BRPI0807031A2

BRPI0807031A2 - Conjunto de tambor de guincho, método para bobinar um cabo em um cilindro de um guindaste, tambor de guincho, e, engrenagem de bobinamento

Info

Publication number: BRPI0807031A2
Application number: BRPI0807031-8A
Authority: BR
Inventors: Alexander Charles Crawford
Original assignee: Deep Tek Winch Ip Ltd
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2014-04-22
Also published as: US20100059620A1; JP5451401B2; PT2125598E; DK2125598T3; JP2010517894A; ES2380157T3; EP2125598A1; EP2125598B9; ATE543773T1; AU2008211743B2; US7946521B2; WO2008093089A1; NZ578808A; EP2125598B1; AU2008211743A1

Description

“CONJUNTO DE TAMBOR DE GUINCHO, MÉTODO PARA BOBINAR UM CABO EM UM CILINDRO DE UM GUINDASTE, TAMBOR DE GUINCHO, E, ENGRENAGEM DE BOBINAMENTO”

Esta invenção diz respeito a um conjunto de tambor de guincho e a um método para bobinar um cabo tal como uma corda.

Cabos e cordas são tradicionalmente enrolados (ou "bobinados") em tambores e cilindros flangeados para armazenamento e para facilitar o desprendimento do cabo à medida que for necessário. O cabo é tipicamente distribuído uniformemente ao longo do comprimento do eixo geométrico do cilindro de forma que a máxima quantidade de cabo possa ser bobinada em um único cilindro. Com este propósito, é tipicamente empregada uma engrenagem de bobinamento para guiar o cabo para a superfície do cilindro na posição desejada ao longo do eixo geométrico do cilindro. Desenhos existentes de engrenagem de bobinamento compreendem uma cabeça de bobinamento de recebimento do cabo limitada a mover-se ao longo de uma barra de bobinamento cilíndrica. A barra tipicamente tem um caminho ou rosca helicoidal feito ao longo de seu comprimento a fim de reter uma saliência ou alguma outra formação conectada na cabeça de bobinamento que guia o cabo. A medida que a barra de bobinamento é rotacionada com a saliência da cabeça de bobinamento localizada dentro da fenda helicoidal, a cabeça de bobinamento move-se ao longo do eixo geométrico da barra de bobinamento a fim de guiar o cabo para a superfície do cilindro no espaçamento axial preferido. Tipicamente, a rotação do tambor de guincho no qual o cabo está sendo bobinado aciona a rotação da barra de bobinamento por meio de mecanismos de engrenagem apropriados de forma que o movimento horizontal da cabeça de bobinamento seja ligada na velocidade do tambor de guincho. Quando a cabeça de bobinamento atinge a extremidade da fenda na barra de bobinamento, isto tipicamente coincide com a linha atingindo o flange oposto do cilindro de içamento, e a saliência da cabeça de bobinamento então tipicamente entra em uma fenda de retomo que passa de volta para a posição de partida da cabeça de bobinamento. Tipicamente, as duas fendas se interceptam na superfície da barra de bobinamento, criando um padrão em forma de diamante. Assim, a barra de bobinamento aciona a 5 cabeça de bobinamento de um lado do cilindro para o outro sem mudar a direção de rotação da barra de bobinamento. Com uso deste processo, a primeira camada de cabo é enrolada no tambor substancialmente da maneira mostrada na figura 1, que ilustra um método de bobinamento típico da técnica anterior.

No método da técnica anterior, fileiras consecutivas em cada

camada são dispostas retas e paralelas em um ângulo através do eixo geométrico do tambor. Também, à medida que a segunda camada P2 é bobinada por cima da primeira camada Pl, cada fileira da segunda camada P2 é guiada para o entalhe formado entre fileiras adjacentes da camada abaixo 15 dela Pl, como mostrado na figura 2. Isto dá estabilidade para a segunda camada P2, e reduzir deslizamento das fileiras nela.

Este método funciona muito bem com arame, e com cordas de fibra convencionais que são adequadas para baixas cargas. Entretanto, com cordas de fibra de alta resistência, este método tende ser inadequado, em 20 virtude de qualquer dada camada superior da corda de fibra macia tender se deformar e ficar comprimida (ou "morder") entre as fileiras na camada de baixo quando postas sob cargas mais pesadas, e isto pode prender ou desgastar a corda.

A fim de evitar este problema com cabos de fibra, a taxa da 25 barra de bobinamento em relação ao cilindro é em geral maior do que seria para o cabo de arame. Isto impede que o cabo em qualquer camada morda as camadas anteriores produzindo um padrão que cruza a camada adjacente por baixo dela em um ângulo tal que ela não pode deslizar entre as fileiras de cabo na camada imediatamente anterior. Em geral, o ângulo no qual o cabo de fibra é bobinado é muito mais próximo do eixo geométrico do tambor do que dos arranjos perpendiculares próximos mostrados nas figuras 1 e 2.

A aceleração do bobinamento do cabo desta maneira dispõe o cabo em uma hélice de passo raso comprido ao longo do cilindro de içamento similar a uma rosca de curso feita em um parafuso de ajuste. Assim, o cabo não mais fica disposto como uma camada plana lisa com fileiras paralelas, mas produz folgas em cada camada entre fileiras adjacentes. As folgas reduzem a quantidade de cabo que pode ser bobinado no tambor.

O método é bastante adequado para duas ou três camadas de cabo mas, eventualmente, à medida que as camadas se acumulam, as folgas entre as fileiras em cada camada aumentam, e o cabo em uma camada superior pode eventualmente deslizar ou morder uma folga na camada por baixo dele, causando tanto ruído quanto desgaste desnecessário no cabo.

A presente invenção fornece um conjunto de tambor de guincho com um cilindro adaptado para receber um cabo, e tendo um dispositivo de bobinamento para guiar o cabo no cilindro à medida que o cilindro e o dispositivo de bobinamento giram um em relação ao outro, de maneira tal que o cabo seja bobinado no cilindro em um ponto que move axialmente em relação ao cilindro, e em que a direção axial do cabo bobinado no cilindro é adaptada para mudar pelo menos uma vez por revolução do cilindro com relação ao dispositivo de bobinamento.

Em algumas modalidades, o cilindro gira em relação à cabeça de bobinamento, que permanece rotacionalmente estática em relação ao cilindro. Em outras modalidades, o cilindro pode permanecer estático e o dispositivo de bobinamento pode girar em tomo dele.

Tipicamente, a orientação do cabo no cilindro é controlada por um dispositivo de bobinamento tal como uma cabeça de bobinamento que recebe o cabo e tipicamente move-se axialmente com relação ao cilindro para guiar o ponto de alimentação do cabo (a posição no cilindro na qual o cabo é bobinado nele) ao longo do eixo geométrico do cilindro. Em certas modalidades, o bobinamento do cabo no cilindro pode ser controlado ou guiado por entalhes formados no cilindro, ou sobre ele, que guiam camadas iniciais do cabo em orientações, direções ou localizações selecionadas à medida que ele é enrolado no cilindro. O dispositivo de bobinamento e/ou os entalhes podem opcionalmente direcionar as mudanças de direção do cabo à medida que ele é enrolado no cilindro, de maneira tal que sucessivas camadas de cabo enroladas no cilindro não fiquem paralelas com as camadas imediatamente acima e abaixo. A direção axial de bobinamento tipicamente inverte pelo menos uma vez a cada revolução. Por exemplo, em um meio ciclo, o cabo pode ser bobinado em direção a um flange do cilindro, e, na outra metade do ciclo, o cabo pode ser bobinado em direção ao flange oposto.

A presente invenção também fornece um método para bobinar um cabo em um cilindro de um guincho, o método compreendendo guiar o cabo para o cilindro por meio de um dispositivo de bobinamento, em que o dispositivo de bobinamento e o cilindro giram um em relação ao outro durante o bobinamento do cabo no cilindro, em que o dispositivo de bobinamento faz com que o cabo mova-se axialmente em relação ao cilindro à medida que o cilindro gira, e em que o dispositivo de bobinamento faz com que o cabo mude a direção axial de bobinamento pelo menos uma vez por revolução do cilindro em relação ao dispositivo de bobinamento.

