WO2017091874A1 - Dispositivo corrugador de tubos e processo para corrugar tubos empregando um dispositivo corrugador de tubos - Google Patents

Dispositivo corrugador de tubos e processo para corrugar tubos empregando um dispositivo corrugador de tubos Download PDF

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Definitions

  • the object of this application is a corrugator tube, as well as the process for corrugating tubes employing said device, both having as field of application the branch of production of corrugated tubes that can be used as conduits (where: cables and electric wires and others).
  • PREAMBLE a corrugator tube, as well as the process for corrugating tubes employing said device, both having as field of application the branch of production of corrugated tubes that can be used as conduits (where: cables and electric wires and others).
  • This patent application proposes an innovative and novel device for producing corrugated tubes, which allows obtaining this type of tube in a simple, quick and inexpensive way.
  • Corrugated tubes are articles widely used in civil construction, where they are used as means of passage through: walls and other structures, cables of all kinds and electrical wires.
  • the corrugated tubes are produced by employing an extruder which starts from the granulated raw material, promotes its heating to the point of plasticity and then submits that material to a head from which a hollow tubular body is generated in the form of a hose, which is then directly fed to a mold system that will print to the tube its characteristic corrugated configuration.
  • the mold system used in the manufacture of corrugated tubes is composed of a structure in the form of a table which serves as the displacement surface of two conveyor assemblies, each carrying one. number of blocks that are mold segments.
  • the two sets operate synchronously and in motion on. mutually reversed direction, so that the mold segments are moved one against the other, dynamically establishing and during a phase of the path a closed chamber configuration thereby generating a region where the mold segments of one assembly assume a condition of contact with the respective mold segments of the other assembly.
  • Each segment of: mold has holes in its contact surface through which vacuum is applied through a hose system which accompanies the movement of the two mold assemblies.
  • the hollow tubular body produced by the extruder head upon being fed to the molding system is sucked by vacuum and takes direct contact with the surface of each mold segment.
  • the mold segments exhibit movement at the same speed: in which the hollow tubular body is produced by the extruder, which establishes a total synchronism between these two equipments.
  • the block segments also have means for cooling this fact which causes the tubular body, already adhered to the contact face: thereof, to lose heat as the two mold assemblies are progressively moved.
  • the hollow tubular body Upon leaving the field of operation of the two mold assemblies, the hollow tubular body has already taken over the conformation of the corrugated tube and can then follow its displacement which will culminate with the accommodation thereof in a large capacity coil.
  • the corrugated tube is a product that is manufactured continuously.
  • the equipment which performs the molding of the corrugated tube is particularly complex, has a high cost of production, operation and maintenance.
  • the spinning head is. incorporated in a ball bearing having its outer ring attached to the plate of a molding chamber, which includes a tube into which the corrugated tube to be produced is progressively molded.
  • the molding chamber also includes a vacuum system which is applied to the forming tube.
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of the main components of the corrugator device now treated.
  • Figure 2 shows a perspective view of the main components of the corrugator device, which are already mounted.
  • Figure 3 shows an exploded perspective view of the main components of the corrugator device now treated.
  • Figure 4 shows a schematic cross-sectional view of the corrugator device and the vacuum chamber, where it is assembled.
  • Figure 4A shows a view similar to that shown in Figure 4 showing the start of the molding of the corrugated tube.
  • Figure 4B shows a view similar to that depicted in Figure 4A, showing a sector of corrugated pipe already ready.
  • the corrugator device discussed herein which is generally indicated by the reference numeral 1, comprises a rotary head 2, which has a toothed tubular segment 3, which is driven by a toothed belt 4, which is connected to an electric motor 5.
  • the rotary head 2 in addition to the toothed tubular segment 3 incorporates an annular base 6, is directly coupled to a ball bearing 7, which has its outer ring attached to a flange 8 which is mounted against the wall 9 of a molding chamber 10 which includes a tube 11 within which the corrugated tube T is progressively molded.
