ES2317435T3 - Aparato y procedimiento de empalme automatico para una maquina de emplazamiento de fibras. - Google Patents
Aparato y procedimiento de empalme automatico para una maquina de emplazamiento de fibras. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento para asistir a un operario en el empalme del extremo trasero de una primera estopa de fibras con el extremo trasero de una segunda estopa de fibras, en el que la primera estopa de fibras está siendo introducida desde una primera bobina de la primera estopa de fibras hasta un cabezal de emplazamiento de fibras de una máquina de emplazamiento de fibras, y la segunda estopa de fibras está siendo introducida desde una segunda bobina de la segunda estopa de fibras, comprendiendo el procedimiento, la realización de la operación de empalme con un aparato de empalme automático que incorpora un dispositivo de soldadura accionado por operario para sujetar entre sí y aplicar calor a unas partes superpuestas del extremo trasero de la primera estopa de fibras y al extremo delantero de la segunda estopa de fibras.
Description
Aparato y procedimiento de empalme automático
para una máquina de emplazamiento de fibras.
La presente invención se refiere a la formación
de estructuras compuestas con máquinas automáticas de emplazamiento
de fibras, y más concretamente al empalme de estopas de filamentos
durante el proceso de emplazamiento de fibras.
Las máquinas de emplazamiento automático de
fibras son ampliamente utilizadas para fabricar piezas, componentes
y estructuras de material compuesto. Los materiales utilizados en el
emplazamiento automático de fibras están típicamente compuestos por
fibras longitudinales y resina consolidadas en cintas, o tiras
delgadas, generalmente conocidas como "estopas". Las cintas o
estopas individuales son manipuladas por la máquina de emplazamiento
de fibras para constituir una banda de material que se deposita
sobre un instrumento. Las piezas son montadas capa por capa, con
cintas o estopas de material compuesto, determinándose exactamente
el ángulo en el cual cada "espesor" de capa es depositado
sobre el instrumento mediante la máquina de emplazamiento de
fibras.
El emplazamiento automático de fibras posibilita
la construcción de estructuras compuestas complejas que presentan
trayectorias de fibras rectas o curvilíneas. Este procedimiento de
fabricar estructuras compuestas es más rentable que los
procedimientos manuales. Proporciona una eficacia estructural
mejorada debido a la capacidad para orientar las fibras a lo largo
de las trayectorias de las cargas internas locales, lo que
potencialmente da como resultado unas estructuras más ligeras y
unos menores costes que las estructuras hechas mediante otros
procedimientos productivos.
Concretamente, cuando están siendo conformadas
piezas de gran tamaño físico, no es extraño que una o más estopas
de material necesiten ser empalmadas durante el proceso de
emplazamiento automático de fibras. Es altamente deseable, en tales
circunstancias, contar con un procedimiento y/o un aparato para
empalmar automáticamente una nueva extensión de estopas de fibras,
a partir de una nueva bobina de suministro, sobre el extremo distal
de la estopa, de tal forma que se reduzca al mínimo cualquier
interrupción del proceso de emplazamiento automático de fibras.
Los procedimientos anteriores para empalmar el
extremo trasero de una primera estopa de fibras al extremo
delantero de una segunda estopa de fibras, típicamente han requerido
la presencia de un operador que superponga una porción del extremo
trasero de la primera estopa de fibras sobre una porción del extremo
delantero de la segunda estopa de fibras, y el apriete de las
porciones superpuestas de las estopas entre sí, con la suficiente
presión de los dedos para provocar que la resina de las porciones
superpuestas de las estopas se aglutinen entre sí con la intensidad
suficiente para que el empalme tenga la suficiente resistencia para
permitir que los rollos de alimentación del cabezal de
emplazamiento de las fibras traccionen la estopa empalmada a través
de la máquina de emplazamiento de las fibras y del cabezal de
emplazamiento de las fibras para la deposición sobre la superficie
de un instrumento mediante un rodillo de compresión del cabezal de
emplazamiento de las fibras. Este procedimiento se basa en gran
medida en la habilidad de un concreto operario y, por consiguiente,
introduce una variante indeseable en el proceso de realización del
empalme. La práctica anterior de hacer que el empalme se lleve a
cabo mediante presión digital de un operario lleva también más
tiempo del deseable.
El documento US 2005 0037 195 divulga un aparato
de empalme automático y un procedimiento al efecto, para asistir a
un operario en el empalme del extremo trasero de una primera fibra
con el extremo delantero de una segunda fibra.
Es por consiguiente deseable, proporcionar un
procedimiento y un aparato mejorados para asistir a un operador en
el empalme del extremo trasero de una primera estopa de fibras con
el extremo delantero de una segunda estopa de fibras, durante un
proceso de emplazamiento automático de fibras, de una forma que de
respuesta y al menos parcialmente mitigue uno o más de los
problemas y desventajas de los procedimientos y aparatos
anteriores, algunos de los cuales han sido expuestos
anteriormente.
La invención proporciona un aparato de empalme
automático y un procedimiento de utilización de un aparato de
empalme automático, para asistir a un operador en el empalme de un
extremo trasero de una primera estopa de fibras con el extremo
delantero de una segunda estopa de fibras, donde la primera estopa
de fibras está siendo alimentada desde una primera bobina de la
primera estopa de fibras hasta un cabezal de emplazamiento de las
fibras de una máquina de emplazamiento de fibras, y la segunda
estopa de fibras está siendo alimentada desde una segunda bobina de
la segunda estopa de fibras, incluyendo el aparato de empalme
automático, un dispositivo de soldadura accionado por un operario
para sujetar entre sí y aplicar calor a las porciones superpuestas
del extremo trasero de la primera estopa de fibras y el extremo
delantero de la segunda estopa de fibras.
