BRPI0808646A2 - Cabeça de aplicação de fibras com sistemas de corte de fibras particulares - Google Patents

Description

CABEÇA DE APLICAÇÃO DE FIBRAS COM SISTEMAS DE CORTE DE FIBRAS PARTICULARES

A presente invenção refere-se a uma cabeça de aplicação de fibras para a realização de peças em materiais compósitos, e em particular uma cabeça de aplicação de fibras com sistemas de corte de fibras particulares.

É conhecido das máquinas de aplicação de fibras, chamadas correntemente máquinas de colocação de fibras, para a aplicação sobre um molde macho ou fêmea de uma banda larga formada de várias fibras planas, do tipo fitas, impregnadas de resina, especificamente das fibras de carbono impregnadas de uma resina termoendurecível ou termoplástica. Estas máquinas compreendem um sistema de deslocamento de uma cabeça de aplicação de fibras, os meios de armazenamento de fibras, e os meios de encaminhamento das fibras dos referidos meios de armazenamento para a cabeça de aplicação.

As cabeças de colocação de fibras compreendem classicamente, tal como descrito especificamente no pedido internacional W02006092514, um rolo de aplicação destinado a entrar em contato contra o molde para aplicar a banda, os meios de orientação das fibras sobre o referido rolo de aplicação, os meios de corte para cortar individualmente cada fibra à montante do rolo, e os meios de reencaminhamento à montante de meios de corte para reencaminhar cada fibra vindo para ser cortada a fim de poder a qualquer momento parar e retomar a aplicação de uma banda, bem como escolher a largura da banda. Os meios de orientação compreendem dois sistemas de condutos ou de polias dispostos quincôncio de acordo com dois planos de orientação que se aproximam à jusante, à montante um do outro para guiar separadamente duas redes ou feixes de fibras para o rolo. Para cada fibra, os meios de corte compreendem uma lâmina plana acionada por um macaco pneumático e disposta cara-a-cara com um contra-ferramenta fixa, e os meios de reencaminhamento compreendem contraroletes acionados por macacos e dispostos cara-a-cara com os rolos de transmissão. As lâminas e os contra-roletes de uma primeira rede, bem como seus macacos de acionamento associados, são dispostas ao lado do rolo, isto é, à jusante das fibras em relação à direção de avanço da cabeça em utilização, enquanto as lâminas e os contra-roletes da outra rede, bem como seu macaco de acionamento associado, são dispostos à montante das fibras.

Os macacos de acionamento à montante devem ser dispostos suficientemente elevados em relação ao rolo de aplicação, para poder utilizar a cabeça sobre diferentes superfícies côncavas, e especificamente com baixos ângulos de ataque entre a superfície de depósito e a banda de fibras na saída dos meios de orientação. 0 corte das fibras é efetuado sensivelmente na mesma distância do rolo para as duas redes a fim de simplificar a gestão do conjunto dos macacos de acionamento e assim otimizar a precisão e a confiabilidade da cabeça. Os macacos à jusante são portanto posicionados tão elevados quanto os macacos à montante. Esta disposição dos macacos de acionamento limita as possibilidades de otimização da compactação da cabeça, e limita igualmente a precisão de reencaminhamento da cabeça, por exemplo, para a obtenção de um início de banda com as bordas de corte das fibras também alinhadas quanto possível Para evitar que as fibras movam, os meios de bloqueio estão previstos para bloquear individualmente cada fibra vindo para ser cortada. Estes meios de bloqueio são dispostos classicamente ã montante dos meios de reencaminhamento e compreendem seus próprios macacos de acionamento. Além dos problemas de obstrução, estes novos macacos de acionamento são delicados para comandar, necessitam um sistema de comando complexo e preciso para garantir o bloqueio de cada fibra vindo para ser cortada.

0 objetivo da presente invenção é propor uma solução que visa remediar pelo menos um dos inconvenientes supracitados, que permite especificamente otimizar a compactação das cabeças de colocação de fibras garantindo ao mesmo tempo uma boa confiabilidade no corte, o reencaminhamento e/ou o bloqueio das fibras.

Para isso, a presente invenção tem por objeto uma cabeça de aplicação de fibras, destinada a ser montada na extremidade de um sistema de deslocamento para a aplicação sobre uma superfície de uma banda larga formada de várias fibras, compreendendo:

- um rolo de aplicação para a aplicação das fibras sob a forma de uma banda,

- os meios de orientação de fibras sobre o referido rolo, e

os meios de corte aptos a cortar as fibras à montante do rolo de aplicação, em relação ao sentido de avanço das fibras, os referidos meios de corte compreendendo as lâminas acionadas por sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa de corte, caracterizada em que as referidas lâminas e os sistemas de acionamento associados são todos dispostos ao lado do rolo em relação às referidas fibras, de modo que as lâminas estejam dispostas cara-a-cara com com a face das fibras vindo contra o rolo.

De acordo com a invenção, as lâminas com seus sistemas de acionamento associados, tais como os macacos pneumáticos, são todas dispostas do mesmo lado, ao oposto das faces das fibras vindo contra a superfície a ser coberta. Esta disposição dos meios de corte permite efetuar os cortes de fibras o mais perto do rolo, e portanto limitar os jogos durante o reencaminhamento das fibras, autorizando ao mesmo tempo os ângulos pequenos de ataque entre a superfície a ser coberta e a banda de fibras saindo dos meios de orientação.

De acordo com um modo de realização, os meios de orientação compreendem os primeiros e segundos meios de orientação dispostos em quincôncio de acordo com dois planos de orientação se aproximando um do outro à jusante, a montante para guiar as fibras para o rolo sob a forma de duas redes de fibras, e em que os meios de corte compreendem os primeiros meios de corte, cujas lâminas estão aptas a cortar individualmente as fibras da segunda rede guiadas pelos segundos meios de orientação, passando entre os primeiros meios de orientação.