  • the molding chamber 10 also includes a connection 12 for mounting a vacuum tubing 13, which applies negative pressure to the tube II, through holes 14 produced in the wall of said tube.
  • the rotary head 2 incorporates at least one helical molding member. 15, which has substantially the entire length thereof housed within the tube 11.
  • the helical molding element 15 has a termination 16 which is mounted on the annular base 6.
  • the helical molding element 15 exhibits rotational movement at the same speed and direction of rotation as the rotating head 2, which rotation is indicated by arrows X,
  • the helical molding member 15 has an outer diameter measurement and is little smaller than the internal diameter measured in the tube 11, whereby said helical molding element 15 has its turn dimensioned to rotate with little clearance with respect to the inner wall of the tube 11.
  • the corrugator device 1 proposed herein operates in conjunction with an extruder (not shown), which, as with the extruders normally used in processes for producing corrugated tubes, generates a hollow tubular body C, which in the present case is fed directly to the rotary head 2 of the corrugator device 1, as schematically depicted in Figures 4 and 4A.
  • the still hot tubular hollow body C is sucked by the action of the vacuum applied in the molding chamber 10, such vacuum being schematically represented by the arrows Y representing the air being sucked.
  • said helical molding element 15 As the helical molding element 15 is in rotation synchronized with the production speed of the hollow tubular body C, said helical molding element 15 progressively molds the hollow tubular body C as it advances in the direction indicated by the arrows Z .
  • the molding effect of the hollow tubular body C is a combination of the effect of the vacuum applied to the chamber 10 and the rotational action of the helical molding element 15, which prints the groove pattern S which characterizes the corrugated tube T as it leaves the chamber 10.
  • the corrugated tube T then passes through the normally marinated procedures so that the pattern of its wall is maintained upon exiting the chamber 10, which may include immersion cooling. Finally, the corrugated tube T is formed in a coil,
  • the hollow tubular body C Upon reaching the tube 11, the hollow tubular body C enters the second stage of the present process: where still hot it is sucked by the action of the vacuum applied in the molding chamber. 10, where it also comes into contact with the helical molding element 15.
  • the third step of the present process occurs, wherein the helical molding element 15, for being was constant rotation synchronized with the production speed of the hollow tubular body C r . prints the hollow tubular body C the pattern of grooves S which characterizes the corrugated tube T.

Abstract

Dispositivo corrugador de tubos e processo para corrugar tubos empregando um dispositivo corrugador de tubos, o qual é utilizado para a produção de um tubo corrugado (T), sendo que o dispositivo corrugador (1) cabeçote rotativo (2), o qual apresenta um segmento tubular dentado (3), que é acionado por uma correia dentada (4); o cabeçote rotativo (2) incorpora uma base anelar (6) diretamente acoplada a um rolamento de esferas (7) que tem seu anel externo fixado a um flange (8) que é montado contra a parede (9) de uma câmara de moldagem (10). Dentro da câmara de moldagem (10) atua um elemento helicoidal de moldagem (15). O dispositivo aqui tratado permite a produção de tubos corrugados (T) de uma forma simples e com baixo custo.

Description

" DISPOSITIVO CORRUGADOR DE TUBOS E PROCESSO PARA CORRUGAR TUBOS EMPREGANDO UM DISPOSITIVO CORRUGADOR DE TUBOS" CAMPO DE APLICAÇÃO
O objeto deste pedido de patente de invenção trata de um dispositivo corrugador de tubos, bem como o processo para corrugar tubos empregando o mencionado dispositivo, ambos tendo como campo de aplicação o ramo de produção dos tubos corrugados que podem ser utilizados como eletrodutos (onde: servem para a passagem de cabos e fios elétricos e outros) . PREÂMBULO
Este pedido de patente de invenção propõe um inovador e inédito dispositivo para produzir tubos corrugados, o qual permite a obtenção desse tipo de tubo de uma forma simples, rápida e com baixo custo.