En una forma de la invención, un procedimiento
para asistir a un operador en el empalme del extremo trasero de una
primera estopa de fibras con el extremo delantero de una segunda
estopa de fibras, que utiliza un aparato de empalme automático, de
acuerdo con la invención, incluye el inicio por parte del operario
de una primera fase del proceso de empalme, llevado a cabo por el
aparato automático de empalme, en el cual el aparato de empalme
automático sujeta secuencialmente el extremo trasero de la primera
estopa que se extiende desde el cabezal de emplazamiento de las
fibras, y recorta el extremo trasero de la primera estopa hasta una
longitud deseada para formar un extremo trasero recortado de la
segunda estopa. El operario a continuación introduce el extremo
delantero de la segunda estopa dentro del aparato de empalme
automático, guiando el aparato de empalme automático el extremo
delantero hasta el interior de la posición superpuesta adyacente al
extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras para
constituir unas porciones superpuestas de las primera y segunda
estopas de fibras. El operario a continuación inicia una segunda
fase del proceso de empalme, llevado a cabo por el aparato de
empalme automático, en el cual el aparato de empalme automático
suelda entre sí las porciones superpuestas de las primera y segunda
estopas, y a continuación libera el extremo trasero de la primera
estopa de fibras.
Un procedimiento, de acuerdo con la invención,
puede también incluir la detección de un estado del nivel del
material bajo de la primera bobina de la estopa de fibras, y la
detención de la introducción de la primera estopa de fibras en el
cabezal de emplazamiento de fibras antes del inicio de la primera
fase del proceso de empalme. El procedimiento puede también incluir
el reinicio de la introducción del extremo trasero recortado de la
primera estopa de fibras, teniendo la segunda estopa de fibras
soldada a aquella, en el cabezal de emplazamiento de fibras,
después de completar la segunda fase del proceso de empalme.
Cuando la primera bobina está operativamente
montada dentro de una fileta operativamente fijada al cabezal de
emplazamiento de fibras, un procedimiento, de acuerdo con la
invención, puede incluir hacer que el operario sustituya la
primera bobina por una segunda bobina, retirando la primera bobina y
montando operativamente la segunda bobina dentro de la fileta en
lugar de la primera bobina, entre las primera y segunda fases del
proceso de empalme.
Cuando las primera y segunda bobinas montadas
operativamente por separado dentro de una fileta operativamente
fijada al cabezal de emplazamiento de fibras, estando únicamente la
primera bobina conectada operativamente al cabezal de emplazamiento
de fibras antes del inicio del proceso de empalme, un procedimiento,
de acuerdo con la invención, puede también incluir que el operario
introduzca el extremo delantero de la segunda estopa de fibras
dentro del aparato de empalme automático, entre la primera y segunda
fases del proceso de empalme.
En algunas formas de la invención, la soldadura
de las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de
fibras entre sí puede incluir las etapas de: la sujeción entre sí de
las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de
fibras entre un cabezal de soldadura y una superficie de soporte con
una presión de sujeción; la aplicación de calor a las porciones
superpuestas con el cabezal de soldadura, durante un periodo de
tiempo, para de esta forma soldar entre sí las porciones
superpuestas; y, la liberación de las porciones superpuestas
después de la realización de la soldadura. La invención puede
también incluir el control de uno o más de los parámetros
consistentes en la presión de sujeción, la aplicación de calor
mediante el cabezal de soldadura, y/o el periodo de tiempo, a sus
valores deseados. La soldadura mutua de las porciones superpuestas
de las primera y segunda estopas de fibras, de acuerdo con la
invención, puede también incluir el enfriamiento de las porciones
superpuestas después de formar la soldadura.
Cuando la primera bobina esté operativamente
montada en una primera fileta, y la segunda bobina esté
operativamente montada en una segunda fileta, estando las primera y
segunda filetas configuradas para la fijación alternada operativa
sobre la máquina de emplazamiento de fibras, la invención puede
también incluir la separación de la primera fileta respecto de la
máquina de emplazamiento de fibras y la fijación operativa de la
segunda fileta a la máquina de emplazamiento de fibras en lugar de
la primera fileta. La invención puede también incluir el
funcionamiento de la máquina de emplazamiento de fibras con una
segunda estopa de fibras procedente de la segunda fileta, mientras
que la primera fileta está separada de la máquina de emplazamiento
de fibras. La invención puede también incluir el reabastecimiento
de la primera fileta, con diferentes primeras bobinas de las
primeras estopas de fibras, mientras que la primera fileta está
separada de la máquina de emplazamiento de fibras.
En formas de la invención que utilizan las
primera y segunda filetas intercambiables, un aparato de empalme
automático, de acuerdo con la invención, puede incorporar una
primera mitad de éste dispuesta dentro de la máquina de
emplazamiento de fibras para sujetar y recortar el extremo trasero
de la primera estopa, y para soldar las porciones superpuestas de
las primera y segunda estopas. El aparato de empalme automático
puede también incorporar múltiples segundas mitades del mismo,
estando dispuestas una de las múltiples segundas mitades en la
primera fileta y estando otra de las múltiples segundas mitades
dispuesta en la segunda fileta. Las segundas mitades pueden estar
configuradas para sujetar los extremos delanteros respectivos de las
primera y segunda estopas dentro de las primera y segunda filetas,
respectivamente, cuando las primera y segunda filetas no estén
operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de fibras.
Las segundas mitades pueden también ser configuradas para
introducir los extremos delanteros de las primera y segunda estopas
de fibras, respectivamente, dentro de la primera mitad del aparato
de empalme automático, cuando la respectiva primera o segunda fileta
esté operativamente fijada a la máquina de emplazamiento de
fibras.
Los respectivos extremos delanteros de las
primera y segunda estopas, dentro de las primera y segunda filetas,
respectivamente, pueden quedar sujetas por las segundas mitades del
aparato de empalme automático, cuando las primera y segunda filetas
no estén operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de
fibras. Las segundas mitades del aparato de empalme automático
pueden también introducir los extremos delanteros de las primera y
segunda estopas de fibras, respectivamente, dentro de la primera
mitad de empalme automático, cuando la primera o segunda fileta
esté operativamente fijada a la máquina de emplazamiento de fibras,
y se inicie la segunda fase del proceso automático de empalme.
