ES2278075T3 - Maquina y procedimiento de fabricacion de muelles con dos alambres. - Google Patents
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Abstract
Aparato para fabricar selectivamente muelles espirales de colchones y mobiliario a partir de dos alambres diferentes (12, 14), que incluye un dispositivo de alimentación de alambre que comprende un par de rodillos alimentadores de alambre opuestos (20, 22), siendo estos rodillos (20, 22) rotables continuamente sin interrupción en una dirección de alimentación de alambre durante la fabricación de muelles espirales a partir de uno de dichos dos alambres diferentes (12, 14), durante el relevo desde un alambre al otro, y durante la fabricación de muelles espirales a partir del otro de dichos dos alambres diferentes, teniendo dicho dispositivo de alimentación de alambre un lado de entrada y un lado de salida, y medios (70, 72) para mover dicho par de rodillos alimentadores alambre (20, 22) hacia adentro y hacia fuera del acoplamiento impulsor con uno cualquiera de los dos alambres diferentes mencionados (12, 14), una guía de alambre (24) dispuesta adyacentemente al lado de salida del dispositivode alimentación de alambre y adaptado para soportar ambos alambres diferentes mencionados (12, 14), y un mecanismo formador de espirales dispuesto adyacentemente al lado de salida de la guía de alambre (24), comprendiendo dicho mecanismo formador de espirales un par de herramientas formadoras de espirales (28, 30) y al menos una herramienta determinadora del paso de espiral (32), siendo cada una de dicho par de herramientas formadoras de espirales (28, 30) móviles selectivamente en alineación con uno de los dos diferentes alambres mencionados (12, 14) de forma que una herramienta formadora de espirales sea acoplable con, y operable para, formar un alambre en una espiral, y la otra herramienta formadora de espirales sea acoplable con, y operable para, formar el otro alambre en una espiral.
Description
Máquina y procedimiento de fabricación de
muelles con dos alambres.
La presente invención se refiere a la
fabricación de muelles, y más particularmente, a la fabricación de
muelles espirales para su uso en colchones y mobiliario.
Es práctica común en la industria de colchones y
mobiliario para muelles de camas a fabricar por una máquina
bobinadora y alimentados directamente desde esta máquina al
interior de una máquina de montaje donde los muelles son montados
en filas y columnas y unidos entre sí para crear un núcleo de
muelles para el colchón. Este tipo de máquina se describe, por
ejemplo, en las patentes estadounidenses números 4.492.298 y
4.111.241.
Recientemente, se han diseñado colchones que
utilizan múltiples muelles diferentes de firmeza diferente en todo
el núcleo del muelle. En algunos casos, en un lado de un colchón se
usan muelles de una determinada firmeza, y en el otro lado muelles
de firmeza diferente para acomodar a dos personas que prefieren
colchones de firmeza diferente. Este tipo de colchón se ilustra y
describe, por ejemplo, en la patente estadounidense número
5.987.678. En otros casos, están ubicados muelles de firmeza
diferente alrededor del borde de un colchón para conferir un borde
firme al colchón. Y, aún en otros casos, se ubican muelles de
firmeza diferente en secciones longitudinales diferentes del
colchón para variar la firmeza a lo largo de la longitud del
colchón. Estos colchones de firmeza variable están identificados
como colchones "posturizados". Estos tipos de colchones se
describen, por ejemplo, en la patente estadounidense número
5.868.383.
La aparición de estos colchones de muelles
múltiples ha planteado la necesidad de maquinaria para la
fabricación de dichos muelles de firmeza diferente, y de
suministrarlos a una máquina de montaje en un orden o secuencia
predeterminados. Con este fin, se ha creado maquinaria fabricadora
de colchones que utiliza dos máquinas bobinadoras para suministrar
dos muelles diferentes a una sola máquina de montaje en una
secuencia prescrita. Esto requiere, sin embargo, que haya dos
máquinas bobinadoras y un sistema de transporte complejo, así como
un sistema de control complejo para alimentar los muelles desde las
dos máquinas bobinadoras diferentes en una secuencia prescrita a
la máquina de montaje de núcleos de muelles de colchón. Este tipo
de máquina se ilustra y describe, por ejemplo, en la patente
estadounidense número 5.579.810.
Las máquinas que han estado disponibles hasta
ahora para el suministro de muelles de firmezas diferentes a una
máquina de montaje en una secuencia u orden prescritos son muy
caras y complejas. Ha sido pues un objetivo de la presente
invención proporcionar una máquina bobinadora de muelles que sea
menos cara y menos compleja que las máquinas disponibles hasta
ahora para el suministro de muelles de dos firmezas diferentes a
una máquina de montaje en una secuencia prescrita.
Ha sido otro objetivo de la presente invención
proporcionar una máquina bobinadora de muelles que sea capaz de
formar muelles a altas velocidades a partir de dos alambres
diferentes en muelles espirales capaces de ser alimentados
directamente a una máquina de montaje de muelles en un orden
prescrito.
La patente estadounidense 6374655 describe una
máquina de fabricar muelles con un propulsor, una guía de alambre,
un mecanismo cortador y un mecanismo bobinador, en la cual la guía
está adaptada para impulsar opcionalmente uno u otro de al menos
dos alambres colocados en la guía de alambre al mismo tiempo. Ambos
alambres son alimentados a través de un orificio de salida de la
guía. Para cambiar de un alambre al otro, se debe invertir la
dirección del primero y tirar de él hacia la guía, para después
alimentar el segundo alambre a través del orificio de salida. Esto
requiere detener los rodillos impulsores de alimentación,
invirtiéndolos y después restaurándolos a la primera dirección de
alimentación.