ESTADO DA TÉCNICA
Os tubos corrugados são artigos largamente utilizados na construção civil, onde são empregados como meio de passagem, através de: paredes e outras estruturas, de cabos de toda natureza e fios elétricos.
Os tubos corrugados são produzidos mediante emprego de uma extrusora que partindo da matéria prima granulada, promove o seu aquecimento até o ponto de plasticidade e então submete esse material a um cabeçote do qual é gerado um corpo tubular oco na forma de uma mangueira, que é então diretamente alimentada a um sistema de moldes que imprimirá ao tubo sua configuração corrugada característica.
O sistema de moldes utilizado na fabricação de tubos corrugados é composto por uma estrutura na forma de uma mesa que serve como superfície de deslocamento de dois conjuntos transportadores, cada um dos quais levando um. determinado número de blocos que são segmentos de molde.
Os dois conjuntos operam de forma sincronizada e em movimento em. sentido mutuamente inverso, de modo que os segmentos de moldes são movimentados um contra o outro, estabelecendo, dinamicamente e durante uma fase do trajeto, uma configuração de câmara fechada gerando assim uma região, onde os segmentos de molde de um conjunto assumem uma condição de contato com os respectivos segmentos de molde do outro conjunto .
Cada segmento de: molde apresenta furos em sua superfície de contato através dos quais é aplicado vácuo por intermédio de um sistema de mangueiras que acompanham o movimento dos dois conjuntos de molde .
0 corpo tubular oco produzido pelo cabeçote da extrusora ao ser alimentado ao sistema de moldagem é sugado pelo vácuo e toma contato direto com a superfície de cada segmento de molde.
Os segmentos de molde apresentam movimento na mesma velocidade: em que o corpo tubular oco é produzido pela extrusora, fato esse que estabelece um total sincronismo entre esses dois equipamentos.
Os segmentos de bloco apresentam também meios para resfriamento fato esse que faz com que o corpo tubular, já aderido a face de contato: dos mesmos possa perder calor na medida em que os dois conjuntos de molde são progressivamente movimentados .
Ao sair do campo de atuação dos dois conjuntos de moldagem, o corpo tubular oco já assumiu a conformação do tubo corrugado e pode então seguir seu deslocamento que culminará com a acomodação do mesmo em uma bobina de grande capacidade.
Tal como deve ter ficado claro, o tubo corrugado é um produto que é fabricado de forma continua.
PROBLEMAS DO ESTADO DA TÉCNICA
Os equipamentos utilizados para a fabricação de tubos corrugados são extremamente complexos e requerem elevado conhecimento técnico para sua operação.
Ainda no que tange ao estado da técnica, o equipamento que executa a moldagem do tubo corrugado ê particularmente complexo, apresenta custo elevado de produção, operação e manutenção.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
Era face do estado da técnica acima descrito, configura como sendo ura dos objetivos deste pedido de patente de invenção propor um dispositivo eorrugador de tubos que elimine o sistema de moldagem normalmente utilizado para a produção de tubos corrugados.
É também mais um obj etivo deste pedido de patente de invenção prover ura dispositivo eorrugador de tubos que opere de forma inédita pela provisão de um elemento de moldagem helicoidal, substancialmente mais simples que o sistema atualmente utilizado e que elimine a necessidade de utilização dos segmentos de molde convencionalmente empregados.
É também mais ura obj etivo deste pedido de patente de invenção propor um processo para corrugar tubos que seja substancialmente mais simples que o atualmente utilizado. DESCRIÇÃO RESUMIDA DÃ INVENÇÃO.
Era face do estado da técnica acima descrito, foi desenvolvido o .obj eto deste pedido de patente de invenção, o qual propõe um dispositivo eorrugador de tubos que está baseado em cabeçote rotativo acionado por correia dentada que é ligada a um motor elétrico.
