ES2107555T5 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de una bobina con un material a bobinar estirado. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de una bobina con un material a bobinar estirado.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA LA ELABORACION DE UN ENVASE DE MATERIAL ARROLLADO QUE SE EXTIENDE DE FORMA LONGITUDINAL. UNA BOBINA (50) DE ARROLLAMIENTO DISPONE DE UN NUCLEO (52) DE ARROLLAMIENTO CONICO, DE UNA PRIMERA BRIDA (53) DESMONTABLE DISPUESTA EN EL LADO DEL NUCLEO (52) DE ARROLLAMIENTO, QUE TIENE EL DIAMETRO MENOR Y UNA SEGUNDA BRIDA (54) DISPUESTA EN EL OTRO LADO DEL NUCLEO (52) DE ARROLLAMIENTO. LA BOBINA (50) ESTA SOPORTADA EN UN DISPOSITIVO DE ARROLLAMIENTO POR MEDIO DE MIEMBROS (103, 104) DE SOPORTE DE BOBINA QUE CENTRAN AMBAS BRIDAS (53,54) Y ESTAN SOPORTADOS SOBRE SUS SUPERFICIES OPUESTAS AL NUCLEO (52) DE ARROLLAMIENTO. EL MATERIAL (D) DE ARROLLAMIENTO QUE SE EXTIENDE LONGITUDINALMENTE SE ARROLLA ENTONCES SOBRE LA BOBINA (50), SIENDO CONTROLADO EL PROCESO DE ENROLLADO DE TAL MODO QUE SE OBTIENE UN TIPO PREDETERMINADO DE BOBINA. EN PARTICULAR CUANDO SE UTILIZA UNA BOBINA (50) DE PLASTICO, EL ENVASE ES FACIL DE TRANSPORTAR PERO ES AL MISMO TIEMPO MUY RESISTENTE, DE TAL MODO QUE PUEDE DISPONERSE DE MEDIDAS ADICIONALES DE EMPAQUETADO. CON ELLO PUEDEN EVITARSE DESPERDICIOS DE EMPAQUETADO DE FORMA ENTERAMENTE EFECTIVA.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de una bobina con un material a bobinar estirado.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un dispositivo para la fabricación de una bobina con
un material a bobinar estirado. El material a bobinar estirado ha de
entenderse aquí preferentemente como un material que contiene metal,
especialmente cobre, como alambre, cordones desnudos o revestidos
con plástico y similares. Sin embargo, la invención puede ser
también aplicable a un material a bobinar como, por ejemplo, cables
de fibra de vidrio, que pueden bobinarse de un modo similar a los
ejemplos mencionados. Para simplificar, este tipo de material a
bobinar estirado se designará en lo sucesivo como alambre.
El alambre, y especialmente el alambre de cobre,
se transporta por regla general en forma de bobina, que consta de un
carrete metálico y el alambre bobinado sobre él. El carrete metálico
está configurado axialmente simétrico y presenta un núcleo de
bobinado cilíndrico o cónico en cada uno de cuyos dos extremos está
dispuesta una brida, con lo que queda definido un espacio de
bobinado para el alojamiento del material a bobinar. Coaxialmente al
eje de rotación del carrete está previsto un taladro longitudinal
continuo, que se ensancha cónicamente en uno o ambos extremos. Los
dispositivos de bobinado presentan elementos para el alojamiento del
carrete, configurados con una forma cónica correspondiente, que
encajan en las aberturas cónicas del carrete y lo sujetan y centran
simultáneamente durante el proceso de bobinado. El bobinado en sí se
realiza bien rotando el carrete o bien colocando el alambre sobre el
carrete inmóvil mediante una mechera, que rodea al carrete. Mientras
que en el caso del carrete giratorio, el arrollamiento del alambre
se realiza sin torsión, en el caso de la colocación del alambre con
mechera se produce un retorcimiento propio de ésta, una llamada
torsión, de 360º por vuelta.
Los carretes metálicos tienen la ventaja de una
gran resistencia y una larga vida útil. Sin embargo, tienen la
desventaja de que la proporción del peso del carrete metálico en la
bobina acabada es relativamente alta y de que los carretes metálicos
han de ser transportados por el usuario del alambre de vuelta al
fabricante de alambre, lo que ocasiona unos costes de transporte
adicionales considerables.
Por tanto, el mundo técnico se ha esforzado en
desarrollar procedimientos para la fabricación de bobinas en las que
pueda prescindirse del carrete. En el documento
EP-B-0 334 211 se describe un
procedimiento de este tipo.
En este procedimiento se utiliza una herramienta
de bobinado de metal que tiene la forma de un carrete metálico
usual, pero en la cual el núcleo de bobinado está configurado con
forma cónica y la brida dispuesta en el extremo del núcleo con el
diámetro menor puede desmontarse. Sobre el núcleo de bobinado se
coloca una delgada vaina de cartón y el alambre se dispone entonces
en capas con un número cada vez mayor de espiras, estando los
números de espiras repartidos de manera que resulten capas
inclinadas hacia el núcleo cónico de bobinado. Se habla en este caso
de una estructura de bobina bicónica o de un devanado cónico.
Después del proceso de bobinado se desmonta la brida inferior de la
herramienta de bobinado y se extrae esta última de la bobina. A
continuación la bobina sin carrete se zuncha y se provee de una
envoltura de plástico.
Esta bobina tiene la ventaja de un peso y un
volumen de transporte favorables y una buena resistencia, con
condiciones óptimas de desdevanado del alambre en el elaborador. Los
materiales utilizados para el embalaje no necesitan transportarse de
vuelta al fabricante de alambre, con lo que se suprimen por completo
estos costes de transporte. Por tanto, esta forma de bobina se ha
impuesto en el caso de muchos usuarios de alambre.
Sin embargo, esta bobina sin carrete ya conocida
tiene una desventaja, que en el caso de usuarios pequeños y medianos
se presenta sólo en escasa medida, pero que en el caso de grandes
usuarios, como la industria del automóvil, se manifiesta claramente.
La industria del automóvil requiere grandes cantidades de cordones
de cobre revestidos con material aislante, que hoy en día se
fabrican y se suministran en muchos casos como tales bobinas sin
carrete. Como, siguiendo la filosofía de fabricación actual, las
bobinas son suministradas directamente por el fabricante de cables a
los lugares de uso, se acumula en ellos una cantidad considerable de
material de embalaje, compuesto de envolturas de cartón, cintas y
envoltorios de plástico, que ha de ser recogido y eliminado.
Además, el trato de la bobina sin carrete
requiere un cierto cuidado en el transporte, ya que el cartón
utilizado es sensible a la humedad y la bobina puede deteriorarse
fácilmente en las duras operaciones con carretillas estibadoras.
Con el documento
EP-A-0 504 503, se ha dado a conocer
un procedimiento según el concepto general de la reivindicación 1.
En este procedimiento ya conocido se arrolla el cable sobre un
núcleo cónico de bobinado, en cuyo extremo con el diámetro mayor
está dispuesta una brida fija. El núcleo de bobinado se dispone
durante el devanado en un dispositivo de bobinado, de tal manera que
el eje de rotación está vertical y la brida fija mira hacia abajo.
Durante el proceso de bobinado se presiona una placa, que forma
parte del dispositivo de bobinado, sobre el extremo superior del
núcleo de bobinado con el diámetro menor. Una vez finalizado el
proceso se extrae el núcleo de bobinado del dispositivo y se reviste
con una lámina. El núcleo de bobinado presenta, en el extremo con el
diámetro menor, un medio de conexión mecánico para una placa de
cierre o de elevación a aplicar posteriormente y que cierra el
núcleo de bobinado pero que no forma parte de él.
