PT1592526E - Método e aparelho para fabrico contínuo de painéis de isolamento curvos - Google Patents

Description

ΕΡ 1 592 526/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Método e aparelho para fabrico contínuo de painéis de isolamento curvos" 0 presente invento refere-se ao fabrico continuo de painéis de isolamento compósitos com geometria curva, o mesmo é dizer painéis do denominado tipo "sanduíche", em que um núcleo de material de isolamento, geralmente uma espuma sintética ou uma lã mineral, é interposto entre as duas faces externas do metal em chapa.

Estes painéis são utilizados usualmente construir telhados de edifícios, construções pré-fabricadas, armazéns industriais e semelhantes; para esta finalidade, a fim de reforçar a estrutura dos painéis e, por conseguinte, tornar os mesmos adequados para as diferentes aplicações, as suas faces externas do metal em chapa são usualmente entalhadas ou nervuradas.

Os entalhes ou nervuras são obtidos por perfilagem de tiras de metal desenroladas a partir de bobinas; após a fase de perfilagem, é então aplicado o núcleo de isolamento.

No caso de painéis planos, esta operação pode ser facilmente executada a jusante da fase de perfilagem sem interrupção do movimento da tira ao longo da linha de produção, tornando assim possível um processo contínuo simples, o qual é completado pela passagem subsequente do produto plano não acabado numa prensa, em que é realizada a expansão final da espuma, obviamente quando o núcleo de isolamento é feito de espuma.

Um dispositivo de corte volante, o qual executa o corte do produto não acabado, está localizado na extremidade da linha de produção, obtendo, desse modo, painéis com as dimensões desejadas.

No caso de painéis curvos, o processo de fabrico é diferente, isto é, é descontínuo, e é executado pela perfilagem separada das faces externas de metal em chapa, com, por exemplo, é apresentado na patente italiana n.° 2 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ 1181454 da mesma requerente do presente pedido, e pela aplicação, em seguida do material de isolamento (resina expandida, lã mineral, ou semelhante) entre as faces externas.

Para esta finalidade, as faces externas perfiladas e curvas para o raio desejado, são subsequentemente dispostas em matrizes adequadas, nas quais é realizada a expansão da resina ou a ligação por adesivo da lã: no entanto, será facilmente apreciado que um método de operação semelhante aumenta substancialmente os tempos de produção, porque cada tempo é necessário para dispor as chapas previamente curvadas sobre a matriz após se ter removido um painel acabado, a fim de começar uma operação de processamento subsequente.

Se for ainda tomado em consideração que, na maioria dos casos, estas operações são executadas manualmente, tornar-se-á evidente a razão pela qual é altamente necessário o aperfeiçoamento de tal estado da técnica.

Por conseguinte, o problema técnico subjacente ao presente invento é proporcionar um método para produção continua de painéis de isolamento curvos, de modo semelhante ao que ocorre para os painéis planos.

Este problema é resolvido por um método, cujas caracteristicas estão indicadas nas reivindicações anexas à presente descrição; o invento compreende ainda um aparelho para o fabrico continuo de painéis curvos, cujas caracteristicas estão também indicadas nas reivindicações anexas.

Tanto o método como o aparelho mencionados acima serão melhor entendidos a partir da descrição que se segue, dada com referência a um exemplo não limitativo do invento, ilustrado nos desenhos anexos, em que: a FIG. 1 é uma vista geral de um aparelho de acordo com o invento; a FIG. 2 é uma vista pormenorizada de parte do aparelho da FIG. 1; 3

ΕΡ 1 592 526/PT a FIG. 3 é uma vista ao longo da linha III-III do aparelho da FIG. 1; a FIG. 4 mostra um pormenor, numa escala ampliada, do aparelho na FIG. 2; a FIG. 5 mostra um painel fabricado pelo aparelho acima; a FIG. 6 mostra o aparelho da FIG. 1 em condições de operação diferentes.

Com referência a estas figuras, está em geral indicado por 1 um aparelho para o fabrico continuo de painéis curvos, com as faces externas de metal em chapa.