Tipicamente, o cabo é guiado para o cilindro rotativo por meio de uma cabeça de bobinamento que move axialmente em relação ao cilindro à medida que o cilindro gira em relação ao dispositivo de bobinamento, e em que o dispositivo de bobinamento muda a direção pelo menos uma vez por revolução do cilindro.

Tipicamente, o cilindro é um cilindro de içamento com flanges. Tipicamente, o guincho tem uma capacidade de sustentação de carga de mais de 250 kg, opcionalmente acima de 500 kg e especialmente para guinchos marítimos de içamento pesado com uma capacidade de sustentação de carga de mais que 20 toneladas, por exemplo, 20-100 toneladas.

O dispositivo de bobinamento tipicamente compreende uma cabeça de bobinamento que é acionada paralela ao eixo geométrico do cilindro a fim de guiar o cabo no cilindro à medida que o cilindro gira.

Tipicamente, é a direção axial de movimento da cabeça de bobinamento que muda, de forma que a cabeça inverta seu movimento ao longo do eixo geométrico do cilindro (por exemplo, da direita para a esquerda, e começa mover-se da esquerda para a direita. Tipicamente, o tambor permanece axialmente estacionário enquanto a cabeça de bobinamento move-se axialmente em relação a ele, mas é necessário somente para movimento relativo entre os dois.

A direção axial do dispositivo de bobinamento tipicamente muda (por exemplo, inverte) duas vezes em cada rotação do cilindro. Tipicamente, quando o cilindro está no seu primeiro meio ciclo entre O0 e 180°, o cabo é bobinado no cilindro em uma primeira direção e, na segunda metade do ciclo do cilindro entre 180° e 360°, o cabo é bobinado no cilindro em uma segunda direção. A primeira direção tipicamente tem um primeiro componente angular, e a segunda direção tem um segundo componente angular. Tipicamente, o primeiro componente angular é aproximadamente 1 0 a 10 0 desviado da perpendicular com relação ao eixo geométrico do cilindro Uma faixa preferida é 3 0 a 5 °. O segundo comunicação angular tem tipicamente substancialmente o mesmo valor, mas na direção oposta. Na revolução seguinte do cilindro, a cabeça de bobinamento tipicamente retoma o movimento na primeira direção, invertendo seu movimento novamente à medida que o cilindro atinge o final de sua primeira revolução e começa sua segunda revolução.

A cabeça de bobinamento pode ser controlada por dispositivos hidráulicos usando motores ou cilindros, ou por meio de motores lineares capazes de sincronizar a inversão de direção da cabeça de bobinamento com relação a cada rotação do cilindro. Dispositivos mecânicos com embreagens, cames e outros métodos para mudar a direção axial de movimento podem também ser empregados. Entretanto, em modalidades preferidas da invenção, 5 o movimento da cabeça de bobinamento é controlado por um servomotor eletrônico programável. Este pode acionar uma barra rosqueada na qual as cabeças de bobinamento são acionadas em qualquer direção paralela ao eixo geométrico do cilindro.

A cabeça de bobinamento tipicamente tem um rolo guia que captura o cabo e provê dispositivos de rolo para guiar o cabo, retê-lo na cabeça de bobinamento e reduzir o atrito do cabo contra a cabeça de bobinamento.

A cabeça de bobinamento pode inverter a direção qualquer número de vezes adequada, por exemplo, somente uma vez, ou mais que duas 15 vezes por rotação do cilindro, se desejado. Preferivelmente, a mudança de direção da cabeça de bobinamento e assim do caminho do cabo no cilindro ocorre na mesma posição rotacional do cilindro com cada revolução, de forma que cabos adjacentes curvem na mesma posição rotacional na circunferência do cilindro, e fiquem dispostos paralelos um ao outro, ocupando a mínima 20 quantidade de espaço axial entre os flanges do cilindro. Duras reversões de direção da cabeça de bobinamento por rotação são preferidas (incluindo a retomada da primeira direção para s segunda revolução) uma vez que isto gera a mínima quantidade de desgaste no cabo, e permite o máximo uso do espaço axial do cilindro.

Camadas radialmente adjacentes são tipicamente dispostas a

partir das extremidades opostas do cilindro. Assim, a primeira direção de movimento da cabeça de bobinamento no início da revolução tipicamente difere entre camadas radialmente adjacentes do cabo no cilindro. Em uma primeira camada de cabo que está sendo bobinada no cilindro, a cabeça de bobinamento começa em uma extremidade do cilindro, por exemplo, no flange do lado esquerdo, e move-se axialmente para a direita, paralelo ao eixo geométrico do cilindro à medida que ele gira. Quando o cilindro tiver rotacionado metade de uma volta, por exemplo, a barra de bobinamento é então invertida para deslocar da direita para a esquerda, de volta em direção ao flange do lado esquerdo, de novo tipicamente permanecendo paralelo ao eixo geométrico do cilindro à medida que ele gira. Assim, o cabo estende-se da esquerda para a direita na primeira metade da rotação do cilindro (entre 0 ° e 180°), inverte a direção em 180° na circunferência do cilindro, e então move-se da direita para a esquerda durante a segunda metade da revolução (entre 180° e 360 °). A excursão de retomo da cabeça de bobinamento durante a segunda metade da revolução do cilindro tipicamente não retoma a cabeça de bobinamento para a origem. A distância axial percorrida durante a excursão de retomo pode ser ligeiramente menor que a distância axial deslocada durante a excursão para fora da esquerda para a direita. A diferença entre as duas excursões é tipicamente programada no mecanismo de controle para a cabeça de bobinamento, a fim de levar em conta a espessura do cabo na superfície do cilindro. Assim, com uma espessura de cabo de 10 cm, a excursão para fora da esquerda para a direita pode ser 50 cm, e a excursão de retomo pode ser 40 cm. Quando o cilindro tiver completado uma revolução, e a posição rotacional do cilindro tiver retomado para seu ponto de partida a 0 0 na circunferência do cilindro, a direção axial de movimento da barra de bobinamento novamente muda de volta para mover da esquerda para a direita para uma outra excursão para fora de 50 cm durante a primeira metade da revolução seguinte a fim de dispor a segunda fileira de cabo paralela à primeira. Quando a posição rotacional do cilindro novamente atingir 180° na segunda revolução, a cabeça de bobinamento novamente muda sua direção axial de movimento para iniciar uma excursão de retomo da direita para a esquerda por 40 cm, a fim de dispor a segunda metade da segunda fileira paralela à segunda metade da primeira fileira. É usual, mas não essencial, que as fileiras adjacentes em cada camada se toquem, e que elas possam ser espaçadas em certas modalidades programando-se uma diferença entre as excursões para fora e de retomo da cabeça de bobinamento que é maior que a largura do cabo. Por exemplo, com uma largura de cabo de 10 cm, a excursão para fora poderia ser 70 cm, e a excursão de retomo poderia ser 50 cm, com uma diferença (ou "defasagem") de 10 cm por revolução.

Em algumas modalidades, uma formação pode ser provida estendendo-se radialmente para fora da superfície do cilindro, perpendicular ao eixo geométrico de rotação do cilindro. A formação pode ser uma projeção radial e pode tipicamente ser espaçada na posição rotacional no cilindro na qual o cabo (e a cabeça de bobinamento) mudarão de direção, de forma que o cabo dobre em tomo da projeção radial que estende-se a partir da superfície do cilindro, e não deslize de volta em direção à origem através da superfície do cilindro. A projeção radial pode ser uma parede, uma saliência ou similares, e é tipicamente apenas necessária na primeira camada do cabo que é bobinada no cilindro, em virtude de o atrito entre camadas radialmente adjacentes do cabo à medida que ele vai sendo bobinado no cilindro ser geralmente suficiente para impedir deslizamento, mesmo quando a direção do cabo mudar na superfície do cilindro, mas formações podem opcionalmente ser providas para camadas subsequentes, se desejado. Toda ou qualquer formação pode estender-se radialmente bem além da primeira camada em alguns casos, por exemplo, até a camada mais extema do cabo no cilindro), ou pode opcionalmente estender-se apenas até a primeira camada. A parede da formação pode ser perpendicular ao eixo geométrico de rotação, ou pode ser inclinada em um ângulo mais suave.