De acordo com uma particularidade, as lâminas dos primeiros meios de corte e as lâminas dos segundos meios de corte são dispostas em quincôncio de acordo com dois planos inclinados, um em relação ao outro, em um ângulo correspondendo sensivelmente ao ângulo entre os dois planos de orientação, de maneira a cortar as fibras das duas redes sensivelmente perpendicularmente, os segundos meios de corte estando dispostos acima dos primeiros de corte em relação ao rolo.

5 De acordo com um modo de realização, os meios de

orientação compreendem os primeiros canais e os segundos canais destinados respectivamente para receber individualmente as fibras da primeira e da segunda redes, os referidos primeiros canais são formados na interface de

montagem entre uma primeira placa externa e uma placa central, e referidos segundos canais são formados na interface de montagem entre a referida placa central e uma segunda placa externa, as lâminas dos primeiros meios de corte passando através da primeira placa externa por pelo menos uma fenda chegando sobre os primeiros canais, e as lâminas dos segundos meios de corte passando através da primeira placa e da placa central, por pelo menos uma fenda da referida placa central chegando sobre os segundos canais De acordo com outra particularidade, os meios de corte compreendem as contra-ferramentas dispostas

perpendicularmente aos canais de orientação, de frente as bordas de corte das lâminas, e contra as lâminas vindo em impulso em posição de corte, as contra-ferramentas dos primeiros meios de corte sendo formadas por uma barra em 25 material elastomérico alojada em um alojamento da placa central, e as contra-ferramentas dos segundos meios de corte sendo formadas por uma barra em material elastomérico alojada em um alojamento na segunda placa externa.

De acordo com um modo de realização, a cabeça

3 0 compreende além dos meios de reencaminhamento as fibras dispostas à montante dos meios de corte, os referidos meios de reencaminhamento compreendendo os contra-roletes acionados pelos sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa para inserir as fibras contra pelo menos um rolo de transmissão, os contra-roletes e seus sistemas de acionamento associados estando dispostos ao lado do rolo em relação às fibras.

Vantajosamente, os meios de reencaminhamento compreendem os primeiros meios de reencaminhamento comportando um primeiro rolo de transmissão, montado sobre a placa central, perpendicularmente e tangencialmente aos primeiros canais de orientação, e os contra-roletes acionados pelos sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa para inserir individualmente as fibras da primeira rede contra o referido primeiro rolo de transmissão, e os segundos meios de reencaminhamento em relação ao sentido de avanço das fibras nos canais de orientação, comportando um segundo rolo de transmissão, montado sobre a segunda placa externa, perpendicularmente e tangencialmente aos segundos canais de orientação, e os contra-roletes acionados entre uma posição de repouso e uma posição ativa pelos sistemas de acionamento se estendendo entre as fibras da primeira rede para inserir individualmente as fibras da segunda rede contra o referido segundo rolo de transmissão, os dois rolos sendo provocados em rotação de preferência por um motor comum por meio de uma correia.

De acordo com outra particularidade, a cabeça compreende uma chapa suporte pela qual a referida cabeça é destinada a ser montada a um sistema de deslocamento, os referidos meios de corte, os referidos meios de orientação e o referido rolo de aplicação, bem como os eventuais meios de reencaminhamento, formam um módulo, o referido módulo estando apto a ser montado pelos meios de travamento rápido na extremidade da haste de pelo menos um macaco de compactação montado sobre a referida chapa suporte. 0 módulo compreende, por exemplo, duas abas suporte ligadas entre elas pelas travessas, e entre as quais são montados o rolo de aplicação, os meios de orientação, e os meios de corte. 0 posicionamento do mesmo lado das redes dos meios de reencaminhamento e dos meios de corte, bem como eventuais meios de bloqueio, permitem uma desmontagem fácil dos meios de orientação, após um acesso fácil às lâminas e aos contra-roletes.

A cabeça compreende vantajosamente um sistema de conexão pneumático e/ou elétrico rápido permitindo conectar automaticamente os sistemas de acionamento do módulo durante a montagem deste último sobre a chapa. Todos os tipos de acionamento, do tipo macaco pneumático, serão, por exemplo, conectados aos canais de uma primeira placa de conexão pneumática do módulo, que se conecta de maneira estanque com os canais de uma segunda placa de conexão da chapa durante a montagem do módulo, esses últimos canais estando conectados aos distribuidores pneumáticos levados pela chapa.

Vantajosamente, a cabeça compreende além de um sistema de regulação térmica compreendendo os meios de resfriamento aptos a resfriar a segunda placa externa a fim de resfriar por condução o conjunto das placas de orientação, de preferência metálicas, os referidos meios de resfriamento compreendendo, por exemplo, os meios para orientar um fluxo de ar fresco sobre a segunda placa externa, e/ou de preferência pelo menos um módulo termoelétrico conduzido contra a segunda placa externa.

De acordo com um modo de realização, os meios de corte compreendem um sistema de acionamento do tipo macaco para cada lâmina.