En formas de la invención en las que el cabezal
de emplazamiento de fibras esté recibiendo múltiples primeras
estopas desde múltiples primeras bobinas de la primera fileta, y en
las que la segunda fileta incluya múltiples segundas bobinas para
alimentar múltiples segundas estopas de fibras al cabezal de
emplazamiento de fibras, la primera fase del proceso de empalme, de
acuerdo con la invención, puede incluir, simultáneamente con la
sujeción y recorte de todas las primeras estopas de fibras, antes de
la liberación de la primera fileta respecto de la máquina de
emplazamiento de fibras. En otras formas de la invención, todas las
primeras estopas de fibras pueden estar secuencialmente sujetas y
recortadas antes de la liberación de la primera fileta respecto de
la máquina de emplazamiento de fibras.
En algunas formas de la invención, un único
aparato de empalme automático, de acuerdo con la invención, puede
ser amovible, entre múltiples estopas introducidas a partir de una
fileta, para llevar a cabo el proceso de empalme, de acuerdo con la
invención.
Una forma de un aparato de empalme automático,
de acuerdo con la invención, incluye un dispositivo de soldadura
accionado por operario, para sujetar entre sí y aplicar calor a las
porciones superpuestas del extremo trasero de la primera estopa de
fibras y el extremo delantero de la primera estopa de fibras.
En un aparato de empalme automático, de acuerdo
con la invención, para asistir a un operador en el empalme de un
extremo trasero de una primera estopa de fibras con el extremo
delantero de una segunda estopa de fibras, en el que la primera
estopa de fibras esté siendo alimentada desde una primera bobina de
la primera estopa de fibras hasta un cabezal de emplazamiento de
fibras de la máquina de emplazamiento de fibras, y la segunda
estopa de fibras esté siendo alimentada desde una segunda bobina de
una segunda estopa de fibras, el aparato puede incluir un
dispositivo de sujeción del extremo trasero, un dispositivo del
recorte del extremo trasero, un dispositivo de soldadura, y un
elemento de control accionado por operario de dos posiciones que
conecte operativamente el dispositivo de sujeción del extremo
trasero, el dispositivo de recorte del extremo trasero, y el
dispositivo de soldadura.
El dispositivo de sujeción del extremo trasero,
el dispositivo de recorte del extremo trasero, el dispositivo de
soldadura y el elemento de control de dos posiciones accionado por
el operario pueden estar operativamente dispuestos e
interconectados de tal forma que, cuando el operario desplace el
elemento de control de su primera posición a su segunda posición,
el aparato de empalme automático inicia una primera fase de un
proceso de empalme automático, en el cual el extremo trasero del
dispositivo de sujeción sujeta el extremo trasero de la primera
estopa, que se extiende desde el cabezal de fibras, y el extremo
trasero del dispositivo de recorte recorta el extremo trasero de la
primera estopa hasta una longitud deseada para formar un extremo
trasero recortado de la primera estopa de fibras.
El extremo trasero del dispositivo de sujeción,
el extremo trasero del dispositivo de recorte, el dispositivo de
soldadura, y el elemento de control de dos posiciones accionado por
operario pueden también quedar operativamente dispuestos e
interconectados de tal forma que, después de la primera fase del
proceso de empalme, el operario puede introducir el extremo
delantero de la primera estopa de fibras dentro del aparato de
empalme automático, guiando el aparato de empalme automático del
extremo delantero hasta el interior de la posición superpuesta
adyacente al extremo trasero recortado de la primera estopa de
fibras, para constituir las porciones superpuestas de las primera y
segunda estopas de fibras.
El extremo trasero del dispositivo de sujeción,
el extremo trasero del dispositivo de recorte, el dispositivo de
soldadura y el elemento de control de dos posiciones accionado por
operario, pueden estar también operativamente dispuestos e
interconectados de tal forma que, después de la inserción del
extremo delantero de la segunda estopa de fibras dentro del aparato
de empalme automático, el operario pueda desplazar el elemento de
control hacia atrás hasta su primera posición, para iniciar una
segunda fase del proceso de empalme, mediante el aparato de empalme
automático, en el cual el dispositivo de soldadura del aparato de
empalme automático suelda entre sí las posiciones superpuestas de
las primera y segunda estopas de fibras, y a continuación libera el
extremo trasero del dispositivo de sujeción para liberar el extremo
trasero de la primera estopa de fibras quedando el extremo
delantero de la segunda estopa de fibras soldado a aquél.
Un dispositivo de soldadura en un aparato de
empalme automático, de acuerdo con la invención, puede incluir un
cabezal de soldadura y una superficie de soporte, estando el cabezal
de soldadura y la superficie de soporte configurados de forma
complementaria para sujetar entre sí las porciones superpuestas de
las primera y segunda estopas de fibras entre el cabezal de
soldadura y la superficie de soporte con una presión de sujeción. El
cabezal de soldadura puede también estar configurado para aplicar
calor sobre las porciones superpuestas, durante un periodo de
tiempo, para de esta forma soldar entre sí las porciones
superpuestas. El cabezal de soldadura puede también estar
configurado para liberar las porciones superpuestas de las primera y
segunda estopas después de que la soldadura se haya completado. El
dispositivo de soldadura puede también estar configurado para
enfriar las porciones superpuestas de las primeras estopas de
fibras, después de la formación de la soldadura. Un aparato de
empalme automático, de acuerdo con la invención, puede también
incluir un controlador de la soldadura, operativamente conectado
para controlar uno o más entre los siguientes parámetros de: la
presión de sujeción; el calor aplicado por el cabezal de soldadura;
el periodo de tiempo durante el cual se aplica calor por parte del
cabezal de soldadura; y/o el enfriamiento de la porción superpuesta,
después de la formación de la soldadura.