Por esta razão, na entrada do aparelho estão dispostas duas bobinas 2 e 3, sendo a partir das respectivas bobinas desenroladas as tiras de metal 4 e 5 e feitas avançar uma por cima da outra, através de todo o aparelho; a jusante das bobinas, são formadas as nervuras de reforço longitudinais sobre as tiras 4 e 5, de uma maneira em si mesmo conhecida, por meio de correspondentes máquinas de perfilagem de rolos 6 e 7.

De acordo com esta concretização do invento, a tira 5, a qual avança na posição inferior ao longo do aparelho, destina-se a formar a superfície externa dos painéis e ser perfilada com nervuras trapezoidais proeminentes 8 (ver a FIG. 5), enquanto que a tira superior 4, a qual é utilizada para formar a superfície interna é perfilada com nervuras pouco profundas, as quais não impedem o desvio do seu trajecto de avanço, como será melhor apreciado abaixo.

De acordo com uma configuração preferida do invento, as máquinas de perfilagem 6 e 7 estão dispostas sobre uma estrutura de suporte 10, a qual é inclinada de uma maneira ajustável; para esta finalidade, a estrutura de suporte 10 está articulada na parte traseira de uma coluna 11, e na parte dianteira é suportada por um cilindro hidráulico 12: o alongamento ou o encurtamento do cilindro 12, quando operado, permite a inclinação da estrutura 10 seja variada como um resultado. 4 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ É evidente que ο método, para variação da inclinação da estrutura 10 podia ser tornada possível de diferentes maneiras, por exemplo, proporcionando uma coluna 11 de comprimento variável e pela articulação à estrutura a ser fixa a um suporte na parte dianteira.

Um forno de pré-aquecimento 14 está localizado a jusante das máquinas de perfilagem 6 e 7, na estrutura de suporte 10, forno 14 em que as tiras 4, 5 de metal em chapa são aquecidas, a fim de promover a expansão subsequente da espuma de polietileno, injectada por um aparelho de injecção 16.

Numa concretização preferida, o aparelho de injecção 16 compreende, pelo menos, duas cabeças de injecção, uma para deposição da resina sintética na tira inferior 5 e a outra para aplicação da mesma sobre a tira superior 4; vantajosamente, neste caso a resina é, de preferência, pulverizada sobre a tira superior 4, de modo a aderir à mesma sem cair sobre a tira inferior. A aplicação da resina sobre ambas as tiras 4, 5 permite uma expansão mais rápida da mesma, e, por conseguinte, uma redução no comprimento do aparelho a jusante, como será melhor apreciado abaixo; no entanto, a resina podia ser aplicada apenas à tira inferior, como ocorre no aparelho convencional.

Está presente entre o forno 14 e o aparelho 16 uma estação 18 para curvatura da tira inferior 5; a estação 18 proporciona a formação de impressões transversais sobre o metal em chapa, como as visíveis na FIG. 5, as quais permitem a curvatura da tira mesmo no caso em que a mesma é perfilada com nervuras de reforço proeminentes. A estação 18 é de um tipo em si mesmo conhecido, que compreende dois pares dos rolos opostos 18a, 18b, os quais formam as impressões acima mencionadas sobre a tira; naturalmente, a estação 18 pode ser diferente, por exemplo, do tipo descrito na patente italiana número 1181454.

Nesta concretização do invento, a tira superior 4 não é processada na estação 18, porque as nervuras presentes sobre a mesma são pequenas e não interferem com a curvatura da mesma, provocada pelo rolo de deflexão 20, posicionado na 5 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ entrada de um molde curvo final 30, em que o produto não acabado contínuo, a partir do qual os painéis serão cortados, assume a forma definitiva.

No entanto, é evidente que seria possível proporcionar um aparelho em que a tira superior 4 fosse também curvada antes de ser introduzida dentro do molde subsequente 30. O molde 30 é suportado por dois componentes longitudinais curvos 31 e 32, dentro de uma série de portais ou armações 33, 34, 35 e 36, o que forma basicamente uma gaiola de transporte 37 visível na FIG. 1.