Vantajosamente, a cabeça compreende além dos meios de bloqueio dispostos à montante dos meios de corte, ao lado do rolo de aplicação, aptos a bloquear as fibras vindo para serem cortadas, os referidos meios de bloqueio compreendendo os parafusos de bloqueio acionados pelos sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa de bloqueio, os referidos parafusos de bloqueio e as referidas lâminas sendo vantajosamente acionadas entre sua posição de repouso e sua posição ativa pelos sistemas de acionamento comuns, os referidos sistemas de acionamento estando aptos, para cada fibra a serem cortadas e bloqueadas, para deslocar uma lâmina e um parafuso de bloqueio para cortar depois bloquear a fibra. A utilização dos mesmos sistemas de acionamento para cortar e bloquear as fibras permite reduzir o número de sistemas de acionamento e portanto obter uma cabeça mais compacta, simplificar o comando dos sistemas de acionamento, dar confiança ao bloqueio das fibras, obter uma melhor precisão no bloqueio de fibras e portanto uma melhor precisão no reencaminhamento das fibras cortadas até o rolo de aplicação. De preferência, a fibra é cortada depois de bloqueada, apesar que um corte e um bloqueio perfeitamente simultâneos possam ser previstos. De acordo com um modo de realização, os referidos sistemas de acionamento compreendem para cada fibra um macaco, de preferência pneumático, levando na extremidade de sua haste um parafuso e uma lâmina plana para cortar e bloquear individualmente 5 uma fibra, a borda de corte sendo de preferência em projeção em relação à superfície de apoio do parafuso de bloqueio de maneira a cortar após bloquear a fibra. A lâmina pode ser montado por sua parte proximal em um primeiro alojamento longitudinal da haste de macaco, a 10 haste sendo equipada de um sistema de bloqueio da lâmina compreendendo um pino de acionamento montado deslizante em um segundo alojamento longitudinal da haste e uma esfera de bloqueio montada em um orifício transversal ligando os dois alojamentos, o referido pino de acionamento sendo 15 solicitado elasticamente pelos meios elásticos em uma posição de repouso na qual o referido pino mantém a referida esfera de bloqueio pelo menos parcialmente engatada no primeiro alojamento para bloquear axialmente a lâmina, em particular em um rebaixo ou abertura da lâmina 20 para bloqueá-la em seu primeiro alojamento, e estando apto a ser deslocado do exterior, por meio de uma ferramenta para uma posição de desbloqueio na qual sua esfera pode vir a se engatar parcialmente no segundo alojamento para desbloquear a lâmina.

2 5 Vantajosamente, o parafuso é montado por sua parte

proximal no segundo alojamento, o referido parafuso compreendendo uma passagem longitudinal para permitir o deslocamento do pino montado entre o parafuso e o fundo do alojamento por meio de uma ferramenta inserida na referida

3 0 passagem. As lâminas podem assim ser facilmente desmontadas, pela extremidade das hastes de macaco, sem necessitar desmontar os macacos. O sistema de bloqueio é centralizado de acordo com o parafuso e acionado através do parafuso, esta disposição permite a integração de um sistema de bloqueio sem aumentar o diâmetro da haste de macaco.

De acordo com um modo de realização, os meios de bloqueio compreendem as contra-ferramentas de bloqueio dispostas cara-a-cara com as superfícies de apoio dos parafusos e contra as quais os parafusos vêm em impulso na posição ativa de bloqueio, as referidas contra-ferramentas compreendendo vantajosamente duas barras rígidas alojadas respectivamente em um alojamento da placa central e em um alojamento da segunda placa externa, perpendicularmente aos canais de orientação.

A invenção será melhor compreendida, e outros objetivos, detalhes, características e vantagens aparecerão mais claramente ao curso da descrição explicativa detalhada que vai seguir de um modo de realização particular atualmente preferido da invenção, em referência aos desenhos esquemáticos anexados, sobre os quais:

- a figura 1 representa uma vista esquemática de lado de uma cabeça de aplicação de acordo com a invenção montada ao punho de um robô;

- a figura 2 representa uma vista em perspectiva da cabeça da figura 1, determinados elementos de suportes da cabeça tendo sido retirados para melhor visualizar o interior do módulo;

a figura 3 é uma vista de face da cabeça de aplicação da figura 1;

- a figura 4 é uma vista explodida e em perspectiva da cabeça da figura 1 ilustrando os diferentes elementos da cabeça que são facilmente desmontáveis;

- a figura 5 é uma vista em corte da cabeça de acordo com o plano V-V da figura 3, ilustrando o caminho de

orientação de uma fibra da primeira rede;

- a figura 6 é uma vista aumentada do detalhe Dl da figura 5;

- a figura 7 é uma vista em perspectiva parcial de um sistema de corte de uma fibra ilustrando o parafuso de

bloqueio e a lâmina de corte na extremidade da haste de um macaco de acionamento;

- a figura 8 é uma vista em corte longitudinal parcial da haste de um macaco de corte;

- a figura 9 é uma vista em corte da cabeça de acordo com o plano IX-IX da figura 3, ilustrando o caminho de

orientação de uma fibra da segunda rede;

- a figura 10 é uma vista aumentada do detalhe D2 da figura 9;

- as figuras 11 e 12 são duas vistas explodidas em perspectiva das três placas constituindo o sistema de

orientação;

- a figura 13 é uma vista em perspectiva do sistema de regulação térmico, na ausência da placa de proteção dos módulos de resfriamento;

- a figura 14 é uma vista em perspectiva parcial do

sistema de regulação térmico; e,

- a figura 15 é outra vista em perspectiva do sistema de regulação na ausência do bocal insuflagem de ar quente.

Em referência às figuras 1 a 6, a cabeça de colocação 3 0 de fibras 1 compreende uma chapa suporte 10 munida na parte superior de uma tira 11 para sua fixação, de acordo com um eixo de montagem A, um sistema de deslocamento S, em particular ao punho de extremidade de um braço poliarticulado do tipo robô de 6 eixos.

5 A chapa leva de maneira móvel na parte inferior um

módulo 2 compreendendo um rolo de aplicação R, um sistema de orientação 3 permitindo guiar as fibras para o rolo em dois feixes ou redes de fibras de acordo com dois planos de orientação Pl, P2, os sistemas de corte e o bloqueio 4A, 4B 10 para cortar e bloquear individualmente cada fibra, e os sistemas de reencaminhamento 5A, 5B para reencaminhar individualmente cada fibra vindo para ser cortada.

