que deixa ainda os ditos rebaixos de agarramento expostos e uma posição fechada em que elas cobrem ainda os rebaixos de agarramento para formar passagens de agarramento correspondentes à terminação ainda dos ditos fios.

[040] Graças a isto, o primeiro fio 17 ainda juntamente com fios, tais como o fio 27, podem ser enrolados para formar respectivas primeira bobina e ainda bobinas em um carretel comum 50. A presente invenção permite assim formar uma multiplicidade de bobinas em um carretel comum 50.

[041] Em uma modalidade possível, o dito segundo elemento de agarramento 2 no flange de cobertura móvel 20 compreende um único rebaixo de agarramento adicional 4; e ainda uma cobertura correspondente 8, ou coberturas 8, móvel entre uma posição aberta que deixa o ainda rebaixo de agarramento 4 exposto e uma posição fechada em que ela cobre ainda o dito rebaixo de agarramento 4 para formar uma passagem de agarramento para a extremidade de um fio adicional 27. Uma configuração como esta é ideal para enrolar um primeiro fio 17 e um segundo fio 27 em respectivas duas bobinas em um carretel comum 50. A função da dita cobertura 8 é principalmente conter o fio 27 de material laminado e forçá-lo para permanecer ainda dentro do rebaixo de agarramento 4, agindo tal como uma parede de contenção.

[042] Ainda o rebaixo de agarramento 4 preferivelmente é feito integral ao flange de cobertura móvel 20 por meio do dito segundo elemento 2. Mais especificamente, ainda o rebaixo de agarramento 4 pode ser um entalhe ou uma ranhura no flange de cobertura móvel 20, particularmente um entalhe ou ranhura anular ou circunferencial em uma superfície do flange de cobertura móvel 20. Preferivelmente, ainda o rebaixo de agarramento fica em uma superfície do flange de cobertura móvel 20 confrontando o carretel 50. O segundo elemento 2 pode ter a forma de um disco que pode ser feito integral com o flange de cobertura móvel 20. Em outras modalidades, um entalhe ou ranhura 4 como esta também pode ser em ainda um elemento da máquina de enrolamento integrado, por exemplo, diretamente ao carretel ou em outros dispositivos de agarramento que encaixam com o carretel, mesmo somente de forma provisória, para uma fase preliminar de enrolamento objetivada em prender os fios ao carretel.

[043] Preferivelmente, nos rebaixos 4, 6 um inserto antidesgaste removível pode ser introduzido e montado integral aos respectivos flanges 20 e 1 a fim de proteger os flanges contra o calor e o atrito dos fios enrolados. Um inserto antidesgaste como este pode ser substituído após um número de processos de enrolamento e preferivelmente é modelado em uma forma em que retenção dos fios nos estágios iniciais de enrolamento é aprimorada.

[044] As figuras 9 a 13 representam mais detalhadamente uma estação de enrolamento compreendendo uma modalidade de uma máquina de enrolamento 100 de acordo com a presente invenção. A configuração proposta é otimizada para enrolar duas bobinas, alimentadas pelos respectivos distribuidores de fios 37, 47, em um carretel comum 50.

[045] As pessoas versadas na técnica, com base nos preceitos da presente revelação, entretanto, podem modificar facilmente a mesma para ter mais que duas bobinas enroladas no mesmo carretel 50 e/ou para alcançar o enrolamento de múltiplas bobinas no mesmo carretel 50 ao usar somente um distribuidor de fio. No último caso, até mesmo um distribuidor de fio, deslocado apropriadamente, pode ser suficiente quando usado em sequência para entregar, em tempos subsequentes, uma multiplicidade de fios em alturas diferentes do carretel 50.

[046] A modalidade particular ilustrada nas figuras 9 a 13 é uma máquina de enrolamento 100 para enrolar múltiplos fios de material laminado em volta de um carretel para formar bobinas, compreendendo: - um flange de base 1 compreendendo um primeiro rebaixo de agarramento 6; - um flange de cobertura móvel 20 permitindo que as bobinas sejam extraídas do carretel 50 uma vez que o material laminado tenha sido enrolado para formar bobinas; - um primeiro distribuidor 37 de material laminado fornecendo um primeiro fio 17 de material laminado para o primeiro rebaixo de agarramento 6; - um primeiro par das abas 9 que são móveis entre uma posição aberta deixando o dito primeiro rebaixo de agarramento 6 descoberto e uma posição fechada em que elas cobrem o primeiro rebaixo de agarramento 6 para formar uma passagem fechada para o primeiro fio 17, de maneira que uma extremidade do tal primeiro fio 17 permanece presa no primeiro rebaixo de agarramento 6 durante um processo de agarramento preliminar à medida que as espiras de bobina iniciais são formadas; e ainda compreendendo: - um segundo rebaixo de agarramento 4 em um flange de cobertura móvel 20; - um segundo distribuidor 47 de material laminado fornecendo um segundo fio 27 de material laminado para o segundo rebaixo de agarramento 4; e - um segundo par das abas 8 que são móveis entre uma posição aberta deixando o segundo rebaixo de agarramento 4 descoberto e uma posição fechada em que elas cobrem o segundo rebaixo de agarramento 4 para formar uma passagem fechada para o tal segundo fio 27 de tal maneira que uma extremidade do segundo fio 27 permanece presa no segundo rebaixo de agarramento 4 durante um processo de agarramento preliminar à medida que as espiras de bobina iniciais são formadas.