En un aparato y/o un procedimiento de empalme
automático, de acuerdo con la invención, una estopa de refuerzo
está fijada a un extremo distal de una estopa original, con una
unidad de empalme, de tal forma que no es necesario interrumpir el
proceso de emplazamiento de fibras para empalmar una estopa de una
nueva bobina de material cuando el material de estopa original de
la bobina original se ha agotado en el proceso de devanado. Un
aparato y/o un procedimiento, de acuerdo con la invención puede
incluir la fijación de la estopa de refuerzo en el extremo distal
de la estopa original con una unidad de empalme. Unos sensores, como
por ejemplo unos sensores de la tensión de las estopas o unos
sensores de presencia, pueden ser utilizados para poner en
funcionamiento y controlar el proceso de empalme automático. Un
aparato, de acuerdo con la invención, puede incluir determinados
elementos, como por ejemplo guías, elementos de compresión, y
equipamiento refrigerante, además de los elementos calefactores y
de detección.
Un aparato y/o un procedimiento de empalme
automático, de acuerdo con la invención, puede ser utilizado para
el empalme automático de una estopa única, de múltiples estopas, o
en un modo de empalme automático masivo que posibilite el cambio
automático de una entera fileta de estopas de fibras, sin reenhebrar
estopas a través de un cabezal de emplazamiento de fibras.
Otros aspectos, objetivos y ventajas de la
invención se pondrán de manifiesto tras la consideración de la
descripción subsecuente de diversas formas de realización ejemplares
de la invención en combinación con los dibujos que se
acompañan.
Los dibujos que se acompañan, que se incorporan
y forman parte de la memoria descriptiva, ilustran diversos
aspectos de la presente invención y, junto con la descripción,
sirven para explicar los principios de la invención. En los
dibujos:
la Fig. 1 es una ilustración esquemática que
muestra la instalación de una primera forma de realización ejemplar
de un aparato de empalme automático, de acuerdo con la invención,
operativamente instalado para su uso con una máquina de
emplazamiento de fibras que tiene una fileta unida firmemente a ella
para asistir a un operario en el empalme del extremo trasero de una
primera estopa de fibras con el extremo delantero de una segunda
estopa de fibras;
las Figs. 2 a 6 son ilustraciones esquemáticas,
de tamaño ampliado, de una porción de la Fig. 1 que muestra
determinados detalles estructurales y un procedimiento de
funcionamiento de la primera forma de realización ejemplar del
aparato de empalme automático;
la Fig. 7 es una ilustración esquemática que
muestra la aplicación de múltiples aparatos de empalme automático,
de acuerdo con la invención, en una máquina de emplazamiento de
fibras que tiene una fileta fijada firmemente a ella; y
las Figs. 8 y 9 ilustran una segunda forma de
realización ejemplar de un aparato de empalme automático de acuerdo
con la invención, en una aplicación que incorpora múltiples filetas
de sustitución que pueden fijarse de modo alternativo a una sola
máquina de emplazamiento de fibras;
Aunque la invención se describirá en conexión
con determinadas formas de realización, no se pretende que la
invención se limite a esas formas de realización. Por el contrario,
lo que se pretende es amparar todas las alternativas,
modificaciones y equivalentes, en tanto queden incluidas dentro del
espíritu y alcance de la invención según se define por las
reivindicaciones adjuntas.
La Fig. 1 es una ilustración esquemática de una
primera forma de realización ejemplar de un aparato de empalme
automático, de acuerdo con la invención, para asistir a un operario
en el empalme del extremo trasero 102 de una primera estopa de
fibras 104 con el extremo delantero 106 de una segunda estopa de
fibras 108. La primera estopa de fibras 104 es introducida desde
una primera bobina 116, que contiene una porción enrollada de la
primera estopa de fibras 102, hasta un cabezal de emplazamiento de
fibras 112 de una máquina de emplazamiento de fibras 114. La
segunda estopa de fibras 108 es introducida desde una segunda bobina
118, que contiene una porción enrollada de la segunda estopa de
fibras 108, que contiene una porción enrollada de la segunda estopa
de fibras 108. Las primera y segunda bobinas 116, 118, junto con
una pluralidad de otras bobinas 120, están operativamente montadas
dentro de una fileta 122, la cual está operativa y firmemente fijada
a la máquina de emplazamiento de fibras 114, en la ilustración
esquemática de la primera forma de realización ejemplar de la
invención 100, como se muestra en la Fig. 1. La fileta y la máquina
de emplazamiento de fibras incluyen una pluralidad de otros
dispositivos de tensionado y redirección, ilustrados en la Fig. 1
mediante unos rodillos de redirección 124, 126, situados,
respectivamente, en la fileta 122 y en el cabezal de emplazamiento
de fibras 114. La primera forma de realización ejemplar de la
invención 100, como se muestra en la Fig. 1, incluye también unos
primero y segundo sensores 128, 130, de material inferior,
operativamente dispuestos y configurados para detectar un estado
bajo del nivel del material de las primera y segunda bobinas 116,
118, respectivamente.
La primera forma de realización ejemplar del
aparato de empalme automático 100, incluye un dispositivo de
sujeción 132 del extremo trasero, un dispositivo de recorte 134 del
extremo trasero, un dispositivo de soldadura, y un elemento de
control de dos posiciones, accionado por operario, representado por
un interruptor de palanca 138 que interconecta operativamente el
dispositivo de sujeción 132 del extremo trasero, el dispositivo de
recorte 134 del extremo trasero, y el dispositivo de soldadura 136.
El funcionamiento de la primera forma de realización ejemplar del
aparato de empalme automático 100, se describirá en relación con las
Figs. 2 a 6 las cuales son ilustraciones de tamaño ampliado de una
porción de los elementos ilustrados en la Fig. 1, que muestran de
manera secuencial las distin-
tas etapas de un procedimiento, de acuerdo con la invención, para accionar el aparato de empalme automático 100.
tas etapas de un procedimiento, de acuerdo con la invención, para accionar el aparato de empalme automático 100.
La Fig. 2 ilustra un estado operativo en el cual
el sensor 128 del material de estopa ha detectado un estado bajo
del nivel del material de estopa de la primera bobina 110, donde la
porción enrollada de la primera estopa de fibras 104, situada sobre
la bobina 116, está casi agotada, y el extremo trasero 102 de la
primera estopa de fibras 104 se está acercando al aparato de
empalme automático 100, cuando la primera estopa de fibras 104 es
alimentada hasta el cabezal de emplazamiento de fibras 112.