De acordo com as figuras 4 e 5, o módulo compreende duas abas 21, 22, ligadas entre elas por travessas 231 a 234, e entre as quais são montados o rolo R, o sistema de orientação 3, os sistemas de corte e de orientação 4A e 4B, bem como os sistemas de reencaminhamento 5A e 5B. As bordas traseiras das abas são equipadas de trilhos 24 verticais aptos a deslizar nas corrediças complementares 14 montadas sobre as bordas antes de duas placas suporte verticais 12, 13, que são unidas à chapa e que se estendem para baixo da face inferior da chapa. 0 módulo é montado às hastes de dois macacos de compactação unidos da chapa suporte. Os macacos de compactação 81 são montados por seu corpo 81b à face inferior da chapa. Uma primeira placa 82, dita conexão pneumática, é montada às hastes 81a dos macacos de compactação 81. Uma segunda placa de conexão pneumática 83 é montada sobre as bordas superiores das duas abas 21, 22. Para sua montagem, o módulo 2 é deslocado verticalmente 3 0 para cima fazendo deslizar os trilhos 24 nas corrediças 14, até conduzir as placas de conexão pneumática 82, 83 ao plano uma contra a outra. A montagem do módulo à placa é realizada por meios de travamento rápido 25, tais como ferrolhos com alavanca do tipo cames. As placas de conexão 5 apresentam uma pluralidade de canais verticais se dispondo cara-a-cara com, de maneira estanque, durante a montagem do módulo para assegurar a conexão pneumática dos diferentes sistemas do módulo, tal como descrito a seguir.

0 rolo R é montado rotativo sobre as bordas inferiores 10 das abas, através de um sistema de montagem rápido 26, do tipo conexões quarto de volta, com seu eixo de rotação disposto perpendicularmente ao eixo de montagem A e às hastes 8 5a de macacos de compactação. O eixo de rotação do rolo, o eixo de montagem e as hastes de macaco de 15 compactação são dispostos sensivelmente de acordo com um mesmo plano.

Sobre este módulo 2 é montado um sistema de condução 6 das fibras permitindo conduzir as fibras em duas redes de acordo com os planos de orientação Pl e P2 supracitados. As

2 0 fibras são, por exemplo, encaminhadas para a cabeça por tubos flexíveis tais como descritos no pedido W02006092514, cada tubo recebendo uma fibra na sua passagem interna. O sistema de condução consiste então em um plano de fixação 61 sobre o qual são fixadas as partes de extremidade 62 de

2 5 tubos flexíveis em quincôncio, de acordo com dois

alinhamentos. A rampa está, por exemplo, fixada sobre duas hastes 271 unidas ao módulo 2 e é mantida fixa por parafusos borboletas 272 aparafusados sobre as referidas hastes. No modo de realização ilustrado, a cabeça está

3 0 prevista para a colocação de uma banda de 3 2 fibras a partir de duas redes de 16 fibras.

O sistema de orientação 3 compreende três placas, de preferência metálicas, montadas sobre o módulo ao plano uma contra as outras para definir entre elas os primeiros canais de orientação e os segundos canais de orientação nos quais passam respectivamente as fibras da primeira rede e da segunda rede para conduzi-las tangencialmente ao rolo de aplicação. Em referência às figuras 5, 6 e 9 a 12, uma primeira placa externa 31 é montada por uma primeira face principal 311 contra uma primeira face principal 321 de uma placa dita central 32, e uma segunda placa externa 33 é montada por uma primeira face principal 331 contra a segunda face principal 322 da placa central. A placa central apresenta uma seção transversal triangular, a inclinação entre suas duas faces principais 321, 322 correspondendo ao ângulo entre os dois planos de orientação Pl, P2. Os primeiros canais de orientação Cl (figura 6) são constituídos por ranhuras longitudinais 313 feitas sobre a primeira face principal 311 da primeira placa externa, e fechadas pela primeira face principal 321 da placa central. Estas ranhuras têm uma largura correspondendo sensivelmente à largura das fibras planas e são espaçadas transversalmente uma das outras de uma distância correspondendo sensivelmente à largura de uma ranhura. Os segundos canais de orientação C2 (figura 10) são formados por ranhuras longitudinais 323 feitas sobre a segunda face principal 322 da placa central, e fechadas pela primeira face principal 331 da segunda placa externa. Estas ranhuras 323 são similares as da primeira placa e deslocadas 3 0 transversalmente de uma largura de ranhura em relação às últimas, de modo que os primeiros e segundos canais estejam dispostos em quincôncio e que as fibras Fl e F2 das duas redes estejam sensivelmente dispostas borda a borda ao nível do rolo de aplicação para formar a banda a ser aplicada. Como ilustrado sobre as figuras 6 e 10, a interseção entre os dois planos de orientação Pl, P2 está situada à jusante do sistema de orientação, ao nível do rolo.

De acordo com as figuras 4, 11 e 12, as três placas são montadas sobre as bordas antes das abas, a montante do rolo em relação ao sentido de deslocamento da cabeça em utilização, através de hastes rosqueadas superiores 281 e inferiores 282 montadas pivotantes sobre as abas e se inserindo nos entalhes laterais superior 33 9a e inferior 339b da segunda placa externa 33, esta última tendo uma largura mais importante que as duas outras placas 31, 32. As porcas 283 são aparafusadas sobre a extremidade das hastes para entrar em apoio contra a segunda placa externa e apertar as placas umas contra as outras, a primeira placa entrando em apoio pela sua segunda face principal contra uma primeira travessa 231. Para assegurar a centralização das placas, a primeira placa externa e a placa central apresentam parafusos de centralização 318a, 328a que respectivamente se inserem em rebaixos complementares 328b, 3 3 8b da placa central e a segunda placa externa. A primeira placa compreende igualmente rebaixos 318b destinados a receber parafusos complementares da primeira travessa.