El documento
GB-A-2 100 765 describe un
dispositivo de bobinado previsto para simplificar la manipulación
manual, especialmente de carretes pesados y de carretes sin abertura
central. Los carretes empleados para ello presentan un núcleo
cilíndrico y bridas cónicas, afianzando unos dispositivos de apoyo
de los dispositivos de bobinado las bridas cónicas en el lado que
mira en sentido contrario al núcleo del carrete.
La misión de la presente invención es crear un
procedimiento y un dispositivo para la fabricación de una bobina que
presente, por una parte, propiedades de transporte favorables, pero
para la cual, por otra parte, sea suficiente una cantidad pequeña de
material de embalaje.
Este problema se resuelve según la invención
mediante el procedimiento según la reivindicación 1.
El dispositivo según la invención es objeto de la
reivindicación 6.
Con el procedimiento según la invención es
posible fabricar una bobina con propiedades de transporte favorables
y que no produce prácticamente ningún material de embalaje.
Esto se consigue utilizando un carrete divisible
fabricado preferiblemente de plástico. Como el carrete está
realizado de manera que sea divisible, puede desarmarse después de
utilizar el material bobinado. De este modo se reduce
considerablemente el volumen del transporte de vuelta de los
carretes vacíos desde el usuario del alambre hasta el fabricante del
mismo.
Las bridas del carrete de bobinado están
afianzadas desde el exterior durante el proceso de bobinado. Esto
tiene por una parte la ventaja de que las bridas no han de soportar
durante el proceso de bobinado ninguna presión de arrollamiento
orientada axialmente y por lo tanto pueden fabricarse con un menor
gasto de material y por tanto con un peso menor. Por otra parte, con
esta configuración se produce la ventaja considerable de que se
reduce apreciablemente la aparición de fuerzas elásticas de
retroceso, especialmente en la brida inferior del carrete. Si un
carrete de plástico se sujeta con los dispositivos de sujeción
cónicos usuales, las bridas se deforman durante el bobinado a
consecuencia de la presión axial de arrollamiento orientada hacia el
exterior desde el núcleo de bobinado. De ello resulta una fuerza de
retroceso de las bridas, que ejerce presión sobre el bobinado ya
acabado y puede producir problemas al desenrollar posteriormente el
alambre. Sin embargo, si durante el bobinado se impide la
deformación de las bridas, como se propone en la invención, no se
produce ninguna fuerza elástica de retroceso ni de carga de la
bobina, pudiendo prescindirse del zunchado de la bobina acabada. Por
tanto, no se requiere ni un revestimiento interior de cartón ni
material para el zunchado, ni tampoco su eliminación posterior.
La bobina de la invención tiene ventajas
considerables para los grandes usuarios de alambre de cobre o de
cordones de cobre provistos de aislamiento, por ejemplo la industria
del automóvil.
Como el carrete de plástico utilizado con
preferencia tiene un peso pequeño, aunque el peso total de la bobina
es mayor que el peso de la bobina comparable sin carrete, es
claramente menor que el peso total de una bobina con un carrete
metálico corriente.
Como los carretes utilizados son divisibles,
pueden desarmarse inmediatamente después de su vaciado y apilarse de
modo que ocupen poco espacio. La fábrica de automóviles no precisa
por tanto superficies de almacenamiento adicionales para almacenar
los carretes vacíos u otros recipientes de embalaje (por ejemplo
barriles).
Los carretes vacíos pueden llevarse de vuelta al
fabricante de cables en cuanto llega una nueva carga de carretes de
plástico llenos. Debido al pequeño volumen de carga y al poco peso
de transporte, tanto la carga de los carretes vacíos como su
transporte resultan muy sencillos.
En el procedimiento de la invención, el bobinado
del alambre puede realizarse rotando el carrete alrededor de su eje
longitudinal. Esto tiene la ventaja de que el alambre se coloca sin
torsión. Sin embargo, también es posible dejar el carrete fijo y
hacer rotar el dispositivo de colocación alrededor de éste, como con
la llamada mechera.
En una forma de realización preferida del
procedimiento según la invención, se aplica sobre el carrete una
figura de arrollamiento, como se conoce por el documento
EP-B-0 334 211. Esto significa que
el dispositivo de colocación está controlado por un dispositivo de
mando, de manera que la colocación en el núcleo de bobinado comienza
en el diámetro menor y la primera capa de bobinado, con vistas al
número de espiras y a la pendiente de las mismas, está dimensionada
de manera que el bobinado cubre sólo una zona axial menor del núcleo
de bobinado y no llega hasta el final del mismo con el diámetro
mayor. La capa de bobinado se arrolla entonces de vuelta y se aplica
una nueva capa de bobinado con un número mayor de espiras. Las capas
de bobinado sucesivas se controlan de manera que las capas de
bobinado situadas en la zona del núcleo de bobinado del diámetro
menor presentan la distancia mayor al eje del carrete. Esto
significa que las capas de bobinado, vistas en sección longitudinal
central del carrete, están inclinadas formando un ángulo agudo con
la superficie lateral del núcleo de bobinado. De este modo se
produce una estructura de arrollamiento bicónica o de doble cono,
que proporciona una resistencia óptima a la bobina.
Como se describe en el documento ya citado,
EP-B-0 334 211, cuando la primera
capa de bobinado llega hasta la brida del núcleo de bobinado de
diámetro mayor, el bobinado del carrete puede continuarse con un
número igual de espiras, o con un número decreciente de espiras de
manera que finalmente se produce una estructura de arrollamiento en
la que las capas exteriores de bobinado son paralelas al eje
longitudinal del carrete.
El dispositivo según la invención para la
ejecución del procedimiento tiene dos dispositivos de alojamiento de
carrete, que alojan este último durante el proceso de bobinado. Cada
dispositivo de alojamiento de carrete presenta un dispositivo de
centrado, para centrar el carrete, y un dispositivo de soporte, que,
como mínimo, afianza una zona periférica de la respectiva brida del
carrete. Este dispositivo de soporte puede estar configurado en lo
esencial como una placa de apoyo que afiance la brida
superficialmente. En lugar de un afianzamiento superficial es
también posible un afianzamiento puntual, en el que un cierto número
de superficies de apoyo de este dispositivo de soporte esté en
contacto con la brida del carrete a alojar.
El dispositivo de bobinado se controla
preferentemente mediante un mando, para poder producir una figura de
arrollamiento determinada.
Con la invención se proporciona además según la
reivindicación 10 un carrete de bobinado particularmente adecuado
para utilizarlo con el procedimiento según la invención.
El carrete de bobinado según la invención es de
plástico y presenta un núcleo de bobinado cónico, con un espesor de
pared constante en lo esencial, de manera que el ángulo de conicidad
de la superficie lateral exterior del núcleo de bobinado y de la
superficie lateral interior son esencialmente iguales. Como mínimo,
la brida del carrete de bobinado dispuesta en el núcleo de bobinado
con el diámetro menor está unida a éste de modo que puede
desmontarse.
Mediante esta configuración, es posible insertar
uno en otro los núcleos de bobinado separados de la brida
desmontable.
De este modo puede transportarse el carrete sin
estar bobinado, separando núcleo de bobinado y brida y apilando
núcleos de bobinado y bridas de carretes en un espacio pequeño.
Con ello puede reducirse considerablemente el
volumen de carga de los carretes de bobinado, como se verá más
adelante.
Como material para el carrete entran en
consideración especialmente plásticos como poliuretano,
polipropileno, poliestireno,
acrilnitrilo-butadieno-estireno
(ABE). Si han de cumplirse exigencias mayores en lo que se refiere a
resistencia, el plástico puede estar reforzado con medios adecuados,
por ejemplo con fibras de vidrio.