Cuando se detecta dicho estado bajo del nivel
del material, con respecto a la primera estopa de fibras 104, el
operario de la máquina de emplazamiento de fibras 114 detiene la
alimentación de la primera estopa de fibras 104 sobre el
emplazamiento de fibras 114, antes de iniciar la primera fase del
proceso de empalme.
Para iniciar la primera fase del proceso de
empalme, el operario acciona el interruptor de palanca 138, de la
primera posición mostrada en la Fig. 2, a la segunda posición,
mostrada en la Fig. 3. Una vez que el interruptor de palanca 138 es
desplazado a la segunda posición, por parte del operario, el aparato
de empalme automático 100 lleva a cabo la primera fase del proceso
de empalme, en la cual el dispositivo de sujeción 138 del extremo
trasero sujeta el extremo trasero 102 de la primera estopa 104, (la
cual se extiende a lo largo de la máquina de emplazamiento de
fibras 114 y permanece fijada al cabezal de emplazamiento de fibras
112), de tal forma que el dispositivo de sujeción 138 del extremo
trasero retiene el extremo trasero 102 dentro del aparato de
empalme automático 100. El dispositivo de recorte 134 del aparato
trasero, del aparato de empalme automático 100 es a continuación
accionado automáticamente como parte de la primera fase del proceso
de empalme, para recortar el extremo trasero 102 de la primera
estopa hasta una longitud deseada, y a continuación retraer, para
formar un extremo trasero recortado 140 de la primera estopa de
fibras 104, para así completar la primera fase del proceso de
empalme. En algunas formas de realización de la invención, el
aparato de empalme automático 100 puede estar configurado para
proporcionar un retardo de tiempo entre el accionamiento del
dispositivo de sujeción del extremo trasero y el accionamiento del
dispositivo de recorte del extremo trasero, durante la primera fase
del proceso de empalme.
Como se muestra en la Fig. 4, después de que se
ha completado la primera fase del proceso de empalme, el operario
inserta el extremo delantero 106 de la segunda estopa de fibras 108
dentro del aparato de empalme automático 100, y el aparato de
empalme automático 100 guía el extremo delantero 106 dentro de una
porción superpuesta, adyacente al extremo trasero recortado 140 de
la primera estopa de fibras 104, para constituir las porciones
superpuestas 142, 144 de las primera y segunda estopas de fibras
104, 108, respectivamente.
Debe destacarse que, de acuerdo con la
invención, en tanto en cuanto el interruptor de palanca 138 se
mantenga en la segunda posición por el operario, el aparato de
empalme automático 100 no llevará a cabo la segunda fase del
proceso de empalme, y permanecerá indefinidamente al final de la
primera fase del proceso de fase, hasta que el operario mueva el
interruptor de palanca 138 de la segunda posición a la primera
posición. Sin embargo, el aparato de empalme automático 100 concede
no obstante mucho tiempo que el operario puede necesitar para
enhebrar el extremo delantero 106 de la segunda estopa de fibras 108
mediante cualquier dispositivo de redirección 124 o de tensionado
que pueda existir en la fileta 122, e insertar el extremo delantero
106 dentro del aparato de empalme automático 100.
Debe también destacarse que, aunque la forma de
realización ilustrada en las figuras y hasta ahora divulgada, la
segunda estopa de fibras 108 es suministrada por una segunda bobina
118, la cual está ya presente dentro de la fileta 122, la invención
puede también llevarse a la práctica suprimiendo la primera bobina
después de que el dispositivo de recorte 134 del extremo trasero
corta la primera estopa de fibras 104, y montando una segunda
bobina 118 situada fuera de la fileta, por ejemplo, sobre el
mecanismo de accionamiento sobre el cual fue montada la primera
bobina antes de que se agotara.
Como se muestra en la Fig. 5, una vez que el
operario ha completado el enhebrado de la segunda estopa de fibras
108 a través de los dispositivos de reorientación 124 y de
tensionado situados dentro de la fileta 122 y de la inserción del
extremo delantero 106 de la segunda estopa de fibras 108 dentro del
aparato de empalme automático 100, el operario acciona el
interruptor de palanca 138 situándolo de nuevo en la primera
posición para iniciar una segunda fase del proceso de empalme por
medio del aparato de empalme automático 100, en la cual el cabezal
de soldadura 146 del dispositivo de soldadura 136 sujeta las
porciones superpuestas 142, 144 de las primera y segunda estopas de
fibras 104, 108 contra una superficie de soporte 148, del aparato de
empalme automático 100, con una presión de sujeción. El cabezal de
soldadura 146 a continuación aplica calor a las posiciones
superpuestas 142, 144, durante un periodo de tiempo determinado,
para con ello soldar entre sí las porciones superpuestas 142, 144.
Después de que el cabezal de soldadura 146 ha aplicado calor a las
porciones superpuestas 142, 144, durante un periodo de tiempo
deseado, el aparato de empalme automático 100 separa el cabezal de
soldadura 146 de la superficie de soporte 148 para liberar las
porciones soldadas entre sí 142, 144 de las primera y segunda
estopas 104, 108, para de esta forma completar la segunda fase del
proceso de empalme.
En algunas formas de la invención, el
dispositivo de soldadura 136 puede también estar configurado para
enfriar las porciones superpuestas 142, 146 de las primera y
segunda estopas de fibras 104, 108, después de formar la soldadura,
como parte de la segunda fase del proceso de empalme.