Em certas modalidades, a formação pode ser adaptada para guiar os caminhos radial e axial do cabo com relação ao cilindro. Em alguns caso, a formação pode ser escalonada. Por exemplo, as dimensões radial e axial da parede, etc. podem ser variáveis com relação à profundidade radial do cilindro, de forma que, em uma camada do cabo, por exemplo, a primeira camada do cabo, a parede possa estender-se axialmente para dentro do flange em direção ao ponto médio entre os flanges. Opcionalmente, os degraus da parede podem ser de profundidade radial similares à espessura do cabo, ou podem ser múltiplos desta, de forma que a camada seguinte do cabo, por exemplo, a segunda camada, pode opcionalmente estender-se da extremidade da primeira camada sobre o topo da primeira parede enquanto está ainda sendo alinhada com o resto das fileiras na segunda camada. Tipicamente, a parede que suporta axialmente a segunda camada (ou camada adicional) pode ter uma menor extensão axial do que a primeira parede. A formação pode ser entalhada.

Opcionalmente, a parede pode ser simétrica em tomo do ponto médio do tambor entre os flanges. Entretanto, em alguns casos, é vantajoso ter um arranjo assimétrico da parede em cada flange. Em modalidades escalonadas, os degraus podem ser assimétricos.

Em certas modalidades, as paredes podem ter rampas para guiar gradualmente o caminho do cabo na direção radial, bem como axial. Isto reduz a extensão na qual desvios repentinos do caminho do cabo podem levar a descontinuidades tais como saliências e depressões na superfície das camadas do cabo enrolado. Tipicamente, a parede no flange em direção ao qual uma camada está sendo enrolada tem uma rampa para aumentar gradualmente a altura radial do cabo de uma camada para a seguinte, à medida que ele aproxima-se do ponto de volta do cabo. Tipicamente, as rampas guiam o caminho do cabo da profundidade de uma camada (por exemplo, a primeira camada) para a correta profundidade para a primeira fileira da camada seguinte (por exemplo, a segunda camada). A mudança de profundidade das rampas pode ser gradual ou escalonada. As rampas podem ser entalhadas. Em certas modalidades, as camadas de cabo bobinadas no cilindro podem ser constituídas de cabo que é bobinado em diferentes direções. Por exemplo, uma única camada de cabo enrolada sobre uma camada no cilindro pode ser constituída de cabo enrolado em uma excursão

da cabeça de bobinamento que desloca em uma direção, e cabo enrolado em uma outra excursão quando a cabeça de bobinamento está deslocando em uma outra direção. Em outras palavras, uma única excursão da cabeça de bobinamento em uma única direção pode bobinar cabo em mais de uma camada, por exemplo, duas camadas, três camadas ou mesmo mais. Esta 10 variação pode ser usada para bobinar o cabo no cilindro de uma maneira mais compacta, que resulta em um cilindro axialmente mais estreito.

Em algumas modalidades, a superfície extema do cilindro pode ser entalhada a fim de guiar a primeira camada sobre área particulares da superfície do cilindro.

Percebe-se que, na posição rotacional do cilindro na qual o

cabo muda de direção (ou "ápice") pode haver uma folga não utilizada entre o cabo e o flange na superfície do cilindro. Em certas modalidades da invenção, cada segunda camada (por exemplo, a primeira, terceira e quinta camadas) podem ser bobinadas radialmente uma por cima da outra na mesma posição 20 rotacional na circunferência do cilindro, criando assim a folga em cada camada na mesma posição rotacional no cilindro. Onde as formações são modeladas para entrar na área da folga, isto pode ser usado se provier uma protuberância radial na qual o ápice do cabo pode formar de maneia a conseguir um deslocamento previsível e consistente do cabo no cilindro. 25 Entretanto, em certos casos, cada segunda camada de cabo pode ser bobinada em posições rotacionais diferentes, parando o movimento axial da cabeça de bobinamento no flange oposto antes de retomar a jornada enquanto o cilindro gira a uma curta distância, normalmente menos que uma revolução completa. Assim, a origem da segunda camada no cilindro pode ser circunferencialmente diferente da origem da primeira camada. Camadas adjacentes podem ser deslocadas desta maneira, ou camadas não adjacentes, tais como cada segunda camada, podem ser igualmente deslocadas. Esta distribuição do cabo no cilindro pode impedir a formação de folgas nas quais o cabo pode ser puxado.

O cabo tipicamente é uma corda de fibra de alta resistência com uma capacidade de mais de 1.000 kg. Capacidades típicas de cabo para os quais à invenção é adequada são 20-200 toneladas.

A invenção também fornece um cilindro de içamento adaptado para receber um cabo em um cilindro em camadas, no qual as fileiras de cabo em uma camada do cilindro não são paralelas às fileiras de cabo em camadas adjacentes acima e/ou abaixo de uma camada.

A invenção também fornece engrenagem de bobinamento para guiar cabo em um tambor de guincho em camadas não paralelas.

A invenção também fornece um tambor de guincho com um cilindro adaptado para receber um cabo que é enrolado no cilindro, o cilindro tendo um dispositivo de guia para guiar o cabo no cilindro, em que o dispositivo de guia o cabo sobre o cilindro em um ponto que move axialmente em relação ao cilindro à medida que o cilindro gira e em que o dispositivo de guia é adaptado para mudar a direção axial de enrolamento do cabo sobre o cilindro pelo menos uma vez por revolução de enrolamento.

Uma vez que as fileiras em cada camada podem ser paralelas umas às outras, a quantidade de cabo que pode ser bobinado no cilindro é maior que poderia ser conseguido previamente, mas, uma vez que as camadas podem ser disposta no cilindro de maneira a não serem paralelas umas com as outras, isto reduz a tendência de camadas radialmente adjacentes interferirem umas nas outras, e assim o cabo pode ser bobinado do cilindro mais consistentemente.

Uma modalidade da invenção será agora descrita a título de exemplo e com referência aos desenhos anexos, em que:

As figuras 1 e 2 mostram métodos da técnica anterior de

enrolar cabo;

A figura 3 mostra uma vista plana esquemática da superfície de um cilindro de içamento que foi representado como uma folha plana de 0 a 360 °, e no qual (no cilindro tridimensional) o topo da representação a 360 0 conecta sem emendas a base da representação a 0 °;

A figura 4 mostra uma vista plana similar da primeira camada de cabo enrolada no cilindro;

A figura 5 mostra uma vista de extremidade do cilindro da

figura 4;

A figura 6 mostra uma vista similar à figura 4 com a primeira camada enrolada no cilindro da figura 4. Note que, por questão de clareza, em cada uma das vistas planas, as fileiras iniciais e finais de cabo estão

mostradas, mas as fileiras intermediárias (que são idênticas) não estão;

A figura 7 mostra uma vista plana do cilindro da figura 4, mostrando somente a segunda camada sendo bobinada;

A figura 8 mostra a vista de extremidade do cilindro da figura

7;

A figura 9 mostra o cilindro da figura 7 tanto com a primeira

quanto segunda camada bobinadas;

A figura 10 mostra uma vista plana similar às figuras 4 e 7 com a terceira camada no lugar;

A figura 11 mostra uma vista de extremidade do cilindro da

figura 10;

A figura 12 mostra uma vista cumulativa similar às figuras 9 e

6 com a primeira, segunda e terceira camadas bobinadas;

A figura 13 mostra uma vista plana de um cilindro de içamento com primeira e segunda camadas bobinadas; A figura 14 mostra uma vista de extremidade do cilindro depois de sete camadas terem sido bobinadas;

A figura 15 mostra uma modalidade adicional de um cilindro de içamento com flanges alargados;

A figura 16 mostra uma vista esquemática de uma modalidade

adicional de um método para bobinar cabo com um ângulo de 7 °, no qual o cilindro foi omitido por questão de clareza, e no qual as pistas de uma primeira camada de cabo estão mostradas;

A figura 17 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando o cabo Ieo início de uma segunda camada de cabo;

A figura 18 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando a segunda camada de cabo;

A figura 19 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando o cabo 2 e o início de uma terceira camada de cabo;

A figura 20 mostra uma vista esquemática similar à figura 16,

mostrando a terceira camada de cabo;

A figura 21 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando o cabo 3 e o início de uma quarta camada de cabo;

A figura 22 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando a quarta camada de cabo;

A figura 23 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando o cabo 4 e o início de uma quinta camada de cabo;