La unión entre el núcleo de bobinado y la brida
desmontable es preferiblemente en arrastre de forma, y de forma
especialmente preferida mediante elementos de retención, dispuestos
en el núcleo de bobinado y en la brida del carrete, que en el
montaje se hacen engranar entre sí.
En una forma de realización preferida del carrete
de bobinado, la segunda brida en el extremo del diámetro mayor del
núcleo de bobinado no es desmontable. En este caso, la segunda brida
está configurada preferiblemente de una pieza con el núcleo de
bobinado y puede fabricarse conjuntamente con éste, por ejemplo
mediante un procedimiento de moldeo por inyección.
Para facilitar el apilamiento de carretes llenos,
están previstos preferentemente, en los lados exteriores de ambas
bridas, es decir en el lado que mira en sentido opuesto al núcleo de
bobinado, unos resaltos y unas muescas que encajan unos en otras
cuando se apilan carretes bobinados. Así se simplifica en mayor
medida el transporte de los carretes bobinados.
Hay que indicar que la utilización de estos
carretes en combinación con el procedimiento propuesto por la
invención es particularmente ventajosa, pero que los carretes
también pueden utilizarse con otros procedimientos de bobinado y con
otros dispositivos de bobinado.
En la descripción siguiente de ejemplos de
realización en relación con los dibujos, aparecen otras ventajas,
características y posibilidades de aplicación de la presente
invención. Los dibujos muestran de forma esquemática:
- Figura 1. Alzado de un ejemplo de realización
del dispositivo de bobinado según la invención, en el que una mitad
del carrete de bobinado utilizado se ha dibujado en sección
longitudinal.
- Figura 2. Sección longitudinal a través de un
primer ejemplo de realización de un carrete de bobinado según la
invención en posición montada.
- Figura 3. Varios núcleos de bobinado del
ejemplo de realización de la figura 2 en posición apilada.
- Figura 4. Varias bridas desmontables del
ejemplo de realización de la figura 2 en posición apilada.
- Figura 5. Dos carretes bobinados del ejemplo de
realización de la figura 2 en posición apilada.
- Figura 6. El carrete de bobinado según la
figura 2, con un dispositivo de extracción.
- Figura 7. Un dispositivo auxiliar para el
desmontaje de la brida desmontable del ejemplo de realización de la
figura 2.
- Figura 8. Representación en sección, a lo largo
de la línea II-II de la figura 10, de un segundo
ejemplo de realización de un carrete de bobinado según la
invención.
- Figura 9. Representación parcial a mayor escala
del carrete de bobinado según la figura 8.
- Figura 10. Vista inferior de la brida pequeña
del carrete de bobinado de la figura 8, significando vista inferior
la vista desde el lado de la brida orientado en sentido opuesto al
núcleo de bobinado.
- Figura 11. Vista parcial de la brida pequeña de
la figura 10 desde el lado superior, no estando dibujado el núcleo
de bobinado.
- Figura 12. Vista en sección a través del núcleo
de bobinado, a lo largo de la línea I-I de la figura
8, habiéndose omitido la brida inferior.
- Figura 13. Una representación, similar a la de
la figura 3, con un cierto número de bridas desmontables del núcleo
de bobinado según la figura 8, en posición apilada.
- Figura 14. Una representación, similar a la de
la figura 4, que muestra cómo se apilan unos carretes de bobinado
bobinados del ejemplo de realización según la figura 8.
- Figura 15. El montaje de la brida desmontable
en un carrete de bobinado del ejemplo de realización de la figura
8.
- Figura 16. El desmontaje de la brida
desmontable de un carrete de bobinado del ejemplo de realización
según la figura 8.
A continuación se describe un ejemplo de
realización del dispositivo de bobinado según la presente invención,
tomando como referencia la figura 1.
El dispositivo, designado en conjunto con 100,
presenta un primer dispositivo de alojamiento de carrete 103 y un
segundo dispositivo de alojamiento de carrete 104. El carrete de
bobinado 50, descrito más adelante detalladamente tomando como
referencia la figura 8, presenta un núcleo cónico 52, una primera
brida 53 y una segunda brida 54. La primera brida 53 está dispuesta
en el extremo del núcleo de diámetro menor, la segunda brida 54 en
el extremo del núcleo de diámetro mayor. El carrete de bobinado es
axialmente simétrico en lo esencial al eje 56 que se extiende en su
dirección longitudinal.
El dispositivo de bobinado está configurado
preferentemente, como se representa, de manera que el eje
longitudinal 56 del carrete esté situado verticalmente, la primera
brida 53 dispuesta abajo y la segunda brida 54 arriba.
El dispositivo de alojamiento de carrete 103 es
también axialmente simétrico en lo esencial y puede girar alrededor
de un eje 106. El dispositivo de alojamiento de carrete presenta una
placa base circular 108, sobre la que está dispuesta una placa de
apoyo 109 con un diámetro menor. Sobre la placa de apoyo 109 se
encuentra un cono 111, que encaja en un taladro 72 de la brida 53
del carrete de bobinado 50 que está configurado de modo
correspondiente. Mediante este cono se centra el carrete en el
dispositivo de alojamiento de carrete 103.
Concéntricamente al dispositivo de alojamiento
103, está dispuesta una polea 115, accionada por una correa de
transmisión 117 de un dispositivo de accionamiento 116 (no explicado
más detalladamente).
El dispositivo de alojamiento de carrete 104
superior, presenta una placa 120, fijada a un émbolo 122. La placa
está alojada de modo que puede girar alrededor de un eje de rotación
123, que coincide con el eje 56 del carrete de bobinado y el eje 106
del dispositivo de alojamiento de carrete 103. El émbolo puede, como
indica la flecha 125, elevarse y descender, para lo cual se utilizan
unidades émbolo-cilíndro 127 y 128 no explicadas más
detalladamente. Los émbolos 129, 130 de las unidades
émbolo-cilíndro están unidos al émbolo 122 mediante
un yugo 131.
En la placa 120 está conformado un anillo 112
orientado hacia el carrete de bobinado y cuya pared exterior está
inclinada hacia la placa 120, correspondiendo el ángulo al ángulo de
conicidad del carrete de bobinado 50. En el perímetro exterior de la
placa 120 está conformado un segundo anillo 113, orientado también
hacia abajo, hacia el carrete de bobinado.
El dispositivo de bobinado presenta además un
dispositivo de colocación 140, provisto de un rodillo de colocación
142, mediante el cual se conduce el alambre o el cable D al carrete
de bobinado. El rodillo de colocación 142 puede, como indica la
flecha doble 143, elevarse y descender en dirección paralela al eje
56 del carrete de bobinado. Para ello, el dispositivo de colocación
presenta un husillo roscado 144, que se extiende paralelamente al
eje longitudinal del carrete de bobinado y que puede girar en ambos
sentidos mediante un dispositivo de accionamiento 145. Dependiendo
del sentido de giro del dispositivo de colocación se eleva el
rodillo de colocación, es decir se mueve hacia el dispositivo de
accionamiento 145, o se le hace descender de nuevo.
El funcionamiento del dispositivo de bobinado se
controla con un dispositivo de mando (no representado). El
dispositivo de mando recibe señales de sensores que indican la
velocidad angular del carrete, y señales que indican la posición
respectiva del rodillo de colocación 142.
Partiendo de estas señales se controlan el
dispositivo de accionamiento 116 y el dispositivo de accionamiento
145 de manera que en el proceso de bobinado resulte la figura de
arrollamiento deseada sobre el carrete 50.