El aparato de la presente invención es operativo
para fabricar selectivamente muelles espirales a partir de dos
alambres diferentes, normalmente uno de calibre más fino para hacer
los muelles espirales de firmeza relativamente ligera, y un segundo
de calibre más grueso para hacer los muelles espirales más firmes.
El aparato comprende un dispositivo de alimentación de alambre que
comprende un par de rodillos alimentadores de alambre opuestos,
siendo estos rodillos rotables continuamente sin interrupción en
una dirección de alimentación de alambre durante la fabricación de
muelles espirales a partir de uno de dichos dos alambres
diferentes, durante el relevo desde un alambre al otro, y durante
la fabricación de muelles espirales a partir del otro de dichos dos
alambres diferentes, teniendo dicho dispositivo de alimentación de
alambre un lado de entrada y un lado de salida, y medios para mover
dicho par de rodillos alimentadores alambre hacia adentro y hacia
fuera del acoplamiento impulsor con uno cualquiera de los dos
alambres diferentes mencionados, una guía de alambre dispuesta
adyacentemente al lado de salida del dispositivo de alimentación de
alambre y adaptado para soportar ambos alambres diferentes
mencionados, y un mecanismo formador de espirales dispuesto
adyacentemente al lado de salida de la guía de alambre,
comprendiendo dicho mecanismo formador de espirales un par de
herramientas formadoras de espirales y al menos una herramienta
determinadora del paso de espiral, siendo cada una de dicho par de
herramientas formadoras de espirales móviles selectivamente en
alineación con uno de los dos diferentes alambres mencionados de
forma que una herramienta formadora de espirales sea acoplable con,
y operable para, formar un alambre en una espiral, y la otra
herramienta formadora de espirales sea acoplable con, y operable
para, formar el otro alambre en una espiral.
Un método según la invención es operativo para
formar muelles espirales de firmeza diferente a partir de dos
alambres diferentes. El método comprende los pasos de posicionar
dichos dos alambres sobre dicha guía de alambre y entre dicho par de
rodillos alimentadores de alambre opuestos, rotar continuamente
dicho par de rodillos alimentadores de alambre opuestos sin
interrupción en una dirección de alimentación del primer alambre a
lo largo de la fabricación de múltiples muelles espirales a partir
de dichos dos alambres diferentes, alinear una de dichas
herramientas formadoras de espirales con uno de dichos alambres en
dicha guía de alambre, mover dichos rodillos alimentadores opuestos
rotatorios hacia un acoplamiento de impulsión con dicho uno de
dichos dos alambres de forma que alimente dicho uno de dichos dos
alambres hacia el acoplamiento con dicha herramienta formadora y
dicha herramienta determinadora de paso, de forma que cree un
alambre de forma helicoidal sobre el extremo de dicho uno de dichos
dos alambres, interrumpir la alimentación de dicho uno de dichos
dos alambres moviendo dicho par de rodillos alimentadores de
alambre opuestos fuera del acoplamiento impulsor con dicho uno de
dichos dos alambres mientras se continúa la rotación de dichos
rodillos alimentadores de alambre opuestos, cortar dicho alambre
formado helicoidalmente desde el extremo de dicho uno de dichos dos
alambres, mover dicha segunda de dichas herramientas formadoras de
espirales en alineación con el segundo de dichos dos alambres
colocados en dicha guía de alambre, mover dicho par rotatorio
continuamente de rodillos alimentadores opuestos hacia el
acoplamiento impulsor con el segundo de dichos dos alambres para
alimentar dicho segundo de dichos dos alambres hacia el
acoplamiento con dicha segunda herramienta formadora y dicha
herramienta determinadora de paso para crear un alambre de forma
helicoidal en el extremo de dicho segundo de dichos dos alambres, y
cortar dicho alambre formado helicoidalmente desde el extremo de
dicho segundo alambre.
Una ventaja principal de la invención de esta
aplicación es que proporciona una máquina relativamente barata y de
muy alta velocidad para la fabricación de muelles espirales de
firmeza diferente a partir de dos alambres diferentes.
Preferiblemente, pero no necesariamente, los muelles espirales son
sustancialmente de las mismas dimensiones, pero de firmeza
diferente como consecuencia de haber sido fabricados a partir de
alambres de diámetros diferentes.
Estos y otros objetos y ventajas de esta
invención resultarán más aparentes a partir de la descripción de
los dibujos que sigue a continuación, en los que:
La Fig. 1 es una vista elevada lateral
esquemática parcial de dos máquinas fabricadoras de muelles de
alambre construidas de acuerdo con los principios de esta
invención, en la que se muestra el cortador en una posición de
corte;
La Fig. 2 es una vista en perspectiva
esquemática parcial de una porción de la máquina de la Fig. 1, en
la que el cortador está partido para mayor claridad y en la que se
muestran los rodillos formadores en una primera posición;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva
esquemática parcial alargada de los rodillos formadores, en la que
se muestran los rodillos en su segunda posición;
Las Figs. 4 y 4A son vistas transversales
tomadas a lo largo de la línea 4-4 de la Fig. 1 en
las que se muestran las dos posiciones de los rodillos de
alimentación y presión;
La Fig. 5 es una vista transversal tomada a lo
largo de la línea 5-5 de la Fig. 1; y
La Fig. 6 es una vista diagramática del
programador de funcionamiento.
La máquina bobinadora 10 de la presente
invención es operativa para hacer de uno o dos alambres 12 y 14
muelles espirales 12c y 14c, respectivamente. Estos alambres 12 y
14 son preferiblemente de diámetro diferente y son suministrados a
la máquina bobinadora 10 a partir de dos bobinas de suministro de
alambre (no mostradas).