Como se muestra en la Fig. 5, la primera forma
de realización ejemplar del aparato de empalme automático 100, de
acuerdo con la invención, incluye también un controlador 150 de la
soldadura, conectado operativamente para controlar uno o más
parámetros del proceso de soldadura, como por ejemplo la presión de
sujeción, el calor aplicado por el cabezal de soldadura, el periodo
de tiempo durante el cual el calor es aplicado y/o el enfriamiento
de las porciones superpuestas 142, 144, de las primera y segunda
estopas de fibras 104, 108, después de la formación de la
soldadura. Como se indica en la Fig. 6, una vez que el aparato de
empalme automático 100 completa la segunda fase del proceso de
empalme, el operario pone de nuevo en marcha la máquina de
emplazamiento de fibras 114 para introducir el extremo trasero
recortado 140 de la primera estopa de fibras 104, el cual tiene
ahora el extremo delantero 106 de la segunda estopa de fibras
soldado a aquél, en el cabezal de emplazamiento de fibras 112.
Debe entenderse, por parte de los expertos en la
materia, que aunque la exposición precedente de la primera forma de
realización ejemplar de la invención ha incluido únicamente una sola
primera bobina 110 y una sola segunda bobina 118 que suministra una
sola primera estopa de fibras 104 y una sola segunda estopa de
fibras 108, la invención puede también llevarse a la práctica, de
la forma esquemáticamente ilustrada en la Fig. 7, mediante el
suministro de múltiples primeras estopas 104 al cabezal de
emplazamiento de fibras 112, y con cada una de las primeras estopas
de fibras 104 asociadas con un aparato de empalme automático 100
separado para asistir a un operario en el empalme de los extremos
traseros de las primeras estopas de fibras 104 con los extremos
delanteros 106 con una estopa de una pluralidad de segundas estopas
de fibras 108 suministradas por una pluralidad de segundas bobinas
118, llevándose a cabo el proceso de empalme por parte del operario
con la asistencia del aparato de empalme automático 100 de acuerdo
con las ilustraciones y la descripción anteriormente ofrecida con
referencia a las Figs. 1 a 6.
Las Figs. 8 y 9 ilustran una segunda forma de
realización ejemplar de un aparato de empalme automático 200 para
su uso en una aplicación en la que una pluralidad de primeras
bobinas están operativamente montadas dentro de una primera fileta
202, y una pluralidad de segundas bobinas 118 están montadas dentro
de una segunda fileta 204 estando las primera y segunda filetas
202, 204 configuradas para su fijación alternativa operativa con
una máquina de emplazamiento de fibras 206, de una forma que
posibilite que todas las múltiples estopas de fibras sean
introducidas en el cabezal de emplazamiento de fibras 208 para ser
simultánea y rápidamente cambiadas mediante la separación de la
primera fileta 202 respecto de la máquina de emplazamiento de fibras
206, y mediante la fijación operativa de la segunda fileta 204 a la
máquina de emplazamiento de fibras 206, en lugar de la primera
fileta 202. Puede entonces reanudarse el funcionamiento de la
máquina de emplazamiento de fibras 206, utilizando las segundas
estopas de fibras procedentes de la segunda fileta 204, y el
reabastecimiento de la primera fileta 202 puede tener lugar fuera
de la cadena, mientras que la máquina de emplazamiento de fibras
206 está continuando con el proceso de emplazamiento de fibras
utilizando las segundas estopas procedentes de las segundas bobinas
118 y de la segunda fileta 204. Cuando la segunda fileta se ha
agotado, el proceso puede invertirse separando la segunda fileta
204 y volviendo a fijar la primera fileta 202, reponiéndose entonces
la segunda fileta fuera de la cadena. Como una alternativa, una
serie de filetas pueden situarse secuencialmente fijadas a la
máquina de emplazamiento de fibras 206, durante el proceso de
emplazamiento de fibras, y no simplemente alternar una primera y
una segunda filetas 202, 204.
La capacidad para intercambiar filetas, de
acuerdo con la invención, no solo acelera el proceso de
emplazamiento de fibras, mediante la eliminación de una buena parte
del tiempo muerto que se produce en el proceso de emplazamiento de
fibras en la técnica anterior utilizando filetas unidas fijamente a
la máquina de emplazamiento de fibras, sino que posibilita también
la flexibilidad adicional de cambiar de forma eficaz y efectiva el
material de una o más de las múltiples estopas de fibras en puntos
seleccionados del proceso de emplazamiento de fibras, para
posibilitar que algunas de las estopas sean cambiadas de un
material, como por ejemplo fibra de carbono, a otros materiales,
como por ejemplo fibra de vidrio o fibras de Aramida.
Con el fin de facilitar el uso de las filetas de
intercambio 202, 204, la segunda forma de realización ejemplar del
aparato de empalme automático 200 tiene una primera mitad 210,
fijada firmemente a la máquina de emplazamiento de fibras 206, para
sujetar y recortar los extremos traseros 102 de las primeras estopas
de fibras 104, y para soldar las porciones superpuestas de las
primera y segunda estopas 104, 108 después de la fijación de una de
las filetas 202, 204 a la máquina de emplazamiento de fibras
206.
La segunda forma de realización ejemplar del
aparato de empalme automático 200 tiene múltiples segundas mitades
212, estando dispuesta una de las múltiples segundas mitades 212
dentro de la primera fileta 202 y la otra de las múltiples segundas
mitades en la segunda fileta 204. Las segundas mitades 212 están
configuradas para sujetar los extremos delanteros respectivos de
las primera y segunda estopas 104, 108 dentro de las primera y
segunda filetas 202, 204, respectivamente, cuando las primera y
segunda filetas 202, 204 no están operativamente conectadas a la
máquina de emplazamiento de fibras 206. Las segundas mitades 212
están también configuradas para introducir los extremos delanteros
de las primera y segunda estopas de fibras 104, 108,
respectivamente, dentro de la primera mitad 210 del aparato de
empalme automático 200, cuando las primera y segunda filetas
respectivas 202, 204 están operativamente fijadas a la máquina de
emplazamiento de fibras.
