BRPI0911475B1

BRPI0911475B1 - Protetor de cabo, par de conexões mecânicas e método de direcionamento de cabo

Info

Publication number: BRPI0911475B1
Application number: BRPI0911475-0A
Authority: BR
Inventors: Christopher Biggadike
Original assignee: Ultra Electronics Limited
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2019-02-26
Also published as: EP2283554A1; BRPI0911475A2; JP5577323B2; EP2283554B1; CA2719326C; CA2719326A1; US8927868B2; US20110100679A1; GB0807626D0; WO2009130473A1; JP2011519259A; ES2556597T3

Abstract

protetor de cabo, par de conexões mecânicas e método de direcionamento de cabo. a presente invenção refere-se a um cabo (7), que é direcionado entre um par de conexões (1, 2) que são conectadas 5 de forma articulada em torno de um eixo geométrico de articulação lateral (4). uma seção enrolada (8) é fornecida no cabo com o eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação das conexões. a seção enrolada (8) pode ser pré-formada. um protetor de cabo (10, 11) é fornecido em cada ex10 tremidade da seção enrolada (8) ao longo do eixo geométrico de articulação (4) de modo a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada (8) a ser chaveada com a mesma e com a conexão adjacente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROTETOR DE CABO, PAR DE CONEXÕES MECÂNICAS E MÉTODO DE DIRECIONAMENTO DE CABO.

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se ao direcionamento de cabos, e especialmente a um método e dispositivos para o direcionamento de um cabo entre componentes para mover um com relação ao outro repetidamente quando em operação e, portanto, impondo um problema de fatiga para o cabo. A invenção também refere-se a um protetor de cabo adequado para proteger tais cabos.

Antecedentes da Invenção [002] Em aplicações aeroespaciais é frequentemente necessário se passar cabos elétricos entre componentes, tal como uma estrutura de asa e um flap que se movem um com relação ao outro e fazem com que o cabo flexione. É, portanto, necessário se projetar uma passagem de cabo para proteger contra danos inaceitáveis durante a vida útil do cabo.

[003] US2007/0034747 descreve um par de conexões mecânicas conectadas de forma articulada para articular um com relação ao outro em torno de um eixo geométrico de articulação lateral e um cabo que se estende ao longo de ambas as conexões e é adaptado para acomodar o movimento articulado entre as conexões, o cabo possuindo uma seção enrolada com um eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico articulado. Um problema com a disposição descrita em US2007/0034747 é que as conexões podem ser relativamente pesadas, além de serem complexas de se fabricar e montar.

[004] O documento DE 19922153A1 divulga uma pá de rotor com um pivô dobrável, de modo que a lâmina pode dobrar em torno de um eixo de articulação, transversal mente ao comprimento da lâmina, com

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2/11 um cabo elétrico ao longo da lâmina e que se estende sobre o pivô dobrável. Um recipiente de cabos em espiral é encaixado no pivô dobrável para receber uma bobina de cabo.

[005] O documento US-A-4545555 divulga um braço ajustável para uso com uma lâmpada ou semelhante. O braço inclui um membro de base com um membro de junta rotativa de base conectado a ele, um braço inferior tendo uma extremidade conectada ao membro de junta rotativa de base com um membro de junta central conectado à outra extremidade do mesmo e também a uma extremidade de um braço superior. O membro da junta da cabeça está conectado à outra extremidade do braço. Um meio alongado sob tensão é proporcionado dentro dos braços e em torno dos membros da junta para manter a posição da extremidade da cabeça numa dada posição angular.

[006] O documento DE 9321260 U1 divulga uma junta giratória para um braço de suporte que recebe ajustavelmente um aparelho, dispositivo de iluminação ou semelhante, em que mangueiras, cabos, linhas ou semelhantes podem ser passados através do braço de suporte e articulação giratória e podem ser fixados à articulação e ao braço de suporte. A junta articulada tem dois invólucros articulados que são rotativos de forma limitada em torno de um eixo comum e são mantidos juntos de forma axial, cada um tendo um braço estabilizador tubular para ligação a um segmento de tubo de suporte cada. Ambos os invólucros de junção podem ser liberados por um elemento de atuação para movêlos em várias posições rotativas e podem ser travados na posição girada em particular.