[047] No caso de uma configuração da instalação de laminação e enrolamento apta para gerenciar pares de fios tais como 17, 27 ou 17a, 27a ou 17b, 27b, cada máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção garante que para cada um destes pares de fios um único carretel 50 ou 50a ou 50b da máquina de enrolamento está apto para receber um par de bobinas correspondentes.

[048] Assim, com referência para as esquematizações da figura 5 e da figura 6 e ao considerar uma estrutura onde exatamente uma primeira bobina e uma segunda bobina são enroladas por meio de uma máquina 100 de acordo com a presente invenção em um carretel 50, o segundo distribuidor 47 é deslocável com relação ao carretel 50 em um modo em que a segunda bobina preferivelmente é formada ao enrolar o segundo fio 27 em volta de uma segunda parte de enrolamento correspondente H27 do carretel 50 se estendendo do segundo elemento 2 substancialmente até o meio h do comprimento do carretel 50 ao longo de seu eixo geométrico r. Analogamente, o primeiro distribuidor 37 é feito deslocável com relação ao carretel 50 em um modo em que a primeira bobina preferivelmente é formada ao enrolar o dito primeiro fio 17 em volta de uma primeira parte de enrolamento correspondente H17 do carretel 50 se estendendo do flange de base 1 substancialmente até o meio h do comprimento do carretel 50 ao longo de seu eixo geométrico r.

[049] No esquema da figura 8 a estrutura indicada acima é aplicada a uma instalação de produção compreendendo um laminador 150 funcionando em um modo de corte comprido e em que o dispositivo de comutação C é fornecido para desviar fios de material laminado. As vantagens oferecidas pelas máquinas de enrolamento de acordo com a presente invenção em relação às máquinas de enrolamento de técnica anterior tais como aquelas empregadas na instalação de produção da figura 2 se tornam assim evidentes.

[050] Com referência a figura 8, de fato, as máquinas de enrolamento 100a, 100b de acordo com a presente invenção são fornecidas. Para cada uma das tais máquinas de enrolamento 100a, 100b, uma segunda bobina é formada ao enrolar um segundo fio 27a, 27b em volta de uma segunda parte de enrolamento correspondente H27 do respectivo carretel 50a, 50b se estendendo do respectivo flange de cobertura móvel 20 substancialmente até o meio h do comprimento do respectivo carretel 50a, 50b ao longo de seu eixo geométrico r, enquanto uma primeira bobina é formada ao enrolar um primeiro fio 17a, 17b em volta de uma primeira parte de enrolamento correspondente H17 do respectivo carretel 50a, 50b se estendendo do flange de base 1 substancialmente até o meio h do comprimento do respectivo carretel 50a, 50b ao longo de seu eixo geométrico r.

[051] Múltiplas bobinas em um mesmo carretel 50 podem ser formadas por meio de máquinas de enrolamento de acordo com a presente invenção substancialmente ao mesmo tempo ou subsequentemente.

[052] As coberturas cooperando com rebaixos de agarramento para prender os fios podem ser as abas 8, 9, preferivelmente arranjadas em respectivos pares de abas. As abas 8, 9 podem se estender a fim de cobrir substancialmente o comprimento total dos respectivos rebaixos 4, 6; ou elas podem cobrir os rebaixos somente parcialmente para a extensão em que os fios permanecem presos nos rebaixos durante as fases de enrolamento preliminar. As abas 8, 9 também podem sobrepor a superfície confrontante de carretel inteira respectivamente do segundo elemento 2 e do primeiro flange 1; ou elas podem sobrepor somente de forma parcial a última.

[053] Na figura 5 as abas 8, 9 mostradas em linhas contínuas estão posicionadas em uma configuração operativa correspondendo à formação de espiras de bobina iniciais.