Mais especificamente, macacos (macacos hidráulicos, pneumáticos ou electromecânicos) 41', 41'', 41''', ... 41n e 42', 42'', 42''', ...42n estão dispostos em níveis de altura diferentes ao longo dos montantes do portais acima mencionados, cujos macacos suportam, no seu estado operativo avançado (visível na FIG. 3 apenas para os macacos mais altos 41' e 42'), os componentes longitudinais 31', 31'', 31''', ...31n e 32', 32'', 32''', ...32n, sobre os quais está posicionado o molde 30. O molde 30 é formado por uma série dos módulos de guia ligados 45, os quais servem para guiar o avanço do produto não acabado curvo S e aplicar ao mesmo uma acção para contenção da pressão provocada pela expansão da espuma de polietileno, conferindo desse modo ao produto não acabado S a sua espessura final desejada.

Os módulos de guia 45 compreendem cada um rolo superior 47 e um par de rolos inferiores 48, cuja superfície exterior está conformada de acordo com o perfil da tira superior 4 e da tira inferior 5; os rolos inferiores 48 estão ligados cinematicamente entre si, de uma maneira em si mesmo conhecida, por meio de correntes (não mostradas nos desenhos), sendo, desse modo, capazes de ser postos em rotação por um motor 49 e uma correia de transmissão 50.

Os eixos dos rolos superiores e inferiores 47 e 48 são vantajosamente suportados nos vértices de triângulos, pelas placas 51 e 52. 6 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ

Como será melhor apreciado a partir da FIG. 4, as placas 51 e 52 estão articuladas mutuamente nos vértices inferiores de tais triângulos por meio de elementos de ligação 53, os quais são também triangulares, de modo a formar uma corrente que se conforma ao desenvolvimento curvo dos componentes longitudinais 31 e 32.

Os elementos de ligação 53 (apenas os que se encontram entre as placas 51 estão ilustrados na FIG. 4, mas naturalmente existem também outros entre as placas 52) não são estritamente necessários para se obter a corrente articulada, uma vez que as placas 51 e 52 podem estar directamente articuladas entre si; no entanto, é preferida a presença destes elementos, porque isso torna possivel ter um espaço reduzido para os rolos superiores 47. A fim de reforçar ainda a estrutura dos módulos de guia 45, as placas 51 e 52 podem estar ligadas numa porção inferior das mesmas por uma cruzeta 54.

Finalmente, o espaço presente entre a tira superior 4 e a tira inferior 5 está fechado nos lados, isto é, em ligação com as placas 51 e 52, por meios de fecho laterais 55 e 56; estes últimos são na prática empanques contínuos tipo tira, os quais avançam em paralelo às tiras 4 e 5 entre os rolos 47 e 48, e retornam externamente em relação às mesmas, de modo semelhante a uma correia transportadora. A ligação articulada dos módulos de guia 45 permite que os mesmos sejam configurados de acordo com qualquer raio de curvatura desejado dos painéis fabricados; por outras palavras, o molde 30 assim formado não é rígido e pode, por conseguinte, ser utilizado para produzir painéis de curvatura diferente, com vantagens óbvias em termos de custos e produtividade de todo o aparelho.

Para esta finalidade, no caso lotes de painéis do mesmo tipo (o mesmo é dizer, com igual espessura e igual perfil das faces externas), mas com curvaturas diferentes deverem ser fabricados, será simplesmente necessário retirar os macacos 41', 42' dos portais 33 a 35, alargando os componentes longitudinais 31', 32', e baixar o molde 30 no sentido 7 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ descendente para um outro par de componentes longitudinais curvos 31'', 32'', 31''', 32''', . .., dispostos num nivel inferior e pôr o mesmo numa posição dianteira pelos respectivos macacos 41.

Os diferentes perfis de curvatura do molde e dos componentes longitudinais relativos estão mostrados na FIG. 6, em que os produtos não acabados S, os quais pode ser obtidos, estão também visíveis.