O módulo compreende um sistema de corte e de bloqueio para cada fibra, cada sistema compreendendo uma lâmina plana e um parafuso de bloqueio montados na extremidade da haste de um macaco pneumático, bem como uma contraferramenta de corte e uma contra-ferramenta de bloqueio dispostas cara-a-cara com, respectivamente, a lâmina e o parafuso de bloqueio.

Em referência às figuras 5, 7 e 8, para cada sistema de corte e de bloqueio, a lâmina plana 41 é montada fixa à extremidade da haste cilíndrica 42 do macaco 40, e apresenta uma borda de corte biselado 411 disposta perpendicularmente à haste de macaco. A largura da borda de corte é ligeiramente superior à largura de um canal de orientação Cl, C2, de maneira a garantir o corte completo de uma fibra. A lâmina compreende uma parte distai 412 larga que é munida da borda de corte e que se prolonga por uma parte proximal de montagem 413 mais estreita, pela qual a lâmina é montada em um primeiro alojamento longitudinal 422 de seção retangular previsto sobre a superfície plana de extremidade 421 da haste. 0 parafuso apresenta uma parte distai cilíndrica 432, definindo uma superfície de apoio plana 431 perpendicular à haste de macaco, e se prolongando por uma porção proximal de montagem ou base cilíndrica 433.

0 parafuso é fixado pela sua base em um segundo alojamento cilíndrico 423 da superfície de extremidade 421. Os dois alojamentos são dispostos paralelamente e de um lado ao outro do eixo da haste. A borda de corte 411 da lâmina está disposta ligeiramente em projeção em relação à superfície de apoio 431 do parafuso de bloqueio.

A montagem do parafuso sobre a haste é assegurada por uma cavilha 44 inserida em um orifício transversal da haste, e passando em um rebaixo periférico da base 433 para bloquear o parafuso. A montagem da lâmina sobre a haste é assegurada por uma esfera de bloqueio 4 5 disposta em um orifício transversal 424 ligando os dois alojamentos 422, 423. A esfera apresenta um diâmetro superior ao comprimento do orifício e pode se engatar parcialmente em uma abertura 414 da parte proximal da lâmina para bloquear esta última.

Um pino 4 6 é montado deslizante no segundo alojamento entre o fundo do alojamento e a base do parafuso e é solicitado elasticamente em uma posição dita de bloqueio contra a base do parafuso por meios elásticos, por exemplo por uma mola de compressão (não representada) montada entre o fundo do alojamento e uma saliência anular 4 62 do pino. 0 pino tem um diâmetro externo correspondendo sensivelmente ao diâmetro do segundo alojamento, e apresenta um encolhimento progressivo do seu diâmetro na direção de sua extremidade distai para formar uma garganta anular 461 na qual pode ser recebida parcialmente a esfera. O parafuso apresenta uma passagem longitudinal 434 se estendendo por todo seu comprimento para poder inserir uma ferramenta, tal como uma ponta metálica a fim de deslocar o pino ao encontro da mola. Na sua posição de bloqueio ilustrada sobre a figura 6, o pino mantém a esfera na abertura da lâmina para bloquear esta última. Para a retirada de uma lâmina, o pino é deslocado ao interior do alojamento inserindo uma ferramenta na passagem 434, até conduzir o pino em apoio por sua extremidade proximal contra o fundo do alojamento. Nesta posição dita de desbloqueio, a garganta do pino é posicionada cara-a-cara com a esfera. Quando uma tração é exercida sobre a lâmina, a esfera desloca-se para a garganta e sai assim da abertura 414 para desbloquear a lâmina. 0 pino será igualmente conduzido em posição de desbloqueio para a montagem de uma lâmina.

Os primeiros e segundos sistemas de corte e de bloqueio, referenciados respectivamente 4A e 4B, são destinados ao corte e ao bloqueio respectivamente da primeira rede de fibras e da segunda rede de fibras.

Em referência às figuras 5, 6, 11 e 12, os macacos 40 dos primeiros sistemas de corte e de bloqueio 4A são fixados pelo seu corpo 40a com uma segunda travessa 232 de 10 acordo com um primeiro alinhamento transversal 231. As hastes 41 dos macacos passam através da primeira travessa, cada haste sendo guiada em uma perfuração 231a desta primeira travessa. A primeira placa do sistema de orientação compreende uma fenda transversal 314, 15 travessando a placa de lado a lado e disposta perpendicularmente às ranhuras 313, para a passagem das lâminas do conjunto dos primeiros sistemas de corte e de bloqueio. Os macacos são dispostos lado a lado de modo que as hastes sejam centradas de acordo com os primeiros canais 20 Cl, sensivelmente perpendicularmente ao primeiro plano de orientação Pl. A primeira placa apresenta além disso, sobre sua segunda face principal um alinhamento de rebaixos cilíndricos 315 para a passagem das hastes de macacos, o fundo de cada rebaixo sendo travessado pela fenda 25 transversal 314 e sendo munido de um orifício circular 316 para a passagem do parafuso, o referido orifício chegando sobre uma ranhura 313 à montante da fenda 314 em relação ao sentido de deslocamento das fibras.

As contra-ferramentas de corte destes primeiros 3 0 sistemas de corte e de bloqueio 4A são formadas aqui de uma barra transversal 4 7a em elastômero alojado em um rebaixo da primeira face principal 321 da placa central. As contraferramentas de bloqueio destes primeiros sistemas 4A são formadas de uma mesma barra metálica 4 8a alojada no mesmo rebaixo que a barra de elastômero, paralelamente e à montante desta última. As duas barras nivelam sensivelmente a primeira superfície principal 321 em função da espessura das fibras.