[007] O documento DE 9419315 U1 divulga outra articulação giratória.

Sumário da Invenção [008] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um par de conexões mecânicas conectadas articuladamente para

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3/11 articular com relação um ao outro em torno de um eixo geométrico articulado lateral e um cabo que se estende ao longo de ambas as conexões e é adaptado para acomodar o movimento articulado entre as conexões, o cabo possuindo uma seção uma seção enrolada com um eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico articulado, no qual um protetor de cabo é fornecido com cada extremidade da seção enrolada ao longo do eixo geométrico articulado de modo a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada e para ser chaveada com a mesma, e para ser chaveada com a conexão adjacente.

[009] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um método de direcionamento de um cabo entre um par de conexões que são conectadas de forma articulada em torno de um eixo geométrico de articulação lateral compreendendo o fornecimento de uma seção enrolada no cabo com o eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação das conexões, onde um protetor de cabo é fornecido em cada extremidade da seção enrolada ao longo do eixo geométrico de articulação de modo a conter a extremidade adjacente da seção enrolada e para ser chaveada com a mesma, e para ser chaveada com a conexão adjacente.

[0010] A formação das conexões e os protetores de cabo como peças separadas permite que as conexões sejam relativamente simples de se fabricar a montar. Além disso, permite que os protetores de cabo sejam formados a partir de um material de baixa fricção e/ou um material de baixa densidade, com relação ao material que forma as conexões. Em operação, quando as conexões articulam com relação uma à outra, o cabo flexionará e o movimento angular dessas partes para cada lado da seção enrolada será traduzido em um enrolar e desenrolar suaves da bobina enrolada, reduzindo, assim, a tensão no cabo. O chaveamento do protetor de cabo para ambas a conexão adjacente e a

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4/11 extremidade adjacente da seção enrolada garante que os protetores de cabo girem com relação um ao outro à medida que as conexões articulam uma com relação à outra. Isso minimiza o movimento relativo entre o protetor de cabo e a extremidade adjacente da seção enrolada à medida que enrola e desenrola, e, dessa forma, reduz a possibilidade de fricção causada pelo protetor de cabo friccionando contra o cabo. [0011] Cada protetor de cabo pode restringir a extremidade adjacente da seção enrolada engatando a mesma durante todo o tempo, ou pode apenas engatar a extremidade adjacente da seção enrolada sob determinadas condições de operação. Por exemplo, pode engatar a extremidade adjacente da seção enrolada apenas quando as conexões estão totalmente abertas e a seção enrolada está totalmente enrolada, ou apenas em uma condição operacional na qual a seção enrolada andou ao longo do eixo geométrico de articulação devido à vibração das conexões.

[0012] Cada protetor de cabo pode ser chaveado com a extremidade adjacente da seção enrolada por um canal tangencial com pelo menos uma base e um par de paredes laterais que recebe a extremidade adjacente da seção enrolada, e cada protetor de cabo pode ser chaveado com o link respectivo dentre os links por um indicador ou outra projeção se estendendo a partir de uma borda externa do protetor de cabo que engata o link respectivo. Em adição, cada protetor de cabo pode ser firmemente fixado à extremidade adjacente da seção enrolada por uma amarração de cabo.

[0013] Os protetores de cabo podem ser discos planos com faces internas que engatam apenas as extremidades axialmente externas da seção enrolada. No entanto, mais preferivelmente, cada protetor de cabo possui uma face interna que tem forma de disco para acomodar a extremidade adjacente da seção enrolada. Esse formato de disco permite que o protetor de cabo proteja os lados radialmente externos da

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5/11 extremidade adjacente da seção enrolada além de suas extremidades axiais.