A figura 24 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando a quinta camada de cabo;

A figura 25 mostra uma vista esquemática similar à figura 16,

mostrando o cabo 5 e o início de uma sexta camada de cabo;

A figura 26 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando a sexta camada de cabo;

A figura 27 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando o cabo 6 e o início de uma sétima camada de cabo;

A figura 28 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando a sétima camada de cabo;

A figura 29 mostra uma vista esquemática similar à figura 16, mostrando os cabos 6 e 7, e o início de uma oitava camada de cabo;

As figuras 30-42 mostram vistas de uma modalidade adicional de um método para bobinar um cabo, similar às vistas mostradas nas figuras 16-29, mas com um ângulo de 4 0 de cabo;

A figura 43 mostra uma seção transversal de um cilindro de içamento com formações escalonadas para guiar o caminho do cabo, e na qual diferentes camadas de cabo estão mostradas com diferentes padrões hachurados;

A figura 44 é uma vista plana estendida (similar às vistas nas figuras 4, 7, IOe 13) do cilindro de figura 43;

A figura 45 é uma vista seccional transversal de um cilindro de

içamento adicional com um padrão de bobinamento no qual uma única excursão da cabeça de bobinamento bobina mais de uma camada de cabo no cilindro, e na qual cabos que conectam as duas metades do cilindro mostram os relacionamentos entre as camadas internas de cabo;

A figura 46 é uma vista similar à figura 45, mas na qual os

cabos que conectam as duas metades do cilindro mostram o relacionamento entre as camadas externas de cabo;

A figura 47 é uma vista plana estendida (similar às vistas nas figuras 4, 7, IOe 13) do cilindro da figura 45;

A figura 48 mostra uma vista seccional de uma modalidade

adicional de um tambor de guincho similar à figura 43, mas com entalhes na superfície do cilindro;

A figura 49 mostra uma vista frontal de um desenho adicional do tambor de guincho similar à figura 43; A figura 50 mostra a vista traseira (pelo outro lado) do cilindro da figura 49;

A figura/51 mostra uma vista em perspectiva do cilindro da figura 49 por um lado e por trás;

A figura 52 mostra uma vista em perspectiva do cilindro da figura 49 pelo outro lado e por trás; e

A figura 53 mostra uma vista em perspectiva em aproximação de um flange do cilindro da figura 48.

Referindo-se agora aos desenhos, o cilindro de içamento marítimo 1 (figura 3) tem um tambor cilíndrico B no qual um cabo é enrolado, e um flange F em cada extremidade do tambor cilíndrico B para impedir que o cabo bobinado deslize para fora da extremidade do tambor B. A vista da figura 3 é esquemática. Em vez de mostrar uma verdadeira representação cilíndrica tridimensional do tambor B e do flange F, o cilindro está mostrado como se sua superfície tivesse sido cortada ao longo de uma linha paralela ao seu eixo geométrico e disposta plana, de forma que toda a superfície do tambor no qual o cabo é enrolado pudesse ser vista no plano da figura. As figuras 4, 6, 7, 9, 10 e 12 mostram vistas similares.

O cabo é inicialmente fixado a um ponto de ancoragem tipicamente na junção entre o cilindro Beo flange F, que define a posição de partida (ou origem Ol) para a primeira camada. A posição rotacional da origem Ol no cilindro é definida em termos de notação como 0 °. Entende-se que, nas representações planas das quais o tambor de guincho nas figuras, as partes superior e inferior do cabo e o cilindro a 0 0 e 360 0 se conectam sem emendas na origem Ol no tambor de guincho 3-D.

Uma vez que o cabo é preso no tambor na origem Ol, ele é passado através de um dispositivo de rolos em uma cabeça de bobinamento controlada por um servomotor programável eletrônico que gira uma barra de bobinamento rosqueada na qual a cabeça de bobinamento é conectada por meio de uma porca ou outro conector rosqueado para casar com a barra de bobinamento rosqueada. A rotação da barra de bobinamento rosqueada é controlada por um dispositivo lógico que recebe entrada da rotação do tambor de guincho 1, de forma que a barra de bobinamento rosqueada seja rotacionada de acordo com a rotação do tambor de guincho 1 de acordo com a programação do dispositivo lógico. A rotação da barra de bobinamento aciona a cabeça de bobinamento axialmente ao longo da barra. A barra de bobinamento fica disposta paralela ao eixo geométrico do tambor 1.

Uma vez que o cabo é anexado na origem Ol e passado através da cabeça de bobinamento, o tambor de guincho 1 é rotacionado no sentido horário e a primeira fileira da primeira camada LlRl é disposta na superfície extema do cilindro B. A medida que o tambor 1 gira, a barra de bobinamento aciona a cabeça de bobinamento axialmente da esquerda para a direita a fim de enrolar a primeira fileira no tambor em um ângulo inicial Θ, que depende do espaçamento desejado entre as diferentes fileiras em cada camada, e da largura do cabo, mas tipicamente em tomo de 3-10 0 e mais usualmente 5-7 °. Assim, o caminho seguido pelo cabo no tambor não é perpendicular e paralelo ao flange F, mas desvia em um ângulo Θ. O verdadeiro ângulo Θ pode variar de acordo com a largura do cabo e de outros fatores.

A velocidade da cabeça de bobinamento pode ser constante de forma que o cabo fique disposto como um cabo reto entre a origem ol e o ápice Al, mas, em certas modalidades, a velocidade linear da cabeça de bobinamento opcionalmente reduz à medida que o tambor aproxima-se de 180°, de forma que o ângulo do cabo seja arqueado e se aproxime gradualmente da perpendicular à medida que ele chega perto do ponto 180°. No ponto 180° no cilindro (no ápice Al na figura 3) o cabo está realmente sendo disposto paralelo com o flange F.

A primeira fileira da primeira camada LlRl é assim disposta da esquerda para a direita entre a origem Ol e o ponto 180° diagonalmente oposto à origem Ol no cilindro B à medida que o tambor 1 gira da origem Ol nos primeiros 180°. A excursão para fora linear da cabeça de bobinamento ao longo da barra de bobinamento rosqueada à medida que o tambor gira entre a origem Ol e o ponto 180° é determinada pela programação do dispositivo lógico e pelo passo da rosca na barra, e a taxa de movimento da esquerda para a direita da cabeça de bobinamento é tipicamente suficiente para deslocar a cabeça de bobinamento a uma dada quantidade de acordo com o dispositivo lógico. Neste exemplo, o deslocamento axial linear da cabeça de bobinamento a partir do flange no ponto 180° (ou Dl 80) é cerca de 50 cm.

Neste ponto, o tambor de guincho 1 continua girar além de 180°, mas a direção linear de movimento da cabeça de bobinamento inverte para mover em uma excursão de retomo da direita para a esquerda de volta no sentido do flange F a uma taxa ligeiramente reduzida, comparada com a excursão para fora entre 0 0 e 180°. Assim, o ponto 180° no cilindro define um ápice Al na primeira fileira do cabo LlRl. O ápice Al pode coincidir com uma protuberância radial tal como uma saliência ou uma depressão, etc., no cilindro a fim de impedir deslizamento do cabo de volta no sentido do flange a partir do ápice, e manter o deslocamento D180 no ápice Al.

A primeira fileira LlRl continua de volta no sentido do flange entre 180° e 360° até que o tambor 1 tenha completado sua primeira rotação e atinja o ponto 360° mostrado na parte superior da figura 3. Nesse ponto, a cabeça de bobinamento aproximou-se do flange F, mas, em virtude de sua excursão de retomo ser menor que a excursão para fora, o cabo não retomou precisamente para o flange no ponto 360 °, mas fica espaçado a uma distância determinada pela diferença entre as excursões para fora e de retomo da cabeça de bobinamento. Neste exemplo, o deslocamento para fora da cabeça de bobinamento é 50 cm, e seu deslocamento de retomo na sua viagem de retomo menor é 40 cm, e assim o deslocamento final do flange da segunda fileira L1R2 do cabo no ponto 360° (ou D360) é aproximadamente 10 cm. O valor de D360 é definido pela diferença entre as excursões para fora e de retomo da cabeça de bobinamento.