0 macaco de cada primeiro sistema de corte e de bloqueio está apto a deslocar sua lâmina e seu parafuso até uma posição de repouso ilustrada na figura 6, para uma posição ativa para cortar e bloquear uma fibra. Na posição de repouso, a lâmina e o parafuso são dispostos em um rebaixo 315, a borda de corte 311 da lâmina e a superfície de apoio 431 do parafuso estando afastadas do canal de orientação Cl. Durante seu deslocamento para a posição ativa, a haste de macaco retorna no rebaixo 315, a lâmina passa pela fenda 314 e o parafuso passa pelo orifício 316 do rebaixo. A lâmina ligeiramente mais longa que o parafuso de bloqueio vem em impulso contra a barra em elastômero 47a e corta a fibra, depois o parafuso vem em impulso pela sua superfície de apoio contra a barra metálica 48a e pinça a fibra à montante da lâmina.

Em referência às figuras 9 e 10, os macacos dos segundos sistemas de corte e de bloqueio 4B são fixados pelo seu corpo a uma terceira travessa 233, de acordo com um segundo alinhamento transversal disposto acima do primeiro alinhamento de macacos do primeiro sistema 4A. As hastes dos macacos passam por uma perfuração 231b da primeira travessa 231, a primeira placa 31 e a placa central 32, de modo que sua lâmina e seu parafuso possam cortar e bloquear perpendicularmente as fibras da segunda rede nos segundos canais C2.

A primeira placa 31 do sistema de orientação compreende um alinhamento transversal de orifícios atravessando 317 dispostos em quincôncio em relação aos rebaixos 315, e ã montante destes em relação ao sentido de avanço das fibras. Estes orifícios chegam sobre a segunda face principal entre as ranhuras 313. A segunda placa apresenta sobre sua primeira face principal 321 um alinhamento transversal de rebaixos cilíndricos 325, dispostos à montante das contra-ferramentas de corte e de bloqueio 47a, 48a. Quando as placas são montadas, os rebaixos 325 e os orifícios 317 são alinhados e seus eixos são dispostos perpendicularmente à segunda face principal 322 da placa central. 0 fundo destes rebaixos 325 é munido de um orifício passante 326 para a passagem de um parafuso de bloqueio, cada orifício chegando em uma ranhura 323. Uma fenda longitudinal 324 é feita da segunda face principal da placa central para a passagem das lâminas, esta fenda chegando parcialmente sobre a primeira face principal da placa central. As contra-ferramentas de corte e de bloqueio são formadas como previamente de uma barra transversal em elastômero 47b e de uma barra metálica 48b, alojadas em um rebaixo da primeira face principal da placa central. Os macacos destes segundos sistemas de corte e de bloqueio 4B são fixados de modo que, na posição de repouso dos macacos, as hastes se estendem nos orifícios 317 com os parafusos e lâminas nos rebaixos 325. Durante seu deslocamento para a posição ativa, a haste retorna no rebaixo 325, a lâmina passa pela fenda 324 e o parafuso pelo orifício 326. A lâmina ligeiramente mais longa que o parafuso de bloqueio entra em apoio contra a barra em elastômero e corta a fibra, após a fibra à montante da lâmina é pinçada entre o 5 parafuso e a barra metálica.

Esta disposição dos primeiros e segundos sistemas de corte e de bloqueio, com os macacos para segunda rede de fibras mais afastada do rolo que é disposto acima os macacos para a primeira rede, permite recortar e bloquear 10 as fibras mais perto do rolo, reduzindo ao mesmo tempo ao mínimo o desvio entre a distância de reencaminhamento de uma fibra da primeira rede e a de uma fibra da segunda rede.

O módulo compreende os primeiros sistemas de reencaminhamento 5A para o reencaminhamento das fibras da 15 primeira rede. De acordo com a figura 5, estes primeiros sistemas compreendem um rolo de transmissão 51a e os contra-roletes 52 montados nas extremidades das hastes de macacos pneumáticos 54. Os macacos são montados por seu corpo em um alinhamento sobre a primeira travessa 231 de

2 0 modo que os contra-roletes sejam dispostos à montante dos

sistemas de corte e de bloqueio 4A, 4B, em uma abertura transversal 319 (figura 11 e 12) passante da primeira placa, cada contra-rolete estando centralizado de acordo com um primeiro canal Cl. 0 rolo de transmissão 51a é montado 25 rotativo em um orifício transversal da placa central 32. Este orifício chega sobre a primeira face principal 321 cara-a-cara com a abertura 319, e o rolo é disposto no orifício tangencialmente à referida superfície principal. Cada macaco 54 pode ser comandado individualmente entre uma

3 0 posição de repouso, na qual seu contra-rolete está em retração em relação ao canal de orientação Cl, e uma posição ativa na qual o contra-rolete insere a fibra contra o rolo de transmissão para fazer avançar a fibra.

De maneira similar, os segundos sistemas de reencaminhamento compreendem os macacos montados por seu corpo em um alinhamento sobre uma quarta travessa 234 à montante dos primeiros sistemas de reencaminhamento 5A com seus contra-roletes dispostos em uma abertura transversal 329 passante da placa central, cada contra-rolete sendo centralizado de acordo com um segundo canal C2. A primeira placa externa apresenta um comprimento inferior às duas outras placas e a referida abertura 328 é feita em uma parte da placa central, de espessura reduzida, disposta à montante da primeira placa externa. Como visível sobre a figura 5, os sistemas de suporte 55 dos contra-roletes sobre a haste de macaco apresentam lateralmente os entalhes 55a para permitir as passagens das fibras da primeira rede. Um rolo 51b é montado rotativo em um orifício transversal da segunda placa externa 33, tangencialmente à referida superfície principal.

De acordo com as figuras 4 e 5, os dois rolos de transmissão são provocados em rotação via uma correia 84 por um só motor 85 montado sobre a chapa 10. Para facilitar a montagem do módulo, a tensão da correia 84 é regulada por 25 um sistema de tensão de correia compreendendo uma polia 861 montada na extremidade de um braço pivotante 862 acionado por um macaco 8 63.