La máquina bobinadora 10 comprende un
enderezador de alambre 16 convencional operativo para enderezar el
alambre suministrado desde las bobinas de suministro a la máquina a
medida que el alambre es introducido en la máquina. Desde el
enderezador 16, los alambres son suministrados a una guía de
alambre 18 en el lado de entrada de un par de rodillos
alimentadores opuestos 20, 22. En el lado de salida de estos
rodillos alimentadores opuestos 20, 22 hay una guía de alambre 24
operativa para suministrar los alambres y guiarlos al interior de
una estación 26 formadora de alambre. En la estación formadora, uno
u otro de los dos alambres, según cual se seleccione, es acoplable
a uno u otro de un par de rodillos formadores de espiral 28, 30 y
una herramienta determinadora de paso 32. Tras la formación de un
alambre en un muelle espiral helicoidal, como resultado del
contacto del alambre con uno u otro de los rodillos formadores 28,
30, y la herramienta determinadora de paso 32, hay operativa una
herramienta de corte 34 para cortar el muelle formado
helicoidalmente a partir del extremo del alambre.
El enderezador de alambre 16 es un enderezador
de alambre convencional montado de forma fija sobre la base 8 de
la máquina bobinadora. Comprende una serie de rodillos inferiores
38 montados sobre la base 40 del enderezador y una serie de
rodillos superiores 42 montados ajustablemente para un movimiento
hacia, y lejos de, el juego inferior de rodillos. Ambos juegos de
rodillos disponen de canales o acanaladuras periféricos a través de
los cuales pasan los dos alambres 12 y 14. En el trayecto de paso a
través del enderezador y a través de los canales de los dos juegos
de rodillos 38 y 42, el alambre es mecanizado y enderezado de una
manera bien conocida en la técnica.
También montada de forma fija en la base 8 de la
máquina bobinadora está la guía de entrada de alambre 18. Esta
guía también comprende una serie de rodillos que tienen canales o
acanaladuras periféricos operativos para guiar los alambres 12 y 14
hacia y a través de una guía 25 desde donde los alambres son
alimentados a los rodillos alimentadores 20, 22.
Como puede verse mejor en las Figs. 4 y 4A, los
rodillos alimentadores opuestos 20, 22 tienen cada uno acanaladuras
periféricas formadas en los mismos a través de las cuales los
alambres 12 y 14 pasan en el trayecto de paso hacia la guía de
alambre 24. El rodillo superior 20 tiene un par de acanaladuras
superficiales 43. Además de las dos acanaladuras de alimentación
relativamente superficiales 44, 46 a través de las cuales pasa el
alambre, hay un par de acanaladuras más profundas 48 en el rodillo
22 dentro de las cuales se posicionan los alambres cuando no están
siendo alimentados a través de los rodillos alimentadores hacia las
herramientas formadoras. En la práctica, un alambre está ubicado en
una acanaladura superficial cuando el otro alambre está posicionado
en una acanaladura más profunda, de forma que solo un alambre es
alimentado a la vez hacia las herramientas formadoras. Para
reposicionar los alambres con relación a las acanaladuras, el
rodillo inferior 22 está montado para efectuar un movimiento
vertical en relación al rodillo superior, y el rodillo superior 20
está montado para efectuar un movimiento axial con relación al
rodillo inferior. Cuando el rodillo inferior 22 está en su posición
elevada, los rodillos son operativos para alimentar o impulsar uno
u otro de los dos alambres 12, 14 a las herramientas formadoras, y
cuando el rodillo inferior está en su posición más baja, se termina
la alimentación de ambos alambres. En esta posición inferior del
rodillo inferior, el rodillo superior 20 puede ser movido entre una
de sus dos posiciones de forma que se coloca el otro o segundo
alambre en una acanaladura superficial, y el primer alambre en una
acanaladura más profunda, para que el segundo alambre sea
alimentado a la estación formadora 26 a la elevación del rodillo,
mientras que el primer alambre es dejado en una acanaladura más
profunda donde no será alimentado a la estación formadora por
rotación de los rodillos opuestos.
Debería apreciarse que en todo momento, cuando
la máquina bobinadora 10 está en funcionamiento, los rodillos
alimentadores 20 y 22 siguen girando en una dirección para
alimentar los alambres 12 y 14 hacia la estación formadora. Ninguno
de estos rodillos detiene su rotación, incluso cuando el rodillo
alimentador inferior está en su posición inferior y un alambre no
está siendo alimentado hacia la estación formadora. Ambos rodillos
alimentadores siguen girando en la misma dirección, pero cuando el
rodillo alimentador inferior está en su posición más baja, ninguno
de los alambres es alimentado hacia la estación formadora, y ambos
alambres están parados. Sólo cuando el rodillo inferior es elevado,
uno u otro de los dos alambres es pinzado entre los rodillos
alimentadores y se mueve hacia la estación formadora.
Para efectuar el movimiento vertical del rodillo
alimentador inferior 22, está montado dinámicamente en un eje de
apoyo 50, que a su vez es articulado en un bloque móvil
verticalmente 52. Este bloque está montado deslizablemente en una
placa de apoyo montada fija 54, que a su vez está apoyada de forma
fija desde la base 8 de la máquina. El bloque deslizable 52 es
elevado hacia la posición de alimentación por una clavija 56
roscada dentro de un orificio de un brazo oscilante 60. Este brazo
oscilante está articulado para un movimiento pivotante sobre un eje
62, que es a su vez soportado desde la base 8 de la máquina. El
brazo oscilante tiene en un extremo un rodillo de leva 64 acoplado
con una leva rotatoria 68, de forma que esta rotación de la leva 68
hace que el rodillo de leva 64, y así el brazo oscilante 60, se
muevan arriba y abajo. La clavija 56 que eleva el rodillo inferior
22 está descentrada desde el eje de rotación 66 del brazo
oscilante, de forma que este movimiento vertical del brazo
oscilante 60 provoca el movimiento vertical correspondiente del
rodillo inferior 22. Montado en el lado opuesto del brazo oscilante
60 desde el rodillo de leva 64 está la cuchilla 34. En
consecuencia, el movimiento del brazo oscilante afectado por la
leva 68 no solo mueve el rodillo alimentador inferior 22
verticalmente, sino que también afecta al movimiento de corte
pivotante de la cuchilla 34.