[0014] Tipicamente, os protetores de cabo engatam um ao outro ou são separados por um espaço que é mais estreito do que a largura do cabo, restringindo, assim, completamente a seção enrolada do cabo entre os mesmos.

[0015] Preferivelmente, cada protetor de cabo é substancialmente formado a partir de um material com um coeficiente mais baixo de fricção do que o material formando as conexões.

[0016] A seção enrolada pode ser pré-formada e/ou pode ser suportada em seu estado enrolado em operação.

[0017] Um segundo cabo pode ser fornecido, se estendendo ao longo de ambas as conexões e sendo adaptado para acomodar o movimento articulado entre as conexões, o segundo cabo possuindo uma seção enrolada com um eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação. Um protetor de cabo pode ser fornecido em cada extremidade da seção enrolada do segundo cabo ao longo do eixo geométrico de articulação de modo a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada do segundo cabo e para ser chaveado com a mesma, e para ser chaveado com a conexão adjacente.

[0018] Um terceiro aspecto da invenção fornece um protetor de cabo compreendendo um elemento em forma de disco com uma abertura central, uma face interna do protetor de cabo tendo formato de disco para acomodar a extremidade adjacente de uma seção enrolada do cabo quando em uso; um braço se estendendo de forma tangencial a partir de uma borda externa do elemento em formato de disco, o braço compreendendo uma base e um par de paredes laterais que juntos definem um canal que é adaptado para receber e chavear com um comprimento do cabo se estendendo a partir da seção enrolada do cabo

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6/11 quando em uso; e um indicador se estendendo a partir de uma borda externa do elemento em formato de disco.

Breve Descrição dos Desenhos [0019] A invenção será descrita agora por meio de exemplo com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

A figura 1 ilustra uma conexão articulada entre duas conexões;

A figura 2 ilustra a elevação lateral das conexões da figura 1 incluindo um cabo de acordo com a invenção;

A figura 3 ilustra a seção enrolada do cabo da figura 2, juntamente com os protetores de cabo em cada lado;

A figura 4 é uma vista isométrica ilustrando uma modalidade alternativa da invenção;

A figura 5 ilustra um par de protetores de cabo;

A figura 6 é uma vista em corte através da junta entre as conexões ilustradas na figura 4, transversal ao eixo geométrico de articulação; e A figura 7 é uma vista em corte através da junta entre as conexões ilustradas na figura 4, paralela com o eixo geométrico de articulação. Descrição Detalhada das Modalidades [0020] As figuras 1 e 2 ilustram um par de conexões 1, 2 tal como deve ser fornecido entre a estrutura de asa e o flap de uma aeronave. As conexões são conectadas de forma articulada por um pino articulado 3 de modo a girar em torno de um eixo geométrico de articulação lateral

4. As extremidades externas das conexões 1 e 2 não são ilustradas, mas será apreciado que no exemplo acima, a extremidade externa de uma conexão é conectada à estrutura de asa e a extremidade externa da outra conexão é conectada ao flap. O movimento articulado das conexões 1, 2 com relação uma à outra é limitado na direção de encerramento por linguetas 5, 6 em cada, que cooperam quando a posição fechada máxima é alcançada. Um cabo elétrico 7 corre pelo comprimento das conexões 1,2 entre a estrutura de asa e o flap e pode

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7/11 servir sinais elétricos ou uma parte de formação de suprimento de energia de um sistema de aviso, por exemplo, um sistema monitorando falhas de borda dianteira.

[0021] Como ilustrado nas figuras 2 e 3, o cabo na região da articulação 3 é enrolado em uma bobina helicoidal 8 que é adaptada para circundar o pino articulado 3 de modo que o eixo geométrico de bobina seja coincidente com o eixo geométrico de articulação 4. A seção enrolada 8 do cabo é preferivelmente pré-formada no formato enrolado, e isso pode ser alcançado pelo fornecimento de uma camisa PTFE adicional 9 nessa seção do cabo.