Os macacos de acionamento dos sistemas de corte e de orientação, bem como dos sistemas de reencaminhamento são

3 0 conectados aos distribuidores pneumáticos 87 montados sobre a chapa e conectados por uma unidade de comando da cabeça. Esta conexão é realizada automaticamente pelo intermédio das duas placas de conexão 82, 83 durante a montagem do módulo sobre a chapa pelos sistemas de travamento rápidos 25. Todos os macacos de acionamento são ligados pelos condutos (não representados) às aberturas inferiores dos condutos da segunda placa de conexão 83, enquanto as saídas dos distribuidores são conectadas por condutos nas aberturas superiores dos condutos da primeira placa de conexão 82. As juntas tóricas ao nível das aberturas inferiores dos condutos da primeira placa de conexão garantirão a estanqueidade das conexões.

Em referência às figuras 4 e 13 a 15, a cabeça compreende além disso, um sistema de regulação térmica 7 comportando os meios de resfriamento, tal como módulos termoelétricos com efeito Peltier, para resfriar o sistema de orientação 4, e os meios de aquecimento para aquecer as fibras na saída do sistema de orientação e/ou o molde a ser coberto à montante do rolo.

0 sistema de regulação compreende um suporte 71 em U cujas duas ramificações 711 são ligadas na extremidade por uma placa suporte 72 sobre a qual são montados os módulos termoelétricos com efeito Peltier 73, por exemplo, ao número de três. O suporte em U é equipado em sua base 712 de dois eixos 713 para sua montagem pivotante através de dois braços 74 sobre a rampa do sistema de condução 6, de modo que as placas de cerâmica frias dos módulos sejam dispostas cara-a-cara com a segunda placa externa 33, tal como ilustrado especificamente na figura 5. As saídas 73a dos módulos serão ligadas a um circuito elétrico, e os módulos são recobertos de uma placa de proteção 7 5 se alojando em um rebaixo 336 da segunda superfície principal 332 da segunda placa externa. Os módulos asseguram o resfriamento das placas metálicas, bem como dos rolos de 5 transmissão 51a, 51b integrados na placa central e na placa externa. As hastes rosqueadas inferiores 282 são vantajosamente recebidas nos entalhes laterais 751 da placa de proteção e as porcas 283 são aparafusadas sobre estas hastes para entrar em apoio contra a placa de proteção, e 10 assim efetivamente apertar a placa de proteção contra o sistema de orientação. Os meios de aquecimento compreendem dois condutos 7 6 montados sobre o suporte, equipado de um sistema de aquecimento 77, e destinado a ser conectado a uma fonte de ar comprimido. Os dois condutos alimentam um 15 bocal 78 de insuflagem de ar quente disposto contra a placa suporte 72, ao oposto dos módulos com efeito Peltier. Quando o suporte está em apoio contra o sistema de orientação, o orifício orienta o fluxo de ar quente na direção do rolo.

2 0 A placa suporte serve vantajosamente de dissipador de

calor para dissipar o calor das placas de cerâmica quentes. A placa suporte apresenta sobre sua face oposta aos módulos uma pluralidade de ranhuras paralelas 721 chegando sobre sua borda antes e ligadas entre elas por uma ranhura 25 transversal 722. Estas ranhuras 271, 272 são fechadas por uma placa intermediária 79, e a ranhura transversal é alimentada na extremidade em ar fresco por canais transversais 723 destinados a serem conectados através de conexões 724 a uma fonte de ar comprimido.

3 0 0 módulo 2 integra o conjunto dos elementos da cabeça entrando em contato com as fibras. 0 módulo pode facilmente ser desmontado para ser limpo, sem tocar nas conexões pneumáticas dos macacos, após ter simplesmente libertado a correia dos rolos de transmissão, e eventualmente retirado 5 os sistemas de condução das fibras e de regulação térmica, no caso onde se deseja utilizar a cabeça com um outro módulo limpo. As placas do sistema de orientação podem ser retiradas uma por uma para limpar todas as superfícies em contato com as fibras e os rolos, e eventualmente mudar as

contra-ferramentas. Após a retração das placas, os contraroletes, os parafusos e as lâminas são facilmente acessíveis e podem facilmente ser limpos. As lâminas poderão além disso, facilmente ser mudadas como descrito previamente.

Embora a invenção tenha sido descrita em ligação com

um modo de realização específico, é bem evidente que não é de modo algum limitada e que compreende todos os equivalentes técnicos dos meios descritos, bem como suas combinações se estas entram no quadro da invenção.

Claims (11)

1. Cabeça de aplicação de fibras, destinada a ser montado na extremidade de um sistema de deslocamento para a aplicação sobre uma superfície de uma banda larga formada de várias fibras, compreendendo: - um rolo de aplicação para a aplicação das fibras sob a forma de uma banda, - meios de orientação de fibras sobre o referido rolo, - meios de corte aptos a cortar as fibras à montante do rolo de aplicação, os referidos meios de corte compreendendo as lâminas acionadas por sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa de corte, caracterizada pelo fato de que as referidas lâminas (41) e os sistemas de acionamento (40) associados são todos dispostos ao lado do rolo (R) em relação às referidas fibras (Fl, F2) , de modo que as lâminas sejam dispostas cara-a-cara com as fibras vindo contra o rolo, os meios de orientação compreendendo os primeiros e segundos meios de orientação (Cl, C2) dispostos em quincôncio de acordo com dois planos de orientação (Pl, P2) se aproximando um do outro à montante, à jusante para guiar as fibras (Fl, F2) para o rolo (R) sob a forma de duas redes de fibras, os meios de corte compreendendo os primeiros meios de corte (4A) , cujas lâminas (41) são aptas a cortar individualmente as fibras da primeira rede guiadas pelos primeiros meios de orientação, e os segundos meios de corte (4B) cujas lâminas são aptas a cortar individualmente as fibras da segunda rede guiadas pelos segundos meios de orientação, passando entre os primeiros meios de orientação (Cl) as lâminas (41) dos primeiros meios de corte (4A) e as lâminas dos segundos meios de corte (4B) sendo dispostas em quincôncio de acordo com dois planos inclinados um em relação ao outro de um ângulo correspondendo sensivelmente ao ângulo entre os dois planos de orientação (Pl, P2), os segundos meios de corte dispostos acima dos primeiros meios de corte em relação ao rolo (R).