Ao atingir o ponto 360°, a primeira fileira da primeira camada 5 LlRl conecta sem emendas a segunda fileira da primeira camada L1R2, como mostrado na base da representação na figura 3. Nesse ponto, a direção de movimento da cabeça de bobinamento muda novamente, para mover da esquerda para a direita em uma segunda excursão para fora na mesma taxa inicial maior, a fim de dispor a segunda fileira L1R2 da primeira camada 10 paralela à primeira fileira L1R1. A segunda fileira L1R2 é disposta paralela à primeira fileira L1R1, com uma mudança de direção no ápice Al a 180° a partir da origem Ol, tal como a primeira fileira IlRl. A excursão de retomo da cabeça de bobinamento para a segunda fileira L1R2 é novamente mais lenta que a excursão para fora, causando um deslocamento axial da 15 extremidade superior da segunda fileira L1R2 em relação à extremidade superior da primeira fileira LlRl de acordo com as direções do controlador lógico. Novamente, o deslocamento a 360 0 da segunda fileira L1R2 em relação à primeira fileira LlRl pode ser 10 cm de acordo com este exemplo, mas pode variar de acordo com outras modalidades.

Este processo continua com a extremidade superior de L1R2

fundindo-se na extremidade inferior de L1R3 e assim por diante até que o cabo tenha sido disposto na superfície extema do tambor, e o flange oposto tenha chegado na outra extremidade do cilindro B. Nessa posição, o cabo é tipicamente na configuração mostrada nas figuras 4 e 6 com a primeira 25 camada Ll cobrindo toda a superfície extema do cilindro B. Em virtude de as fileiras na primeira camada serem paralelas umas às outras e curvarem no mesmo ápice Al, as únicas folgas no cilindro onde nenhum cabo é disposto ocorrem nas extremidades da primeira camada.

Quando a extremidade direita do cilindro tiver sido atingida e o cabo estiver se aproximando do flange oposto, a segunda camada L2 é então disposta por cima da primeira camada 11. Quando a segunda camada L2 é disposta, o tambor 1 continua girar na mesma direção na mesma taxa, mas o movimento da cabeça de bobinamento é invertido, de forma que, durante a disposição da primeira fileira da segunda camada L2R1, a cabeça de bobinamento começa na origem 02 (na mesma posição circunferencial do Ol original para a primeira camada 11, mas adjacente ao flange oposto) e move- se da direita para a esquerda na excursão para fora na primeira taxa e, depois de passar o ápice A2, começa a excursão de retomo mais lenta entre 180° e 360 °. Assim, a primeira fileira da segunda camada L2R1 funde-se na segunda fileira da segunda camada L2R2 no ponto 360 °/0 0 e uma posição axial que é deslocada 10 cm da primeira fileira L2R1. Sucessivas fileiras L2R3 e L2R4, etc. da segunda camada L2 são bobinadas por cima da primeira camada Ll de uma maneira similar, dobrando no ápice A2 até que o flange do lado esquerdo seja atingido pela cabeça de bobinamento.

Deve-se notar que, embora a primeira camada Ll se origine no lado esquerdo do cilindro, atravessa até o lado direito através do cilindro até o ápice Al e retoma para a esquerda em direção ao ponto 360 °, a segunda camada L2 se origina na extremidade do lado direito do cilindro B adjacente 20 ao flange do lado direito, atravessa para a esquerda até o ápice A2 no ponto 180° no cilindro B na sua excursão para fora e retoma para a direita à medida que se aproxima do ponto 360 °. Portanto, camadas adjacentes Ll e L2 não são paralelas entre si, de forma que fileiras individuais na segunda camada 12 cruzem substancialmente as fileiras individuais na camada inferior 11. Assim, 25 embora as fileiras individuais em cada camada sejam paralelas entre si, as fileiras individuais L2 nunca são substancialmente paralelas às fileiras individuais na camada inferior adjacente Ll e, assim, a probabilidade de as fileiras na camada superior L2 se comprimirem e morderem as fileiras na camada inferior Ll é bastante reduzida. O eventual padrão depois do bobinamento da segunda camada está mostrado nas figuras 8 e 9, com a segunda camada L2 bobinada por cima da primeira camada LI. A figura 9 particularmente mostra as fileiras em Ll cruzando sobre as fileiras em L2, dessa forma impedindo substancialmente a mordida entre camadas, mantendo ainda as fileiras dentro de cada camada paralelas entre si, conservando assim o espaço no tambor 1.

A figura 10 mostra a terceira camada L3 sendo aplicada a partir da origem 03 na quina do lado esquerdo inferior da figura 10 na esquerda superior de uma maneira similar à primeira camada Ll mostrada na figura 4. A origem 03 da terceira camada pode ser no geral coincidente com a origem Ol da primeira camada.

Como mostrado na figura 12, a terceira camada L3 sobrepõe a primeira camada LI, mas, uma vez que a segunda camada L2 cruza entre ambas, substancialmente nenhuma mordida pode ocorrer entre as camadas. As fileiras na terceira camada L3 cruzam sobre as fileiras na segunda camada L2 e, portanto, evita substancialmente mordida da maneira anteriormente descrita.

Pode-se ver pela figura 12 que a sobreposição de cada segunda camada desta maneira salienta a folga que se forma no ponto 180° no cilindro B. Isto pode em algumas circunstâncias tender criar um vazio no qual o cabo pode deslizar e, embora seja satisfatório para cada segunda camada começar na mesma origem, um efeito benéfico pode algumas vezes ser obtido por uma distribuição mais deslocada da origem das camadas em tomo da circunferência do cilindro B.

Isto pode ser obtido por uma ação programada pelo controlador lógico agindo na cabeça de bobinamento quando a cabeça de bobinamento atinge a extensão mais afastada do cilindro B adjacente aos flanges e esta prestes a executar sua volta para começar a primeira fileira da camada seguinte. Em algumas modalidades (mostradas nas figuras) o bobinamento da camada seguinte pode começar no mesmo ponto 360 °/0 0 no cilindro, de forma que a terceira camada seja sobreposta à primeira camada, e a quarta camada seja sobreposta à segunda camada, e assim por diante. Entretanto, se o controlador lógico opcionalmente sinalizar à cabeça de bobinamento para permanecer axialmente estacionária à medida que o cilindro B gira um pouco em tomo de seu eixo geométrico (por exemplo, metade de uma volta) a origem da segunda camada pode ser rotacionalmente deslocada para fora do ponto 360°/0° antes de o bobinamento da camada seguinte começar. O bobinamento da camada seguinte pode ser realizado de uma maneira idêntica à previamente descrita para a segunda e terceira camadas, com a única exceção que a origem da camada seguinte é algo entre 0o e 360° com relação ao bobinamento da camada anterior. Este recurso de "deslocamento rotacional" pode ser introduzido entre camadas adjacentes ou, mais convenientemente entre cada segunda camada alternada a fim de deslocar as folgas criadas no ápice de cada camada de forma que nenhuma das folgas fique sobrepostas nas folgas nas camadas inferiores. Assim, a maior parte do espaço no tambor é tomado pelas fileiras de cabo, e a propensão à formação de folgas profundas nas quais o cabo pode deslizar é atenuada.

Depois do enrolamento de duas camadas, todo o cilindro tem uma aparência similar à mostrada na figura 13, novamente exibida de uma maneira esquemática estendida plana. Na figura 13, a primeira camada mais escura é bobinada da esquerda superior para a direita inferior, e a camada colorida mais clara bobinada da esquerda inferior para a direita superior. A folga formada a 180° para a primeira camada é claramente evidente, e a folga formada no flange oposto para a segunda camada pode também ser vista claramente a 180°.

Uma vantagem do deslocamento das folgas da maneira previamente mencionada pode ser vista pela representação na figura 14, ilustrando os locais das folgas em vista de extremidade depois de sete camadas terem sido bobinadas.

Em algumas modalidades da invenção, o tambor de guincho 1 pode ser formado com flanges alargados ou cônicos, mostrados na figura 15.

O alargamento ou conicidade fornece mais ambiente para a engrenagem de bobinamento se aproximar da extremidade do cilindro e de bobinar a primeira e última fileiras de cada camada o mais justo possível do flange sem danificar ou obstruir a engrenagem de bobinamento ou o flange. A conicidade também ajuda impedir desgaste ou quebra do cabo à medida que ele está sendo 10 bobinado ou desbobinado do tambor.