Finalmente, um dispositivo de corte 60 do tipo banda ou disco, ou uma outra ferramenta equivalente, está localizado a jusante do molde 30; esta ferramenta move-se ao longo de um trajecto circular concêntrico em relação ao do produto não acabado S, de modo a ser capaz de transportar para fora do seu corte na direcção radial relativamente ao mesmo. Para esta finalidade, as guias 62 estão fixas na gaiola 37 para guiar o movimento da ferramenta de corte.

Os painéis curvos obtidos após o corte são removidos a partir da linha pelos meios de elevação 70; neste caso, tais meios consistem em braços de elevação, equipados com taças de sucção, ou imãs, as quais retêm a face inferior do painel e elevam o mesmo a partir de um conjunto de rolos 71, no qual o mesmo assenta após a operação de corte.

Naturalmente qualquer outro sistema adequado para esta tarefa pode ser utilizado com uma alternativa aos meios de elevação e aos rolos acima, tais como, por exemplo, chapas molde de movimentação e semelhante. A fim de fabricar painéis curvos com o aparelho descrito acima, o molde 30 está, em primeiro lugar, disposto sobre um par de componentes longitudinais 31, 32, que têm curvaturas que correspondem às dos painéis a serem produzidos; a inclinação da armação de suporte 10 é também ajustada, se necessário, para proporcionar a tira inferior 5 com o mesmo raio de curvatura R, quer a jusante da estação 18 quer no molde 30.

Uma vez que este posicionamento tenha sido executado, a primeira fase do processo é realizada de uma maneira, a qual 8 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ pode ser dita como sendo convencional, no sentido que as tiras de metal 4 e 5 desenroladas a partir das bobinas 2 e 3 são conformadas nas máquinas de perfilagem 6 e 7, a jusante das quais as mesmas entram no forno 14.

Ao deixar o forno 14, a tira inferior 5 é então curvada na estação 18, de acordo com a explicação já proporcionada anteriormente, e a resina sintética (de poliuretano, fenólica ou semelhante) é aplicada sobre a tira 5; na forma preferida do invento que está a ser explicado, a resina é também pulverizada pelo aparelho 16 sobre a tira superior 4, de modo que a resina pode expandir-se mais rapidamente para formar o núcleo de isolamento dos painéis.

Na verdade, desta maneira, para uma dada quantidade de resina aplicada a reacção de expansão química ocorre num lapso de tempo curto porque a mesma desenvolve-se ao mesmo tempo nas duas camadas aplicadas às tiras superior e inferior 5 e 4, as quais têm respectivas espessuras menores do que a requerida se toda a resina tivesse sido fornecida sobre a tira inferior 5. A expansão da resina ocorre dentro do molde 30, o qual exerce uma acção de contenção sobre a tira superior 4 e a tira inferior 5, de modo a manter as mesmas espaçadas a uma distância que corresponde à espessura final dos painéis a serem produzidos. A este respeito vale a pena apreciar como a acção de contenção acima mencionada é uniforme e eficaz, devido à disposição dos rolos 47 e 48 juntos entre si, os quais definem de facto um trajecto curvo, no qual avança o produto não acabado formado pelas tiras 4, 5 com a resina expandida, interposta entre as mesmas. A disposição dos rolos próximos entre si é ainda promovida pela ligação articulada dos módulos de guia 45 e pela disposição dos eixos de rotação dos mesmos nos vértices dos triângulos.

Na verdade desta maneira, são minimizadas as distâncias tanto entre os rolos superiores 47 como entre os rolos inferiores 48 de cada módulo 45 e do módulo seguinte; isto é evidente, quando os rolos inferiores são considerados (ver a 9 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ FIG. 4), mas para os rolos superiores deve ser notado que a rotação relativa de um módulo, em relação a um outro em torno do eixo de articulação mútuo, devido à curvatura dos componentes longitudinais 31 e 32, nos quais os mesmos estão montados, move em conjunto os vértices superiores dos triângulos, em que os rolos 47 estão localizados.

Segue-se, por conseguinte, que a pressão aplicada pelos rolos sobre o produto não acabado, que avança dentro do molde 30 é substancialmente igual ao longo de toda a extensão das tiras 4 e 5, de modo a evitar ocorrências de expansão ou deformação das tiras 4 e 5 entre um rolo e o seguinte.