A continuación se describe el funcionamiento de
este dispositivo:
Mediante un movimiento de elevación de las
unidades émbolo-cilíndro 127 y 128 se eleva el
émbolo 122 y con él el dispositivo de alojamiento de carrete 104.
Sobre el alojamiento de carrete 103 se coloca manualmente o mediante
un dispositivo automático un carrete de bobinado, con lo cual el
cono 111 del alojamiento de carrete se encaja en el taladro 72 del
carrete de bobinado, centrándolo.
A continuación se baja el émbolo 122 con el
alojamiento de carrete 104 hasta que éste se apoya en el extremo
superior del carrete. En este proceso, el anillo cónico 112 centra
el extremo superior del núcleo de bobinado de diámetro mayor y el
anillo 113 del alojamiento de carrete afianza la brida 54 del
carrete.
El extremo del alambre se fija entonces a la
brida inferior 53, por ejemplo mediante un dispositivo automático, y
el carrete se hace girar para bobinar sobre él el alambre o el
cable. El control del dispositivo de accionamiento 116 y del
dispositivo de accionamiento 145 se realiza preferentemente de
manera que resulte una figura de arrollamiento como la resultante en
el documento EP-B-0 334 211, véanse
en él en particular las figuras 1, 2 y 4, así como la descripción
correspondiente.
Durante el proceso de bobinado, la brida inferior
53 se afianza mediante la placa de apoyo 109 y la brida superior 54
mediante la placa 120 del alojamiento de carrete 104 o mediante el
anillo 113. De este modo, las bridas no pueden deformarse debido a
la presión de arrollamiento y al peso propio del material a bobinar.
Sin embargo, debido a la configuración de las bridas no sólo se
absorben las fuerzas axiales, sino también las fuerzas radiales que
actúan en el carrete de bobinado. En la zona del dispositivo de
alojamiento de carrete inferior 103, esto se realiza mediante el
cono 111, que afianza una gran superficie de la brida inferior 53.
Dado que la brida, como se verá después en la descripción, está
provista de nervios de refuerzo, este afianzamiento es suficiente
para evitar una deformación inadmisible de la brida a pesar de su
poco peso propio.
El extremo superior del núcleo de bobinado y de
la brida 54 están sujetos a modo de tenaza por el anillo 112 y el
anillo 113, que se apoya en un resalto correspondiente de la brida
54. De este modo, la placa 120 absorbe directamente tanto las
fuerzas radiales que actúan hacia dentro como las fuerzas radiales
que actúan hacia fuera e impide con ello de una forma segura una
deformación del núcleo de bobinado y de la brida en esta zona.
En cuanto el carrete está completamente bobinado,
se agarra y se corta el alambre, preferentemente mediante un
dispositivo de agarre y corte automático, y se fija al carrete el
extremo del lado de dicho carrete, preferentemente también de forma
automática. A continuación se extrae el carrete, que puede apilarse
y transportarse sin medidas de embalaje adicionales.
A continuación se describe, tomando como
referencia las figuras 2 a 7, un ejemplo de realización del carrete
de bobinado utilizable en el dispositivo según la invención.
El carrete 1 representado en la figura 2 consta
de un núcleo cónico de bobinado 2, una primera brida 3 y una segunda
brida 4. La primera brida 3 es desmontable y está dispuesta en el
extremo 2a del núcleo de bobinado de diámetro menor.
La segunda brida 4 está dispuesta en el extremo
2b del núcleo de bobinado de diámetro mayor y está configurada de
una pieza con el núcleo de bobinado.
El carrete es en su totalidad axialmente
simétrico en lo esencial al eje 6 que se extiende en su dirección
longitudinal.
En el núcleo de bobinado 2 están previstas, en su
extremo 2a con el diámetro menor, un cierto número de hendiduras 8,
que presentan en cada caso la misma distancia una respecto a otra.
Mediante estas hendiduras se forman un sinnúmero de tiras 9, que
pueden empujarse contra una fuerza elástica de retroceso hacia
afuera, es decir en dirección contraria al eje de rotación 6.
Cada tira 9 presenta en su borde, que constituye
el canto terminal del núcleo de bobinado con el diámetro menor, una
lengüeta de retención 10 (véase también la figura 7), que se
extiende en lo esencial perpendicularmente al eje de rotación 6 del
núcleo de bobinado.
En la cara exterior de la brida fija 4, están
previstos unos nervios de refuerzo 14, que aumentan la resistencia
de la brida. En la brida están además dispuestos un cierto número de
taladros 16, que se extienden perpendicularmente al eje de rotación
6. Los taladros pueden utilizarse para el empleo de dispositivos de
elevación o para la fijación de ayudas de desbobinado (véase figura
6).
Como puede verse en la figura 2, la conicidad de
la superficie lateral exterior 2c del núcleo es igual a la de la
superficie lateral interior 2d de dicho núcleo o, expresado de otro
modo, el núcleo de bobinado presenta un espesor de pared constante
entre las dos bridas.
Dado que el extremo con el diámetro mayor 2b del
núcleo de bobinado está abierto, se forma una cavidad cónica 2e que
permite apilar el núcleo de bobinado.
La brida primera desmontable 3 presenta, como
puede verse en las figuras 2 y 7, un saliente cónico 20, axialmente
simétrico a un eje 21 que, en posición montada, coincide con el eje
de rotación 6 del núcleo de bobinado.
El saliente cónico 20 presenta unos resaltos de
retención 23 orientados hacia fuera, cuyas superficies de retención
24 se extienden en lo esencial perpendicularmente al eje 21. El
saliente cónico 20 se orienta para el montaje hacia el núcleo de
bobinado 2.
El saliente cónico 20 forma una pieza con la
placa 26 de la brida 3. La placa es axialmente simétrica y en su
lado orientado en sentido opuesto al núcleo de bobinado 2 están
dispuestos tres nervios concéntricos, un nervio anular interior 28a,
un nervio anular central 28b y un nervio anular exterior 28c.
El nervio anular 28b tiene unas entalladuras
29.
El funcionamiento de este carrete es el
siguiente:
El núcleo de bobinado 2 y la brida 3 se fabrican
por separado, preferentemente mediante moldeo por inyección, a
partir de un material plástico adecuado.
Para el montaje del carrete se coloca la brida 3
sobre una superficie plana y se empuja el extremo 2a del núcleo de
bobinado sobre el saliente cónico 20. Como la superficie superior
20a del saliente cónico tiene una forma algo cónica, las tiras 9 con
las lengüetas de retención 10 son empujadas hacia fuera cuando se
ejerce una presión sobre el núcleo de bobinado en dirección vertical
y hacia la brida 3. Cuando el núcleo de bobinado 2 se desplaza hacia
abajo lo suficiente, las tiras 9 con las lengüetas de retención 10
retornan elásticamente, apoyándose las lengüetas de retención 10 en
las superficies de retención 24. Con ello finaliza el montaje y
puede comenzarse el bobinado del carrete.
En cuanto han sido colocadas las primeras espiras
alrededor del núcleo de bobinado (ver figura 6), se impide que las
lengüetas de retención 10 y las tiras 9 se muevan hacia fuera. De
este modo se consigue una unión en arrastre de forma entre el núcleo
de bobinado 2 y la brida desmontable 3. Por lo tanto, la resistencia
de la unión es con mucho mayor que la correspondiente a las fuerzas
elásticas de sujeción de las tiras 9. Esto significa que el espesor
de la pared del núcleo de bobinado y la disposición geométrica de
las lengüetas de retención pueden elegirse de manera que sea posible
un montaje y un desmontaje manual. No son necesarias medidas de
aseguramiento adicionales, como por ejemplo un aseguramiento
mediante tornillos y similares.