El rodillo alimentador superior 20 está montado
para un movimiento axial con relación al rodillo inferior 22, y a
las placas base desde las cuales los rodillos son sostenidos. Con
este fin, el rodillo 20 es sostenido por un eje receptor 70, que es
a su vez móvil entre dos posiciones por un motor neumático 72
(Figs. 4 y 4A). Este motor es operativo siempre que hay un cambio
desde un alambre al otro para mover el rodillo 20 y su eje de apoyo
70 axialmente entre una de las dos posiciones. En una posición
(Fig. 4), los rodillos opuestos son operativos para impulsar un
alambre 12, y en la otra posición (Fig. 4A), para impulsar el otro
alambre 14. En el curso del movimiento entre las dos posiciones, el
rodillo alimentador superior hace que un alambre se mueva desde una
acanaladura superficial 44, 46 del rodillo alimentador 22 hacia una
acanaladura profunda 48, y que el otro alambre se mueva desde una
acanaladura profunda 48 hacia una acanaladura superficial 44, 46.
En la posición en la que el alambre 12 está siendo impulsado, el
alambre 14 está ubicado en una acanaladura más profunda, de forma
que cuando los dos rodillos se mueven juntos para pinzar el primer
alambre 12, el segundo alambre 14 no sea pinzado y no sea
impulsado. En la otra posición del rodillo superior 20, el segundo
alambre 14 está ubicado bajo una acanaladura superficial, y el
primer alambre 12 está ubicado bajo una acanaladura profunda, de
forma que al movimiento de los dos rodillos juntos, el segundo
alambre 14 es impulsado, y el primer alambre 12 permanece
parado.
Con referencia a las Figs. 2 y 3, podrá verse
que los dos rodillos formadores 28, 30 están montados
rotatoriamente en un bloque de apoyo 100. Este bloque 100 está a su
vez enlazado a un eje de apoyo 102, de forma que la rotación de
este eje afecta a la rotación del bloque 100 entre dos posiciones.
En una de estas posiciones, el rodillo formador 28 está alineado
con el alambre 12 soportado por el bloque guía 24, y en la otra
posición en la cual el bloque 100 es móvil, el rodillo formador 30
está alineado con el alambre 12 apoyado en el bloque guía 24. La
posición en la cual el rodillo formador 28 está alineado con el
alambre 12 tal como ilustra la Fig. 2, y la posición del bloque 100
en la que el rodillo formador 30 está alineado con el alambre 14,
se muestran en la Fig. 3.
Para mover el eje 102, y así el bloque 100
enlazado con el mismo entre las dos posiciones en las que es móvil,
el eje 102 está conectado mecánicamente por una disposición de
brazo de palanca 101 u otra conexión de enlace convencional a un
vástago del pistón 103 de un cilindro neumático 104. Este cilindro
está montado en una placa de apoyo 106 a través de la cual el eje
102 se extiende en conexión con el enlace desde el cilindro 104. En
una posición del pistón neumático contenido dentro del cilindro
104, el rodillo formador 28 está alineado con el alambre 12, y en
la otra posición del cilindro, la herramienta formadora 30 está
alineada con el alambre 14 en el punto en el que estos alambres se
extienden desde el bloque guía 24.
En la formación de muelles a espiral a partir de
dos alambres diferentes 12, 14, la herramienta de control de paso
32 debe generalmente ser movida entre dos posiciones diferentes,
incluso aunque los muelles espirales resultantes hechos a partir de
los dos alambres diferentes pueden ser de las mismas dimensiones
exactamente de longitud y diámetro. Incluso aunque los muelles
espirales hechos a partir de los dos alambres tengan que ser de las
mismas dimensiones, puesto que los alambres de diferente diámetro
tienen características físicas diferentes, la herramienta para
crear el muelle del mismo paso a partir de dos alambres diferentes
debe ser cambiada de posición. Para acomodar este cambio de
posición de la herramienta de control de paso 32 entre dos
posiciones, hay operable un cilindro neumático 90 para mover un
vástago 92 del pistón entre dos posiciones. Estas dos posiciones
hacen que un bloque de control 94 asegurado al extremo del vástago
92 del pistón se mueva entre dos posiciones, y a través de un
enlace 96 apropiado entre el bloque 94 y la herramienta de control
de paso 32 mover el control de paso 32 entre dos posiciones.
El cilindro neumático 90 está montado en un
bloque de apoyo en forma de U 83 a través del cual el vástago 92
del pistón es deslizable. Montado roscadamente en este vástago del
pistón hay dos topes 84, 85 que controlan la longitud del
movimiento del vástago del pistón por el cilindro 90 entre sus dos
posiciones. Los topes 84, 85 están a su vez bloqueados en posición
por contratuercas 86, 88 respectivamente, también roscadas en el
vástago del pistón. El funcionamiento del cilindro 90 es de forma
que cuando los rodillos alimentadores 20, 22 son operativos para
alimentar el alambre 12 hacia la estación formadora, la herramienta
de paso está colocada de forma que aplica un paso apropiado a la
espiral formada a partir de este alambre, y cuando los rodillos
alimentadores 20, 22 están posicionados de forma que alimentan el
alambre 14 al interior de la estación formadora, la herramienta de
control de paso 32 está en la segunda o diferente posición para
aplicar un paso apropiado a la espiral formada por este
alambre.