La primera mitad 210 de la segunda forma de
realización ejemplar del aparato de empalme automático 200 incluye
un dispositivo de sujeción 214 del extremo trasero, un dispositivo
de soldadura 216, y un dispositivo de recorte 218 del extremo
trasero, operativamente conectados y dispuestos unos con otros de
una forma similar a sus respectivas contrapartes 132, 136, 134, de
la primera forma de realización ejemplar del aparato de empalme
automático 100 anteriormente descrito. Cuando se inicia un cambio de
fileta, el dispositivo de sujeción 214 del extremo trasero sujeta
los extremos traseros de las primeras estopas, extendiéndose hacia
fuera hasta el emplazamiento 208 de las fibras, en posición dentro
de la máquina de emplazamiento de fibras, y el dispositivo de
recorte 218 del extremo trasero es accionado para cortar los
primeros espesores, de forma que la primera fileta 202 pueda ser
retirada, y simultáneamente recortar los extremos traseros de los
primeros espesores de forma que se facilite la operación de empalme
con el aparato de empalme automático 200.
Cuando es cargada la segunda fileta 204, fuera
de la cadena, los extremos delanteros de las segundas estopas 108
son introducidos en la segunda mitad 212 del aparato de empalme
automático fijado a la segunda fileta 204. Específicamente, los
extremos delanteros de las estopas son introducidos por debajo de
uno o más rodillos de alimentación 220, de la segunda mitad 212 del
aparato de empalme automático 200, y quedan sujetos en posición por
una o más de las sujeciones terminales delanteras 222 de la segunda
mitad 212 del aparato de empalme automático 200.
Cuando una de las filetas desmontables 202, 204
es fijada a la máquina de emplazamiento de fibras 206, unos
elementos característicos de alineación, como por ejemplo unos
pasadores de alineación alojados en unos calibres con ajuste
íntimo, son utilizados para alinear con precisión las primera y
segunda mitades 210, 212 del aparato de empalme automático 200.
Después de que la fileta (202 o 204) está fijada firmemente a la
máquina de emplazamiento de fibras 206, se inicia la segunda fase
del proceso de empalme, ya sea mediante la activación por un
operario, o automáticamente, mediante el aparato de empalme
automático en respuesta a las señales procedentes de uno o más
sensores que indican que la fileta (202 o 204) está adecuadamente
fijada a la máquina de emplazamiento de fibras 206. En la segunda
forma de realización del aparato de empalme automático, los extremos
delanteros de las segundas estopas de fibras son introducidos en la
primera mitad 210 del aparato de empalme automático mediante los
rodillos de alimentación 220 de la segunda mitad 212 del aparato de
empalme automático 200 fijado a la fileta (202, 204) fijada a la
máquina de emplazamiento de fibras 206. Concretamente, cuando la
segunda fase del proceso de empalme es activada, el medio de
sujeción 222 del extremo delantero, de la segunda mitad 212 del
aparato de empalme automático 200, libera los extremos delanteros de
las estopas, y el rodillo de alimentación 220, es simultáneamente
activado para introducir las estopas dentro de la primera mitad 210
del aparato de empalme automático, de forma superpuesta con los
extremos terminales con las primeras estopas de fibras, los cuales
son a continuación soldados entre sí por el dispositivo de soldadura
216 de la primera mitad del aparato de empalme automático 200. Una
vez que la segunda fase del proceso de empalme se ha completado, el
proceso de emplazamiento de fibras se reanuda.
Con respecto a la puesta en práctica de la
invención con filetas sustituibles, debe entenderse que la invención
puede llevarse a la práctica en una amplia variedad de formas de
realización distintas de la segunda forma de realización ejemplar
descrita anteriormente. Por ejemplo, el aparato de empalme
automático 200 puede estar configurado de tal forma que el operario
deba iniciar tanto una primera como una segunda fase del proceso de
empalme, utilizando un elemento de control de dos posiciones, de una
forma muy parecida a la anteriormente descrita con relación a la
primera forma de realización 100 de la presente invención. Como una
alternativa, una o ambas fases del proceso de empalme pueden ser
puestas en marcha de forma automática mediante unos elementos de
control situados dentro del aparato de empalme automático 200 de la
máquina de emplazamiento de fibras 206 o de las filetas 202, 204.
Debe destacarse que la invención podría llevarse a la práctica sin
las segundas mitades 212 del aparato de empalme automático 200, o
sin uno o más de los componentes de las segundas mitades 212, de
una forma que requiera la introducción manual de los extremos
traseros de las segundas estopas dentro de la primera mitad 210 de
la segunda forma de realización ejemplar del aparato de empalme
automático 200. Algunas formas de realización de una segunda mitad
212 de un segundo aparato de empalme automático 200, de acuerdo con
la invención, pueden también incluir componentes adicionales, como
por ejemplo un dispositivo de recorte del extremo delantero, para
recortar los extremos delanteros hasta obtener unas longitud y
configuración deseadas. Debe también destacarse que, cuando se está
en presencia de múltiples estopas de fibras, uno o más de los
componentes activos 214, 216, 218, 220, 222 de las segundas mitades
210, 212, de la segunda forma de realización ejemplar del aparato
de empalme automático 200 pueden estar configurados en algunas
formas de realización de la invención como múltiples componentes
individuales que actúen sobre una única estopa de las múltiples
estopas o, como una alternativa, estén configurados para actuar
simultáneamente sobre las múltiples estopas de las múltiples
estopas de fibras.