[054] Na figura 13 as abas 8, 9 estão posicionadas em uma configuração operativa correspondendo a um estado avançado da formação de espiras de bobina; ou alternativamente correspondendo a um processo de enrolamento completado ou ainda não iniciado. Na figura 13 o movimento relativo das abas também está destacado. As abas 8, 9 podem se deslocar uma em relação à outra, por exemplo, articulando em volta dos braços 11 da máquina de enrolamento 100, sem interferência. As abas 8, 9, portanto, são projetadas a fim de não interferirem umas com as outras quando concomitantemente em sua posição aberta, o processo de agarramento de um primeiro fio tal como um fio 17 ou 17a ou 17b sendo assim independente do processo de agarramento de um fio adicional, tal como o fio 27 ou 27a ou 27b. Na figura 12, onde as abas não estão mostradas, o primeiro fio 17 e o segundo fio 27 estão representados, respectivamente agarrados nos rebaixos de agarramento 6, 4, em uma configuração operativa imediatamente seguinte à formação preliminar de espiras de bobina iniciais, quando as abas asseguram que os fios 17 e 27 permanecem presos nos rebaixos ao cobrir prontamente os rebaixos a fim de formar passagens fechadas.

[055] Tal como já mencionado, também é possível aplicar os preceitos da presente invenção para uma instalação de produção usando repetidamente somente um distribuidor de material laminado para fornecer uma multiplicidade de fios de material laminado para os rebaixos de agarramento 6, 4, de maneira que tais fios são enrolados para formar uma respectiva multiplicidade de bobinas em um carretel comum 50. Nesta instância, o distribuidor precisa fornecer um fio em um tempo para os respectivos rebaixos em uma sequência de operações de alimentação seguida pela fixação e o enrolamento de cada bobina. A fim de permitir isto, o distribuidor precisa ser deslocável com relação ao carretel, a fim de alcançar em sequência as posições que permitem a alimentação sucessiva de respectivos fios. Nesta configuração, o distribuidor 37 ou o distribuidor 47 pode ser usado.

[056] As figuras 9 e 11, entretanto, revelam uma modalidade da presente invenção em que um primeiro distribuidor 37 de material laminado fornece um primeiro fio 17 de material laminado para um primeiro rebaixo de agarramento 6, e um segundo distribuidor 47 de material laminado fornece um segundo fio 27 de material laminado para um segundo rebaixo de agarramento 4 para o enrolamento de duas respectivas bobinas em um carretel comum 50.

[057] Mutatis mutandis, para a instalação da figura 8, as máquinas de enrolamento 100a, 100b compreendem distribuidores 37 de material laminado fornecendo um respectivo primeiro fio 17a, 17b de material laminado para um primeiro rebaixo de agarramento 6, e ainda compreendem distribuidores 47 de material laminado fornecendo um respectivo fio adicional 27a, 27b de material laminado para um rebaixo de agarramento adicional 4.

[058] Os distribuidores 37, 47 podem se deslocar independentemente um do outro. Como um resultado as bobinas formadas respectivamente no dito carretel comum 50 podem ser formadas independentemente.

[059] Os distribuidores 37, 47 podem ser posicionados de modo escalonado a fim de um não interferir no processo de alimentação do outro.

[060] Os distribuidores 37, 47 podem ser deslocados substancialmente paralelos ao eixo geométrico longitudinal r do carretel 50, se estendendo sobre as respectivas partes de tal carretel comum para formar camadas sucessivas das respectivas bobinas.

[061] Assim, no caso dos dois distribuidores 37, 47 fornecendo os dois respectivos fios 17, 27, durante todo o tempo do processo de conclusão de bobina o primeiro distribuidor 37 se desloca sobre uma primeira parte correspondente H17 do carretel 50 para formar camadas sucessivas da primeira bobina e, analogamente, o segundo distribuidor 47 se desloca sobre uma segunda parte correspondente H27 do carretel 50 para completar camadas sucessivas da segunda bobina.

[062] Os distribuidores 37, 47 também são deslocáveis para um lado com relação ao carretel 50, preferivelmente em um plano substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal r do carretel 50.

[063] Com referência a figura 6 e a figura 9, o primeiro distribuidor 37 fornece um primeiro fio 17 a partir do diâmetro mínimo da camada interna de uma primeira bobina para o diâmetro máximo da camada externa de uma primeira bobina, enquanto o segundo distribuidor 47 fornece um segundo fio 27 a partir do diâmetro mínimo da camada interna de uma segunda bobina para o diâmetro máximo da camada externa da segunda bobina.

[064] Uma vez que completadas, as bobinas em um mesmo carretel 50 são extraídas após abertura do flange de cobertura móvel 20, preferivelmente uma perto da outra tal como elas são produzidas, e então amarradas conjuntamente.

[065] Preferivelmente, um carretel 50 de uma máquina de enrolamento de acordo com a presente invenção é afunilado na sua extremidade mais próxima ao flange de cobertura móvel 20, tal como está mostrado na figura 7. Tal projeto afunilado impede a bobina formada ou sendo formada na parte de enrolamento superior H27 de deslizar para baixo no carretel e assim interferir com a bobina formada ou sendo formada na parte de enrolamento inferior H17.