Muchos muelles como, por ejemplo, muelles en
forma de tonel o muelles bicónicos, requieren un cambio de diámetro
de las espirales a lo largo de toda la longitud del muelle
espiral. Para ello, el bloque montador de la herramienta formadora
de espirales 100 y la placa en la cual está montado es móvil o
ajustable durante el curso de fabricación de un solo muelle
espiral, de forma que varíe el diámetro del muelle a lo largo de su
longitud. Para ello, el bloque montador de herramienta formadora de
espirales 100 está apoyado en la placa 106, que a su vez está
montada en un brazo oscilante 110. Este brazo oscilante es
pivotable alrededor de un eje de apoyo 112 de forma que el
movimiento del brazo superior 114 de este brazo oscilante 110
produce un movimiento arqueado correspondiente de la placa 106 y de
las herramientas formadoras de espirales 28, 30 apoyadas desde esta
placa.
Para efectuar el movimiento del brazo oscilante,
el extremo superior de este brazo oscilante tiene un extremo de un
eje de control 116 articulado en el mismo. Esta articulación
comprende un eje central 118 unido de forma fija al extremo
superior del brazo 114 en el cual el extremo 120 del eje de control
116 es articulado rotatoriamente.
El eje de control 116 se extiende a través, y es
deslizable dentro, de un orificio de un bloque de control 122. El
punto hasta el cual el eje de control puede deslizarse con relación
a este bloque de control 122 está limitado por un par de topes 124,
126 montados roscadamente en el eje 116 en lados opuestos del
bloque. Estos topes 124, 126 tienen cada uno una contratuerca 128,
130, respectivamente, asociada con el mismo de forma que permite a
los topes bloquearse en una posición ajustada en el eje de control
116.
Montado de forma fija en un brazo dependiente
132 del bloque de control 122 hay un rodillo de leva 134. Este
rodillo de leva es deslizable verticalmente dentro de una ranura
vertical 136 de un brazo oscilante 140 controlado por leva. Este
brazo oscilante está apoyado rotatoriamente en un eje 138, que a su
vez está sostenido desde una placa fijada a la base 8 de la
máquina.
Para controlar el movimiento del brazo oscilante
140 con relación al eje 138, hay un rodillo de leva 150 montado
sobre el extremo exterior del brazo inferior 148 del brazo
oscilante 140. Este rodillo de leva 150 es acoplable selectivamente
con un par de levas 154, 156 (Fig. 5) montado en, y enlazado de
forma no rotatoria a, un eje de control del ciclo 158 de la máquina
bobinadora. Un cilindro neumático 160 determina cuál de las dos
levas 154, 156 está acoplada al rodillo de leva 150. La leva con la
que el rodillo está enlazada controla el diámetro de la espiral
generada por el alambre 12 o por el 14. Una leva 154 controla el
diámetro de la espiral producida por el alambre 12, y la otra leva
156 determina el diámetro de la espiral producida por el alambre
14.
Las levas 154, 156 tienen ambas una superficie
excéntrica acoplable al rodillo de leva 150. En consecuencia, en el
curso de una rotación del eje de control del ciclo 158 y las levas
154, 156 enlazadas al mismo, se hace mover el rodillo de leva 150
verticalmente hacia abajo y después hacia arriba en relación con el
eje de la leva, causando así un movimiento vertical
correspondiente del rodillo de leva con relación al eje de la leva.
Esto resulta en un movimiento de balanceo del brazo oscilante 140,
moviendo así el bloque de control 122 primero hacia delante y
después hacia atrás con relación a la parte frontal de la máquina.
En el curso de este movimiento, el brazo oscilante es pivotado de
forma que hace que las herramientas formadoras de espirales 30 y 28
se muevan primero alejándose del bloque guía de alambre 46 y
después de vuelta hacia el bloque guía. Naturalmente, si las levas
154, 156 fueran circulares y no montadas excéntricamente con
relación al eje de control 158, no habría movimiento resultante del
brazo oscilante 110 o de las herramientas formadoras de espirales
28, 30 con relación al bloque guía, y la espiral resultante que
sería después formada sería de forma cilíndrica en lugar de en
forma de tonel, como la producida con las levas excéntricas
ilustradas en la Fig. 1.
También montado en el eje de control 116 hay un
cilindro neumático 162. El pistón de este cilindro está conectado
al eje de control 116 de forma que la actuación del cilindro afecta
al movimiento del eje de control hacia atrás, de forma que tira de
la parte superior del brazo de manivela 110 hacia atrás, haciendo
así que las herramientas formadoras de espirales y la placa en la
que están montadas se mueva a una segunda posición apropiada para
la formación del alambre 14 en la configuración helicoidal deseada
por el rodillo formador 28.
El funcionamiento de la máquina bobinadora 10 se
controla desde un programador convencional 170 (Fig. 6) que
incluye un contador 172. Este programador es operativo para
controlar la actuación de los motores neumáticos 162, 72, 104, 160
y 90 siempre que haya un cambio desde la producción de muelles
espirales a partir de un alambre 12 al otro 14, o viceversa. Esto
ocurre solo después de que el contador haya contado un número
apropiado de espirales que se hayan hecho a partir de un alambre
12, 14 de forma que esta producción debería cambiarse al alambre
siguiente 12, 14. Por ejemplo, si van a fabricarse diez muelles
espirales 12c a partir del alambre 12, y después diez muelles
espirales 14c del alambre 14, el contador hará que el programador
active cada uno de los cinco motores neumáticos después de que diez
muelles espirales 12c hayan sido producidos a partir de un alambre
12, y de forma similar, después de que diez muelles espirales hayan
sido producidos a partir del otro alambre 14, el programador
activará de nuevo los motores neumáticos de forma que la producción
de muelles espirales se cambie al otro alambre.