0 cabeçote rotativo está. incorporado em um rolamento de esferas que tem seu anel externo fixado à placa de uma câmara de moldagem, que inclui ura tubo no interior do qual o tubo corrugado a ser produzido é progressivamente moldado .
A câmara de moldagem inclui também um sistema de vácuo que é aplicado ao tubo em formação.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
O presente pedido de patente de invenção será pormenorizadamente descrito com referência aos desenhos abaixo A figura 1 ilustra uma vista em pêr.spectiva cios componentes principais do dispositivo corrugador ora tratado.
A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes principais do dispositivo corrugador, estando os mesmos já montados.
A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva explodida dos componentes principais do dispositivo corrugador ora tratado .
A figura 4 ilustra uma vista em corte e esquemática do dispositivo corrugador e a câmara de vácuo, onde o mesmo é montado .
A figura 4A ilustra uma vista similar a retratada na figura 4, mostrando o inicio da moldagem do tubo corrugado.
A figura 4B ilustra uma vista similar a retratada na figura 4A, demonstrando um setor de tubo corrugado já pronto .
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, o dispositivo corrugador aqui tratado, que é indicado de modo geral pela referência numérica 1, compreende um cabeçote rotativo 2, o qual apresenta um segmento tubular dentado 3, que é acionado por uma correia dentada 4, que é ligada a um motor elétrico 5.
Q cabeçote rotativo 2, além do segmento tubular dentado 3 incorpora uma base anelar 6, está diretamente acoplada a um rolamento de esferas 7, que tem seu anel externo fixado a um flange 8 que é montado contra a parede 9 de uma câmara de moldagem 10 que inclui um tubo 11 no interior do qual o tubo corrugado T é progressivamente moldado.
A câmara de moldagem 10 inclui também uma conexão 12 para montagem de uma tubulação de vácuo 13, que aplica pressão negativa ao tubo II, através de orifícios 14 produzidos na parede do referido tubo. 0 cabeçote rotativo 2 incorpora, pelo menos, um elemento helicoidal de moldagem. 15, o qual tem praticamente todo o seu comprimento alojado no interior do tubo 11.
0 elemento helicoidal de moldagem 15 apresenta uma terminação 16 que é montada na base anelar 6.
Como está fixado ao cabeçote rotativo 2, o elemento helicoidal de moldagem 15 apresenta movimento de rotação na mesma velocidade e sentido de giro verificados no cabeçote rotativo 2, rotação essa que é indicada pelas setas X,
O elemento helicoidal de moldagem 15 apresenta medida de diâmetro externa e pouco menor que a medida de diâmetro: interno verificada no tubo 11, motivo pelo qual, o referido elemento helicoidal de moldagem 15, tem sua espira dimensionada para girar com pouca folga em relação ã parede interna do tubo 11.
0 dispositivo corrugador 1 aqui proposto opera em conjunto com uma extrusora (não ilustrada), a qual, tal como o que ocorre com as extrusoras normalmente utilizadas era processos para produção de tubos corrugados, gera um corpo tubular oco C, que no presente caso é alimentado diretamente ao cabeçote rotativo 2 do dispositivo corrugador 1, tal como está esquematicamente retratado nas figuras 4 e 4A.
Ao chegar ao tubo 11, o corpo tubular oco C ainda quente é sugado pela ação do vácuo aplicado na câmara de moldagem 10, sendo tal vácuo esquematicamente representado pelas setas Y que representam o ar sendo sugado.
Como o elemento helicoidal de moldagem 15 está em giro sincronizado com a velocidade de produção do corpo tubular oco C, o referido elemento helicoidal de moldagem 15 vai progressivamente moldando o corpo tubular oco C na medida em que o mesmo avança no sentido indicado pelas setas Z.
O efeito de moldagem do corpo tubular oco C é uma combinação do efeito do vácuo aplicado à câmara 10 e da ação giratória do elemento helicoidal de moldagem 15, que imprime o padrão de sulco S que caracteriza o tubo corrugado T ao sair da câmara 10.