En las figuras 3 y 4 se muestra cuán ventajosas
son las posibilidades de transporte del carrete de bobinado según la
invención. Para el transporte, se separan los núcleos de bobinado 2
y las bridas desmontables 3, y se coloca un núcleo de bobinado de
manera que su extremo 2b con el diámetro mayor esté orientado hacia
abajo, por ejemplo apoyado sobre una paleta de transporte. Sobre
este núcleo de bobinado pueden entonces apilarse una gran cantidad
de núcleos de bobinado análogos, apoyándose éstos en cada caso uno
sobre otro con las caras exteriores de las bridas 4. De este modo se
forma un pequeño espacio de aire entre los núcleos de bobinado
apilados, que minimiza las fuerzas de adhesión entre ellos, de
manera que pueden separarse fácilmente. En la figura 4 se muestra
cómo se apilan las bridas desmontables 3. Como puede verse, el
nervio anular interior 28a está configurado de manera que encaja
exactamente en la abertura cónica 20b del saliente cónico 20 de la
brida. De este modo, las bridas no sólo pueden apilarse en poco
espacio, sino que también se impide que se desplacen unas en
relación con las otras.
Las ventajas para el transporte de la
configuración del carrete según la invención, se explican con un
ejemplo: para transportar 100 carretes no desarmables de dimensiones
usuales, con un diámetro de 400 mm, se necesitan 17 paletas, dado
que en cada paleta sólo caben 6 carretes. La superficie de carga
necesaria total es de 16,32 m^{2}, lo que, con una altura de carga
de 610 mm, supone un volumen de carga de 9,95 m^{3}.
Por el contrario, si se transportan 100 carretes
desarmados según la invención, pueden disponerse sobre una paleta
cuatro pilas con 25 núcleos de bobinado y dos pilas con 50 bridas
desmontables cada una. La superficie de carga total corresponde por
lo tanto a la superficie de una paleta de 0,96 m^{2}, lo que, con
una altura de carga de 1275 mm, supone un volumen de carga de 1,224
m^{3}.
La utilización de los carretes según la invención
supone por consiguiente la reducción de la superficie de carga a
1/17 y la reducción del volumen de carga a 1/8. Además, la carga y
la descarga se simplifican considerablemente, dado que para cargar
estos 100 carretes sólo hay que mover una única paleta.
La configuración según la invención resulta
también ventajosa cuando han de transportarse carretes
bobinados.
Como se representa en la figura 5, los carretes
bobinados pueden colocarse directamente unos encima de otros. Con
ello, el nervio de refuerzo exterior 28c y el nervio de refuerzo
central 28b de la brida desmontable 3 se apoyan directamente en la
brida fija 4 del carrete. Al mismo tiempo, la brida fija 4 encaja en
las entalladuras 29, de manera que los carretes de bobinado se
centran unos con otros y además se hace imposible que se desplacen
entre sí. Mediante la configuración según la invención pueden
transportarse y almacenarse también carretes bobinados sólo
parcialmente.
La figura 6 muestra cómo puede emplearse el
carrete directamente como dispositivo de desbobinado.
Para ello se coloca el carrete verticalmente,
como se prefiere en la mayoría de los casos al desbobinar y bobinar,
de manera que la brida desmontable 3 descansa sobre una superficie
de apoyo plana. Un anillo metálico de desbobinado 35, que tiene una
superficie metálica abovedada 36, se coloca sobre la brida fija 4
superior o parcialmente sobre o en la cavidad cónica del núcleo de
bobinado 2 y se fija con pernos 37 en los taladros 16.
Como puede observarse en la figura 6, el alambre
38 bobinado en el carrete 1, se hace pasar por encima del anillo de
desbobinado 35 y a través de un ojete 39. De este modo, el alambre
puede desenrollarse del carrete sin necesidad de medios auxiliares
adicionales.
También es posible desenrollar el alambre
directamente del carrete sin medios auxiliares, es decir, sin anillo
de desbobinado ni elementos similares.
En la figura 7 se representa cómo puede separarse
el núcleo de bobinado 2 de la brida desmontable 3.
Para ello se utiliza como herramienta auxiliar un
macho 42, que consta de una barra larga y cilíndrica 43 con un
asidero 44 en su extremo superior y un cilindro 45 en su extremo
inferior. El diámetro exterior del cilindro es algo mayor que el
diámetro interior del núcleo de bobinado en el extremo 2a.
Para separar las dos partes del carrete, se
introduce el macho 42 y cuando el cilindro 45 alcanza el extremo
inferior 2a, las tiras 9 con las lengüetas de retención 10 se curvan
hacia fuera y se separan de las superficies de retención 24. A
continuación, el núcleo de bobinado se levanta y desprende de la
brida 3 sin medidas adicionales.
Mediante la configuración del carrete según la
invención, se crea un carrete que, por una parte, presenta una gran
resistencia y que, por otra parte, puede transportarse de un modo
sencillo y económico. Para ensamblar y desarmar el carrete son
necesarios en cada caso sólo unos pocos segundos.
Debido a la estabilidad de los carretes, las
espiras, especialmente con una figura de arrollamiento bicónica, se
sostienen en el carrete de un modo tan estable que no son necesarias
medidas especiales, como el envolvimiento o el zunchado de la
bobina.
A continuación, se describe un segundo ejemplo de
realización del carrete de bobinado haciendo referencia a las
figuras 8 a 16.
El carrete de bobinado, designado en su totalidad
con 50, presenta un núcleo cónico de bobinado 52 y una primera brida
53, unida al núcleo de bobinado 52 de modo que puede desmontarse y
dispuesta en el extremo del núcleo de bobinado que presenta el
diámetro menor. En el extremo del núcleo de bobinado con el diámetro
mayor, y configurada de una pieza con este último, se encuentra una
segunda brida 54. El carrete está configurado en su totalidad
axialmente simétrico en lo esencial con respecto al eje longitudinal
56.
El núcleo de bobinado 52 con la brida 54 en él
conformada y la brida desmontable 53 son de plástico.
La brida 54 consta de una base 55 en forma de
corona circular en lo esencial, que se extiende perpendicularmente
al eje de rotación 56 del carrete. La base 55 está reforzada
mediante nervios de refuerzo 57 perpendiculares.
La base 55 está además unida a un anillo 58 de
mayor diámetro que el diámetro del extremo superior del núcleo de
bobinado. El anillo 58 está configurado de una pieza con una
pluralidad de nervios de refuerzo 58a.
La brida superior fija 54 está provista además de
un cierto número de taladros 59, que sirven para la colocación de
dispositivos de elevación o para la fijación de un anillo de
desbobinado.
En el perímetro exterior de la brida está
previsto un borde 60 orientado hacia arriba y redondeado. De este
modo es posible emplear la brida superior 54 directamente como ayuda
de desbobinado sin anillo de desbobinado.
Al lado del borde 60 está previsto un segundo
anillo 61, que refuerza adicionalmente la brida 54 y que está unido
a los nervios de refuerzo 57.
En el extremo del núcleo de bobinado con el
diámetro menor, están conformados una pluralidad de resaltos de
retención 64 que sobresalen hacia dentro, como puede observarse
especialmente en la figura 12, aumentándose la resistencia de los
resaltos de retención 64 mediante unos nervios radiales 65 unidos al
interior del núcleo de bobinado (véase también la figura 9).
Los resaltos de retención 64, que son ocho en el
ejemplo de realización, están distribuidos a distancias iguales
alrededor del perímetro interior del núcleo de bobinado y
dimensionados de manera que la distancia en dirección periférica, o
el espacio entre dos resaltos de retención adyacentes, es algo mayor
que la longitud de los propios resaltos.