En el curso de la producción de muelles
espirales en la máquina bobinadora 10 descrita hasta aquí, un
muelle espiral es producido a cada revolución sencilla de las
levas 154, 156. El árbol de levas 158 en el cual estas levas 154,
156 están montadas está enlazado mecánicamente como, por ejemplo,
por una correa de distribución convencional, al árbol de levas 69
de la leva 68 en una proporción uno a uno, de forma que cada
revolución de las levas 154, 156 la leva 68 efectúa una
revolución.
Como se ilustra en la Fig. 1, cada una de las
levas 154, 156 y 68 están ubicadas en su posición cero, o posición
12 en punto, que es la posición de inicio para la producción de una
sola espiral por contacto de uno de los alambres 12, 14 con uno de
los rodillos formadores 28, 30. En este ejemplo, supondremos que la
máquina está inicialmente en la posición en la que el formador de
espirales 28 está alineado con la salida de descarga de la guía de
alambre 46, de forma que el alambre 12 será formado en una
configuración helicoidal por este formador de alambre 28 y la
herramienta de control de paso 32.
Después de aproximadamente 15º de rotación de la
leva 68, el rodillo de leva 64 se hace mover hacia arriba,
moviendo por tanto el brazo oscilante 60 alrededor de su eje
oscilante 62. Esto tiene el efecto de elevar el rodillo alimentador
inferior 22 como consecuencia de que este rodillo ha sido elevado
por el bloque 52 dentro del cual está montado, y elevado por la
clavija 56 del brazo de manivela 60. Simultáneamente, un brazo 36
del brazo oscilante 60 es por tanto bajado y gira el balancín 33 en
el cual está montado el cortador 34. Esto pivota el cortador 34 en
la dirección indicada por la flecha 35 hacia la posición de la Fig.
2 a una posición de no interferencia con relación al alambre 12 que
está siendo alimentado desde el bloque guía 46 al acoplamiento con
el rodillo formador 28. A medida que el alambre 12 sale del bloque
guía 98 en contacto con el rodillo formador 28, es formado en una
configuración helicoidal como consecuencia del acoplamiento con el
rodillo alimentador 28 y la herramienta determinadora de paso
32.
Mientras la leva 68 está dando una revolución
completa y formando varias vueltas del muelle espiral bobinado
helicoidalmente, la leva 154 está también haciendo una sola
revolución, y en el curso del rodillo de leva 150 asociado con esta
leva 154 siguiendo el perfil de la leva, se hace mover el rodillo de
leva inicialmente hacia abajo y después hacia arriba hasta su
posición inicial. En el curso del movimiento hacia abajo, el
rodillo de leva 150 hace que el brazo oscilante 140 pivote
alrededor de su eje oscilante 138, moviendo por tanto el bloque de
control 122 inicialmente a la derecha, tal como se ve en la Fig. 1,
y después otra vez a la izquierda hasta su posición inicial en la
completación de una revolución completa. Este movimiento del brazo
oscilante 140 resulta en un movimiento correspondiente del brazo
oscilante 110 que tiene el efecto de mover el rodillo formador y el
bloque 100 en el cual está montado inicialmente alejándolo del
bloque guía 24, y después de vuelta hacia el bloque guía. Por
tanto, el muelle espiral que es formado en el alambre 12 ha
cambiado al diámetro inferior inicial, después al diámetro mayor y
otra vez a diámetro inferior, creando así un muelle espiral en
forma de tonel 12c.
Después de que las levas 68 y 154 han girado
aproximadamente unos 345º desde su posición inicial, el rodillo de
leva 64 acoplado con la leva 68 mueve el brazo oscilante 60 hacia
abajo, desengranando por tanto el rodillo impulsor inferior 22 de
su enganche con el alambre y el rodillo opuesto 20 para terminar
así en breve la alimentación del alambre entre los rodillos.
Simultáneamente, el movimiento del rodillo de leva hacia abajo en
relación con la leva 68 hace que el extremo 60 del brazo oscilante
se mueva hacia arriba, pivotando por tanto el balancín 33 en un
diámetro opuesto a la flecha 35 y en conexión con el alambre
detenido, de forma que el alambre es cortado por el borde anterior
37 de la herramienta cortante 34.