Modalidades da invenção permitem uma maior taxa de bobinamento (um maior deslocamento axial do cabo por volta) do que é normal para cabo de arame, mas também permite uso eficiente do espaço disponível no cilindro. Tipicamente, a taxa de bobinamento é pelo menos 15 duas vezes a de um cabo de arame, mas, preferivelmente, em tomo de quatro vezes a de um cabo de arame.

Referindo-se agora às figuras 16-29, a primeira camada de cabo Ll é bobinada em um cilindro (omitido por questão de clareza das figuras 16-42) de uma origem Ol a um nocional 0o no cilindro. As figuras 20 16042 mostram a metade frontal e a metade traseira de cada camada de cabo, e assim a origem Ol na base de cada uma dessas figuras denota as posições 0o e 360°, e o ápice Al a 180° está mostrado no topo das figuras. A metade dianteira Lla do cabo está desenrolada em um ângulo inicial de 7 0 (esquerda inferior para direita superior) com relação ao eixo geométrico do cilindro a 25 partir da cabeça de bobinamento, que desloca da esquerda para a direita, e que mostra no ápice Al a uma posição rotacional de 180° a partir da origem, na direção inversa e desloca a cerca de Io a partir da direita superior para a esquerda inferior, para desbobinar a segunda metade Llb da primeira fileira. Sucessivas fileiras da primeira camada Ll são bobinadas como esta. A segunda camada L2 inicia em 02 a transição da última fileira da primeira camada LI, e a primeira metade L2a bobina da direita inferior para a esquerda superior, muda de direção no ápice 180° A2, e a metade traseira L2b é bobinada da esquerda superior para a direita inferior, e assim por diante.

5 Versados na técnica percebem o maior diâmetro das fileiras subsequentes pelas figuras 16-42.

Referindo-se agora às figuras 43 e 44, está mostrado um cilindro modificado 11 com formações 14 e 15 fixadas nos flanges IlF em cada lado. As formações podem ser formadas de blocos de náilon que são 10 aparafusados no corpo comum 12 do cilindro 11. As formações 14 e 15 são assimétricas umas em relação às outras, e em relação aos seus próprios eixos geométricos.

Referindo-se à primeira formação 14, ela compreende uma primeira parte radialmente mais interna 14a que suporta axialmente a primeira 15 camada de cabo, uma segunda parte 14b mais larga que a primeira parte 14a e que suporta axialmente a primeira e segunda camadas, uma terceira parte 14c mais larga que a segunda 14b, e que suporta axialmente a segunda e terceira camadas de cabo, uma quarta parte 14d mais larga que a terceira e que suporta axialmente a terceira e quarta camadas, e uma quinta parte 14e mais larga que 20 a quarta e que suporta axialmente a quarta e quinta camadas de cabo. A sexta camada de cabo é suportada pelo flange IIF na parte superior.

Referindo-se à primeira formação 15 no lado direito da figura 43, ela compreende uma primeira parte radialmente mais interna 15a que suporta axialmente a primeira camada de cabo, uma segunda parte 15b mais 25 larga que a primeira parte 15a e que suporta axialmente a primeira e segunda camadas, uma terceira parte 15c mais larga que a segunda 15b e que suporta axialmente a segunda e terceira camadas de cabo, uma quarta parte 15d mais larga que a terceira e que suporta axialmente a quarta camada, uma quinta parte 15e mais larga que a quarta e que suporta axialmente a terceira, quarta e quinta camadas de cabo, e uma sexta parte 15f que é mais larga que a quinta parte e que suporta a sexta e sétima camadas de cabo.

As diferentes partes das formações 14 e 15 se fundem umas

nas outras.

Referindo-se agora à figura 43, começando da origem O, a

primeira camada (círculos transparentes) é bobinada no corpo 12 da esquerda inferior para a direita superior, com o lado radialmente mais interno da parte de parede 14a suportando radialmente o caminho angulado do cabo de 0 a 180°. No ponto 180° de LIRl, a direção axial da cabeça de bobinamento 10 muda e começa mover-se da direita para a esquerda, e não da esquerda para a direita, bobinando assim a segunda metade de 180° a 360°/0° de LlRl no corpo 12 (que pode opcionalmente ser entalhado) na direção oposta à primeira metade (de 0 a 180°). Quando a cabeça de bobinamento atinge o ponto 360/0° novamente e está pronta para começar a primeira metade de L1R2, ela volta 15 para a direção axial da esquerda para a direita original. Isto continua até na extremidade da primeira camada quando a última fileira L1R22 sob a rampa até a face superior de 15a e toma-se L2R1, que é guiada da direita para a esquerda na primeira metade de seu bobinamento pela parte de parede 15b. Similarmente, a última fileira da segunda camada L2R28 corre para cima na 20 face superior da parte de parede 14a e toma-se a primeira fileira da terceira camada L3R1, suportada axialmente pela parte de parede 14d. O bobinamento continua desta maneira até que os flanges IlF sejam atingidos, em cujo ponto as camadas são bobinadas uma por cima da outra ao máximo possível, sem que nenhuma parte de camadas adjacentes corra em direções paralelas, como 25 indicado nas modalidades anteriores. A figura 44 mostra uma vista plana (esquemática) do tambor da figura 43 (com menos fileiras). Note que os cabos que conectam as fileiras em cada lado da figura 44 são retos para mostrar o ângulo inicial do cabo, mas, de fato, esses entalhes e partes de parede que guiam os caminhos das fileiras individuais do cabo são arqueados. Referindo-se agora às figuras 45 e 46, é descrita uma variação na qual a primeira camada Ll é bobinada no cilindro 21 em mais de um nível. Isto permite cilindros mais compactos com comprimentos axialmente menores e formações axialmente mais compactas 24 e 25 para guiar o cabo. A 5 origem O do cilindro 21 está mostrada na superfície superior da primeira parte 24a da formação do lado esquerdo 24, em vez de no corpo 22 do cilindro 21. A primeira camada Ll desce completamente até o corpo 22 na terceira e quarta fileiras L1R3 e L1R4, e então corre ao longo do corpo 22 até ligeiramente antes da fileira de extremidade L1R3 a primeira camada começar 10 subir até a superfície radialmente mais extema da primeira parte da formação do lado direito 25a. A segunda camada L2R1 então começa na superfície superior da parte de parede 25a. Os cabos que conectam as fileiras seqüenciais de cada camada estão mostrados na figura 45, demonstrando assim como atravessar entre níveis radialmente diferentes no cilindro 21 em 15 uma única excursão da cabeça de bobinamento. A figura 46 é uma vista similar idêntica na estrutura à figura 45, mas mostrando as interconexões entre as fileiras nas camadas externas do cabo. A figura 47 mostra uma vista plana com o mesmo detalhes, e cabos mostrando as interconexões entre cada fileira.

A figura 48 mostra uma modalidade adicional de um cilindro

de tambor de guincho 11' similar ao cilindro 11 na modalidade da figura 43, mas no qual grande parte da superfície do cilindro é entalhada para aceitar e guiar a camada inicial do cabo.

Referindo-se agora às figuras 49-53, está mostrada uma 25 modalidade adicional de um tambor de guincho 31 que é similar ao tambor de guincho 11 da figura 43. O tambor de guincho 31 tem flanges 31a e 31b, uma origem O para prender o cabo, e uma superfície entalhada na parte radialmente mais intema do cilindro para guiar a camada interna de cabo. O tambor de guincho 31 tem paredes 34 e 35, similares às paredes 14 e 15 do tambor 11. Começando pela origem O, o cabo é bobinado na superfície frontal mostrada na figura 49 entre 0 e 180° a partir do flange 31a em direção ao flange 31b, mostrado pela seta, guiado pelos entalhes e pela cabeça de bobinamento. No estágio 180° no topo da vista mostrada na figura 49, o entalhe (e a cabeça de bobinamento) mudam de direção e a metade de trás do entalhe (mostrada na figura 50) guia o cabo (junto com a cabeça de bobinamento) na direção oposta ao flange 31b em direção a 31a. A fileira inicial de cabo é guiada pela face lateral da parede 34a. O bobinamento continua com a mudança de direção a cada revolução do cilindro até que o cabo seja bobinado em toda a seção intema entalhada, em cujo ponto o cabo atingiu o ponto 40a na linha 180°. No ponto 40a existe um entalhe no começo de uma parede inclinada 35a, que eleva-se radialmente para fora a partir do nível da seção entalhada intema. O cabo é guiado acima na parede inclinada pelo entalhe em 40a, mas, a despeito do fato de que ele atingiu 180° o cabo não muda sua direção, como as fileiras anteriores, mas, em vez disso, mantém sua direção de 31a a 31b, guiado pela cabeça de bobinamento e pela face lateral da parede 35b. O cabo é bobinado a baixo na face traseira (mostrada na figura 5) até que ele atinja o ponto 360/0° em 40b em cujo ponto o cabo muda de direção guiado pela cabeça de bobinamento e pela face lateral da parede 35b para deslocar para fora do flange 31b em direção a 3 Ia na primeira fileira da segunda camada.