Do anteriormente mencionado é possível entender como o método de fabrico de painéis, executado com o aparelho descrito acima resolve o problema técnico subjacente ao invento.

Primeiro que tudo, deve ser notado que um ciclo de produção é executado sem interrupção, como para a produção de painéis planos.

Por conseguinte, isto permite que sejam conseguidos níveis de produtividade elevados, os quais não podem ser obtidos com o processo presentemente conhecido, como referido no início, o mesmo é dizer com ciclos de operação descontínuos, nos quais os painéis são produzidos um de cada vez, pela formação em linha dos componentes do mesmo, e executando depois a denominada formação de espuma, isto é, a expansão da resina de poliuretano, fenólica ou similar, numa prensa separada, em que é proporcionado um molde adequado.

Este resultado é tornado possível porque, de acordo com o invento, existe continuidade entre a curvatura da tira curvada pela estação 18, a qual neste caso é a tira inferior 5, embora possa ser também a tira superior 4, e a curvatura da mesma tira dentro do molde 30: desta maneira, quando a tira entra e avança dentro do molde curvo, a mesma não interfere com os rolos 47 e 48 do mesmo.

Por outras palavras, logo que a mesma tenha sido curvada, a tira passa ao longo um trajecto circular único com 10 ΕΡ 1 592 526/ΡΤ um raio predeterminado (na concretização, o raio R), começando a partir da estação 18 e terminando na saida do molde 30, sem ser sujeita a deformações substanciais.

Do ponto de vista técnico este requisito é obtido no aparelho pela disposição da estação de curvatura 18 e o molde 30, de uma maneira tal que a tira curvada por esta última não tenha descontinuidade quando entra e se move dentro desta última. O aparelho da concretização acima descrita está ainda proporcionado com flexibilidade funcional, porque o mesmo pode produzir painéis de acordo com diferentes raios de curvatura, uma vez que, quando o molde 30 tem ajustamento de configuração variável com os painéis a serem produzidos; a estação de curvatura 18 pode ainda ser inclinada em conformidade, obtendo, desse modo, a orientação desejada da tira inferior 5, de modo que a curvatura da mesma se conforma à conferida no molde 30.

Com base neste principio, pode ser concebidas soluções alternativas à concretização acima descrita.

Na verdade, seria possível ter um aparelho em que a tira superior 4 ou ambas as tiras (o mesmo é dizer, não apenas a tira inferior como na concretização descrita) é/são curvada(s); é ainda possível ter um aparelho, no qual a estação de curvatura 18 seja ajustável independentemente, o mesmo é dizer, sem ser em conjunto com a armação 10.

Isto podia ser o caso, por exemplo, de um aparelho em que a estação 18 não está montada sobre a armação 10, mas em vez disso sobre um suporte separado (uma plataforma ou semelhante), a qual pode ser ajustada independentemente.

Pode ser facilmente apreciado que o método do invento pode ser também implementado se o material de isolamento dos painéis for constituído, na totalidade ou em parte, por lã mineral e não apenas por resina expandida.

Num tal caso será requerido dispor a jusante da estação de curvatura, como uma alternativa ou adicionalmente ao 11 ΕΡ 1 592 526/ΡΙ aparelho de injecção 16, meios para aplicação de mantas de lã entre as tiras 4 e 5; estes meios podem ser de qualquer tipo em si mesmo conhecidos ou especificamente concebidos como uma função do aparelho, no qual os mesmos são utilizados.

Em qualquer caso todas estas variantes caem dentro do âmbito das reivindicações abaixo.