Cuando las levas 68 y 154, 156 alcanzan su
posición inicial centrada o posición de las 12 en punto después de
una revolución completa, un sensor de proximidad 176 montado de
forma fija sobre el cubo de las levas 154, 156 es disparado pasando
un dedo 178 montado de forma fija sobre el bastidor, entrando el
sensor 176 en estrecha proximidad a dicho dedo 178. Esta señal se
transmite al contador 172. En caso de que se haya formado menos del
número total de muelles espirales a producir a partir del alambre
12, se indica entonces a la máquina que continúe siga produciendo
muelles a partir del alambre 12 hasta que el contador haya contado
un número apropiado de muelles que coincida con el conteo
preprogramado de muelles a producir a partir de este alambre. Una
vez producido este número, el programador 170 está operativo cuando
las levas alcanzan su posición inicial o de las 12 en punto
mostrada en la Fig. 1 para activar todos los cilindros neumáticos
162, 72, 90, 160 y 104. Esto tiene el efecto de mover el rodillo
alimentador superior 20 axialmente y reposicionarlo en una posición
en la cual el alambre 14 esté en una acanaladura superficial del
rodillo alimentador 20. Como consecuencia, cuando el rodillo
opuesto 22 es posteriormente elevado, el alambre 14 será alimentado
de entre los rodillos alimentadores hacia, y a través de, el bloque
guía 24, y el alambre 12 permanecerá detenido. La actuación del
motor neumático 104 hace que el bloque 100 en el cual las
herramientas formadoras 28 y 30 están montadas para ser giradas
aproximadamente unos 45º de rotación hace que el rodillo
alimentador 30 quede en una posición para engranar con el extremo
del alambre 14 y a medida que el alambre 14 es alimentado desde el
bloque guía 24. El motor 90 reposiciona simultáneamente el control
de paso o herramienta determinadora de paso 32 en la posición
apropiada para formar el muelle helicoidal deseado a partir del
alambre 14. El cilindro 162 mueve el brazo oscilante 110 a su
segunda posición apropiada para formar el alambre 14 en la
configuración helicoidal deseada. Y el cilindro 90 reposiciona la
herramienta de control de paso en la posición apropiada para
aplicar el paso deseado a los muelles espirales formados a partir
del alambre 14.
Después de que estos cilindros 162, 72, 104, 160
y 90 hayan sido reposicionados para hacer que la herramienta
formadora 28 y la herramienta de control de paso 32 creen la
configuración de muelle espiral deseada a partir del alambre 14,
las levas 68 y 156 se hacen girar, haciendo así de nuevo que el
rodillo alimentador rotatorio 22 se mueva hacia arriba en
acoplamiento a presión del alambre 14 entre los rodillos
alimentadores 20 y 22 girando continuamente, haciendo así que estos
rodillos alimentadores muevan el alambre 14 a través del bloque
guía 24 en engranado con el rodillo alimentador 28. De nuevo, en el
curso de una revolución de cada una de las levas 68 y 156, un
muelle espiral 14c es formado por el rodillo formador 30 y la
herramienta de control de paso 32. Durante los últimos
aproximadamente 15º de rotación de estas levas, el cortador 34 es
activado mientras el rodillo alimentador 22 es desengranado desde
el acoplamiento a presión y alimentación con el alambre, y el
alambre 14 es cortado para completar la formación de un solo muelle
espiral helicoidal 14c. Este procedimiento es continuado y la
rotación de las levas es controlada para un número apropiado de
rotaciones hasta que el contador 172 haya contado que se ha formado
el número preprogramado de muelles 14a a partir del alambre 14,
después de que los cilindros neumáticos estén activados de nuevo
para hacer que los cilindros 162, 72, 104, 160 y 90 se muevan hacia
su primera posición antes descrita en la que los muelles espirales
son formados a partir del alambre 12.
En muchas aplicaciones de la máquina bobinadora
de la presente invención, los muelles espirales 12c, 14c formados
a partir de dos alambres diferentes serán de las mismas dimensiones
globales, esto es, la misma configuración helicoidal y la misma
longitud, de forma que puedan ser colocados en una unidad de núcleo
de muelles simples para la fabricación de un colchón. Puesto que
aunque los alambres 12 y 14 son de diámetro diferente, y en
consecuencia, diferente rigidez y resistencia a la formación en
configuración muelle espiral, las herramientas formadoras 28, 30 y
32 requieren posiciones diferentes con relación a los alambres para
efectuar la misma configuración global de los muelles
resultantes.
Habría que tener en cuenta, sin embargo, que los
muelles no siempre tienen que tener la misma configuración global,
pero que la máquina de la presente invención puede configurarse
para crear muelles de configuración diferente a partir de dos
alambres diferentes 12 y 14.
Aunque hemos descrito solo una realización
preferida de la invención de esta solicitud, las personas
familiarizadas con la técnica verán que se pueden hacer en ella
cambios y modificaciones.
Claims (12)
1. Aparato para fabricar selectivamente muelles
espirales de colchones y mobiliario a partir de dos alambres
diferentes (12, 14), que incluye un dispositivo de alimentación de
alambre que comprende un par de rodillos alimentadores de alambre
opuestos (20, 22), siendo estos rodillos (20, 22) rotables
continuamente sin interrupción en una dirección de alimentación de
alambre durante la fabricación de muelles espirales a partir de uno
de dichos dos alambres diferentes (12, 14), durante el relevo desde
un alambre al otro, y durante la fabricación de muelles espirales
a partir del otro de dichos dos alambres diferentes, teniendo dicho
dispositivo de alimentación de alambre un lado de entrada y un lado
de salida, y medios (70, 72) para mover dicho par de rodillos
alimentadores alambre (20, 22) hacia adentro y hacia fuera del
acoplamiento impulsor con uno cualquiera de los dos alambres
diferentes mencionados (12, 14), una guía de alambre (24) dispuesta
adyacentemente al lado de salida del dispositivo de alimentación de
alambre y adaptado para soportar ambos alambres diferentes
mencionados (12, 14), y un mecanismo formador de espirales
dispuesto adyacentemente al lado de salida de la guía de alambre
(24), comprendiendo dicho mecanismo formador de espirales un par de
herramientas formadoras de espirales (28, 30) y al menos una
herramienta determinadora del paso de espiral (32), siendo cada una
de dicho par de herramientas formadoras de espirales (28, 30)
móviles selectivamente en alineación con uno de los dos diferentes
alambres mencionados (12, 14) de forma que una herramienta
formadora de espirales sea acoplable con, y operable para, formar
un alambre en una espiral, y la otra herramienta formadora de
espirales sea acoplable con, y operable para, formar el otro alambre
en una espiral.