[0022] Um protetor de cabo 10,11 é fornecido em cada extremidade da seção enrolada 8 do cabo, e assume a forma de um elemento em formato de disco com uma abertura central 12 para acomodar o pino 3. A face interna de cada protetor de cabo 10, 11 tem formato de disco para acomodar a extremidade adjacente da seção enrolada e possui um canal tangencial 12' para receber o comprimento do cabo se estendendo a partir da bobina, de modo que o protetor seja chaveado de forma angular com relação ao cabo. Um indicador 12 se estendendo a partir da borda externa do protetor de cabo engata a conexão ao longo da qual o cabo adjacente se estende e dessa forma chaveia o protetor de forma angular à conexão. Portanto, em operação, à medida que as conexões 1, 2 articulam com relação uma à outra, os comprimentos respectivos do cabo em cada extremidade da seção enrolada 8 e os protetores de cabo 10, 11 chaveados aos mesmos, giram com relação um ao outro. Como resultado disso, a seção enrolada é enrolada ligeiramente à medida que as conexões articulam juntas, ou é desenrolada ligeiramente, à medida que as conexões se articulam para longe uma da outra.

[0023] Será apreciado que as partes externas das conexões 1, 2 também podem incorporar conexões articuladas entre as mesmas e as

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8/11 estruturas às quais são conectadas, e o cabo pode incorporar seções enroladas adicionais como a seção 8 que são dispostas com o eixo geométrico de bobina coincidente com o eixo geométrico articulado da conexão de modo a acomodar o movimento de articulação sem tensionar indevidamente o cabo.

[0024] A modalidade da invenção ilustrada na figura 4 compreende um par de conexões 21, 22, tal como pode ser fornecido entre a estrutura de asa e o flap em uma aeronave. As conexões são conectadas de forma articulada por um pino articulado 23 de modo a girar em torno de um eixo geométrico de articulação lateral 24. A extremidade externa de uma conexão é conectada à estrutura de asa e a extremidade externa de outra conexão é conectada ao flap. Um par de cabos elétricos 25, 26 corre pelo comprimento das conexões 21, 22 entre a estrutura de asa e o flap e pode servir sinais elétricos ou uma parte de formação de suprimento de energia de um sistema de aviso, por exemplo, um sistema monitorando as falhas de borda dianteira.

[0025] Cada cabo na região do pino de articulação 23 é enrolado em uma bobina helicoidal que é adaptada para cercar o pino de articulação 23 de modo que o eixo geométrico de bobina seja coincidente com o eixo geométrico de articulação 24. Uma seção enrolada 27 é ilustrada para o cabo 25, mas a bobina do cabo 26 é escondida por um par de protetores de cabo 30, 31 que será descrito em maiores detalhes abaixo. A seção enrolada 27 do cabo é preferivelmente pré-formada no formato enrolado, e isso pode ser alcançado pelo fornecimento de uma camisa PTFE adicional nessa seção do cabo.

[0026] Um protetor de cabo é fornecido em cada extremidade da seção enrolada de cada cabo 25, 26. Os protetores de cabo 30, 31 alojam a seção enrolada do cabo 26, e protetores de cabo idênticos (ilustrados na figura 7, mas omitidos da figura 4) alojam a seção

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9/11 enrolada 27 do cabo 25. Em comum com os protetores de cabo 10, 11 na modalidade das figuras de 1 a 3, os protetores de cabo 30, 31 engatam e são chaveados com a extremidade adjacente da seção enrolada do cabo, e são chaveados com a conexão adjacente.

[0027] Os protetores de cabo 30, 31 são ilustrados em detalhes na figura 5. Cada um assume a forma de um elemento em forma de disco incluindo uma placa de extremidade 32 com uma abertura central 33 para acomodar o pino 23. A abertura 33 passa através de um cubo 43 se estendendo a partir da face interna da placa de extremidade 32 ilustrada nas figuras 6 e 7. Uma parede lateral anular 34 se estende internamente a partir da placa de extremidade e fornece ao protetor de cabo um formato de disco para acomodar a extremidade adjacente da seção enrolada. Um braço 35 se estende tangencialmente a partir da placa de extremidade 32 e porta um par de paredes laterais 36, 37. O braço 35 e as paredes laterais 36, 37 juntos definem a base e as paredes laterais de um canal que recebe o comprimento do cabo se estendendo a partir da bobina de forma que o protetor seja chaveado de forma angular com o cabo 26. Nota-se que o canal possui um comprimento superior à sua largura, de modo que o cabo 26 seja preso de forma segura ao braço 35. A extremidade distai do braço 35 possui um par de entalhes 38, 39 que recebe uma amarração de cabo (não ilustrada) para fixar de forma segura o cabo ao braço 35.

[0028] Um indicador 40 se estendendo a partir da borda externa do protetor de cabo engata a conexão ao longo da qual o cabo adjacente se estende e, dessa forma, chaveia o protetor de forma angular à conexão. Esse engate é ilustrado em maiores detalhes na figura 6 que é uma vista em corte na qual os cabos 25, 26 são omitidos. O braço 22 possui uma parte projetada 29 que é recebida no espaço entre a lingueta 40 e o braço 35, chaveando, assim, o braço 22 ao protetor de cabo 30. Portanto, em operação, à medida que as conexões 21, 22

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10/11 articulam com relação uma à outra, os comprimentos respectivos do cabo em qualquer extremidade da seção enrolada 28 e dos protetores de cabo 30, 31 chaveados ao mesmo, giram um com relação ao outro. Como resultado disso, a seção enrolada é enrolada ligeiramente à medida que as conexões articulam juntas, ou é desenrolada ligeiramente, à medida que as conexões são articuladas para longe uma da outra. A rotação do protetor de cabo minimiza o movimento relativo entre o protetor de cabo e a extremidade adjacente da seção enrolada à medida que enrola ou desenrola, e, dessa forma, reduz a possibilidade de fricção causada pela fricção entre o protetor de cabo e o cabo.

[0029] A figura 7 é uma vista em corte ilustrando a seção enrolada do cabo, pino de articulação 23, e protetores de cabo 30, 31. O cabo 26 é chaveado ao braço 35 pelo par de paredes laterais 36, 37, uma das quais é ilustrada na figura 7. O cabo 26 também é fixado de forma segura ao braço 35 por uma amarração de cabo indicada de forma esquemática por uma linha pontilhada 42.

[0030] Cada protetor de cabo é formado a partir de um material de suporte tal como polioximetileno (vendido sob a marca registrada Delrin (R)) ou náilon. Tais materiais possuem uma densidade mais baixa e um coeficiente de fricção mais baixo do que o material estrutural (tal como alumínio) formando as conexões.

[0031] Os protetores de cabo 30,31 engatam um ao outro, e são separados do outro par de protetores de cabo por um espaço pequeno 41. O material de baixa fricção permite que as bordas das paredes 34 dos protetores de cabo deslizem uma contra a outra, o cabo deslize contra a placa de extremidade 32 e o lado interno da parede 34, e o cubo 43 deslize contra o pino de articulação 23 com um coeficiente de fricção relativamente baixo.

[0032] Pequenos espaços são ilustrados na figura 7 entre as faces internas das placas de extremidade 32 dos protetores de cabo e as

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11/11 extremidades adjacentes da seção enrolada do cabo 26. No entanto, esses espaços são suficientemente pequenos de forma que o cabo possa ser engatado (e, dessa forma, restrito) pelas placas de extremidade 32 sob determinadas condições operacionais - por exemplo, quando as conexões são totalmente abertas e a seção enrolada é totalmente enrolada e/ou quando a seção enrolada se moveu ao longo do eixo geométrico de articulação devido à vibração das conexões.

[0033] Apesar de a invenção ter sido descrita acima com referência a uma ou mais modalidades preferidas, será apreciado que várias mudanças ou modificações podem ser realizadas sem se distanciar do escopo da invenção como definida nas reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Protetor de cabo (30, 31) compreendendo um elemento em formato de disco (32) com uma abertura central (33), caracterizado por uma face interna do protetor do cabo tendo formato de disco para acomodar a extremidade adjacente de uma seção enrolada (8) do cabo; um braço (35) se estendendo de forma tangencial a partir de uma borda externa do elemento em forma de disco, o braço (35) compreendendo uma base e um par de paredes laterais (36, 37) que juntos definem um canal para receber e chavear com um comprimento de cabo (26) se estendendo a partir da seção enrolada (8) do cabo; e um indicador (40) se estendendo a partir de uma borda externa do elemento em forma de disco para engatar o protetor de cabo com uma conexão mecânica.
2. Protetor de cabo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um cubo (43) se estendendo a partir da face interna do elemento em forma de disco.
3. Dispositivo compreendendo par de conexões mecânicas (21,22) conectadas de forma articulada para articular com relação uma à outra em torno de um eixo geométrico de articulação lateral (4), e um cabo (25, 26) que se estende ao longo de ambas as conexões e é adaptado para acomodar o movimento articulado entre as conexões, o cabo possuindo uma seção enrolada (8) com um eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação, em que um protetor de cabo (30, 31) é fornecido em cada extremidade da seção enrolada (8) ao longo do eixo geométrico de articulação de modo a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada e a fim de ser chaveado com a mesma, e para ser chaveado com a conexão adjacente, caracterizado pelo fato de que cada protetor de cabo é um protetor de cabo (30, 31) tal como definido na reivindicação 1 ou 2; de que cada extremidade adjacente da seção enrolada é acomodada na

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2/3 face interna tendo formato de disco de cada um dos respectivos protetores de cabo, de que cada protetor de cabo é chaveado com a extremidade adjacente da seção enrolada pelo canal que recebe a extremidade adjacente da seção enrolada; e de que cada protetor de cabo é chaveado com uma respectiva conexão adjacente pelo indicador (40) se estendendo a partir de uma borda externa do protetor de cabo que engata com a respectiva conexão adjacente.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada canal possui um comprimento superior à sua largura.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que os protetores de cabo engatam um ao outro ou são separados por um espaço que é mais estreito do que a largura do cabo.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os protetores de cabo engatam um ao outro.
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que cada protetor de cabo é substancialmente formado a partir de um material com um coeficiente de fricção mais baixo do que o material formando as conexões.
8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado por compreender adicionalmente um segundo cabo que se estende ao longo de ambas as conexões e é adaptado para acomodar o movimento articulado entre as conexões, o segundo cabo possuindo uma seção enrolada (8) com um eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação, onde um protetor de cabo é fornecido em cada extremidade da seção enrolada do segundo cabo ao longo do eixo geométrico de

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3/3 articulação de forma a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada do segundo cabo e para ser chaveado com a mesma, e para ser chaveado com a conexão adjacente.
9. Método de direcionamento de um cabo entre um par de conexões (21, 22) que são conectadas de forma articulada em torno de um eixo geométrico de articulação lateral (4), compreendendo o fornecimento de uma seção enrolada (8) no cabo com o eixo geométrico de enrolamento coincidente com o eixo geométrico de articulação das conexões, em que um protetor de cabo (30, 31) é fornecido em cada extremidade da seção enrolada (8) ao longo do eixo geométrico de articulação de modo a restringir a extremidade adjacente da seção enrolada e para ser chaveado com a mesma, e para ser chaveado com a conexão adjacente, caracterizado pelo fato de que cada protetor de cabo é um protetor de cabo (30, 31) tal como definido na reivindicação 1 ou 2; de que cada extremidade adjacente da seção enrolada é acomodada na face interna tendo formato de disco de cada um dos respectivos protetores de cabo, de que cada protetor de cabo é chaveado com a extremidade adjacente da seção enrolada pelo canal que recebe a extremidade adjacente da seção enrolada; e de que cada protetor de cabo é chaveado com uma respectiva conexão adjacente pelo indicador (40) se estendendo a partir de uma borda externa do protetor de cabo que engata com a respectiva conexão adjacente.