Enroladores de Cabos - Contrapeso
Sistemas de Recuperação
As figuras acima ilustram os tipos de acionamento a contrapeso. Na figura 7a temos o
acionamento direto, na 7b , o acionamento direto através de uma roldana e na 7c, o
acionamento indireto através de uma roldana tipo "F".
Resta esclarecer:
• Contrapeso... G2 = 2xG1
• Caminho do Contrapeso... H1=2xH2
• Os contrapesos estão excluídos de nosso fornecimento
• Todos os valores de contrapeso (G1 e G2) e das alturas das correntes (H1 e H2), serão
fornecidos ao cliente
Recomendações
1. Ajustar perfeitamente os contrapesos quando da montagem;
2. Utilizar os trilhos-guia para evitar os movimentos não controláveis;
3. Utilizar roldana dupla guia-cabo para equipamentos móveis que não andam sobre trilhos.
Enroladores de Cabos - Mola
I - Sistema de Recuperação em 1 ou em 2 Direções
a) Recuperação do cabo para um lado do percurso (tomada lateral), cabo horizontal sobre leito,
alimentação em uma das extremidades do percurso, enrolador instalado no equipamento móvel
ou em uma base fixa.
b) Recuperação do cabo para dois lados do percurso (tomada central), alimentação no meio do
percurso. Neste caso, para evitar flexão excessiva na passagem sobre o ponto de alimentação,
o enrolador deverá ser montado a uma determinada altura acima do leito do cabo.
A medida que a máquina se afasta em uma das direções do ponto central de alimentação, dáse o desenrolamento; quando a máquina se aproxima do ponto de alimentação, ocorre o
enrolamento. No caso de recuperação para ambos os lados do percurso, há a vantagem de o
comprimento do cabo ser metade do percurso, mais 2 espiras de reserva, que permanecerão
no tambor.
Relação entre local de fixação do enrolador e atrito nos cabos
No desenrolamento horizontal,
há dois tipos de fixação do
enrolador:
01. Enrolador fixado na máquina
móvel: o cabo é içado
suavemente do leito, não
havendo desgaste do cabo por
atrito.
02. Enrolador montado em um
ponto fixo, em um dos lados ou
no centro do percurso. Neste
caso, como o cabo se arrasta
sobre o leito quando é recolhido,
haverá atrito. Para minimizar o
atrito e prolongar a vida útil do
cabo, recomenda-se a utilização
de roletes, com redução da
tração necessária, permitindo o
emprego de motor ou molas de
menor dimensionamento.
II - Sistema de Recuperação Horizontal com Roldanas de Desvio
Os enroladores a mola deste catálogo foram projetados para uma altura de montagem de 1,5m
entre o centro do enrolador e o leito do cabo. Quando houver nessecidade de uma altura maior,
utilizaremos um dispositivo de desvio e uma mola mais potente.
III - Sistema de recuperação com cabo horizontal suspenso
a) Com enrolador instalado no equipamento móvel, para velocidade de enrolamento de V max.
= 40 m/min.
b) Com enrolador instalado em ponto fixo, para velocidade e enrolamento de V max.= 40
m/min.
Este sistema só se aplica a cabos de comprimento reduzido, pois a força necessária para
enrolar o cabo pode exceder a resistência mecânica do mesmo. Neste caso, favor informar a
flecha máxima do cabo para que possamos avaliar a viabilidade técnica do projeto do
enrolador.
IV - Sistema de recuperação vertical com enrolamento para cima
Para velocidade de enrolamento V max. = 20 m/min
Nesta configuração, o acionamento do enrolador deve ser dimensionado para levantar o peso
total do cabo suspenso e enrolá-lo.
Comprimento a enrolar = L. Este dado determina o tamanho do corpo do enrolador. Se houver
um excedente de cabo pendurado (H - L) favor indicá-lo para dimensionamento adequado do
acionamento.
V - Sistema de Recuperação Vertical com enrolamento para baixo
Para velocidade de enrolamento Vmax. = 40 m/min.