En el ejemplo de realización, los resaltos se
dimensionan, para una tamaño constructivo típico, con un diámetro
menor del núcleo de bobinado de 178 mm, de manera que sobresalen
entre 5 y 12 mm desde el borde interior del núcleo de bobinado hacia
dentro.
La brida desmontable 53 presenta una placa 66 en
forma de corona circular que, en posición montada, está orientada
hacia el material a bobinar y que presenta un refuerzo anular
exterior 67 orientado en sentido opuesto al material a bobinar y en
forma de dos anillos concéntricos, un segundo refuerzo central 68 en
forma de anillo y un tercer refuerzo anular interior 69. Con el
mismo eje de rotación que la brida (que en posición montada
corresponde al eje de rotación del carrete), está previsto, al lado
del anillo de refuerzo interior 69, un anillo de centraje 70 que
presenta un taladro cónico 72.
En el lado de la brida orientado en sentido
opuesto al material a bobinar, se encuentra una pluralidad de
nervios de refuerzo 74 equidistantes, con el fin de reforzar la
brida adicionalmente. En la zona exterior de la brida, entre el
nervio de refuerzo exterior 67 y el nervio de refuerzo central 68,
el número de nervios 74 es el doble que el existente entre el nervio
de refuerzo central 68 y el nervio de refuerzo interior 69, con el
fin de lograr una mayor rigidez de la brida en dicha zona.
El diámetro del nervio de refuerzo 68 es mayor,
en escasa medida, que el diámetro del anillo de refuerzo 58 de la
segunda brida 54. Los nervios de refuerzo 74 presentan además unas
muescas 74a en la zona del anillo de refuerzo 68 (ver figura 8).
Cuando se apilan los carretes bobinados, como se muestra en la
figura 14, el anillo de refuerzo 58 de la segunda brida encaja en
estas muescas 74a, con lo que la parte superior del anillo de
refuerzo 58 entra en contacto con el anillo de refuerzo 68. De este
modo, durante el apilamiento, el carrete superior se centra
exactamente con el carrete inferior y se impide que se desplace con
relación a este último.
La brida 53 presenta, en el lado que en posición
montada está orientado hacia el material a bobinar, una abertura 75,
circular en lo esencial, en la que está dispuesta una estructura de
sujeción 76, que actúa junto con los resaltos de retención 64 del
núcleo de bobinado.
La estructura de sujeción 76 presenta un anillo
cilíndrico 78, que está dispuesto concéntricamente al eje de
rotación y del cual sobresalen radialmente hacia fuera un cierto
número de resaltos de sujeción 79. En cada uno de los resaltos de
sujeción está dispuesto un nervio de refuerzo 81, que se extiende en
dirección radial y que produce una unión adicional entre los
resaltos de sujeción y el anillo cilíndrico 78, reforzando de este
modo los resaltos de sujeción en la dirección axial del carrete de
bobinado.
Entre los resaltos de sujeción 79 está prevista
una distancia en la dirección periférica, indicada con la flecha
doble 83, algo mayor que las dimensiones de los resaltos de
retención 64 del núcleo de bobinado.
La abertura anular 75 se forma, como se ve
especialmente en la figura 9, mediante un primer tramo de pared 84,
cuya superficie frontal orientada hacia el núcleo de bobinado está
inclinada, formando el mismo ángulo con el eje de rotación que la
pared del núcleo de bobinado 52. Al primer tramo de pared 84 le
sigue un escalón 85, perpendicular al eje de rotación.
La unión entre núcleo de bobinado y brida se
realiza colocando el núcleo de bobinado sobre la brida de manera que
los resaltos de retención 64 se encuentren en la zona del espacio
intermedio 83 de la brida (véase también figura 15). De este modo,
el núcleo de bobinado puede introducirse en la brida de manera que
el extremo inferior de éste se apoye con los resaltos de retención
64 en el escalón 85, como se representa en la figura 9. A
continuación se gira el núcleo de bobinado con respecto a la brida,
hasta que los nervios 65 de los resaltos de retención 64 se apoyan
en los nervios 81 de los resaltos de sujeción 79. En esta posición,
cada uno de los resaltos de retención 64 agarra por debajo un
resalto de sujeción 79 correspondiente, de manera que se produce una
unión asegurada axialmente entre el núcleo de bobinado y la
brida.
Para asegurar la unión también radialmente está
previsto, como mínimo, un elemento de enclavamiento, cuya
construcción se describe a continuación en relación con las figuras
9, 10 y 11.
El elemento de enclavamiento 86 es de un material
elástico, como plástico o metal, y presenta una placa alargada 87,
que está conducida en la brida por dos nervios laterales 88 y 89. En
el anillo de refuerzo central 68 está prevista además una abertura
90 a través de la cual pasa la placa 87, y el anillo de refuerzo 67
está provisto de un nervio 91, que sobresale radialmente hacia
dentro y que forma un hueco en el cual está sujeto el extremo 87a de
la placa del elemento de enclavamiento 86, extremo 87a que está
orientado en sentido opuesto al núcleo de bobinado. En esta
posición, la placa 87 está sujeta y es paralela en lo esencial a la
superficie de la brida 53 orientada hacia el material a bobinar.
En el extremo 87b de la placa orientado hacia el
núcleo de bobinado, está conformado, de una pieza con dicho extremo,
un nervio 92, cuya anchura es algo menor que la de un espacio
intermedio 83 entre dos resaltos de sujeción 79 de la brida.
En el lado de la placa 87 orientado en sentido
opuesto al nervio 92 está conformado un engrosamiento 93 a modo de
cuña, que a su vez forma una hendidura en cuña 94.
El extremo delantero 87b de la placa se encuentra
a una distancia pequeña del nervio de refuerzo interior 69 de la
brida 53, de manera que el elemento de enclavamiento 86 está sujeto
en la brida de modo imperdible mediante el nervio 91, la abertura 90
y el nervio 69.
A continuación se describe el funcionamiento de
este elemento de enclavamiento.
Al introducir el núcleo de bobinado en la
abertura anular 75 de la brida, el elemento de enclavamiento se
deforma elásticamente (figura 9) y es empujado hacia abajo. En
cuanto el extremo inferior del núcleo de bobinado llega al escalón
85 se gira el núcleo de bobinado, con lo cual los resaltos de
retención 64 se sitúan debajo de los resaltos 79. En esta posición
se libera el espacio intermedio entre los dos resaltos de sujeción
adyacentes, entre los cuales está dispuesto el elemento de
enclavamiento, moviéndose este último de nuevo hacia arriba a
consecuencia de la fuerza elástica de retroceso. De este modo se
cierra el espacio intermedio entre los resaltos de sujeción y se
impide que el núcleo de bobinado y la brida se muevan entre sí en
dirección radial. Por consiguiente, en esta posición, la brida está
asegurada tanto axial como radialmente en relación con el núcleo de
bobinado.
La entalladura a modo de cuña 93 tiene una doble
función.
Como puede verse en la figura 1, la brida
inferior 53 del carrete de bobinado 50 descansa en su alojamiento en
el dispositivo de bobinado sobre la placa de apoyo 109. Dado que el
engrosamiento en forma de cuña coincide con su parte inferior
(figura 9) exactamente con las partes inferiores de los nervios de
refuerzo 67, 68 y 69, este engrosamiento en forma de cuña descansa
también sobre la placa de apoyo 109. De este modo se impide que el
elemento de enclavamiento se mueva en dirección axial respecto al
núcleo de bobinado y se excluye una deformación del elemento de
enclavamiento y con ello un desenclavamiento del aseguramiento
radial.