O tubo corrugado T passa então pelos procedimentos normalmente adobados para que seja mantido o padrão da sua parede ao sair da câmara 10, que pode incluir resfriamento por imersão. Finalmente, o tubo corrugado T é antão organizado em uma bobina ,
Em termos do processo para corrugar tubos objeto deste pedido de patente de invenção, o mesmo compreende uma primeira etapa em que um corpo tubular oco C, produzido por uma corrugador, é alimentado diretamenta ao cabeçote rotativo 2 do dispositivo corrugador 1, chegando então ao interior do tubo 11.
Ao chegar ao tubo 11, o corpo tubular oco C entra na segunda etapa do presente processo:, onde ainda quente é sugado pela açâo do vácuo aplicado na câmara de moldagem. 10, onde entra em contato também com o elemento helicoidal de moldagem 15.
Ao entrar em contato com o elemento helicoidal de moldagem .15, ocorre a terceira etapa do presente processo, onde o elemento helicoidal de moldagem 15, por estar era constante giro sincronizado com a velocidade: de produção do corpo tubular oco Cr. imprime ao corpo tubular oco C o padrão de sulcos S que caracteriza o tubo corrugado T.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. "DISPOSITIVO CORRUGADOR DE TUBOS" , o qual é utilizado para a produção de tubos corrugados (T) , sendo indicado pela referência numérica (1) e caracterizado por compreender um cabeçote rotativo (2), o qual apresenta um segmento tubular dentado (3), que é acionadõ por uma correia dentada (4), que é ligada a um motor elétrico (5); o cabeçote rotativo (2), além do segmento tubular dentado (3), incorpora uma base anelar (6) , está diretamente acoplada a um rolamento de esferas (7) que tem seu anel externo fixado a um. fi.an.ge (8) que é montado contra a parede (9) de uma câmara de moldagem
(10) que inclui ura- tubo (11) ; a câmara de rn.old.agem (10) inclui também uma conexão (12) para montagem de uma tubulação de vácuo
(13), que aplica pressão negativa ao tubo (11), através de orifícios (14) ; o cabeçote rotativo (2) incorpora, peio menos, um elemento helicoidal de moldagem (15) ; o elemento helicoidal de moldagem (15) apresenta uma terminação (16) que é montada na base anelar (6) ; o cabeçote rotativo (2) e o elemento helicoidal de moldagem (15) apresenta movimento de rotação na mesma velocidade e sentido de giro verificados no cabeçote rotativo (2 ) .
2. ^DISPOSITIVO CORRUGADOR DE TUBOS", de acordo com a reivindicação 2:, caracterizado por o elemento helicoidal de moldagem (15) apresentar medida de diâmetro externa menor que a medida de diâmetro interno verificada no tubo (11) .
3 wPROCESSO PARA CORRUGAR TUBOS EMPREGANDO- UM DISPOSITIVO CORRUGADOR DE TUBOS" , o processo em questão utiliza o dispositivo corrugador de tubos da reivindicação 1 e é caracterizado por compreender uma primeira etapa em que um corpo tubular oco (C), produzido por uma corrugadora é alimentado diretamente ao cabeçote rotativo (2) do dispositivo corrugador (1), chegando então ao interior do tubo (11); ao chegar ao tubo (11), o corpo tubular oco (C) entra na segunda etapa do processo, onde ainda quente é sugado pela ação do vácuo aplicado na câmara de moldagem (10), onde entra em contata também com o elemento helicoidal de moldagem (15) ; ao entrar em contato com o elemento helicoidal de moldagem (15) , ocorre a terceira etapa do processo, onde o elemento helicoidal de moldagem (15) , por estar em constante giro sincronizado com a velocidade de produção do corpo tubular oco (C) , imprime ao corpo tubular oco (C) o padrão de sulcos (S) que define o tubo corrugado (T) .
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