Nesta alternativa, o acionamento do enrolador só precisa de força suficiente para enrolar o
cabo, podendo-se desconsiderar o peso do cabo pendurado. Para determinar o tipo, consultar
as tabelas de enrolamento horizontal sobre leito neste catálogo.
Os enroladores acionados a mola podem ser aplicados em:
• Mangueira para ar comprimido (pressão máx. = 10,7 kg/cm²)
• Para água (pressão máx. = 54 kg/cm²)
• Para óleo hidráulico (pressão máx. = 214 kg/cm²)
O dimensionamento poderá ser feito através das tabelas deste catálogo, considerando o 0
externo da mangueira, o peso por metro da mesma e o peso do fluído em seu interior.
Pressões de trabalhos maiores podem ser fornecidas mediante consulta.
Enroladores de Cabos - Motorizados
Aplicação
Os enroladores de cabo motorizados são aplicados na transmissão de energia (força, comando
ou sinal) para máquinas móveis em geral que utilizam cabos flexíveis em sua eletrificação.
Como exemplo temos entre outros equipamentos que utilizam os enroladores de cabo
motorizados: guindastes, pórticos, carregadores e descarregadores de navios, máquinas de
pátio em mineração como empilhadeiras, retomadoras, etc.
Esta transmissão de energia a máquina móvel requer um sistema que controle
permanentemente o enrolamento e a liberação do cabo durante todo o seu percurso de forma a
trabalhar em perfeito sincronismo evitando assim danos no cabo. Os enroladores de cabo
motorizados da Stemmann possuem todos os requisitos que garantem este perfeito
sincronismo entre o movimento da máquina móvel com o enrolamento/liberação do cabo.
Definição
A definição do tipo do enrolador, como acionamento e acessórios necessários são
determinados pelas diversas variáveis da aplicação: tipo de máquina, cabo, velocidade e
aceleração de translação, comprimento, tensão e corrente de trabalho, etc.
Os enroladores de cabo são basicamente compostos de quatro sub-conjuntos:
• Corpo do enrolador: onde o cabo elétrico é acomodado (enrolado), podendo ser tipo espiral
ou cilíndrico (tambor);
• Acionamento: conjunto que irá movimentar o corpo do enrolador para enrolar/liberar o cabo
em sincronismo com a máquina móvel.
Destacamos que em nenhum momento é necessário inverter a rotação durante todo o percurso
da máquina;
• Conjunto de anéis: onde é feita a transmissão da energia entre o cabo móvel e o cabo fixo;
• Acessórios: sinos e roldanas guia cabo, painéis elétricos, conectores rotativos de fibra ótica,
etc.
Os dados e as características da aplicação definem o melhor tipo de enrolador. Por exemplo,
máquinas em grandes velocidades de translação devem ter o acionamento adequado para
manter o sincronismo entre o enrolamento do cabo e a translação da máquina.
O departamento de engenharia da Stemmann definirá o melhor tipo de acionamento: assim
como o corpo mais adequado para aplicação do enrolador de cabo.
Corpo do Enroladorados
Características especiais dos corpos de enrolador Stemmann:
• Monoespiral com braços paralelos ou cónicos.
• Corpo galvanizado, feito em aço inoxidável (sob encomenda) ou pintado (padrão Stemmann
ou especial).
• Parafusos de aço inoxidável (opcional).
-A troca do sentido no enrolamento pode ser facilmente feita movendo segmentos e
recolocando o grampo de cabo.
• Corpos maiores de 3400mm são divididos em dois segmentos de 180° cada para entrega.
• A largura de enrolamento no corpo em espiral de aço é ajustada ao diâmetro do cabo (+2 3mm) na distribuição. Pode
ser aumentada no máximo
10mm colocando discos
espaçadores.
Acionamento
Os enroladores de cabo da
Stemmann destacam-se pela
robustez, pelo desenho
modular e pelos diversos tipos
de acionamento. O tipo mais
adequado é definido em
função da aplicação ou
conforme solicitado pelo
cliente. Basicamente os
acionamentos podem ser dos
seguintes tipos:
• Motor de indução magnética, motor de alto escorregamento (de gaiola ou anéis). Este
acionamento é recomendado para velocidades de translação da máquina entre 0 a 80m/min,
torque motor, pequenos comprimentos, cabos leves/médios.
• Motor de corrente alternada controlado por inversor de freqüência. Este tipo é recomendado
para velocidades de translação entre 0 e 240m/min. Pode ser utilizado em qualquer aplicação.
• Acoplamento magnético permanente. Este tipo é recomendado para velocidades entre 40 a
120m/min.
Alternativamente aos acionamentos acima mencionados podemos também fornecer com
motores tipo hidráulico ou pneumático.
O acionamento dos enroladores de cabo consiste basicamente de um motoredutor de
engrenagens em banho de óleo com eixo de saída oco. O motoredutor pode ser instalado na
posição vertical ou horizontal em relação ao redutor.
Tipos de Acionamento -1
01. Motor controlado por inversor de freqüência
O enrolador de cabo está dimensionado para recuperar / desenrolar automaticamente o cabo
elétrico que irá fornecer a energia para a máquina móvel, em total sincronismo com esta. Um
CLP em conjunto com um inversor de freqüência, fornecerá ao motor elétrico o controle de
torque variável.
No enrolador teremos os seguintes sinais:
• 01 sinal fornecido por um sensor analógico instalado na chave fim-de-curso rotativa (HGE S), informações para referencia de torque variável, em função da posição do enrolador ao
longo de todo o caminho de rolamento da máquina;
• 01 gerador de pulsos (encoder) instalado no eixo do motor do enrolador; o qual permite que o
sistema trabalhe em "malha fechada".
• 01 chave de alavanca instalada no sino guia-cabo com sensores indutivos informará ao
enrolador os seguintes sinais: torque adicional, "cabo frouxo", "cabo esticado" e a posição do
sino.
Durante a movimentação teremos o controle e a supervisão do torque por todo o percurso da
máquina. Caso o cabo do enrolador não esteja recuperando-o adequadamente um sinal de
torque adicional será ativado para correção do mesmo.
A parada total da máquina se dará quando ocorrer situações de cabo frouxo ou esticado
poderá ser regulada conforme a característica do fabricante do cabo.
Tipos de Acionamento - II
02. Motor de Alto Escorregamento (Torque Motor)
Neste tipo de acionamento temos o motor fornecendo um torque constante ao longo de todo o
percurso.
Acionamento por motor de Alto Escorregamento
O acionamento por motor de indução magnética pode ser fornecido nas seguintes versões:
• Motor com rotor de anéis
• Motor com rotor de gaiola
Para ambos os tipos de motores o torque pode ser aumentado utilizando-se de ventilação
externa forçada. Um aumento no torque pode também ser alcançado através de um regime de
serviço inferior a 100% (por exemplo: 60%, 40% ou 25% ED).
E consequentemente, torques idênticos estão sendo gerados com motores menores,
economizando espaço e dinheiro.
Características
Os motores são fornecidos basicamente com as seguintes características:
• Total proteção com ventilação externa ou para regime menor que 100%.
• Isolação classe F.
• Proteção IP 55.
• Freio a disco incorporado.
Opcionalmente ou então alternativamente os seguintes itens podem ser acrescidos:
• Aquecimento no enrolamento e no freio.
• Aumento na classe de proteção.
• Voltagem e freqüência especiais.
• Chaves para controle de freio.
O valor real do torque dos motores na velocidade de trabalho pode ser obtido através do
gráfico (tipos de acionamentos II), tanto para motores de gaiola quanto de anéis.
Tipos de Acionamento - III
Conjunto de Acionamento por acoplamento magnético permanente
O torque do acoplamento é transmitido sem contato mecânico através de um campo magnético
permanente. O torque pode ser ajustado através da variação de distância entre o primário e o
secundário no acoplamento.
A descrição do ajuste da folga é fornecida com cada acoplamento.
Para facilitar o trabalho dos clientes, nós ajustamos o torque necessário antes de entregar o
acoplamento magnético.
O acoplamento magnético é montado com o secundário no lado do redutor e o primário no lado
do motor.
Enroladores de Cabo Cilíndrico com dispositivo de guia do enrolamento
Para longos comprimentos de cabo a serem enrolados, como por exemplo, em minerações, o
uso de enroladores cilíndricos com dispositivos de guia de enrolamento é recomendado. Estes
podem ser produzidos em diferentes formas, conforme segue:
• Com estrutura do enrolador independente e tomada do cabo paralelo ao eixo do enrolador,
para 1 ou 2 direções:
• Sem estrutura de enrolador, considerando que todo o conjunto do enrolador está instalado
diretamente na estrutura da máquina.
• Com estrutura do enrolador e tomada do cabo transversal ao eixo do enrolador, em 1 ou 2
direções.
A tomada do cabo é feita verticalmente ao eixo do enrolador. A transmissão do conjunto de
acionamento ao corpo do enrolador é feito diretamente (sem corrente). Somente no dispositivo
guia cabo ao longo do tambor para distribuir uniformemente o cabo, temos a transmissão por
correntes. O controle de torque é feito ao longo de todo o percurso com supervisão pelo sino
para as situações de "cabo estirado" e "cabo frouxo" se necessário.
Conjuntos de anéis coletores podem ser fornecidos em todas as variações. Mais detalhes no
capítulo "Conjunto de anéis coletores para enroladores motorizados" deste catálogo
Conjunto de Anéis Coletores -1
Os conjuntos de anéis coletores são usados quando é necessária a transmissão da energia de
um ponto fixo para um equipamento giratório (por exemplo, enroladores de cabo).
Os conjuntos de anéis da Stemmann são normalmente montados de forma robusta, com baixa
manutenção e sistema modular. Estes podem ser distinguidos basicamente nas seguintes
variedades:
1. Para transmissão de média voltagem (até 35 KV a 400 A)
2. Para transmissão de corrente principal (até 600 V a 600 A)
3. Para transmissão de corrente de controle, dados de medição e sinais por fibra ótica.
4. Especiais sob encomenda.
Em condições ambientais especiais tais como alta umidade, os conjuntos de anéis coletores
podem ser equipados com aquecimento. Este aquecimento também pode ser fornecido para
condições normais de temperatura e umidade, se solicitado.
Conjunto de Anéis Coletores - II
A proteção da caixa dos anéis normalmente é IP 55. Proteção superior deve ser solicitada. A
caixa dos anéis coletores prensa-cabos no tamanho adequado ao cabo que está enrolado.
Caso necessário, um tamanho diferente ou então um prensa-cabo adicional com tamanho
especificado deverá ser solicitado.
A caixa dos anéis coletores pode ser totalmente removida para tensões de trabalho menor que
1 KV. Acima desta tensão, esta é equipada com sistema de dobradiças, com abertura pela
parte superior. Versões especiais podem ser fornecidas conforme especificação e necessidade
do cliente, como por exemplo, janela de inspeção para manutenção.
Os conjuntos de anéis coletores podem também ser fornecidos como produto independente do
enrolador de cabo, conforme aplicação especifica. Se necessário peça os catálogos especiais
"Conjuntos de Anéis Coletores".
A Stemmann também fornece conector rotativo de fibra óptica
Acessórios
O funcionamento perfeito dos enroladores de cabo depende:
• Do correto dimensionamento do conjunto de acionamento;
• Do correto dimensionamento do corpo de enrolador, adequado ao comprimento e ao cabo a
ser enrolado;
• Do correto uso dos acessórios.
Os acessórios nos enroladores de cabo têm basicamente as seguintes funções:
• desviar, segurar, extinguir, centralizar, distribuir, conectar, etc.:
• preservar os componentes do enrolador, evitar paradas e aumentar a vida útil do cabo a ser
enrolado.
Estes são apenas alguns exemplos porque recomendamos o uso dos acessórios nos
enroladores de cabo.
Os principais acessórios para enroladores de cabo são:
01. Parafusos e fixações em inox
02. Sinos ou roldanas guias
03. Funis de ancoragem com caixa de terminais
04. Chaves fim-de-curso
05. Curva de roletes
06. Guia de roletes
07. painel elétrico
08. caixa de resistências
Sinos
O acessório mais utilizado é o sino. Normalmente é instalado em enrolador monoespiral e
abaixo do enrolador.
Aplicações para os sinos
Os sinos curvam os cabos durante a passagem no ponto de alimentação, centralizando o cabo
no canal do corpo do enrolador e na canaleta de depósito no piso. Os sinos podem ser
equipados com ou sem controle de torque do cabo.
Sinos com controle de tração
Este tipo de sino é recomendado quando:
• São usados cabos de média voltagem;
• Baixa tensão do cabo;
• Alta velocidade de translação;
• Máquinas móveis com alta freqüência de operação (por exemplo, operação em 2 turnos)
Através do controle de tensão, um esforço muito grande ou muito fraco no cabo é controlado.
Para isso o cabo é conduzido através de um pêndulo que está conectado a uma chave limite
por um sistema de alavanca. Em operação normal, o pêndulo com o cabo estão em repouso na
curva de roletes do sino. Se a tensão no cabo é muito forte o sino todo inclina o pêndulo para
direita ou
esquerda, empurrando-o contra um conjunto de mola.
Esta mola está ajustada de forma que um aumento na força de tração controla o esticamento
do cabo que acionará a chave limite , que desligará a máquina móvel. Se a tensão no cabo é
muito fraca o pêndulo ficará na posição vertical e o contato de cabo frouxo na chave limite
acionará a emergência.
Tabelas Dimensionais
Tabela dimensional para Tipo 4 Ktz 154.1
Tipo
I
II
III
IV
B3
260
285
285
370
R
400
760
910
1100
B4
400
760
910
1100
A1
1200
1400
1600
1600
B5
1200
1400
1600
1600
A2
620
740
720
740
A3
550
910
1060
1255
C1
620
740
720
740
C2
550
910
1060
1255
A4
1000
1420
1600
1800
C3
1000
1420
1600
1800
A5
1140
1340
1540
1540
B1
50
30
30
30
B2
100
100
140
140
C4
1140
1340
1540
1540
0A
50
30
30
30
0E
100
100
140
140
A5
940
1040
1040
1040
B1
50
30
30
30
B2
100
100
140
140
Tabela dimensional para Tipo 4 Ktz 169.4
Tipo
I
II
III
IV
R
400
760
910
1100
B3
360
385
425
510
B4
700
1140
1320
1580
A1
1000
1100
1100
1100
B5
840
1255
1395
1570
A2
620
740
720
740
A3
550
910
1060
1255
C1
380
380
430
430
C2
152
202
202
202
A4
1000
1420
1600
1800
C3
222
272
284
284
C4
262
312
334
334
0A
13
13
17
17
0E
50
80
80
80
Terminação do sino guia-cabo conforme norma DIN 57298 parte 3/VDE parte 3
R
400
760
910
1100
Ø Máximo do Cabo
Tensão nominal até 1 KV
53
101
121
-
Tensão nominal acima de 1 KV
26
50
60
73
Sinos com controle de tração
O sino com controle de tração é normalmente equipado com os seguintes acessórios:
• Corpo com roletes: ajustam a curva do cabo durante a situação de Emergência e previne,
quer o cabo saia dos roletes numa situação extrema.
• Conjunto de mola: trabalha com a pressão ou tensão do cabo. É especialmente ajustado para
o tipo de cabo a condição de trabalho.
• Chave limite com 05 contatos, sendo:
1 contato para controle do cabo esticado.
1 contato para controle de cabo frouxo
1 contato para direção de translação esquerda
1 contato para direção de translação direita
1 contato para nível de aceleração
Os seguintes itens podem ser fornecidos e instalados posteriormente:
• Um absorvedor de choque (amortecedor): para velocidades superiores a 45m/min., para
evitar choques muito fortes pelo amortecedor.
• Roletes defletores para entrada do cabo no sino.
• Um segundo amortecedor a mola p/ altas tensões do cabo.
• Guias roletes para levantar proteção de borracha para a cobertura do canal.
• Botão de reset para iniciar operação caso tenha ocorrido algum problema.
Sinos sem controle de tração
São basicamente usados para guiar o cabo. Eles garantem que o cabo seja enrolado e
desenrolado em qualquer tempo e posição de forma controlada e a guiada.
São recomendados quando:
• As alturas de montagem superiores a 2 m;
• O corpo do enrolador com diâmetro externo superior a 3 m;
• Existe cantos vivos;
• O cabo é disposto e, uma calha ou canaleta.;
• Ou houver necessidade técnica.
Curva de roletes
Tem por finalidade conduzir o cabo da posição horizontal para a vertical (ou vice-versa).
Indicados para cantos ou curvas, sempre reduzindo ao máximo o raio de curvatura do
cabo.São fornecidos normalmente em ângulos de 45 e 90 graus.
Ângulos diferentes podem ser solicitados.
Guia de roletes
São usados para guiar o cabo durante trabalho na vertical, evitando movimentos
descontrolados. Aplicados para cabos com diâmetro externo de até 80 mm.
Outros diâmetros externos sob consulta.
Roletes guia-cabos
São fabricados com rodas flangeadas e usados para evitar o arraste do cabo através do piso.
Normalmente fornecidos para diâmetros de cabo de 63 a 80mm. Guias para cabos maiores ou
menores sob consulta.
Funil com ou sem tambor de alívio de tensão
Somente são necessários para aplicações onde a alimentação é central. O funil garante uma
perfeita deflexão do cabo no ponto de alimentação.
O raio de curvatura é definido em função do raio do cabo. Quando usado o tambor para alívio
de tensão do cabo tem-se como grande vantagem o aumento da vida do cabo.
Sem este tambor, o cabo é seguro apenas por um grampo.
Camisa de cabo com ou sem mola
São usados nos cabos nos pontos finais de alimentação ou para enrolamentos verticais na
extremidade do cabo. Trabalham como uma proteção mecânica para o cabo.
Podem ser fornecidos com ou sem alívio de tensão por mola com 1 ou 2 terminais.
A versão Standard é galvanizada, mas se necessário pode ser fornecido em aço inox (extras
sob encomenda).
Caixa de ligação (terminal)
Na caixa de ligação é conectado o cabo fixo ao cabo a ser enrolado. Podem ser fornecidas
para tensão de até 24 KV.
Aversão Standard tem grau de proteção IP 55. Proteções superiores mediante consulta.
A configuração dos terminais dentro do quadro depende do cabo e será definida de acordo
com o trabalho.
Cabos para enroladores motorizados
Enroladores de cão motorizados são dimensionados de acordo com a quantidade de cabo a
ser enrolado. O cabo já deve estar previamente definido e sempre observar que nem todos os
cabos podem ser enrolador por um enrolador.
Caso haja alguma dúvida consultar o fabricante do cabo ou então informar o departamento de
engenharia da Stemmann.
Assegure-se que a carga/tensão contínua no cabo é de no mínimo 20 N/mm2 (conforme VDE
0298, part.3).
Ao calcular o cabo, leve em conta que é necessário mais do que o comprimento real do
percurso de sua máquina.
Exemplos de arranjos
1. O enrolador é montado na
máquina móvel. O enrolador é
horizontal.
2. O enrolador é instalado em uma
estrutura fixa e o enrolador é vertical
(para cima ou para baixo).
3. O enrolador é instalado em uma
estrutura fixa e o enrolamento é feito
com o cabo suspenso.
4. O enrolador é instalado em uma
estrutura fixa ou então na máquina,
com o cabo apoiado em roletes guia.
5. O enrolador é instalado na
máquina móvel, com o enrolamento
guiado através de sino. O sino
conduz o cabo por um canal.
Maiores informações solicitar catálogo.