Para el desmontaje del núcleo de bobinado, y como
se representa en la figura 16, se introduce una herramienta
adecuada, por ejemplo un destornillador, en la hendidura en cuña 94.
La hendidura en cuña 94 y con ella el extremo delantero 87b de la
placa 87 se empujan de este modo hacia abajo (figura 9), con lo que
el nervio 92 libera el espacio intermedio entre los resaltos de
sujeción adyacentes, y la brida y el núcleo de bobinado pueden
girarse en sentidos opuestos. El núcleo de bobinado se suelta
entonces de la brida sin acciones manuales adicionales.
Después de separar la brida desmontable 53 del
núcleo de bobinado 52, los núcleos de bobinado pueden apilarse en un
espacio pequeño, como se representa en la figura 3.
Como se muestra en la figura 13, las bridas
desmontables 53 del carrete 50 también pueden apilarse en un espacio
pequeño de un modo análogo a como se apilan las bridas 3 (véase
figura 4).
Al apilar las bridas (ver figuras 9 y 13), el
anillo 78 encaja en el espacio intermedio 71 entre el anillo 69 y
el anillo 70 de la brida 53. Para ello, el anillo 69 presenta una
serie de muescas, indicadas en las figuras 9 y 10, en la que encajan
los nervios 81 en el apilamiento.
Mediante la acción conjunta del anillo 78, el
anillo 69 y el anillo 70, las bridas se aseguran radialmente entre
sí, de manera que, en posición apilada, no pueden desplazarse unas
en relación con otras. Los nervios 81 y las muescas correspondientes
realizan además una aseguramiento adicional contra la torsión de las
bridas en posición apilada.
Por tanto, con la presente invención se proponen
un procedimiento y un dispositivo con los cuales puede producirse
una bobina que está compuesta de un carrete con el alambre o cable
bobinado sobre él y que puede transportarse y utilizarse de un modo
particularmente ventajoso. Como la bobina tiene una gran
resistencia, especialmente si se utiliza una estructura de bobinado
bicónica, el transporte es posible sin material de embalaje
adicional. De este modo, el usuario de esta bobina no se encuentra
ya con desechos. Debido al cómodo apilamiento del carrete de
plástico divisible propuesto por la invención, el usuario puede
almacenarlo en un espacio pequeño y transportarlo de vuelta en poco
espacio al fabricante de alambre o de cable.
Claims (18)
1. Procedimiento para la fabricación de una
bobina con un material a bobinar estirado y que puede ser
transportada sin embalaje, que comprende las siguientes etapas en
orden cronológico:
- ensambladura de un carrete de bobinado, que
presenta un núcleo cónico de bobinado y dos bridas, uniendo como
mínimo la brida del lado del núcleo de bobinado con el diámetro
menor al núcleo de bobinado, de modo que dicha brida puede
desmontarse;
- introducción del carrete de bobinado en un
dispositivo de bobinado;
- alojamiento del carrete de bobinado en el
dispositivo de bobinado mediante dos dispositivos de alojamiento de
carrete, que centran las dos bridas y que, para la absorción de la
presión de arrollamiento, se apoyan en las caras de las bridas
orientadas en sentido opuesto al núcleo de bobinado;
- bobinado del material a bobinar sobre el
carrete de bobinado con un dispositivo de colocación, que está
controlado por un dispositivo de mando de tal modo que sobre el
carrete se produce una figura de arrollamiento predeterminada;
- aseguramiento de la unión entre la brida
desmontable y el núcleo de bobinado mediante como mínimo un elemento
de enclavamiento, de manera que la brida desmontable no pueda
soltarse del núcleo de bobinado durante el bobinado ni durante el
transporte;
- actuando durante el alojamiento los
dispositivos de alojamiento de carrete junto con dicho o dichos
elementos de enclavamiento de manera que el elemento de
enclavamiento está bloqueado en su posición de enclavamiento;
- finalización del proceso de bobinado y
extracción del carrete del dispositivo de bobinado, en cuanto se ha
alcanzado el grado de llenado deseado del carrete, cortándose,
previamente, simultáneamente o a continuación, el material a bobinar
y fijándose al carrete de bobinado el extremo del material a bobinar
que queda en el lado del carrete.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, como mínimo, un dispositivo de
alojamiento de carrete está unido a un dispositivo de accionamiento,
de manera que el dispositivo de alojamiento de carrete gira el
carrete de bobinado para enrollar el material a bobinar.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de colocación está unido
a un dispositivo de accionamiento, mediante el cual se mueve el
dispositivo de colocación para bobinar el material alrededor del
carrete inmóvil.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque incluye las
siguientes etapas adicionales:
- posicionamiento del dispositivo de colocación,
después de alojar el carrete, en la zona del extremo del núcleo de
bobinado con el diámetro menor;
- bobinado de una primera capa con un número de
espiras predeterminado y con una inclinación predeterminada de las
espiras;
- conducción del dispositivo de colocación de
vuelta a la primera posición, en el diámetro menor del núcleo de
bobinado, formándose una segunda capa de bobinado con un número
igual de espiras y una inclinación igual de las mismas;
- aplicación de otras capas de bobinado, con un
número cada vez mayor de espiras, eligiéndose el número respectivo
de espiras de manera que resulte una figura de arrollamiento sobre
el carrete en la que, como mínimo, una parte de las capas de
bobinado están inclinadas hacia el núcleo de bobinado, vistas en
sección longitudinal del carrete;
- continuación del proceso de bobinado con un
número creciente de espiras hasta alcanzar un número de espiras
final con el cual la capa de bobinado llega hasta el segundo extremo
del núcleo de bobinado con el diámetro mayor;
- continuación del proceso de bobinado aplicando
capas de bobinado adicionales cuyo número de espiras es igual o
mayor que dicho número de espiras final, o disminuye en relación con
éste.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el aumento del número de espiras de las
capas de bobinado sucesivas está calculado de manera que, después de
aplicar un cierto número de capas de bobinado y antes de alcanzar
dicho número final de espiras, la distancia, como mínimo de algunas
de estas capas de bobinado individuales al eje de rotación del
carrete de bobinado, alcanza su máximo en la zona de la brida
dispuesta en el extremo del núcleo de bobinado con el diámetro
menor.