A segunda camada é assim iniciada em uma direção oposta (31b para 31a) comparada com a primeira camada (31a para 31b). Similarmente, a metade traseira da segunda camada é ajustada em um ângulo oposto à metade traseira da primeira camada. A segunda camada é enrolada sobre a parede 35a e a primeira camada na mesma direção (31b para 31a) até que o cabo atinja o ponto 40c na linha 180°, em cujo ponto o cabo encaixe um entalhe e corre para cima na parte de parede inclinada 35b, que sobe para fora da camada anterior de uma maneira similar à parede inclinada 35 a. O cabo é guiado axialmente contra a face lateral da parte de parede 35c a baixo na face de trás do cilindro, na mesma direção (31b para 31a) até que ele atinge o ponto 360/0° em 40d. Em 40d, o cabo muda de direção guiado pela cabeça de 5 bobinamento e pela face lateral da parede 34c para deslocar para fora do flange 31a em direção a 3 lb, na primeira fileira da terceira camada.

Note que a terceira camada é também iniciada em uma direção oposta (31a para 31b) comparada com a segunda camada (31b para 31a) e é bobinada na mesma direção da primeira camada. A terceira camada é 10 enrolada na face superior da parede 34b e sobre a segunda camada na mesma direção (31a para 31b) até que o cabo atinja o ponto 40e na linha 180°, em cujo ponto o cabo encaixe um entalhe e corre acima na parte de parede inclinada 35c, guiado contra a face lateral da parte de parede 35d a abaixo na face traseira do cilindro na mesma direção (31a para 31b) até que ele atinge o 15 ponto 360/0° em 40f em cujo ponto o cabo muda de direção guiado pela cabeça de bobinamento e pela face lateral da parede 35d para deslocar para fora do flange 3 Ib em direção a 3 la, na primeira fileira da quarta camada.

Assim a quarta camada é dessa forma iniciada em uma direção oposta (31b para 31a) comparada com a terceira e primeira camadas (31a para 20 31b) e é bobinada na mesma direção da segunda camada. A quarta camada é enrolada sobre a parede 35c e sobre a terceira camada na mesma direção (31b para 31a) até que o cabo atinja o ponto 40g na linha 180°, em cujo ponto o cabo encaixa um entalhe e corre acima na parte de parede inclinada 34d, guiado contra a face lateral da parte de parede 34e abaixo na face traseira do 25 cilindro, na mesma direção (31b para 31a) até que ele atinja o ponto 360/0° em 40h, em cujo ponto o cabo muda de direção guiado pela cabeça de bobinamento e pela face lateral da parede 35d para deslocar para fora do flange 31 a em direção a 3 lb, na primeira fileira da quinta camada.

Como antes, a quinta camada é bobinada no cilindro na direção oposta (31a para 31b), comparada com as camadas pares (31b para 31a) e é bobinada na mesma direção da terceira e primeira camadas. A quinta camada é enrolada por cima da parede 34d e por cima da quarta camada na mesma direção (31a para 3 lb) até que o cabo atinja o ponto 40i na linha 180°, 5 em cujo ponto o cabo encaixe um entalhe e corre para cima na parte de parede inclinada 35e, guiada contra a face lateral da parte de parede 35f abaixo na face traseira do cilindro, na mesma direção (31a para 31b) até que atinja o ponto 360/0° em 40j, em cujo ponto o cabo muda de direção guiado pela cabeça de bobinamento e pela face lateral da parede 35f para deslocar para 10 fora do flange 3 Ib em direção a 3 la, na primeira fileira da sexta camada.

Finalmente, a sexta camada é bobinada no cilindro na direção oposta (31b para 31a), comparada com as camadas ímpares (31a para 31b) e é bobinada na mesma direção da segunda e quarta camadas. A sexta camada é bobinada por cima da parede 34e e por cima da quinta camada na mesma 15 direção (31b para 31a) até que o cabo atinja o ponto 40k na linha 180°, em cujo ponto o cabo encaixe um entalhe e corre para cima na parte de parede inclinada 34f. Neste ponto, as opções para bobinamento do cabo são várias. Em algumas modalidades, o cabo pode ser guiado pelo entalhe e/ou pela cabeça de bobinamento para o lado do flange 31a, e a última camada 20 bobinada como normal do flange 31a para o flange 31b. Em algumas modalidades, a sexta camada pode ser axialmente reduzida, para ser bobinada por cima das camadas anteriores, sem encaixar substancialmente as paredes 34 e 35. Note que as camadas pares de cabo são dispostas na mesma direção, tal como as camadas ímpares, mas que as respectivas metades das camadas 25 ímpares e pares são dispostas em direções opostas, de maneira tal que cada fileira radialmente adjacente não fique paralela à sua fileira vizinha acima ou abaixo dela. Também, note que os pontos de partida das rampas e entalhes são circunferencialmente deslocados (por exemplo, cerca de 4°) em tomo da superfície do cilindro, de forma que as camadas pares (e ímpares) não comecem no mesmo ponto. Isto ajuda distribuir uniformemente o cabo na superfície do cilindro. Cada uma das paredes é tipicamente inclinada e sobe do plano da parede anterior. Assim, por exemplo, como mais bem mostrado na figura 53, a parede 35e tipicamente sobe gradualmente para fora do plano 5 da parede 3 5 d. As superfícies radiais de cada uma das rampas tipicamente começam e terminam em uma tangente para facilitar a mudança de direção e altura radial do cabo nesses pontos.

As figuras 54 e 55 mostram uma primeira opção para a cabeça de bobinamento 50. A cabeça de bobinamento 50 compreende uma gaiola de 10 rolamento 51 (não mostrada por questão de clareza na figura 55) com um deslocador rosqueado 52 (tal como uma porca cativa) em cada extremidade, com cada deslocador 52 encaixando uma barra rosqueada 53 acionada por um motor 57 e correia 58. O motor pode ser elétrico, e sua velocidade e direção podem ser controlados por um processador eletrônico 59. A gaiola de 15 rolamentos 51 leva um par de rolos horizontais 55 e um par de rolos verticais 56, que juntos envolvem e guiam o cabo L. Os rolamentos horizontais e verticais podem opcionalmente ser deslocados ou espaçados uns dos outros a fim de permitir a fácil passagem de partes mais espessas do cabo L, tal como pode ocorrer em uma emenda. O motor 57 aciona as barras (uma diretamente, 20 e uma por meio da correia 58) de acordo com sinais distribuídos pelo processador 59. Os deslocadores rosqueados 52 movem-se axialmente ao longo das barras rotativa 53, movendo a cabeça de bobinamento 50 axialmente com relação a vários cilindros de tambor de acordo com os sinais do processador 59.