2. Cabeça de aplicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os meios de orientação compreendem os primeiros canais (Cl) e segundos canais (C2), os referidos primeiros canais são formados na interface de montagem entre uma primeira placa externa (31) e uma placa central (32), e os referidos segundos canais (C2) são formados na interface de montagem entre a referida placa central (32) e uma segunda placa externa (33), as lâminas dos primeiros meios de corte passando através da primeira placa externa, e as lâminas dos segundos meios de corte passando através da primeira placa e da placa central.

3. Cabeça de aplicação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os meios de corte compreendem as contra-ferramentas (47a, 47b) dispostas perpendicularmente aos canais de orientação (Cl, C2), em frente às bordas de corte (411) das lâminas (41), e contra as quais as lâminas vêm em impulso em posição de corte, as contra-ferramentas dos primeiros meios de corte sendo formadas por uma barra de material em elastômero alojada em um alojamento da placa central (32) , e as contraferramentas dos segundos meios de corte sendo formadas por uma barra em material em elastômero alojada em um alojamento da segunda placa externa (33).

4. Cabeça de aplicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que compreende além dos meios de reencaminhamento (5A, 5B) das fibras dispostos a montante dos meios de corte (4A, 4B), os referidos meios de reencaminhamento compreendendo os contra-roletes (52) acionados por sistemas de acionamento (54) entre uma posição de repouso e uma posição ativa para inserir as fibras contra pelo menos um rolo de transmissão (51a, 51b) , os contra-roletes e seus sistemas de acionamento associados dispostos ao lado do rolo (R) em relação às fibras.

5. Cabeça de aplicação, de acordo com a reivindicação 4 em combinação com a reivindicação 2 ou 3 caracterizada pelo fato de que os meios de reencaminhamento compreendem: os primeiros meios de reencaminhamento (5A) comportando um primeiro rolo de transmissão (51a), montado sobre a placa central (32), perpendicularmente e tangencialmente aos primeiros canais de orientação (Cl), e os contra-roletes (52) acionados por sistemas de acionamento (54) entre uma posição de repouso e uma posição ativa para inserir individualmente as fibras da primeira rede contra o referido primeiro rolo de transmissão, e - os segundos meios de reencaminhamento (5B) dispostos a montante dos primeiros meios de reencaminhamento, comportando um segundo rolo de transmissão (51b), montado sobre a segunda placa externa (53) , perpendicularmente e tangencialmente aos segundos canais de orientação (C2) , e os contra-roletes acionados entre uma posição de repouso e uma posição ativa por sistemas de acionamento se estendendo entre as fibras da primeira rede para inserir individualmente as fibras da segunda rede contra o referido segundo rolo de transmissão.

6. Cabeça de aplicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que compreende uma chapa suporte (10) pela qual a referida cabeça é destinada a ser montada em um sistema de deslocamento (S) , os referidos meios de corte (4A, 4B) , os referidos meios de orientação (3) e o referido rolo de aplicação (R) formam um módulo (2), o referido módulo estando apto a ser montado por meios de travamento rápido (25) na extremidade da haste (81a) de pelo menos um macaco de compactação (81) montado sobre a referida chapa suporte.

7. Cabeça de aplicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que compreende além de um sistema de regulação térmica (7) compreendendo meios de resfriamento (73) aptos a resfriar a segunda placa externa (33) a fim de resfriar por condução o conjunto das placas de orientação (31, 32, 33).

8. Cabeça de aplicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que os meios de corte compreendem um sistema de acionamento do tipo macaco para cada lâmina.

9. Cabeça de aplicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que compreende além dos meios de bloqueio dispostos à montante dos meios de corte, ao lado do rolo de aplicação, aptos a bloquear as fibras vindo a ser cortadas, os referidos meios de bloqueio compreendendo os parafusos de bloqueio (4 3) acionados por sistemas de acionamento entre uma posição de repouso e uma posição ativa de bloqueio, os referidos parafusos de bloqueio e as referidas lâminas (41) sendo acionados entre sua posição de repouso e sua posição ativa por sistemas de acionamento comuns, os referidos sistemas de acionamento aptos, para cada fibra a ser cortada e bloqueada, a deslocar uma lâmina e um parafuso de bloqueio para cortar e bloquear a fibra.

10. Cabeça de aplicação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que os referidos sistemas de acionamento compreendem para cada fibra um macaco (40) que leva na extremidade de sua haste (42) um parafuso (43) e uma lâmina plana (41) para cortar e bloquear individualmente uma fibra.

11. Cabeça de aplicação, de acordo com a reivindicação 10 em combinação com uma das reivindicações 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou, caracterizada pelo fato de que os meios de bloqueio compreendem as contra-ferramentas de bloqueio dispostas cara-a-cara com as superfícies de apoio (431) dos parafusos (43) e contra as quais os parafusos vêm em impulso em posição ativa de bloqueio, as referidas contra-ferramentas compreendendo duas barras rígidas (48a, 48b) alojadas respectivamente em um alojamento da placa central (32) e em um alojamento da segunda placa externa (33), perpendicularmente aos canais de orientação (Cl, C2).