Lisboa, 2007-12-12

Claims (16)

1. ΕΡ 1 592 526/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Método para fabrico contínuo de painéis de isolamento curvos, que compreende uma fase de formação, na qual uma tira superior (4) e uma tira inferior (5) com material de isolamento interposto entre as mesmas, são introduzidas dentro de um molde (30), que tem uma configuração curva de acordo com a dos painéis a serem fabricados, e em que, pelo menos, uma das tiras (4, 5) é curvada a montante do molde (30) e introduzida no mesmo, substancialmente sem descontinuidade na sua curvatura.
2. 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que a dita, pelo menos, uma tira (5) é de metal em chapa e é sujeita a uma fase de perfilagem antes da sua fase de curvatura.
3. 3 - Método de acordo com a reivindicação 2, em que a tira (5) é a tira inferior e é perfilada com nervuras proeminentes (8).
4. 4 - Método de acordo com qualquer um das reivindicações 1 a 3, em que o material de isolamento compreende uma resina sintética expansível.
5. 5 - Método de acordo com a reivindicação 4, que compreende uma fase de aquecimento das tiras (4, 5) após a perfilagem de, pelo menos, uma das mesmas.
6. 6 - Método de acordo com qualquer um das reivindicações anteriores, em que o material de isolamento compreende uma resina sintética expansível, a qual é aplicada em ambas as tiras (4, 5), antes das mesmas serem introduzidas dentro do molde curvo (30).
7. 7 - Aparelho para fabrico contínuo de painéis de isolamento curvos, que compreende uma tira superior (4) e uma tira inferior (5) com material de isolamento disposto entre as mesmas por meio do método de acordo com qualquer um das reivindicações 1 a 6, compreendendo o aparelho um molde (30) que tem uma configuração ajustável, no qual uma pluralidade de rolos superiores (47) e uma pluralidade de rolos ΕΡ 1 592 526/PT 2/3 inferiores (48) definem um trajecto curvo para o avanço entre os mesmos das tiras (4, 5) com o material de isolamento interposto, de acordo com os painéis a serem fabricados.
8. 8 - Aparelho de acordo com a reivindicação 7, em que os rolos superiores e os rolos inferiores (47, 48) estão montados numa pluralidade de módulos de guia (45), os quais estão ligados entre si de uma maneira articulada, de modo a formar uma corrente, a qual pode ser configurada de acordo com raios de curvatura diferentes.
9. 9 - Aparelho de acordo com a reivindicação 8, em que os módulos de guia (45) compreendem cada um rolo superior (47) e um par de rolos inferiores (48), suportados com os seus respectivos eixos de rotação, dispostos nos vértices de um triângulo.
10. 10 - Aparelho de acordo com a reivindicação 9, em que os módulos de guia (45) compreendem placas (51, 52) para suporte dos rolos superiores e inferiores (47, 48), cujas placas (51, 52) estão ligadas de uma maneira articulada por meio de elementos de ligação (53), que suportam um rolo superior (47) .
11. 11 - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, em que os módulos de guia (45) estão montados sobre os componentes longitudinais curvos (31, 32) substituíveis, a fim de alterar a configuração do molde (30) e fabricar painéis de diferentes raios de curvatura.
12. 12 - Aparelho de acordo com qualquer um das reivindicações 7 a 11, que compreende uma estação (18) para curvar, pelo menos, uma das tiras (4, 5), a qual é orientável de uma maneira tal que, a curvatura da tira a jusante da estação é uniforme com a de dentro do molde (30).
13. 13 - Aparelho de acordo com a reivindicação 12, em que a estação de curvatura (18) está disposta sobre uma estrutura de suporte (10), que tem inclinação ajustável, sobre a qual está também disposta uma máquina de perfilagem (6) para perfilagem da tira. ΕΡ 1 592 526/ΡΤ 3/3
14. 14 - Aparelho de acordo com a reivindicação 13, em que um forno para aquecimento das tiras (4, 5) está localizado sobre a estrutura de suporte.
15. 15 - Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 7 a 14, que compreende um dispositivo (16) para injecção da resina sintética expansível, o qual fornece a resina sobre ambas as tiras superior e inferior (4, 5).
16. 16 - Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 7 a 15, que compreende um dispositivo de corte (60) a jusante do molde curvo (30), no qual a ferramenta de corte é movida ao longo de um trajecto curvo, concêntrico em relação à curvatura do molde. Lisboa, 2007-12-12