A figura 56 mostra um desenho alternativo de cabeça de

bobinamento 60 similar à cabeça 50, com uma gaiola de rolamentos 61, deslocadores 62, barras 63 e rolamentos 65 e 66, exceto que as barras e os deslocadores 62 são lisos e deslizam uns em relação aos outros. A cabeça 60 é acionada por um pistão hidráulico 68 impelido por um cilindro 67 de acordo com sinais de um processador 69. Os rolamentos 65 e 66 podem opcionalmente ser deslocados uns dos outros em diferentes planos, de forma que eles possam ser espaçados a uma maior distância do que o diâmetro do cabo, mas possam ainda encaixarem em cada lado do cabo, como mostrado com relação aos rolamentos horizontais 65. Isto permite que descontinuidades do diâmetro do cabo passem pela cabeça de bobinamento sem prender os rolamentos. Opcionalmente, a gaiola de rolamentos pode permitir ligeiro movimento radial dos rolamentos para fora do cabo (por exemplo, em pistas) para acomodar tais saliências, de forma que as descontinuidades tais como emendas ou nós passem através da gaiola de rolamentos movendo entre os rolamentos, ou movendo-os ligeiramente um para fora do outro. A cabeça de rolamentos pode opcionalmente incorporar dispositivos sensores 54 e 64 que realimentam o processador 59, 69 e que detectam saliências no cabo, tais como emendas, etc. Quando uma saliência é detectada na cabeça de bobinamento antes de ela ser bobinada no cilindro, a cabeça de bobinamento pode opcionalmente parar de bobinar para permitir a colocação ideal da emenda, etc., ou pode automaticamente mover-se axialmente para um local que bobinará a emenda no cilindro em uma área rebaixada do cabo no cilindro, por exemplo, circunferencialmente entre dois pontos da volta 40 próximos a um flange, de forma que a descontinuidade do diâmetro do cabo causada pela emenda tenha um efeito mínimo na formação das camadas de cabo no cilindro, que permanece o mais uniforme possível.

Modificações e melhorias podem ser incorporadas sem fugir do escopo da invenção.

Claims

1. Conjunto de tambor de guincho, caracterizado pelo fato de que tem um cilindro adaptado para receber um cabo, e que tem um dispositivo de bobinamento para guiar o cabo no cilindro à medida que o cilindro e o dispositivo de bobinamento giram um em relação ao outro, de maneira tal que o cabo seja bobinado no cilindro em um ponto que move-se axialmente com relação ao cilindro, e em que a direção axial do cabo bobinado no cilindro é adaptada para mudar pelo menos uma vez por revolução do cilindro com relação ao dispositivo de bobinamento.

2. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de bobinamento compreende uma cabeça de bobinamento que recebe o cabo e move-se axialmente em relação ao cilindro para guiar o ponto de alimentação do cabo ao longo do eixo geométrico do cilindro à medida que o cilindro gira, e em que a direção axial de movimento da cabeça de bobinamento é adaptada para inverter pelo menos uma vez por revolução do cilindro com relação ao dispositivo de bobinamento.

3. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cabeça de bobinamento é montada em uma barra rosqueada que é acionada em rotação por um motor, e em que a velocidade e direção do motor são controladas eletronicamente.

4. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cabeça de bobinamento é acionada axialmente por um arranjo de pistão hidráulico e cilindro.

5. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as camadas de cabo enroladas no cilindro são substancialmente não paralelas às camadas imediatamente acima e abaixo delas.

6. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui um dispositivo de guia compreendendo entalhes formados no cilindro, ou sobre ele, que guiam .camadas iniciais do cabo para orientações, direções ou localizações selecionadas à medida que ele é enrolado no cilindro.

7. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de guia compreende pelo menos uma protuberância radial localizada na superfície extema do cilindro em uma posição que em uso corresponde a localizações nas quais o cabo muda de direção no cilindro, de forma que o cabo dobre em tomo das protuberâncias radiais à medida que ele muda de direção.

8. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a projeção radial compreende uma parede.

9. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a parede é perpendicular ao eixo geométrico de rotação do cilindro.

10. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a parede tem pelo menos uma parte escalonada.

11. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações 8-10, caracterizado pelo fato de que as dimensões radiais da parede são similares à espessura do cabo, ou múltiplos destas.

12. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de guia compreende pelo menos uma rampa formada no cilindro adaptada para mudar a posição radial do cabo à medida que ele é enrolado no cilindro.

13. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma rampa compreende um entalhe para guiar a posição do cabo na rampa.

14. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de bobinamento é configurado para guiar o cabo em uma excursão para fora, inverter a direção de bobinamento e guiar o cabo em uma excursão de retomo, e em que a distância axial da excursão de retomo é menor que a distância axial da excursão para fora.

15. Conjunto de tambor de guincho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de bobinamento é configurado para permanecer axialmente estacionário entre as excursões para fora e de retomo enquanto o cilindro está girando, dessa forma deslocando circunferencialmente as origens de camadas radialmente adjacentes no cilindro.

16. Conjunto de tambor de guincho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o cabo compreende uma corda de fibra de alta resistência com uma capacidade de mais de 1.000 kg.

17. Método para bobinar um cabo em um cilindro de um guindaste, caracterizado pelo fato de que o método compreende guiar o cabo sobre o cilindro por meio de um dispositivo de bobinamento, em que o dispositivo de bobinamento e o cilindro giram um em relação ao outro durante o bobinamento do cabo no cilindro, em que o dispositivo de bobinamento faz com que o cabo mova-se axialmente com relação ao cilindro à medida que o cilindro gira, e em que o dispositivo de bobinamento faz com que o cabo mude de direção axial de bobinamento pelo menos uma vez por revolução do cilindro em relação ao dispositivo de bobinamento.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de bobinamento compreende uma cabeça de bobinamento, e em que o cabo é guiado sobre o cilindro rotativo por meio da cabeça de bobinamento, que move-se axialmente em relação ao cilindro à medida que o cilindro gira, e em que a cabeça de bobinamento inverte a direção axial pelo menos uma vez por revolução do cilindro, invertendo assim a direção axial do cabo bobinado no cilindro.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma única excursão da cabeça de bobinamento em uma única direção bobina o cabo em mais de uma camada do cilindro.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizado pelo fato de que a direção axial do cabo muda duas vezes em cada rotação do cilindro.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações17a 20, caracterizado pelo fato de que o cabo é bobinado no cilindro em uma primeira direção axial quando o cilindro está no seu primeiro meio ciclo entre 0° e 180°, e em que o cabo é bobinado no cilindro em uma segunda direção axial quando o cilindro está na segunda metade do ciclo do cilindro entre 180° e 360°.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a primeira direção axial tem um primeiro componente angular com desvio entre 1 0 e 10° da perpendicular em relação ao eixo geométrico do cilindro, e a segunda direção axial tem um segundo componente angular que tem substancialmente o mesmo valor do primeiro componente angular, mas na direção axial oposta.

23. Método de acordo com a reivindicação 21 ou reivindicação22, caracterizado pelo fato de que o cabo é bobinado na primeira direção novamente à medida que o cilindro atinge o final de sua primeira revolução e começa sua segunda revolução.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que a distância axial percorrida na primeira direção pelo cabo durante o primeiro meio ciclo do cilindro é maior que a distância axial percorrida na segunda direção durante o segundo meio ciclo.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações17 a 24, caracterizado pelo fato de que camadas selecionadas de cabo são bobinadas de diferentes origens rotacionais, por meio do que o movimento axial inicial do cabo em pelo menos duas camadas ocorre em diferentes posições circunferenciais.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações17 a 25, caracterizado pelo fato de que fileiras axialmente adjacentes de cabo são bobinadas no cilindro paralelas umas às outras.

27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações17 a 26, caracterizado pelo fato de que camadas radialmente adjacentes de cabo são dispostas a partir de extremidades opostas do cilindro.

28. Tambor de guincho adaptado para receber um cabo em um cilindro em camadas, caracterizado pelo fato de que as fileiras de cabo em uma camada do cilindro são substancialmente não paralelas às fileiras de cabo em camadas adjacentes acima e/ou abaixo da tal camada.

29. Engrenagem de bobinamento, caracterizada pelo fato de que é para guiar cabo em um tambor de guincho em camadas não paralelas.

30. Tambor de guincho que tem um cilindro adaptado para receber um cabo que é enrolado em tomo do cilindro, caracterizado pelo fato de que o cilindro tem um dispositivo de guia para guiar o cabo no cilindro, em que o dispositivo de guia o cabo no cilindro em um ponto que move-se axialmente em relação ao cilindro à medida que o cilindro gira e em que o dispositivo de guia é adaptado para mudar a direção axial de enrolamento do cabo no cilindro pelo menos uma vez por revolução de enrolamento.

31. Tambor de guincho de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de guia é adaptado para inverter a direção axial de enrolamento do cabo no cilindro pelo menos uma vez por revolução de enrolamento.

32. Tambor de guincho de acordo com a reivindicação 30°u reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de guia compreende um ou mais entalhes em pelo menos uma parte da superfície do tambor de guincho: