PT1467943E

PT1467943E - Aparelho de tracção de rasto contínuo

Info

Publication number: PT1467943E
Application number: PT03702704T
Authority: PT
Inventors: Peter David Jenkins; Daniel Owen Jenkins
Original assignee: Miniflex Ltd
Priority date: 2002-01-26
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2007-01-31
Also published as: US20110120836A1; US8663528B2; AU2003205827B2; EP1467943A1; RU2330805C2; GB2384472A; DE60308145D1; KR20040078677A; JP4563683B2; GB0201793D0; PL370682A1; DK1467943T3; KR100961585B1; EP1467943B1; EP1467943B3; CA2474098A1; US20050269187A1; JP2005515137A; WO2003062111A1; CN1310815C

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO DE TRACÇÃO DE RASTO CONTÍNUO" A presente invenção refere-se ao campo dos aparelhos de tracção de rasto contínuo.

Os aparelhos de tracção de rasto contínuo são habitualmente usados na indústria de fabrico de modo a transportar produtos ao longo de linhas de montagem e de uma das etapas do processo de fabrico para a etapa seguinte. Em particular a indústria de fabrico de cabos usa aparelhos de tracção de rasto contínuo de modo a transportar tubos de plástico extrudido e outros elementos de cabos entre diferentes peças do equipamento, por exemplo entre um extrusor e uma máquina de entrançar. A Patente DE 19 651 904 revela um aparelho de tracção contínua que compreende duas cintas extensíveis, em que cada uma das cintas extensíveis é impulsionada por um par de rodas. O aparelho é usado para extrudir fibras termoplásticas com um perfil enrolado que pode ser usado para cortar ervas ou nas colheitas. A Patente US 2001/023884 revela um aparelho de rasto contínuo semelhante destinado a introduzir fio eléctrico que pode ser facilmente mudado de um aparelho alimentado por uma cinta para um aparelho alimentado por cilindros.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecido um aparelho de tracção de rasto contínuo destinado a processar um membro linear que compreende primeiro e segundo membros de tracção extensíveis, em que o primeiro membro de tracção é alimentado por, e enrolado em 2 torno dos, terceiro e quarto membros rodáveis, caracterizado por cada um dos membros rodáveis ser preso por meios de alimentação de modo a que os primeiro e terceiro membros rodáveis possam ser alimentados a uma primeira velocidade e os segundo e quarto membros rodáveis possam ser alimentados a uma segunda velocidade, em que a primeira velocidade não é igual à segunda velocidade. A diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade pode ser de entre 1% e 10%, e em particular a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade pode ser de 4%. A segunda velocidade pode ser inferior à primeira velocidade ou, de um modo alternativo, a segunda velocidade pode ser mais elevada do que a primeira velocidade. Os primeiro e segundo membros de tracção extensíveis podem ser alongados numa direcção significativamente paralela à sua direcção de movimento e/ou os primeiro e segundo membros de tracção extensíveis podem ser alongados numa direcção significativamente perpendicular à sua direcção de movimento.