2. El aparato de la Reivindicación 1 donde cada
uno de dicho par de herramientas formadoras de espirales es un
rodillo (28, 30).
3. El aparato de las Reivindicaciones 1 o 2, que
además incluye una herramienta de corte de alambre (34) para
cortar un muelle espiral formado a partir del alambre sostenido por
la guía de alambre (24) mencionada tras la formación de una espiral
por el mecanismo formador de espirales mencionado.
4. El aparato de la Reivindicación 3 donde una
leva (68) controla la actuación de dicha herramienta de corte de
alambre (34).
5. El aparato de la Reivindicación 4 donde dicha
leva (68) controla también el acoplamiento y desacoplamiento de
impulsión de dicho par de rodillos alimentadores de alambre
opuestos (20, 22) con dichos dos alambres diferentes (12, 14).
6. El aparato de cualquiera de las
Reivindicaciones precedentes donde dichos dos alambres diferentes
(12, 14) son de diferente diámetro de alambre.
7. El aparato de cualquiera de las
Reivindicaciones precedentes, donde dicha al menos una herramienta
determinadora del paso de espiral es una herramienta determinadora
de paso (32) móvil entre dos posiciones diferentes según cuál de
los dos alambres diferentes mencionados (12, 14) está alineado con
una de dicho par de herramientas formadoras de espirales (28,
30).
8. El aparato de cualquiera de las
Reivindicaciones precedentes que incluye además un enlace
controlado por leva (106, 110, 116, 122, 134, 140, 150, 154, 156,
158) para variar el diámetro de las espirales de un muelle espiral
formado por cada una de dichas herramientas formadoras de espirales
(28, 30).
9. El aparato de la Reivindicación 8, donde
dicho enlace controlado por leva incluye dos levas (154, 156),
siendo una de dichas levas operativa para controlar el diámetro de
espirales de un muelle espiral formado por uno de dicho par de
herramientas formadoras de espirales, y la otra es operativa para
controlar el diámetro de las espirales de un muelle espiral formado
por el otro de dicho par de herramientas formadoras de
espirales.
10. Un método de fabricación selectiva de
muelles espirales de colchones y mobiliario a partir de dos
alambres diferentes (12, 14) en una máquina que posee un
dispositivo de alimentación de alambre que comprende un par de
rodillos alimentadores de alambre opuestos (20, 22), una guía de
alambre (24) dispuesta adyacentemente a un lado de salida del
dispositivo de alimentación de alambre, un mecanismo formador de
espirales dispuesto adyacentemente a un lado de salida de la guía
de alambre, cuyo mecanismo formador de espirales comprende un par
de herramientas formadoras de espirales (28, 30) y al menos una
herramienta determinadora del paso de espiral (32), cuyo método
comprende el posicionamiento de dichos dos alambres (12, 14) sobre
dicha guía de alambre (24) y entre dicho par de rodillos
alimentadores de alambre opuestos (20, 22), rotar continuamente
dicho par de rodillos alimentadores de alambre opuestos (20, 22)
sin interrupción en una dirección de alimentación del primer
alambre a lo largo de la fabricación de múltiples muelles espirales
a partir de dichos dos alambres diferentes, alinear una de dichas
herramientas formadoras de espirales (28) con uno de dichos alambres
(12) en dicha guía de alambre (24), mover dichos rodillos
alimentadores opuestos rotatorios (20, 22) hacia un acoplamiento de
impulsión con dicho uno de dichos dos alambres de forma que
alimente dicho uno de dichos dos alambres hacia el acoplamiento con
dicha herramienta formadora (28) y dicha herramienta determinadora
de paso (32), de forma que cree un alambre de forma helicoidal
sobre el extremo de dicho uno de dichos dos alambres, interrumpir
la alimentación de dicho uno de dichos dos alambres moviendo dicho
par de rodillos alimentadores de alambre opuestos (20, 22) fuera
del acoplamiento impulsor con dicho uno de dichos dos alambres
mientras se continúa la rotación de dichos rodillos alimentadores
de alambre opuestos (20, 22), cortar dicho alambre formado
helicoidalmente desde el extremo de dicho uno de dichos dos
alambres, mover dicha segunda de dichas herramientas formadoras de
espirales (30) en alineación con el segundo de dichos dos alambres
colocados en dicha guía de alambre, mover dicho par rotatorio
continuamente de rodillos alimentadores opuestos hacia el
acoplamiento impulsor con el segundo de dichos dos alambres para
alimentar dicho segundo de dichos dos alambres hacia el
acoplamiento con dicha segunda herramienta formadora (30) y dicha
herramienta determinadora de paso (32) para crear un alambre de
forma helicoidal en el extremo de dicho segundo de dichos dos
alambres, y cortar dicho alambre formado helicoidalmente desde el
extremo de dicho segundo alambre.
11. El método de la Reivindicación 10, que
comprende además el movimiento de cada una de dichas herramientas
formadoras de espirales (28, 30) en relación a dicha guía de
alambre (24) durante la creación de dichos muelles espirales
formados helicoidalmente, de forma que varíe el diámetro de dichos
muelles espirales entre extremos opuestos de los mismos.
12. El método de las Reivindicaciones 10 u 11,
que comprende además el movimiento de uno de dicho par de rodillos
alimentadores de alambre opuestos (20) axialmente con relación al
otro rodillo alimentador de alambre (22) una vez acabada la
alimentación de dicho primer alambre (12) y antes de mover dicho
par de rodillos alimentadores de alambre opuestos (20, 22) en
acoplamiento impulsor con dicho segundo alambre (14).
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2002
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