6. Dispositivo para el bobinado de material
estirado sobre un carrete de bobinado para fabricar una bobina que
puede ser transportada sin embalaje y especialmente para la
ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5,
con:
- dos dispositivos de alojamiento de carrete que
centran los carretes y en los que éstos se alojan en sus extremos,
estando dispuestos los dispositivos de alojamiento de carrete de
manera que el eje longitudinal del carrete de bobinado alojado en
ellos está orientado verticalmente en lo esencial;
- un dispositivo de colocación, mediante el cual
se conduce el material estirado a bobinar, al carrete, pudiendo
moverse dicho dispositivo de colocación paralelamente al eje
longitudinal del carrete;
- un dispositivo de accionamiento unido al
dispositivo de alojamiento de carrete o al dispositivo de colocación
de manera que o bien el carrete o bien el dispositivo de colocación
giran alrededor del eje longitudinal del carrete;
- un dispositivo de elevación, mediante el cual
puede moverse, como mínimo, uno de los dispositivos de alojamiento
de carrete en relación con el carrete, de manera que el carrete de
bobinado puede introducirse en el dispositivo de bobinado o sacarse
de éste;
- un dispositivo de mando, mediante el cual se
controla el movimiento de giro del carrete de bobinado o del
dispositivo de colocación y el movimiento del dispositivo de
colocación paralelamente al carrete, de manera que sobre el carrete
se produce una figura de arrollamiento predeterminada;
caracterizado
porque los dispositivos de alojamiento de carrete
están configurados de manera que alojan un carrete de bobinado de
plástico con núcleo cónico, en el que, como mínimo, una brida del
carrete de bobinado está unida al núcleo de modo que puede
desmontarse,
porque el primer dispositivo de alojamiento de
carrete (103) inferior presenta una placa (108, 109), con la cual se
afianza directamente;
porque sobre dicha placa de apoyo está dispuesto
un cono (111), que encaja en un taladro (72) de la brida (53)
configurado correspondientemente para el centraje del carrete de
bobinado;
porque el segundo dispositivo de alojamiento de
carrete (104) superior presenta una placa (120) circular en lo
esencial, configurada de manera que una brida superior del carrete
de bobinado está afianzada por el alojamiento de carrete;
porque esta placa (120) presenta un primer
dispositivo de centraje (112), que sobresale hacia el carrete de
bobinado y que está apoyado en la pared interior del núcleo de
bobinado, en su extremo superior:
porque para asegurar la unión entre la primera
brida desmontable y el núcleo de bobinado está previsto un elemento
de enclavamiento (86), que asegura la unión entre la brida y el
núcleo y que se mueve en la dirección axial del carrete entre una
posición de enclavamiento y una posición de desenclavamiento;
y porque dicho elemento de enclavamiento se apoya
sobre dicha placa (109) del dispositivo de alojamiento de carrete
inferior (103), con lo que se impide el movimiento axial a una
posición de desenclavamiento.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el dispositivo de centraje (112) está
configurado como un nervio fijado a la placa (120).
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque en la placa (120) está dispuesto un
segundo nervio (113) que es concéntrico al nervio del dispositivo de
centraje (112) y mediante el cual se afianza la brida superior (54)
del carrete de bobinado.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 a 8, caracterizado porque el dispositivo de elevación está
unido a la placa (120) del alojamiento superior de carrete.
10. Carrete de bobinado para la fabricación de
una bobina apta para el transporte sin embalaje y especialmente para
su utilización en el procedimiento según la reivindicación 1 o en el
dispositivo según la reivindicación 6, estando previsto el carrete
de bobinado para el alojamiento de material estirado y especialmente
de material que contenga metal, como alambre, cordones, cordones
revestidos con plástico, etc., con un núcleo cónico y hueco de
bobinado, axialmente simétrico en lo esencial, que presenta un
primer extremo con un diámetro menor y un segundo extremo con un
diámetro mayor, estando la cavidad (2e) del núcleo cónico de
bobinado (2) configurada con forma cónica, coincidiendo en lo
esencial la conicidad (18) de la superficie lateral exterior (2c) y
la conicidad (19) de la superficie lateral interior (2d), y estando
la cavidad (2e) abierta al segundo extremo con el diámetro
mayor,
una brida, dispuesta en el segundo extremo del
núcleo de bobinado con el diámetro mayor,
caracterizado
porque el carrete de bobinado presenta una
primera y una segunda bridas, estando la primera brida (3) fijada de
modo que puede desmontarse al primer extremo del núcleo de bobinado
con el diámetro menor (2a),
estando previstos medios de unión (9, 10, 23),
que unen entre sí la primera brida (3) y el núcleo de bobinado (2) y
que están configurados de manera que la brida no puede separarse del
núcleo de bobinado durante el bobinado ni durante el transporte,
presentando dichos medios de unión unos resaltos
de retención (64), que están separados unos de otros, sobresalen
radialmente hacia dentro y, en posición montada, actúan junto con
unos resaltos de sujeción (79) de la primera brida (53) desmontable,
que se extienden también en dirección radial y que están
configurados correspondientemente, de manera que la brida
desmontable y el núcleo de bobinado están sujetos entre sí en
dirección axial, es decir en la dirección longitudinal del eje de
rotación (56) del carrete de bobinado (50),
porque está previsto, como mínimo, un elemento de
enclavamiento (86) de material elástico, como plástico o metal, que
presenta una placa alargada (87) que se extiende en dirección
radial, que está conducida en la brida por dos nervios laterales
(88, 89) y que asegura la unión entre la brida desmontable y el
núcleo de bobinado,
porque los resaltos de sujeción (79) presentan
una distancia entre sí, vista en la dirección periférica de la brida
(53), mayor que la longitud de los resaltos de retención (64) y
porque los resaltos de sujeción (79) y los resaltos de retención
(64) se hacen encajar unos en otros colocando el núcleo de bobinado
(52) con los resaltos de retención en primer lugar entre los
resaltos de sujeción y girando luego la brida y el núcleo de
bobinado en sentidos opuestos un ángulo predeterminado, de manera
que los resaltos de sujeción y los resaltos de retención encajan
unos en otros,
y porque, como mínimo, un elemento de
enclavamiento (86) encaja en el espacio intermedio entre los
resaltos de sujeción (79) y cierra dicho espacio, con lo que bloquea
un movimiento relativo del núcleo de bobinado (52) con relación a la
brida desmontable (53).
11. Carrete de bobinado según la reivindicación
10, caracterizado porque el núcleo de bobinado (2; 52) es de
plástico.
12. Carrete de bobinado según la reivindicación
10 u 11, caracterizado porque la brida desmontable (3; 53) es
de plástico.
13. Carrete de bobinado según, como mínimo, una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
carrete presenta una segunda brida (4; 54) en el extremo del núcleo
de bobinado con el diámetro mayor, unida fijamente al núcleo de
bobinado (2) y configurada preferentemente de una pieza con
éste.
14. Carrete de bobinado según la reivindicación
10, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (86)
está configurado como un elemento deformable elásticamente, que está
sujeto a la brida desmontable y puede deformarse elásticamente al
ensamblar el núcleo de bobinado (52) y la brida (53) o desde el
exterior mediante una herramienta, de manera que, estando deformado,
libera el espacio intermedio entre los resaltos de sujeción y
posibilita un movimiento de giro entre el núcleo de bobinado y la
brida desmontable, y después de esta deformación vuelve a su
posición original en la que impide el movimiento de giro entre el
núcleo de bobinado y dicha brida desmontable.
15. Carrete de bobinado según la reivindicación
10 ó 14, caracterizado porque el elemento de enclavamiento
presenta un engrosamiento (93), configurado de manera que el
elemento de enclavamiento no llega a una posición en la que se
libera el giro del núcleo de bobinado, si el carrete de bobinado
(50) descansa con la brida desmontable (53) sobre una superficie
plana o sobre una superficie configurada de modo
correspondiente.
16. Carrete de bobinado según, como mínimo, una
de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque la
brida desmontable (3; 53) presenta una superficie de brida (26; 66)
en forma de disco en lo esencial y porque, en el lado de dicha parte
en forma de disco que está orientado en sentido opuesto al núcleo de
bobinado, están previstos unos nervios de refuerzo que se extienden
en dirección periférica y en dirección radial.
17. Carrete de bobinado según, como mínimo, una
de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizado porque en la
brida fija (4; 54) están previstos unos nervios de refuerzo que se
extienden en dirección periférica y en dirección radial.
18. Carrete de bobinado según las
reivindicaciones 16 y 17, caracterizado porque los nervios de
refuerzo de la brida desmontable (3; 53) y de la brida superior (4;
54) están configurados de manera que, al apilar varios carretes
montados y, en caso dado llenos, los nervios de refuerzo de las
bridas superior e inferior encajan unos en otros, de modo que se
crea una unión en arrastre de forma que impide que las bridas se
desplacen entre sí.
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