Os primeiro e segundo membros de tracção extensíveis são, de preferência, capazes de se alongarem de um modo controlado entre 10% e um valor superior, e podem compreender borracha e/ou um polímero compressível.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é proporcionado um processo para processar um membro linear dentro de um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com o primeiro aspecto, em que o processamento do membro linear é efectuado pela diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade. A diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade pode compreender 3 de um modo linear o membro linear ou, de um modo alternativo, a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade pode prolongar de um modo linear o membro linear. A presente invenção será agora descrita, somente a titulo de exemplo, sendo feita referência às Figuras que se seguem e nas quais: A Figura 1 ilustra de um modo esquemático um mecanismo de tracção de rasto continuo conhecido; A Figura 2 ilustra de um modo esquemático um mecanismo de tracção de rasto continuo de acordo com a presente invenção; e A Figura 3 ilustra uma forma de realização alternativa e de um modo esquemático um mecanismo de tracção de rasto continuo de acordo com a presente invenção. A Figura 1 ilustra de um modo esquemático um aparelho de tracção de rasto continuo conhecido. 0 aparelho de tracção de rasto continuo 10 compreende uma metade superior 20 e uma metade inferior 30 que cooperam de modo a fazer avançar um membro linear 40 , como seja um tubo, um cano ou um cabo extrudido • A metade superior 20 compreende uma primeira cinta 21, primeira e segunda roldanas 22, 23 e uma pluralidade de cilindros de compressão 24, 25, 26, 27, 28 . A primeira cinta 21 é essencialmente não extensível sob as cargas de tensão experimentadas durante o funcionamento normal do aparelho 10. De um modo habitual, tais cintas apresentam 4 uma camada externa mole de borracha destinada a aumentar a fixação no membro linear 40 que se encontra a ser impulsionado pelo aparelho e compreende um membro de resistência substancialmente não extensível, por exemplo fibras de aramida tecidas, ou aço entrançado, no centro da cinta, de modo a proporcionar à cinta a capacidade para resistir à extensão. A cinta pode ainda ter um padrão de rasto na sua superfície interna de modo a aumentar a tracção entre a primeira cinta e as primeira e segunda roldanas. A primeira roldana 22 é uma roldana alimentada que se encontra numa ligação que pode ser alimentada com um motor (não ilustrado) enquanto que a segunda roldana 23 é uma roldana livre. Os cilindros de compressão 24 - 28 encontram-se livres para rodarem mas não funcionam de modo a empurrarem a primeira cinta na direcção do membro linear 40, aumentando deste modo a fixação entre a primeira cinta e o membro linear. A metade inferior tem uma construção semelhante à da metade superior e compreende uma segunda cinta 31, terceira e quarta roldanas 32, 33 e uma pluralidade de cilindros de compressão 34, 35, 36, 37, 38. A segunda cinta 31 é substancialmente não alongada sob as cargas tênseis que se experimentam durante o funcionamento normal do aparelho 10 e tem uma forma de construção e um desempenho semelhantes aos da primeira cinta (ver mais acima). A terceira roldana 32 é uma roldana alimentada que se encontra em ligação de alimentação com um motor (não ilustrado) enquanto que a quarta roldana 33 é uma roldana livre. Os cilindros de compressão 34 - 38 são livres para 5 rodar mas actuam de modo a empurrarem a segunda cinta de encontro ao membro linear 40. O aparelho de tracção faz avançar o membro linear pela acção do motor fazendo com que a primeira roldana 22 rode numa direcção contrária à dos ponteiros do relógio e a terceira roldana 32 rode na direcção dos ponteiros do relógio. Os dois conjuntos de cilindros de compressão funcionam de um modo combinado de modo a melhorar a fixação das primeira e segunda cintas do membro linear, aumentando a eficácia com a qual o membro linear é movido pelo aparelho de tracção. A Figura 2 ilustra um aparelho de tracção de rasto continuo de acordo com a presente invenção, a qual compreende uma metade superior 120 e uma metade inferior 130 que cooperam de modo a fazer avançar um membro linear 40, como seja um tubo, um cano ou um cabo extrudidos. A metade superior 120 compreende uma primeira cinta 121, primeira e segunda roldanas 122, 123 e uma pluralidade de cilindros de compressão 124, 125, 126, 127, 128 . A primeira cinta 121 tem uma camada externa de borracha mole destinada a aumentar a fixação do membro linear 40 que se encontra a ser impulsionado pelo aparelho e um padrão de rasto na superfície interna de modo a aumentar a tracção entre a primeira cinta e as primeira e segunda roldanas. Tanto a primeira roldana 122 como a segunda roldana 123 são roldanas alimentadas que apresentam uma respectiva ligação que pode ser alimentada com um motor (não ilustrada) . Os cilindros de compressão 124 - 128 rodam livremente mas actuam de modo a empurrar a primeira cinta de encontro ao membro linear 40. 6 A metade inferior tem uma construção semelhante à da metade superior e compreende uma segunda cinta 131, terceira e quarta roldanas 132, 133 e uma pluralidade de cilindros de compressão 134, 135, 136, 137, 138. A segunda cinta 131 tem uma camada externa de borracha mole e um padrão de rasto na sua superfície interna, do mesmo modo que se passava com a primeira cinta. A terceira roldana 132 e a quarta roldana 133 são roldanas alimentadas, as quais apresentam uma respectiva ligação alimentada com um motor (não ilustrado). Os cilindros de compressão 134 - 138 rodam livremente mas actuam de modo a empurrarem a segunda cinta de encontro ao membro linear 40. Os dois conjuntos de cilindros de compressão 124 - 128 e 134 - 138 actuam numa direcção que é substancialmente normal ao membro linear que passa através do aparelho.