Claims (11)

1. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) para enrolar fios de material laminado, tal como um vergalhão, uma haste, arame ou coisa parecida, em volta de um carretel para formar bobinas, compreendendo: - um carretel (50; 50a, 50b); - um flange de base (1) definindo um primeiro rebaixo de agarramento (6) pretendido para receber uma extremidade de um primeiro fio (17; 17a, 17b); - uma primeira cobertura (9) móvel entre uma posição aberta deixando o dito primeiro rebaixo de agarramento (6) exposto e uma posição fechada em que ela cobre o dito primeiro rebaixo de agarramento (6) para formar uma passagem fechada para a extremidade do dito primeiro fio (17; 17a, 17b) a fim de prender a dita extremidade do dito primeiro fio ao carretel (50; 50a, 50b); caracterizada pelo fato de que, a dita máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) ainda compreende, - pelo menos um segundo elemento (2) definindo um segundo rebaixo de agarramento (4); e - pelo menos uma segunda cobertura (8) móvel entre uma posição aberta deixando o dito rebaixo de agarramento adicional (4) exposto e uma posição fechada em que ela cobre o dito segundo rebaixo de agarramento (4) para formar uma passagem fechada para a extremidade de um segundo fio (27; 27a, 27b) a fim de prender a dita extremidade do dito segundo fio ao carretel (50; 50a, 50b).

2. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um flange de cobertura móvel (20) permitindo que as bobinas sejam extraídas do carretel (50; 50a, 50b) uma vez que o material laminado tenha sido enrolado para formar bobinas compreende o dito segundo elemento (2) definindo um segundo rebaixo de agarramento (4).

3. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as ditas coberturas são abas (8, 9) que são arranjadas em respectivos pares de abas.

4. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ainda compreende pelo menos um distribuidor (37, 47) de material laminado fornecendo fios (17; 17a, 17b; 27; 27a, 27b) de material laminado para os ditos rebaixos de agarramento (4, 6) de tal maneira que os ditos fios são enrolados para formar respectivas bobinas no dito carretel comum (50; 50a, 50b).

5. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um primeiro distribuidor (37) de material laminado fornecendo o dito primeiro fio (17; 17a, 17b) de material laminado para o dito primeiro rebaixo de agarramento (6); e compreendendo pelo menos um segundo distribuidor (47) de material laminado fornecendo o dito segundo fio (27; 27a, 27b) de material laminado para o dito segundo rebaixo de agarramento (4).

6. Máquina de enrolamento (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que os ditos distribuidores (37, 47) se deslocam independentemente um do outro de tal maneira que as bobinas formadas respectivamente no dito carretel comum (50; 50a, 50b) são independentes.

7. Máquina de enrolamento (100) de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que os ditos distribuidores (37, 47) são posicionados escalonados a fim de um não interferir no processo de alimentação do outro.

8. Máquina de enrolamento (100a, 100b) de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizada pelo fato de que o dito segundo distribuidor (47) de material laminado é deslocável com relação ao dito carretel (50; 50a, 50b) de tal maneira que a dita segunda bobina é formada ao enrolar o dito segundo fio (27; 27a, 27b) em volta de uma segunda parte de enrolamento correspondente (H27) do carretel (50; 50a, 50b) se estendendo do dito segundo elemento (2) substancialmente até o meio (h) do comprimento do dito carretel (50a, 50b) ao longo de seu eixo geométrico (r), enquanto que o dito primeiro distribuidor (37) de material laminado é deslocável com relação ao dito carretel (50; 50a, 50b) de tal maneira que a dita primeira bobina é formada ao enrolar o dito primeiro fio (17; 17a, 17b) em volta de uma primeira parte de enrolamento correspondente (H17) do carretel (50a, 50b) se estendendo do dito flange de base (1) substancialmente até o meio (h) do comprimento do dito carretel (50; 50a, 50b) ao longo de seu eixo geométrico (r).

9. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que as ditas coberturas (8, 9) são projetadas a fim de não interferir uma com a outra quando concomitantemente em sua posição aberta, o processo de agarramento do dito primeiro fio (17; 17a, 17b) sendo assim independente do processo de agarramento de um fio adicional (27; 27a, 27b).

10. Máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizada pelo fato de que o dito carretel (50; 50a, 50b) é afunilado na sua extremidade mais próxima ao dito flange de cobertura móvel (20).

11. Montagem compreendendo uma instalação de laminação (150) e uma máquina de enrolamento (100; 100a, 100b) como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a instalação de laminação (150) gerencia uma multiplicidade de fios (17, 27; 17a, 17b; 27a, 27b) de material laminado, simultaneamente ou subsequentemente; um carretel comum (50; 50a, 50b) da dita máquina de enrolamento estando apto para receber uma multiplicidade de bobinas correspondendo à dita multiplicidade de fios.

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