PT1664657E - Metal expandido - Google Patents

Description

PE1664657 1

DESCRIÇÃO "METAL EXPANDIDO" Âmbito do Invento 0 presente invento diz respeito a uma chapa de metal expandido tal como definida no preâmbulo da reivindicação 1 (ver por exemplo o documento GB 1442106), a um método próprio para a produção de uma chapa de metal expandido e à utilização de uma tal chapa de metal expandido como elemento de suporte para um feixe de tubos paralelos.

Antecedentes do Invento

Uma chapa de metal expandido é convencionalmente feita a partir de uma chapa de metal que é fendida de acordo com um padrão de linhas de traço interrompido, paralelas, em que os traços se acham dispostos em ziguezague e estirada (expandida) segundo uma direcção perpendicular à das linhas de traço interrompido, dando origem a uma estrutura de ripas cruzadas com interstícios. O seu fabrico é geralmente pouco dispendioso. Além disso, as chapas podem ser facilmente cortadas de maneira a ficarem com uma forma desejada para uma determinada aplicação, por exemplo com uma forma circular, podendo o corte ser feito, por exemplo, por meio de corte a laser. 2 ΡΕ1664657 A chapa de metal expandido forma uma grelha regular de aberturas, em que cada abertura é definida por dois pares de pernas substancialmente em forma de "V", em que as pernas de cada par se vão ligar uma à outra na direcção de estiramento e definem um ângulo de estiramento, e indo duas partes de ligação interligar os dois pares de pernas nas extremidades das formas de "V". As aberturas do metal expandido têm uma forma substancialmente rômbica ou tronco-rômbica. A forma substancialmente rômbica (a forma de paralelogramo de lados iguais) é obtida quando as fendas situadas ao longo de uma linha virtual de traço interrompido são mais longas do que as partes não fendidas (chamadas "partes de ligação") situadas entre as fendas. Após o estiramento da chapa de metal fendida, as partes de ligação vão formar pontos de canto, cada um deles ligando quatro das chamadas pernas de igual comprimento. Se as partes não fendidas situadas entre as fendas forem relativamente longas, então irá ser obtida uma forma substancialmente tronco-rômbica. 0 termo "tronco-rômbica" significa que dois vértices opostos de uma forma rômbica são cortados ao longo de um par de linhas paralelas.

Na maior parte das vezes, após o estiramento do metal expandido, as pernas não ficam perfeitamente direitas, mas sim ligeiramente em forma de "S", isto é, encurvadas nas zonas de ligação às partes de ligação, com uma parte central substancialmente linear situada entre elas. Chama-se a atenção para o facto de que a forma de "V" dos pares de pernas adjacentes (vizinhas) na direcção do esti- 3 PE1664657 ramento se acha um pouco distorcida. 0 ângulo de estiramento é adequadamente definido pelas partes centrais das pernas que desenham a forma de um "V" (distorcido). 0 metal expandido conhecido é estirado até um máximo de 90 graus, dando origem a aberturas de forma apro-ximadamente quadrada, como as que podem ser obtidas por exemplo pela firma Storst Streckmetall, Hanôver, Alemanha.

Além disso, quando o metal expandido é estirado, as pernas vão ser torcidas e vão ficar situadas fora do plano da chapa de metal, a menos que a chapa vá ser subsequentemente submetida a uma operação de planificação. A ligeira forma de "S" das pernas e a sua ligação às partes de ligação tem como consequência o facto de que as aberturas não têm mais do que dois eixos de simetria que podem ser um deles segundo a direcção de estiramento e o outro segundo uma direcção perpendicular à direcção de estiramento. Isto irá ser analisado de uma maneira mais pormenorizada com referência aos desenhos.

Para se poder ter em conta os desvios das aberturas em metal expandido em relação a uma forma rômbica ou tronco-rômbica perfeita, daqui em diante irá ser utilizado o termo "forma substancialmente rômbica ou tronco-rômbica". Por conseguinte, este termo abrange os modos perfeito e imperfeito ou distorcido dessas formas. O pedido de patente internacional 4 PE1664657

No. PCT/EP03/01074 em nome do requerente do presente pedido de patente, que ainda não foi publicado até à data do presente pedido de patente, diz respeito à utilização de metal expandido como elemento de suporte para um feixe de tubos, como por exemplo como de suporte num permutador de calor, em particular num permutador de calor formado por um invólucro e por tubos contidos no interior desse invólucro.

Normalmente, um permutador de calor formado por um invólucro e por tubos contidos no interior desse invólucro compreende um invólucro cilíndrico no interior do qual se acha disposto um feixe de tubos paralelos que se estendem na direcção longitudinal do invólucro. Este permutador de calor é um permutador de calor de tipo indirecto em que o calor é transferido entre um fluido que passa através dos tubos do feixe de tubos (o chamado "lado tubos") e um fluido que passa através do espaço existente no lado de fora dos tubos (o chamado "lado invólucro"). Por exemplo, na 6a edição de 1984 do documento "Perry's Chemical Engineers' Handbook", McGraw-Hill Inc., páginas 11-3 a 11-21, podem encontrar-se pormenores dos permutadores de calor formados por um invólucro e por tubos contidos no interior desse invólucro. As extremidades dos tubos do feixe de tubos acham-se fixadas a uma chapa de tubos. 0 permutador de calor pode incluir duas chapas de tubos, cada uma delas situada numa de cada uma das extremidades do invólucro cilíndrico, ou uma única chapa de tubos situada numa das extremidades do invólucro cilíndrico no caso do permutador de calor ser um permutador com tubos em forma de "U". 5 ΡΕ1664657

As porções intermédias dos tubos também precisam de ficar apoiadas, por exemplo para impedir que os tubos possam vir a sofrer danos devidos a vibrações provocadas pelo escoamento do fluido. Para suportar as porções intermédias dos tubos pode ser usado um suporte que inclua placas de suporte transversais que se acham afastadas entre si ao longo do comprimento dos tubos.

Um suporte convencional compreende anteparas segmentares, e no documento de Perry há vários tipos dessas anteparas. As anteparas não servem apenas para suportar os tubos, mas também exercem influência sobre o escoamento do fluido através do "lado invólucro". Por conseguinte, o desenho de uma antepara é um assunto bem determinado por considerações relacionadas com a transferência de calor.

Na descrição da patente US No. 4 143 709 é divulgado um suporte para um feixe de tubos paralelos, suporte esse que compreende uma pluralidade de placas de suporte transversais afastadas entre si ao longo da direcção do comprimento dos tubos a serem suportados. Cada uma das placas é integralmente formada a partir de uma única chapa na qual se acha praticada uma pluralidade de furos formando uma grelha regular, sendo cada um desses furos suficientemente grande para receber uma pluralidade de tubos. Os furos podem ser geralmente de forma rectangular, geralmente de forma quadrada, geralmente de forma triangular ou geralmente de forma rômbica (em forma de losango). 6 PE1664657

Pelo menos uma das placas de suporte do suporte conhecido é disposta de maneira desfasada ou decalada. Os tubos que se estendem através do mesmo furo numa placa de suporte estendem-se através de diferentes furos noutra placa de suporte, de maneira que as chapas adjacentes que cooperam umas com as outras suportam os tubos de lados opostos contra movimento lateral.

No entanto, o requerente do presente pedido de patente descobriu que os desvios em relação a uma forma rômbica ou tronco-rômbica perfeita vão fazer com que seja dificil utilizar metal expandido numa disposição em zigue-zague tal como na descrição da patente US No. 4 143 709, uma vez que pelo menos dois tipos diferentes de passagens são formados com uma secção transversal e uma forma ligeiramente diferentes, o que é indesejável para que seja possível obter um óptimo suporte para os tubos.

Um dos objectivos do invento consiste em proporcionar uma nova chapa de metal expandido, em particular metal expandido com propriedades óptimas para usar como um suporte para tubos.

Outro objectivo consiste em proporcionar um novo método de fabrico de metal expandido.

Sumário do Invento

De acordo com o presente invento, é proporcionada 7 PE1664657 uma chapa de metal expandido produzida fendendo uma chapa de metal e estirando essa chapa ao longo de uma direcção de estiramento, indo essa chapa de metal expandido determinar a formação de uma grelha de aberturas tendo um primeiro comprimento de repetição na direcção de estiramento e um segundo comprimento de repetição na direcção perpendicular à direcção de estiramento, em que o desvio entre o primeiro e o segundo comprimentos de repetição é igual ou inferior a 2%, de maneira que o primeiro e o segundo comprimentos de repetição são substancialmente iguais. 0 termo "comprimento de repetição" é utilizado para designar a distância (unidade de comprimento) ao longo da qual a grelha precisa de ser deslocada (ao longo de uma direcção escolhida), a fim de que as aberturas da grelha deslocada se vão sobrepor às aberturas da grelha não deslocada .

Os comprimentos de repetição iguais nas direcções perpendiculares permitem que duas chapas de metal expandido possam ser dispostas uma detrás da outra, e com as suas direcções de estiramento a 90 graus uma com respeito à outra, de maneira que as grelhas ainda emparelham uma com a outra e vão ser obtidas passagens paralelas que têm secções transversais uniformes para os tubos passarem através delas. O termo "substancialmente igual" é usado no sentido de que o desvio entre comprimentos de repetição é PE1664657 igual ou inferior a 2%, de preferência igual ou inferior a 0,5% (equivalente a 5 mm/m), ainda mais de preferência o desvio é igual ou inferior a 0,2% (equivalente a 2 mm/m). O ângulo de estiramento para uma tal chapa de metal expandido é adequadamente igual ou superior a 90 graus. O ângulo de estiramento necessário para proporcionar o mesmo comprimento de repetição em ambas as direcções depende inter alia da relação entre o comprimento das partes de ligação e o comprimento das pernas, em que relações mais elevadas requerem maiores ângulos de estiramento. Uma configuração adequada de aberturas é obtida quando o comprimento das partes de ligação é minimizado de maneira a que sejam obtidas aberturas aproximadamente quadradas. Outra configuração adequada é obtida com um ângulo de estiramento de aproximadamente 120 graus. Metal expandido tendo um ângulo de estiramento maior do que 90 graus também será referido na descrição e nas reivindicações como um metal expandido sobrestirado. O invento também diz respeito a uma chapa de metal expandido tendo um ângulo de estiramento superior a 90 graus.

Chama-se a atenção para o facto de que o metal expandido conhecido, com aberturas quadradas, não tem comprimentos de repetição iguais ao longo das direcções de estiramento e perpendicular devido ao facto das suas partes de ligação serem mais compridas do que a sua largura na direcção de estiramento. 9 ΡΕ1664657 0 invento ainda diz respeito à utilização de uma chapa de metal expandido de acordo com o invento para suportar um feixe de tubos paralelos.

Além disso, é proporcionado um método de fabrico de metal expandido formando uma grelha de aberturas e tendo um primeiro comprimento de repetição numa primeira direcção e um segundo comprimento de repetição numa segunda direcção perpendicular à primeira direcção, de maneira que os primeiro e segundo comprimentos de repetição têm uma predeterminada relação entre si, o referido método compreendendo as etapas que consistem em: proporcionar metal pré-expandido tendo uma direcção de estiramento que coincide com a primeira direcção, e formando uma grelha tendo uma relação entre o primeiro e o segundo comprimentos de repetição que é menor do que a predeterminada relação; aplicar força de expansão ao longo da primeira direcção numa pluralidade de pontos em várias posições com respeito à segunda direcção, até que seja obtida a predeterminada relação de comprimentos de repetição, em que a força de expansão é aplicada usando uma pluralidade de elementos transmissores de força que cooperam com a pluralidade de pontos, em que os elementos transmissores de força são dispostos de maneira a poderem mover-se uns em direcção aos outros na segunda direcção ao mesmo tempo que se aplica força de extensão, e em que a predeterminada relação é escolhida de 10 PE1664657 tal maneira que o primeiro e o segundo comprimentos de repetição são substancialmente iguais. O método de fabrico de acordo com o invento permite proporcionar metal expandido mesmo a grandes ângulos de estiramento tais como acima de 85 graus, em particular 90 graus, e de valores mais altos. A chapa de metal é expandida em duas etapas. A primeira etapa pode ser uma expansão convencional de uma chapa de metal, que pode por exemplo ser adquirida no mercado, dando origem a metal pré-expandido. O metal pré-expandido não tem a desejada relação de comprimentos de repetição. A fim de se expandir mais o metal de modo a que se consiga obter a relação desejada, é aplicada força de expansão numa pluralidade de pontos distribuídos numa direcção perpendicular à direcção de estiramento sobre a grelha do metal pré-expandido.

Quando a um metal fendido, ou produto intermédio, é aplicada uma força de expansão, a expansão longitudinal é acompanhada por uma contracção transversal. Este efeito é mais pronunciado a grandes ângulos de estiramento, e em particular a ângulos de estiramento superiores a cerca de 85 graus. De acordo com o invento, os elementos transmissores de força são dispostos de maneira a poderem mover-se uns em direcção aos outros na segunda direcção ao mesmo tempo que se aplica força de extensão. Deste modo, a força de expansão pode continuar a ser distribuída de uma maneira 11 PE1664657 uniforme ao metal expandido durante a realização da operação de expansão. Desta maneira impede-se que, por exemplo a expansão seja maior na periferia da chapa em comparação com a expansão na região central da chapa. Por conseguinte consegue-se que sejam minimizados os desvios em relação ao comprimento de repetição sobre a chapa e que seja obtida uma relativamente uniforme forma das aberturas, também e em particular para metal expandido sobrestirado.

Num modo de realização vantajoso, os elementos transmissores de força têm a forma de braços substancialmente paralelos dotados de ganchos próprios para se prenderem ao metal expandido.

Noutro modo de realização vantajoso, é usado um utensílio que compreende dois conjuntos de elementos paralelos ligados uns aos outros por meio de juntas, de maneira a formar uma grelha articulável que pode assumir configurações com diferentes ângulos de utensílio entre os conjuntos de elementos paralelos, em que os elementos transmissores de força são dispostos na grelha e se estendem para fora do plano da grelha. A expressão "elemento transmissor de força" é usada para designar um pino, uma espiga, uma cunha ou quaisquer outros meios de forma adequada próprios para transmitir força ao metal expandido. 12 PE1664657

Breve Descrição dos Desenhos 0 invento irá agora ser descrito de uma maneira mais pormenorizada, a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que a Figura 1 mostra de uma maneira esquemática parte de um corte longitudinal feito através de um permutador de calor incluindo um feixe tubular suportado pelo suporte do presente invento; a Figura 2 mostra de uma maneira esquemática um modo de realização de placas de suporte de acordo com o invento, numa vista a escala aumentada segundo a linha II-II da Figura 1; a Figura 3 mostra de uma maneira esquemática uma chapa de metal expandido sobrestirado, própria para ser usada num suporte de tubos de com a Figura 2; a Figura 4 mostra de uma maneira esquemática passagens de suporte que são formadas quando duas chapas de metal expandido da Figura 3 são deslocadas lateralmente uma em relação à outra; a Figura 5 mostra de uma maneira esquemática passagens de suporte que são formadas quando duas chapas de metal expandido da Figura 3 são rodadas uma em relação à outra de acordo com o invento; a Figura 6 mostra de uma maneira esquemática outro modo de realização de uma chapa de metal expandido sobrestirado própria para ser usada num suporte de tubos de acordo com o invento; 13 ΡΕ1664657 a Figura 7 mostra de uma maneira esquemática passagens de suporte que são formadas quando duas chapas de metal expandido tais como a que se acha representada na Figura 6 são deslocadas lateralmente uma em relação à outra como no caso da técnica anterior; a Figura 8 mostra de uma maneira esquemática passagens de suporte que são formadas quando duas chapas de metal expandido tais como a que se acha representada na Figura 6 são rodadas uma em relação à outra de acordo com o invento; as Figuras 9 e 10 mostram de uma maneira esquemática as situações inicial e final de um primeiro modo de realização de um método de acordo com o invento próprio para expandir metal pré-expandido até que este vá ficar com as suas dimensões finais; a Figura 11 mostra de uma maneira esquemática um modo de realização de um utensílio próprio para expandir mais metal pré-expandido; as Figuras 12 e 13 mostram de uma maneira esquemática as situações inicial e final de um segundo modo de realização de um método de acordo com o invento próprio para expandir metal pré-expandido até que este vá ficar com as suas dimensões finais.

Nas figuras são utilizados números de referência idênticos para designar peças iguais ou semelhantes. 14 PE1664657

Descrição Pormenorizada do Invento

Agora irá ser feita referência à Figura 1 que mostra parte de um corte longitudinal feito através de um permutador de calor 1 que tem a forma de um reservatório cilíndrico tendo um invólucro cilíndrico 5. No interior do permutador de calor acha-se representado um feixe de tubos formado por uma pluralidade de tubos paralelos, da qual se acham representados os tubos 11, 15 e 19. A direcção de comprimento dos tubos é paralela ao eixo do invólucro cilíndrico 5. 0 suporte para o feixe de tubos é formado por placas de suporte transversais 21, 22, 23, 24 e 25, afastadas axialmente umas em relação às outras, que suportam as partes intermédias dos tubos no interior do invólucro cilíndrico 5 (não representado). Chama-se a atenção para o facto de que na Figura 1 não se acham representadas as partes terminais dos tubos com a chapa de tubos.

Agora irá ser feita referência à Figura 2 que mostra de uma maneira esquemática uma adequada geometria da disposição das aberturas nas placas de suporte, sob a forma de uma vista da parte central das placas de suporte 21 e 22 ao longo do eixo longitudinal do invólucro cilíndrico 5 na Figura 1. Por razões de clareza, a Figura 2 é desenhada a uma escala maior do que a da Figura 1, por conseguinte a parte anular das placas de suporte 21 e 22 não é visível. É evidente que a grelha regular que se acha representada na Figura 2 se estende sobre pelo menos a secção transversal do permutador de calor que é ocupada por tubos paralelos, e 15 PE1664657 que as partes anulares das placas de suporte se acham fixadas ao invólucro por meio de qualquer maneira adequada. Por razões de clareza, as outras placas de suporte da Fiqura 1 não se acham representadas na Fiqura 2.

Em primeiro lugar irá proceder-se à análise das caracteristicas da placa de suporte 21. A placa de suporte 21 acha-se dotada de uma pluralidade de aberturas cada uma das quais se acha designada por um número de referência, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37. Cada uma das aberturas tem uma forma substancialmente tronco-rômbica, que irá ser explicada com referência à abertura 31. A abertura 31 é definida por dois pares de lados (pernas) mais longos, o par 41, 42 e o par 43, 44. Cada um dos dois pares forma um "V" e define o mesmo ângulo α que neste exemplo tem um valor tão próximo quanto aquilo que seja praticamente possível de 120 graus. As pontas terminais dos pares de lados em forma de "V" são simetricamente ligadas por um par de lados paralelos (partes de ligação) 45, 46, mais curtos, de igual comprimento. A dimensão relativa das pernas e das partes de ligação, tal como representadas, define uma abertura de forma tronco-rômbica. Se as partes de ligação 45, 46 forem muito mais curtas do que as pernas 41, 42, 43, 44, digamos apenas um quinto ou menos do comprimento das pernas, então irá ser obtida uma forma substancialmente rômbica da abertura. A abertura 31 tem dois eixos de simetria, 48, 49. A abertura é alongada ao longo do eixo 48, e o eixo 48 é um 16 ΡΕ1664657 eixo de simetria característico da abertura 31. Como irá aqui ser mais adiante descrito de uma maneira mais pormenorizada, o eixo 48 coincide com a direcção de estiramento quando a placa de suporte 21 é feita a partir de uma chapa de metal expandido.

As aberturas da placa de suporte 21, pelo menos na parte central, formam uma grelha regular, tal como representado. Todas as aberturas são de dimensões e forma iguais, e são alongadas ao longo do ou paralelamente ao respectivo eixo de simetria característico, ao longo do ou paralelamente ao eixo 48. A direcção característica da placa de suporte 21 é indicada pelo número de referência 50. A grelha regular da placa de suporte 21 tem comprimentos de repetição iguais ao longo da direcção característica 50 e segundo uma direcção perpendicular à direcção característica, isto é, a distância entre os pontos 51 e 52 e entre os pontos 53 e 54 é a mesma que a distância entre os pontos 51 e 53 e entre os pontos 52 e 54. Os pontos 51, 52, 53, 54 são pontos centrais de partes de ligação vizinhas, em que os pontos 51 e 53 se acham na mesma linha de centros 56 de partes de ligação, e em que os pontos 51 e 52 são pontos centrais de partes de ligação pertencentes à mesma abertura.

Cada uma das aberturas da placa de suporte 21 é suficientemente grande para acomodar quatro tubos. Os tubos 11, 15, 19 acham-se indicados na Figura 2 na qual se acha 17 PE1664657 representada uma série de outros tubos que não se acham indicados por números de referência apenas por razões de clareza. A placa de suporte 22 é geralmente semelhante à placa de suporte 21, em particular a forma, as dimensões e a disposição das aberturas na porção central representada na Figura 2 são as mesmas.

Apenas as aberturas 61, 62, 63, 64 da placa de suporte 22 se acham indicadas com números de referência. Os dois eixos de simetria da abertura 62 são indicados pelos números de referência 68, 69. A abertura 62 é alongada ao longo do eixo 69, por conseguinte o eixo 69 é o eixo de simetria característico da abertura 62 e ao mesmo tempo representa a direcção caracteristica da placa de suporte 22. A placa de suporte 22 foi rodada 90 graus com respeito à placa de suporte 21 no plano do papel, isto é, em torno da direcção do comprimento dos tubos que se desenvolvem segundo uma direcção perpendicular ao plano do papel. Deste modo, as direcções caracteristicas das duas placas, 50 e 69, são perpendiculares. Do mesmo modo, os eixos de simetria característicos das aberturas da placa de suporte 21 (todas paralelas ao eixo 48) são perpendiculares aos eixos de simetria característicos das aberturas da placa de suporte 22 (todas paralelas ao eixo 69). As placas de suporte 21 e 22 são dispostas de maneira que os pontos cen- 18 PE1664657 trais das partes de ligação de uma das placas se projectam sobre os pontos centrais das aberturas da outra placa.

As aberturas cooperantes das placas de suporte 21, 22 determinam a formação de passagens de suporte para um feixe de tubos paralelos. Uma dessas passagens de suporte é indicada pela zona sombreada com o número de referência 70; todas as outras zonas da figura que têm a mesma dimensão que a zona sombreada são também passagens de suporte. As passagens de suporte que se estendem através da mesma abertura numa das de suporte estendem-se através de diferentes aberturas noutra das placas de suporte. Por exemplo, as quatro passagens de suporte 71, 72, 73, 74 que se estendem através da abertura 62 da placa de suporte 22, estendem-se através das aberturas 31, 32, 33, 37, respecti-vamente, da placa de suporte 21. Os tubos não se acham representados nestas e nalgumas outras passagens de suporte apenas por razões de clareza. É evidente que em cada uma das passagens de suporte pode ser disposto um tubo.

Os tubos que se estendem através das passagens de suporte podem ficar apoiados em cinco lados diferentes. Num exemplo particular da disposição da Figura 2, os tubos têm um diâmetro de 19 mm e a distância mais curta entre tubos adjacentes é 6 mm, e a largura das ripas cruzadas (pernas e partes de ligação) no plano transversal também é 6 mm. No entanto, numa única placa de suporte, cada tubo irá ficar apenas apoiado num máximo de dois ou três lados. Por conseguinte, o fluido presente no "lado invólucro" pode escoar- 19 PE1664657 se facilmente na direcção longitudinal. Se os tubos forem mais pequenos daquilo que é permitido pela secção transversal das passagens de suporte, o suporte irá ser apenas proporcionado pelos lados de baixo das aberturas.

De maneira adequada, as placas de suporte 23 e 25 da Figura 1 são dispostas como a placa 21 da Figura 2, e a placa de suporte 24 como a placa 22. Evidentemente, devido à orientação mutuamente perpendicular das direcções carac-terísticas (direcções de alongamento) das placas de suporte, os eixos de simetria das aberturas que formam uma passagem de suporte estendem-se em direcções diferentes. Por exemplo, o eixo 48 da abertura 31 estende-se, no plano da placa, numa direcção perpendicular com respeito ao eixo 69 da abertura 62, pertencendo essas duas aberturas à passagem de suporte 71.

As passagens de suporte proporcionadas pelo modo de realização representado na Figura 2 não estão num passo triangular equilátero nem quadrado. No entanto, a disposição é muito semelhante a um passo triangular e tem uma semelhante alta densidade de acumulação. Os eixos de todos os três tubos vizinhos mais próximos acham-se situados nos vértices de um triângulo equilátero.

Uma outra vantagem da disposição da Figura 2 é a que consiste no facto de que uma perna ou um elemento de ligação situada(o) entre dois tubos vizinhos se desenvolve segundo uma direcção perpendicular a uma linha virtual que 20 PE1664657 liga os eixos dos tubos no plano transversal. Isto significa que a largura das pernas e das partes de ligação no plano transversal pode ser igual à distância mais curta entre tubos vizinhos. Por outro lado, a obstrução do escoamento de fluido no "lado invólucro" não constitui qualquer problema, uma vez que um tubo vai ficar apoiado apenas em dois ou três lados de uma passagem de suporte de forma substancialmente pentagonal. Deste modo, para uma alta densidade de acumulação de tubos (comparável à dos tubos dispostos num passo triangular), são proporcionados uma estabilidade e uma resistência mecânica máximas e um óptimo escoamento de fluido no "lado invólucro". Isto constitui uma vantagem em comparação com a técnica anterior; para efeitos de comparação chama-se a atenção para o facto de que em ambos os modos de realização de suportes para tubos num passo triangular do documento US 4 143 709, Figuras 3 e 4, a largura das ripas cruzadas de suporte deve ser escolhida de maneira a que seja menor do que a mais curta distância entre tubos vizinhos .

Uma caracteristica particular da geometria da disposição das placas de suporte analisadas com referência à Figura 2 é a que consiste no facto de que cada uma das placas de suporte forma uma grelha com comprimentos de repetição iguais ao longo da direcção caracteristica 50 e da direcção perpendicular à direcção caracteristica. No metal expandido convencional, o comprimento de repetição na direcção de estiramento é sempre menor do que o comprimento de repetição na direcção perpendicular. O presente invento 21 ΡΕ1664657 proporciona metal expandido que pode ser usado como placas de suporte 21, 22,..., 25 numa disposição da Figura 2, ou de uma maneira mais geral numa disposição em que as placas se acham rodadas 90 graus umas com respeito às outras. A geometria das aberturas em metal expandido afasta-se da forma tronco-rômbica ideal das aberturas representadas na Figura 2. isto irá ser agora analisado. Na Figura 3 acha-se representado um exemplo de metal expandido de acordo com o invento indicando a forma real das aberturas substancialmente tronco-rômbicas da Figura 2. Os números de referência usados na Figura 3 que correspondem aos que são usados na Figura 2 são iguais aos desta última figura mas aos quais foi adicionada uma plica. A direcção de estiramento é a direcção caracte-rística 50. O ângulo de estiramento corresponde ao ângulo α da Figura 2, isto é, o metal expandido é sobrestirado (ângulo de estiramento de 120 graus). A chapa de metal expandido 20 da Figura 3 foi fabricada por meio de um processo que consiste em cortar uma chapa de metal ao longo de linhas virtuais, de traço interrompido, paralelas, em que os traços se acham dispostos em ziguezague. A seguir ao corte, a chapa foi expandida ao longo da direcção da linha 50' (direcção característi-ca) . Antes da expansão, as fendas resultantes do corte ao longo dessas linhas virtuais correspondem a pares de pontos de canto visíveis na Figura 6, por exemplo os pares 81 e 22 PE1664657 82; 83 e 84; 85 e 86; 87 e 88; 89 e 90; 91 e 92; e 93 e 94. O comprimento das partes de ligação (as partes não fendidas ao longo de uma linha virtual de traço interrompido) é relativamente longo, isto é, mais comprido do que cerca de um quinto do comprimento das pernas (ripas cruzadas situadas entre as partes de ligação). Por exemplo, a distância entre os pontos 82 e 83 ou entre os pontos 86 e 87 (comprimento das partes de ligação) é comparada com a distância entre os pontos 81 e 86 ou entre os pontos 88 e 93 (comprimento das pernas). A forma tronco-rômbica das aberturas da chapa de metal expandido pode ser mais bem apreciada quando forem considerados os pontos de canto 81, 82,..., 94.

As pernas do metal expandido real, por exemplo as pernas 41', 42', 43' e 44' pertencentes à abertura 31', são ligeiramente em forma de "S". Ao mesmo tempo, as pernas e as partes de ligação são torcidas em relação ao seu comprimento, o que faz diminuir a sua secção transversal e reduzir a resistência ao escoamento de fluido no "lado invólucro". Por exemplo, tubos de 19 mm de diâmetro e um mais curto espaçamento de 6 mm entre os tubos na disposição representada na Figura 2 podem ser suportados por placas de metal expandido fabricadas a partir de chapa de aço com uma espessura de 2 mm, em que, antes da expansão, as fendas se acham dispostas de acordo com um padrão de linhas de traço interrompido paralelas em que os traços se acham dispostos em ziguezague e as linhas se acham afastadas entre si uma distância de 8 mm. Devido à torção das pernas e das partes de ligação que ocorre durante o estiramento, a largura 23 PE1664657 efectiva das pernas e das partes de ligação no plano transversal tem um valor máximo de 6 mm nos pontos onde os tubos vão ficar apoiados. Além disso, devido à inclinação das pernas e das partes de ligação, a resistência imposta ao escoamento de fluido no "lado invólucro" é menor do que a que é imposta por uma ripa cruzada não inclinada.

Chama-se a atenção para o facto de que na zona dos dois pontos de canto que pertencem a cada uma das aberturas, a respectiva abertura apresenta entalhes aguçados, por exemplo nos pontos de canto 85 e 86 da abertura 31'. A restante parte da abertura é suavemente arredondada. Por conseguinte, a forma global das aberturas formadas em metal expandido assemelha-se em certa medida à forma de dois sinos com as bocas encostadas uma à outra. 0 ângulo de estiramento a, definido pelas partes centrais de um par de pernas substancialmente em forma de "V" unidas na direcção de estiramento, é representado para a abertura 34', e neste exemplo o valor desse ângulo está tão próximo quanto aquilo que é praticamente possível do valor de 120 graus. Apesar de todos os desvios das aberturas da Figura 2 em relação à forma idealizada, a chapa de metal expandido 20 tem comprimentos de repetição iguais ao longo da direcção de estiramento 50 e da direcção perpendicular à direcção de estiramento, isto é, a distância entre os pontos 51' e 52' e entre os pontos 53' e 54' é a mesma que a distância entre os pontos 51' e 53' e entre os pontos 52' e 54'. 24 ΡΕ1664657 A Figura 4 mostra as passagens de suporte que seriam obtidas quando duas chapas de metal expandido como a da Figura 2 fossem deslocadas lateralmente de uma maneira semelhante à das placas de suporte do documento US 4 143 709. A Figura 2 mostra a placa de suporte 21' da Figura 2 e uma placa de suporte 22' idêntica colocada por detrás daquela. A placa 22' é deslocada lateralmente com respeito à placa 21' uma distância igual a metade de um comprimento de repetição segundo uma direcção perpendicular à direcção de estiramento 50' (ou ao longo da direcção de estiramento), de maneira que a projecção dos pontos centrais das partes de ligação da placa 22', por exemplo os pontos 55', 56', 57', vai ficar situada no centro das aberturas da placa 21'. A direcção 50' também é a direcção de estiramento da placa 22'. A figura mostra que o deslocamento lateral vai fazer com que se vão formar dois tipos de passagens de suporte. O tipo 70a, do qual se acham indicados alguns exemplos, tem dois pontos de canto em forma de entalhe aguçado na sua secção transversal, e o outro tipo 70b não tem nenhum ponto de canto em forma de entalhe aguçado na sua secção transversal (por razões de clareza da figura, nem todas as passagens de suporte de um e de outro tipo foram indicadas com um número de referência). A diferença das secções transversais parece ser bastante grande devido ao facto da largura das pernas com respeito à dimensão das aberturas ter sido ligeiramente exagerada por razões de clareza. Se um feixe de tubos paralelos idênticos tiver que ser suportado por um sistema como o que se acha representado na Figura 4, o diâmetro máximo dos tubos é 25 ΡΕ1664657 determinado pelas passagens do tipo 70a, e os tubos não ficar completamente apoiados nas passagens 70b de maiores dimensões. A Figura 5 mostra de uma maneira esquemática a secção transversal de passagens de suporte que são obtidas com metal expandido com iguais comprimentos de repetição em ambas as dimensões de acordo com o invento. A disposição representada na Figura 5 assemelha-se à disposição de placas de suporte analisada com referência à Figura 2, em que as placas 21' e 22' são feitas a partir de chapas de metal expandido tais como a que se acha representada na Figura 3. A placa 22' que se acha situada por detrás da placa 21' foi rodada 90 graus no plano do papel e disposta de maneira que a projecção dos pontos centrais das partes de ligação da placa 22', por exemplo os pontos 55", 56", 57", vai ficar situada no centro das aberturas da placa 21'. Nesta disposição de acordo com o invento apenas é formado um tipo de passagens de suporte 70' (por razões de clareza da figura, nem todas as passagens de suporte foram indicadas com um número de referência). A secção transversal de cada uma das passagens de suporte, por exemplo a secção transversal da passagem 71', é delimitada por cinco lados, um dos quais é formado por uma parte de ligação, por exemplo da abertura 62', duas das quais são formadas por pernas que se estendem a partir das extremidades desta parte de ligação, e sendo os outros dois lados formados por um par de pernas em forma de "V" pertencentes à outra placa de suporte, por exemplo as pernas 43' e 44'. A secção transversal de cada uma das 26 PE1664657 passagens de suporte tem um ponto de canto em forma de entalhe, por exemplo o ponto 86. Por conseguinte, o invento permite a disposição de passagens de suporte relativamente uniformes com placas de suporte feitas a partir de metal expandido, apesar dos desvios em relação à forma tronco-rômbica idealizada.

Agora irá ser feita referência à Figura 6 que mostra de uma maneira esquemática outro modo de realização de uma chapa de metal expandido 120 de acordo com o presente invento. A parte da chapa de metal expandido que é mostrada na figura é a porção central de uma placa de suporte 121 para um feixe de tubos paralelos de acordo com o invento, tal como a placa de suporte 21 da Figura 1. A chapa de metal expandido 120 foi fabricada por meio de um processo que consiste em cortar uma chapa de metal ao longo de linhas virtuais, de traço interrompido, paralelas, em que os traços se acham dispostos em zigueza-gue. A seguir ao corte, a chapa foi expandida ao longo da direcção da linha 150. Antes da expansão, as fendas resultantes do corte correspondem a pares de pontos de canto visíveis na Figura 6, por exemplo os pares 131 e 132; 133 e 134; 135 e 136; 137 e 138; 139 e 140; 141 e 142; e 143 e 144; 145 e 146; e 147 e 148. O comprimento das partes de ligação (as partes não fendidas ao longo de uma linha virtual de traço interrompido) é muito mais curto, isto é, menor do que cerca de um quinto do comprimento das pernas (equivalente ao comprimento dos cortes antes da expansão). 27 ΡΕ1664657

Por exemplo, a distância entre os pontos 138 e 139 ou entre os pontos 142 e 143 (comprimento das partes de ligação) é comparada com a distância entre os pontos 134 e 137 ou entre os pontos 138 e 144 (comprimento aproximado das pernas). A largura das pernas em relação à dimensão das aberturas foi ligeiramente exagerada por razões de clareza. A chapa de metal expandido 120 forma uma grelha regular de aberturas de entre as quais se acham indicadas as aberturas 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169. Cada uma das aberturas é definida por dois pares de pernas que são vizinhas na direcção de estiramento e por duas partes de ligação que interligam os dois pares de pernas na zona dos vértices das formas de "V". Por exemplo, a abertura 164 é definida pelo par de pernas 171 e 172, pelo par de pernas 173 e 174 e pelas partes de ligação situadas entre os pontos 134 e 135 e entre os pontos 142 e 143. Cada par de pernas forma geralmente a forma de um "V" definindo o mesmo ângulo de estiramento.

No modo de realização da Figura 6, o comprimento das partes de ligação ao longo da direcção 180 é um pouco maior do que a sua largura na direcção de estiramento 150. Por conseguinte, o ângulo de estiramento é um pouco superior a 90 graus, isto é, de maneira a que a grelha definida pelos pontos centrais das partes de ligação seja uma grelha quadrática regular. Por conseguinte, a chapa 120 é uma chapa de metal expandido sobrestirado de acordo com o invento. Os pontos centrais das partes de ligação são pontos situa- 28 PE1664657 dos simetricamente entre pontos de canto definindo uma parte de ligação (por exemplo entre os pontos 134 e 135 ou entre os pontos 142 e 143), e na figura apenas foram indicados os pontos centrais 181, 182, 183, 184 por razões de clareza. Os pontos de canto representam os pontos terminais das fendas antes de se proceder ao estiramento do metal expandido. Os comprimentos de repetição da grelha regular definida pela chapa de metal expandido 120, na direcção de estiramento e na direcção perpendicular à direcção de estiramento, são ambos iguais à distância mais curta entre dois pontos centrais de partes de ligação multiplicada pela raiz quadrada de 2.

As pernas do metal expandido real, por exemplo as pernas 171, 172, 173 e 174, são ligeiramente em forma de "S". Ao mesmo tempo, as pernas são torcidas em torno do seu eixo longitudinal, o que faz diminuir a sua secção transversal e reduzir a resistência ao escoamento de fluido no "lado invólucro". Nos dois pontos de canto que pertencem a cada uma das aberturas, a respectiva abertura apresenta entalhes aguçados, por exemplo nos pontos de canto 137 e 138 da abertura 164. A restante parte da abertura é arredondada de uma maneira relativamente suave.

Cada abertura tem dois eixos de simetria. Por exemplo, a abertura 169 tem dois eixos de simetria, ao longo da direcção de estiramento 150 e ao longo de uma linha 180 perpendicular à direcção de estiramento, através dos pontos de canto 147 e 148. Devido aos desvios em relação à 29 PE1664657 forma quadrática das aberturas formadas no metal expandido (pernas ligeiramente em forma de "S"), os dois eixos de simetria 150 e 180 são significativamente diferentes um do outro. Por conseguinte, o eixo de simetria 150 ao longo da direcção de estiramento é único e é escolhido como sendo o eixo de simetria caracteristico. A linha 150 é ao mesmo tempo a direcção caracteristica da placa de suporte 121. Também se chama a atenção para o facto de que não existe simetria de rotação respeitante a rotação de 90 graus e de que não existem eixos de simetria a 45 graus em relação à direcção de estiramento 150. Esta é uma diferença em relação a uma forma quadrática perfeita e também em relação à forma das aberturas geralmente quadráticas conhecidas através do documento US 4 143 709 que têm mais do que dois eixos de simetria. A Figura 7 mostra as passagens de suporte que seriam obtidas quando duas chapas de metal expandido como as que se acham representadas na Figura 6 fossem deslocadas lateralmente de uma maneira semelhante à do documento US 4 143 709. A Figura 7 mostra a placa de suporte 121 da Figura 6 e uma idêntica placa de suporte 121 colocada por detrás daquela, de maneira análoga à da vista da Figura 2 com respeito à Figura 1. A placa 122 é deslocada lateralmente com respeito à placa 121 uma distância igual a meio comprimento de repetição ao longo da linha 180, de maneira que a projecção dos pontos centrais das partes de ligação da placa 122 vai 30 ΡΕ1664657 ficar situada no centro das aberturas da placa 121. A figura mostra que, também neste exemplo, o deslocamento lateral vai fazer com que se vão formar dois tipos de passagens de suporte. O tipo 190a, com dois pontos de canto em forma de entalhe aguçado na sua secção transversal, e o outro tipo 190b sem nenhum ponto de canto em forma de entalhe aguçado na sua secção transversal. Por razões de clareza da figura, nem todas as passagens de suporte foram indicadas com um número de referência. A Figura 8 mostra de uma maneira esquemática a secção transversal das passagens de suporte que são obtidas quando duas placas de suporte de metal expandido da Figura 6 são rodadas uma em relação à outra. A Figura 8 assemelha-se à disposição de placas de suporte analisada com referência às Figuras 2 e 5, mas em que as placas 121 e 122' são feitas a partir de chapas de metal expandido idênticas tais como a que se acha representada na Figura 6. A placa 122' situada por detrás da placa 121 é disposta de acordo com o invento de maneira a que as direcções caracte-rísticas (paralelas às direcções de estiramento 150' da placa 122' e 150 da placa 121) são rodadas 90 graus uma em relação à outra no plano do papel. As placas são dispostas de maneira a que as projecções dos pontos centrais das partes de ligação da placa 122' vão ficar situadas no centro das aberturas da placa 121. Nesta disposição de metal expandido de acordo com o invento as grelhas combinam-se uma com a outra e é formado apenas um tipo de passagens de suporte 190 (por razões de clareza da figura, nem todas as 31 PE1664657 passagens de suporte foram indicadas com um número de referência) . A secção transversal de cada uma das passagens de suporte, por exemplo a secção transversal da passagem 191, é delimitada por quatro lados, dois dos quais são formados por um par de pernas em forma de "V", por exemplo as pernas 171, 172 que se estendem a partir de um ponto de canto de uma parte de ligação, por exemplo a parte de ligação 137, e sendo os outros dois lados formados por duas pernas suavemente ligadas entre si por meio de uma parte de ligação, por exemplo a parte de ligação 195 pertencente à outra placa de suporte 122'. A secção transversal de cada uma das passagens de suporte tem um ponto de canto em forma de entalhe (por exemplo o ponto 137). Também neste modo de realização o invento proporciona passagens de suporte relativamente uniformes com placas de suporte feitas a partir de metal expandido, apesar dos desvios em relação à forma tronco-rômbica idealizada. 0 ângulo de estiramento que é requerido para que seja possível proporcionar comprimentos de repetição iguais na direcção de estiramento e na direcção perpendicular à direcção de estiramento depende das dimensões relativas das partes de ligação e das pernas. Geralmente, quanto mais compridas forem as partes de ligação em relação às pernas, isto é, quanto mais compridas forem as partes não fendidas em relação às fendas ao longo de uma linha virtual de traço interrompido durante o fabrico, maior deverá ser o ângulo 32 ΡΕ1664657 de estiramento.

As passagens de suporte formadas pelas passagens de suporte de uma disposição semelhante ao que se acha representado nas Figuras 5 ou 8 são adequadamente de uma dimensão capaz de fazer com que os tubos normalizados utilizados em permutadores de calor vão ficar bem apoiados. Diâmetros normalizados são por exemplo os de 19,05 mm (¾ de polegada), 20 mm, 25 mm, 25,4 mm (1 polegada). As mais curtas distâncias normalizadas entre as superfícies dos tubos são de 6 mm ou de 6,35 mm (V4 de polegada) .

Num permutador de calor típico com cerca de 6 m de comprimento e 1 a 3 m de diâmetro são dispostos tubos numa quantidade que pode variar entre muitas centenas de tubos e uns poucos de milhares de tubos. Os entendidos na matéria sabem como determinar o afastamento e as dimensões das anteparas de suporte. Os valores típicos do afastamento acham-se compreendidos entre 10 e 70 cm na direcção do comprimento dos tubos. A espessura das placas é determinada principalmente por exigências de natureza mecânica, e pode tipicamente achar-se dentro da gama de valores compreendidos entre 1,6 mm e 5 mm.

Apesar de não ser requerido nem necessariamente desejável, o metal expandido pode ser do tipo plano.

Uma particular aplicação do presente invento é nos reactores químicos compreendendo um feixe de tubos no 33 ΡΕ1664657 interior de um invólucro, por exemplo um invólucro como o que é usado na produção de óxido de etileno. Neste caso é muitas vezes requerida uma estrutura de suporte de tubos muito aberta. 0 metal expandido sobrestirado de acordo com o invento pode ser fabricado de qualquer maneira adequada. Isso pode ser feito numa única etapa utilizando basicamente uma tecnologia convencional para a produção de metal expandido, mas expandido o metal a um maior ângulo de estiramento. Também é possível produzir, numa primeira etapa, metal expandido convencional sob a forma de um produto intermédio, e depois sobrestirar o produto intermédio numa segunda etapa para obter o metal expandido sobrestirado. Obviamente que a segunda etapa também pode ser aplicada a metal expandido convencional obtido a partir de uma origem diferente, por exemplo adquirido no mercado.

Quando ao metal fendido, ou produto intermédio, é aplicada uma força de expansão, a expansão longitudinal é acompanhada por uma contracção transversal. Este é mais pronunciado a grandes ângulos de estiramento, e em particular a ângulos de estiramento superiores a cerca de 85 graus.

Com referência às Figuras 9 e 10 irá agora ser analisado um primeiro modo de realização de um método de acordo com o invento próprio para a produção de metal expandido. A Figura 9 mostra (parte) de uma chapa de metal 34 PE1664657 expandido convencional 201 produzida por meio de um processo que consiste em fender e estirar uma chapa de metal. A chapa 201 da Figura 9 representa metal pré-expandido formando uma grelha de aberturas 205. Cada uma das aberturas é definida por quatro pernas 208 e por duas partes de ligação 210. Por razões de clareza, apenas se acham indicadas com números de referência algumas aberturas, partes de ligação e pernas. A grelha tem um primeiro comprimento de repetição A na direcção de estiramento 215 e um segundo comprimento de repetição B na direcção 218 perpendicular à direcção de estiramento 215. A relação a/b é menor do que 1. A segunda etapa de expansão própria para se obter a desejada relação entre comprimentos de repetição é realizada utilizando um utensílio 220 que se acha dotado de uma série de braços 225a, 225b, 225c, 225d que se acham dotados de ganchos 228a, 228b, 228c, 228d numa das suas extremidades e que se acham montados de forma deslizante na sua outra extremidade em cujo lado 229 é aplicada a força de expansão. Os braços dotados de ganchos servem como elementos transmissores de força e vão cooperar com uma série de partes de ligação ao longo da direcção 218. Quando a força de expansão é aplicada na direcção da seta 230, os braços são autorizados a aproximarem-se uns dos outros de maneira a poderem acompanhar a contracção da chapa de metal expandido 201 ao longo da direcção 218. Os braços podem manter-se paralelos uns em relação aos outros, de modo que a força de expansão vai ser distribuída de uma maneira uniforme ao metal expandido. Desta maneira consegue-se fazer com que os 35 PE1664657 desvios em relação à desejada forma uniforme das aberturas e ao desejado comprimento de repetição sejam mínimos. A situação final acha-se representada na Figura 10, em que neste exemplo os comprimentos de repetição A' e B' são iguais.

Em vez de passivamente se permitir que os braços se possam mover em conjunto uns com os outros, também se pode fazer com que os braços se vão mover activamente de maneira a manterem-se paralelos uns em relação aos outros. É evidente que os braços também podem ser dispostos de maneira a irem cooperar com mais outros pontos do metal expandido, por exemplo também em diferentes posições ao longo da direcção 215.

Em vez de braços rígidos também podem ser usados cabos flexíveis. Em vez de se fazer com que os braços ou os cabos possam deslizar no lado 229 onde é aplicada a força de expansão, pode ser suficiente fazer com que os braços ou os cabos possam pivotar nesse lado e sejam suficientemente compridos, de maneira que os desvios em relação a uma disposição paralela devida ao movimento lateral dos ganchos durante a expansão são desprezáveis. Este é por exemplo o caso se o ângulo máximo entre os braços ou os cabos no decorrer da expansão for menor do que 10 graus.

Agora irá ser feita referência à Figura 11 que mostra de uma maneira esquemática outro utensílio que pode 36 ΡΕ1664657 ser usado para expandir o metal pré-expandido até à sua forma final. 0 utensílio 301 forma uma grelha articulável. No modo de realização representado, o utensílio é uma grelha regular formada por dois conjuntos de elementos paralelos em forma de barras 305a, 305b, 305c, 305d e 306a, 306b, 306c, 306d. Cada uma das barras de um conjunto acha-se ligada de forma pivotável a todas as outras barras do outro conjunto. No modo de realização representado, o afastamento entre todos os pares de barras paralelas vizinhas é sempre o mesmo.

Por razões de clareza, apenas algumas juntas 310a, 310b, 310c, 310d se acham indicadas com números de referência. A configuração da grelha pode ser caracterizada pelo ângulo de utensílio β entre os conjuntos de barras. Para a grelha regular representada, um particular ângulo corresponde a particulares comprimentos de repetição a e b numa primeira direcção 315 e numa segunda direcção 318, em que as duas direcções se acham adequadamente situadas ao longo das diagonais de uma abertura de grelha 325. O utensílio pode ser pivotado de maneira a assumir outra configuração tendo outro ângulo e outra relação entre os comprimentos de repetição. Quando o comprimento de repetição mais comprido é encurtado, irá simultaneamente ser aumentado o comprimento de repetição mais curto. Quando o ângulo de utensílio β é de 90 graus, os comprimentos de repetição são iguais. 37 ΡΕ1664657

As articulações que ligam as barras nas juntas estendem-se adequadamente uma certa distância para fora do plano da grelha, de maneira que podem servir como elementos transmissores de força. Os elementos transmissores de força são adequadamente dotados de uma forma própria para poderem interagir com o metal expandido. A fim de se expandir metal pré-expandido até à sua forma final, o utensilio é colocado numa primeira configuração tendo um primeiro ângulo de utensilio β e é preso ao metal pré-expandido. Depois o utensilio é deslocado para uma segunda configuração tendo um segundo ângulo de utensilio β. Os elementos transmissores de força irão afastar-se uns dos outros numa direcção (315) e irão simultaneamente aproximar-se uns dos outros na direcção perpendicular (318). Os elementos transmissores de força vão interagir com uma pluralidade de pontos situados no metal expandido indo desse modo aplicar simultaneamente força de expansão na direcção de estiramento e simultaneamente força de compressão na direcção perpendicular à direcção de estiramento, a fim de fazer com que o metal expandido vá assumir a forma desejada.

Agora irá ser feita referência às Figuras 12 e 13. A Figura 12 mostra mais uma vez (parte) de uma chapa de metal expandido convencional 201 tal como a que já foi aqui anteriormente analisada com referência à Figura 9. Através das aberturas 205 da chapa 201 é possivel ver um utensilio 331 que é semelhante ao utensilio 301 da Figura 11 e cujas 38 ΡΕ1664657 partes semelhantes são indicadas com os mesmos números de referência. A grelha formada pelo utensilio 331 é escolhida de maneira a emparelhar com a grelha formada pelo metal pré-expandido quando o ângulo de utensilio β corresponde ao ângulo de estiramento.

Em cada uma das aberturas da chapa 201 é disposto um elemento transmissor de força 335, na parte de cima de uma junta 310 do utensilio 331. Nesta figura, as juntas 310 estão apenas indicadas na periferia, onde não se acham presentes elementos transmissores de força. Os elementos transmissores de força têm todos as mesmas dimensões e a mesma forma, sendo cada um deles alongado, com extremidades em forma de bico que se estendem em direcção aos pontos de canto em forma de entalhe das aberturas formadas no metal pré-expandido. Quando o utensilio é desdobrado de maneira a aumentar o ângulo de utensilio, os elementos transmissores de força vão entrar em contacto com as pernas do metal pré-expandido, de maneira que este vai ser expandido na direcção 215 e ao mesmo tempo contraído na direcção 218. A situação final acha-se representada na Figura 13. Neste modo de realização, o comprimento dos elementos transmissores de força na direcção do seu alongamento vai determinar a largura final das aberturas entre pontos de canto em forma de entalhe, isto é, na direcção 218. Ao mesmo tempo, o ângulo de utensílio máximo que pode ser obtido na etapa de expansão é determinado por este comprimento, de maneira que a dimensão desejada das aberturas é 39 PE1664657 obtida aumentando o ângulo de utensílio até ao máximo. Neste exemplo, o comprimento dos elementos transmissores de força 335 na direcção 218 é escolhido de maneira a que, tendo em linha de conta parâmetros do metal expandido tais como o comprimento das pernas e a espessura das partes de ligação, o metal expandido final vá ter a desejada relação entre os comprimentos de repetição, neste exemplo iguais comprimentos de repetição A', B' ao longo da direcção de estiramento 215 e da direcção perpendicular 218, respecti-vamente.

De maneira adequada são tomadas as providências necessárias para que os elementos transmissores de força vão permanecer orientados com a sua direcção de alongamento perpendicular à direcção de estiramento durante a expansão. Isto pode ser obtido por exemplo colocando a uma certa distância do plano do metal expandido uns carris sobre os quais os elementos transmissores de força (ou as juntas às quais estes se acham ligados), graças à sua forma, vão poder deslizar durante a expansão, indo desse modo manter a sua orientação.

Lisboa, 2 de Março de 2010

Claims (10)

1. ΡΕ1664657 1 REIVINDICAÇÕES 1. Chapa de metal expandido produzida fendendo uma chapa de metal e estirando essa chapa ao longo de uma direcção de estiramento, indo essa chapa de metal expandido determinar a formação de uma grelha de aberturas tendo um primeiro comprimento de repetição na direcção de estiramento e um segundo comprimento de repetição na direcção perpendicular à direcção de estiramento, caracterizada por o desvio entre o primeiro e o segundo comprimentos de repetição ser igual ou inferior a 2%, de maneira que o primeiro e o segundo comprimentos de repetição são substancialmente iguais.
2. 2. Chapa de metal expandido, de acordo com a reivindicação 1, em que cada abertura é definida por dois pares de pernas substancialmente em forma de "V", em que as pernas de cada par se vão juntar uma à outra na direcção de estiramento e definem um ângulo de estiramento, e indo duas partes de ligação interligar os dois pares de pernas nas extremidades das formas de "V", em que o ângulo de estiramento tem um valor substancialmente igual ou superior a 85 graus.
3. 3. Chapa de metal expandido, de acordo com a reivindicação 2, em que o ângulo de estiramento é superior a 90 graus, de preferência entre 110 e 130 graus, mais de preferência substancialmente igual a 120 graus. 2 ΡΕ1664657
4. 4. Utilização de uma chapa de metal expandido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3 para suportar um feixe de tubos paralelos.
5. 5. Utilização de acordo com a reivindicação 4, em que é usada uma pluralidade de chapas de metal expandido como placas de suporte transversais afastadas umas das outras ao longo da direcção do comprimento dos tubos destinados a ser suportados, e em que as direcções de estiramento de pelo menos duas das chapas de metal expandido se estendem em direcções mutuamente perpendiculares.
6. 6. Método de fabrico de uma chapa de metal expandido de acordo com a reivindicação 1 formando uma grelha de aberturas e tendo um primeiro comprimento de repetição numa primeira direcção e um segundo comprimento de repetição numa segunda direcção perpendicular à primeira direcção, de maneira que os primeiro e segundo comprimentos de repetição têm uma predeterminada relação entre si, o referido método compreendendo as etapas que consistem em: - proporcionar metal pré-expandido tendo uma direcção de estiramento que coincide com a primeira direcção, e formando uma grelha tendo uma relação entre o primeiro e o segundo comprimentos de repetição que é menor do que a predeterminada relação; - aplicar força de expansão ao longo da primeira direcção numa pluralidade de pontos em várias posições com respeito à segunda direcção, até que seja obtida a 3 PE1664657 predeterminada relação de comprimentos de repetição, em que a força de expansão é aplicada usando uma pluralidade de elementos transmissores de força que cooperam com a pluralidade de pontos, em que os elementos transmissores de força são dispostos de maneira a poderem mover-se uns em direcção aos outros na segunda direcção ao mesmo tempo que se aplica força de extensão, e em que a predeterminada relação é escolhida de tal maneira que o primeiro e o segundo comprimentos de repetição são substancialmente iguais.
7. 7. Método de acordo com a reivindicação 6, em que os elementos transmissores de força são sob a forma de braços substancialmente paralelos dotados de ganchos próprios para se prenderem ao metal expandido.
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 7, em que os braços são montados de forma deslizante no lado onde é aplicada a força de expansão.
9. 9. Método de acordo com a reivindicação 6, em que é usado um utensílio compreendendo dois conjuntos de elementos paralelos ligados uns aos outros por meio de juntas, de maneira a formar uma grelha articulável que pode assumir configurações com diferentes ângulos de utensílio entre os conjuntos de elementos paralelos, em que os elementos transmissores de força são dispostos na grelha e se estendem para fora do plano da grelha, e em que o método compreende ainda as etapas que consistem em: 4 PE1664657 - colocar o utensílio numa primeira configuração tendo um primeiro ângulo; - prender o utensílio ao metal pré-expandido; e - mover o utensílio para uma segunda configuração tendo um segundo ângulo, aplicando desse modo uma força de expansão ao metal expandido.
10. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, em que os elementos transmissores de força têm uma forma que determina o ângulo máximo de utensílio quando o utensílio se acha preso ao metal pré-expandido. Lisboa, 2 de Março de 2010