Em contraste com a disposição conhecida que se encontra acima descrita e ilustrada na Figura 1, tanto a primeira como a segunda cintas 121, 131 são elásticas e são capazes de suportar um alongamento significativo, por exemplo de 10 - 15%. De um modo adicional, as segunda e quarta roldanas 123, 133 podem ser movidas em paralelo em relação ao eixo do membro linear de modo a alongar, respectivamente, as primeira e segunda cintas. O aparelho de tracção 110 de acordo com a presente invenção pode ser usado para comprimir de um modo linear um membro linear 40 à medida que este passa através do aparelho. As segunda e quarta roldanas movem-se de modo a prolongar as primeira e segunda cintas para as posições indicadas pelas linhas a tracejado da Figura 2. Isto vai exercer uma tensão sobre as primeira e segunda cintas, proporcionando uma extensão de, por exemplo, 5%. As cintas são então rodadas 7 impulsionando cada uma das roldanas. As primeira e segunda roldanas 122, 123 são ambas impulsionadas numa direcção contrária à dos ponteiros do relógio e as terceira e quarta roldanas 132, 133 são impulsionadas na direcção dos ponteiros do relógio. As segunda e quarta roldanas 123, 133 são impulsionadas a uma velocidade inferior à das primeira e terceira roldanas 122, 132, por exemplo uma velocidade 4% inferior à das primeira e terceira roldanas. Cada uma das roldanas pode ter um motor dedicado e circuitos de impulsão, sendo todos controlados de um modo central, ou o aparelho pode ter um motor simples que se encontra ligado a cada uma das roldanas através das engrenagens e dos circuitos respectivos.

Esta diferença de velocidade para os dois conjuntos de meios de roldana significa que as primeira e segunda cintas serão submetidas a diferentes niveis de tensão em diferentes regiões de cada uma das cintas. Na "porção interna" das duas cintas, onde a primeira cinta avança a partir da primeira roldana para a segunda roldana e a segunda cinta avança desde a terceira roldana para a quarta roldana, as primeira e segunda cintas são relaxadas em 4% como resultado da diferença de velocidade, deixando as cintas sob tensão a 1%. Do mesmo modo, na "porção externa" das duas cintas, no local em que a primeira cinta é feita retornar a partir da segunda roldana para a primeira roldana e a segunda cinta é feita retornar desde a quarta roldana para a terceira roldana, as primeira e segunda cintas são submetidas a uma tensão adicional de 4%, o que dá uma tensão de 9% na "porção externa" das primeira e segunda cintas. 8 À medida que o membro linear passa através do aparelho ele é puxado para o interior do aparelho pelas primeira e segunda roldanas a uma velocidade que é superior em 4% à velocidade à qual as terceira e quarta roldanas se encontram a impulsionar o membro linear para o exterior do aparelho. Deste modo, o membro linear é submetido a uma compressão de 4% enquanto se encontra a ser impulsionado passando através do aparelho. Caso seja necessário, a força aplicada pelos cilindros de compressão pode aumentar de modo a reduzir a possibilidade de que as forças de compressão induzam o bloqueio do membro linear.

Através da compressão do membro linear, o membro linear pode ser condicionado reduzindo o nível de energia de tensão armazenado no interior do membro. Esta energia de tensão é incorporada no interior do membro linear durante a extrusão (ou durante outros processos de fabrico). A redução da energia de tensão acumulada reduz o potencial do membro linear para que se relaxe. Isto é vantajoso pois torna mais simples o armazenamento e o processamento subsequentes do membro linear. Qualquer relaxamento poderia provocar uma mudança não desejada em termos de comprimento do membro linear durante as futuras mudanças de temperatura ou das condições ambientais. Isto é uma vantagem quando o uso é feito em conjunto com o equipamento de processamento do tubo que se encontra descrito na nossa Patente Europeia n° EP-B-0 765 214.

De um modo adicional, o aparelho de acordo com a presente invenção pode ser posto em funcionamento de um modo diferente de forma a proporcionar uma resistência tênsil no membro linear, ao invés de uma tensão de compressão, à medida que passa através do aparelho. 9

De modo a proporcionar uma resistência tênsil é necessário impulsionar as segunda e quarta roldanas mais depressa do que as primeira e terceira roldanas de modo a que a "porção interna" das duas cintas experimente uma maior tensão do que a "porção externa" das duas cintas, fazendo com que o membro linear seja empurrado para o exterior do aparelho pelas segunda e quarta roldanas a uma velocidade superior do que a que é usada para a impulsão para o interior do aparelho pelas primeira e terceira roldanas. A vantagem de se submeter o membro linear a uma tensão reside no facto de as cadeias de polímeros num tubo extrudido poderem obter um maior grau de orientação, levando a que ocorra uma resistência tênsil aumentada.

Será notório a partir da descrição anterior que a capacidade do aparelho para aplicar compressão (ou extensão) a um membro linear é determinada pela quantidade de tensão que as primeira e segundas cintas podem suportar, e pela fixação de fricção entre as cintas e as roldanas impulsionadas. As cintas de um tipo conhecido destinadas a aparelhos de rasto contínuo estão concebidas de modo a funcionarem sem que sofram uma extensão significativa pois a energia que é usada para alongar as cintas se desvia do propósito primário dos aparelhos de rasto contínuo, que é o transporte de um determinado artigo. Por exemplo, uma cinta conhecida habitual para um aparelho de rasto contínuo teria uma tensão de funcionamento normal de entre 2-5% com uma tensão final de 10%. Para a presente invenção é possível que as cintas extensíveis tivessem uma tensão de trabalho normal de entre 10 - 20% com um valor de tensão final muito superior. 10 A Figura 3 ilustra uma forma de realização alternativa da presente invenção, na qual as segunda e quarta roldanas não são movidas de modo a alongarem as cintas. Ao invés, as cintas são alongadas proporcionando uma pluralidade de cilindros 300, 301, 302 e 303. Os cilindros rodam de um modo livre e podem ser movidos para o exterior (conforme ilustrado na Figuras 3) de modo a alongarem as cintas. Os cilindros são montados em blocos deslizantes que compreendem membros de tensionamento de modo a que os blocos possam ser presos na sua posição. O grau de extensão da cinta irá aumentar com a distância percorrida pelos cilindros a partir das suas posições iniciais. A posição das cintas alongadas encontra-se ilustrada usando linhas a tracejado na Figura 3. Será compreendido que o processo de alongamento das cintas descrito em relação à Figura 2 poderia ser combinado com o processo de alongamento das cintas descrito em relação à Figura 3. A Figura 4 ilustra uma outra forma de realização da presente invenção em que seis cilindros de guia adicionais 201, 202, ... , 208 se encontram presentes. Os cilindros de guia 201, 202, 203 e 204 cooperam com a primeira cinta extensível 121 ao mesmo tempo que os cilindros de guia 205, 205, 207 e 208 cooperam com a segunda cinta extensível 131. A Figura 4a ilustra os cilindros de guia 202, 204 e 206 e a Figura 4b, que é uma secção da Figura 4a ao longo da linha AA, ilustra os cilindros de guia 201, 202, 203 e 204. Os cilindros de guia 205 e 207 encontram-se atrás dos cilindros de guia 206 e 208, respectivamente na Figura 4a e sob os cilindros de guia 201 e 203, respectivamente na Figura 4b. 11

Todos os cilindros de guia 201 - 208 podem rodar livremente e actuam como guias para manter as respectivas cintas extensíveis posicionadas de um modo simétrico nos cilindros impulsionados 121, 123 e 131, 133, respectivamente. Quando as cintas extensíveis se encontram sob compressão na "porção interna", isto é, o diferencial de velocidade é de tal ordem que toda a tensão de extensão é libertada e agora ocorre nas cintas 121 e 131 uma tensão de compressão, apresentam uma tendência para se "encaracolarem" ao longo dos cilindros de compressão 124 - 128 e 134 - 138, respectivamente. Este "encaracolamento" pode fazer com que as cintas se afastem dos cilindros impulsionados. A adição dos cilindros de guia 201 - 208 mantém a posição das cintas extensíveis em relação aos cilindros de compressão e aos cilindros de impulsão. Deverá ser entendido que a forma de realização da presente invenção que se encontra acima descrita com referência à Figura 4 pode ser usada em conjunto com qualquer uma das outras formas de realização da presente invenção descritas mais acima.

Deverá ser entendido que ao invés de mover as segunda e quarta roldanas para exercer tensão sobre as cintas, as cintas podem ser "demasiado curtas" para a distância entre as primeira e a terceira roldanas e as segunda e quarta roldanas pelo que as cintas são colocadas sob tensão colocando-as sobre os respectivos pares de roldanas. No entanto, este processo alternativo não é preferido devido à dificuldade acrescida de colocação das cintas sob tensão sobre as roldanas.

De um modo adicional, é possível pôr o aparelho de acordo com a presente invenção em movimento sem colocar previamente as cintas sob tensão através do movimento das 12 roldanas ou usando cintas que são demasiado curtas e isto é conseguido proporcionando a tensão diferencial na "porção interna" e a "porção externa" fazendo unicamente variar as primeira e segunda velocidades, no entanto, pensa-se que o tensionamento da cinta irá requerer tanta energia das roldanas impulsionadas que ficará menos energia disponível para processar o membro linear que se encontra a ser conduzido através do aparelho e sob certas condições pode não ser possível transferir energia suficiente para que o membro linear consiga obter o grau de processamento desejado.

Pensa-se também que a velocidade diferencial entre os dois conjuntos de roldanas pode ser aumentada impulsionando o conjunto de roldanas que se move mais devagar numa direcção inversa à que se encontra acima descrita, no entanto, isto vai provocar uma significativa criação de calor e um maior desgaste na superfície interna das cintas. De um modo convencional, as máquinas de rasto contínuo encontram-se dispostas de modo a proporcionarem uma transferência máxima da impulsão e de modo a minimizarem o deslizamento, mas algumas características, como sejam as roldanas de impulsão e os perfis das cintas em "vês múltiplos", podem ser alterados de modo a permitirem que se verifique um deslizamento suficiente para que um conjunto de roldanas seja impulsionado em direcção inversa sem provocar quaisquer problemas significativos.

Uma característica conhecida da borracha reside no facto de a mesma não ser compressível. Deste modo, se uma cinta extensível compreender uma proporção significativa de borracha será necessário alongar a cinta antes que se possa desenvolver qualquer compressão dentro de uma região da 13 cinta. De um modo adicional, como a compressão se encontra a ser desenvolvida laborando de encontro à extensão anteriormente gerada no interior da cinta, em que o nível de compressão que pode ser desenvolvido estará limitado pelo nível de extensão presente na cinta. As cintas podem, claramente, ser feitas com outros materiais em vez ou para além da borracha, como sejam os polímeros de espuma, que podem ser comprimidos e que, como tal, não precisam de ser alongados antes da compressão poder ser desenvolvida numa região da cinta.

Lisboa, 6 de Dezembro de 2006

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho de tracção de rasto contínuo (110) para processar um membro linear (40) que compreende primeiro e segundo membros de tracção extensíveis (121, 131), em que o primeiro membro de tracção (121) é impulsionado e se enrola em torno dos primeiro e segundo membros rodáveis (122, 123) e o segundo membro de tracção (131) é impulsionado e enrola em torno dos terceiro e quarto membros rodáveis (132, 133), caracterizado por cada um dos membros rodáveis (122, 123, 132, 133) ser em primeiro lugar dirigido por meios de impulsão de um modo tal que os primeiro e terceiro membros rodáveis (121, 131) podem ser impulsionados a uma primeira velocidade e os segundo e quarto meios rodáveis (122, 132) podem ser impulsionados a uma segunda velocidade, em que a primeira velocidade não é igual à segunda velocidade.

2. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com a reivindicação 1, em que a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade é de entre 1% e 10%.

3. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com a reivindicação 2, em que a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade é de 4%.

4. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a segunda velocidade é inferior à primeira velocidade.

5. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que a segunda velocidade é mais elevada do que a primeira velocidade. 2

6. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que os primeiro e segundo meios de tracção extensíveis (121, 131) se prolonguem numa direcção significativamente paralela à sua direcção de movimento.

7. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que os primeiro e segundo meios de tracção extensíveis (121, 131) se prolongam numa direcção significativamente perpendicular à sua direcção de movimento.

8. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que os primeiro e segundo meios de tracção extensíveis (121, 131) são capazes de extensões alongadas iguais ou superiores a 10%.

9. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com a reivindicação 8, em que os membros de tracção extensíveis (121, 131) compreendem borracha.

10. Um aparelho de tracção de rasto contínuo de acordo com a reivindicação 8 ou com a reivindicação 9, em que os membros de tracção extensíveis (121, 131) compreendem um polímero compressível.

11. Um processo de processamento de um membro linear no interior de um aparelho mecânico de rasto de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, em que o processamento do membro linear (40) é efectuado pela diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade. 3

12. Um processo de processamento de um membro linear de acordo com a reivindicação 11, em que a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade comprime linearmente o membro linear.

13. Um processo de processamento de um membro linear de acordo com a reivindicação 11, em que a diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade prolonga de um modo linear o membro linear. Lisboa, 6 de Dezembro de 2006