El empleo de los términos "un" y "uno"
y "el" y términos similares en el contexto de la descripción de
la invención (especialmente en el contexto de las reivindicaciones
subsecuentes) debe interpretarse en el sentido de que abarquen
tanto el singular como el plural, a menos que se indique lo
contrario en la presente memoria o esté claramente en contradicción
con el contexto. Los términos "que comprende" "que tiene"
"que incluye", y "que contiene" deben interpretarse como
términos de contenido abierto (esto es con la significación de
"que incluye, pero no se limita a"), a menos que se indique lo
contrario. La inclusión de márgenes de valores en la presente
memoria pretende únicamente servir como procedimiento abreviado de
referirse individualmente a cada valor separado que se incluya
dentro del margen, a menos que se indique lo contrario en la
presente memoria y cada valor separado se incorpora en la presente
memoria descriptiva como si se indicara individualmente en la
presente memoria. Todos los procedimientos descritos en ella pueden
llevarse a cabo en cualquier orden pertinente a menos que se
indique lo contrario o esté de cualquier manera en contradicción con
el contexto. El uso de cualquiera de los ejemplos, o del lenguaje
ejemplar (por ejemplo "tal como") ofrecidos en la presente
memoria, pretende únicamente ilustrar con mayor claridad la
invención y no supone una limitación en cuanto al alcance de la
invención a menos que se indique lo contrario. Ningún término de la
memoria descripti-
va debe interpretarse como indicativo de elemento alguno no reivindicado como esencial a la práctica de
va debe interpretarse como indicativo de elemento alguno no reivindicado como esencial a la práctica de
\hbox{la invención.}
Claims (29)
1. Un procedimiento para asistir a un operario
en el empalme del extremo trasero de una primera estopa de fibras
con el extremo trasero de una segunda estopa de fibras, en el que la
primera estopa de fibras está siendo introducida desde una primera
bobina de la primera estopa de fibras hasta un cabezal de
emplazamiento de fibras de una máquina de emplazamiento de fibras,
y la segunda estopa de fibras está siendo introducida desde una
segunda bobina de la segunda estopa de fibras, comprendiendo el
procedimiento, la realización de la operación de empalme con un
aparato de empalme automático que incorpora un dispositivo de
soldadura accionado por operario para sujetar entre sí y aplicar
calor a unas partes superpuestas del extremo trasero de la primera
estopa de fibras y al extremo delantero de la segunda estopa de
fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende también:
- el inicio por parte del operario de una primera fase del proceso de empalme, llevada a cabo por un aparato de empalme automático, en la cual el aparato de empalme automático sujeta de manera secuencial el extremo trasero de la primera estopa que se extiende desde el cabezal de emplazamiento de fibras, y recorta el extremo trasero de la primera estopa hasta una longitud deseada para formar un extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras;
- la introducción por parte del operario del extremo delantero de la segunda estopa dentro del aparato de empalme automático, guiando el aparato de empalme automático el extremo delantero hasta una posición superpuesta adyacente al extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras para formar porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras; y
- el inicio por parte del operario de una segunda fase del proceso de empalme, llevada a cabo por el aparato de empalme automático, en la cual el aparato de empalme automático suelda entre sí las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras, y a continuación libera el extremo trasero de la primera estopa de fibras.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El procedimiento de la reivindicación 2, que
comprende también:
- la detección de un nivel bajo de material en la primera bobina de la primera estopa de fibras;
- la detención de la introducción de la primera estopa de fibras en el cabezal del emplazamiento de fibras antes del inicio de la primera fase del proceso de empalme;
- el reinicio de la introducción del extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras, con la segunda estopa de fibras soldada a aquél, hasta el cabezal de emplazamiento de fibras, después de la realización de la segunda fase del proceso de empalme.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que la primea bobina está operativamente montada dentro de una
fileta operativamente fijada al cabezal de emplazamiento de fibras,
y el procedimiento comprende también, la sustitución por parte del
operario de la primera bobina por la segunda bobina, mediante la
retirada de la primera bobina y el montaje operativo de la segunda
bobina dentro de la fileta en lugar de la primera bobina, entre las
primera y segunda fases del proceso de empalme.
5. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que las primera y segunda bobinas están montadas operativamente
de forma separada dentro de una fileta fijada de manera operativa al
cabezal de emplazamiento de fibras, estando solo la primera bobina
operativamente conectada al cabezal de emplazamiento de fibras antes
del inicio del proceso de empalme, y el procedimiento comprende
también, la introducción por parte del operario del extremo
delantero de la segunda estopa de fibras dentro del aparato de
empalme automático, entre las primera y segunda fases del proceso
de empalme.
\vskip1.000000\baselineskip
6. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que la soldadura de las porciones superpuestas de las primera y
segunda estopas de fibras comprende:
- la sujeción entre sí de las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras entre el cabezal de soldadura y la superficie de soporte con una presión de sujeción;
- la aplicación de calor a las porciones superpuestas con el cabezal de soldadura durante un periodo de tiempo, para de esta forma soldar entre sí las porciones superpuestas; y
- la liberación de las porciones superpuestas después de la realización de la soldadura.
7. El procedimiento de la reivindicación 6, que
comprende también el control de uno o más parámetros entre la
presión de sujeción, el calor aplicado por el cabezal de soldadura,
y el periodo de tiempo, hasta un valor deseado de estos
parámetros.
8. El procedimiento de la reivindicación 6, en
el que la soldadura de las porciones superpuestas de las primera y
segunda estopas de fibras comprende también el enfriamiento de las
porciones superpuestas después de la formación de la soldadura.
9. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que la primera bobina está operativamente montada en una primera
fileta, y la segunda bobina está operativamente montada en una
segunda fileta, estando las primera y segunda filetas configuradas
para su fijación alternativa operativa a la máquina de emplazamiento
de fibras, y el procedimiento comprende también, la separación de
la primera fileta respecto de la máquina de emplazamiento de
fibras, y la fijación operativa de la segunda fileta a la máquina de
emplazamiento de fibras en lugar de la primera fileta.
10. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende también el accionamiento de la máquina de emplazamiento
de fibras con una segunda estopa de fibras procedente de una segunda
fileta, mientras que la primera fileta está separada.
\vskip1.000000\baselineskip
11. El procedimiento de la reivindicación 9, en
el que:
- el aparato de empalme automático tiene una primera mitad, fijada firmemente a la máquina de emplazamiento de fibras para sujetar y recortar el extremo trasero de la primera estopa, y para soldar las pociones superpuestas de las primera y segunda estopas;
- el aparato de empalme automático tiene múltiples segundas mitades, estando una de las múltiples de las segundas mitades fijada firmemente a la primera fileta y otra de las múltiples segundas mitades fijada a la segunda fileta; estando las segundas mitades configuradas para sujetar los respectivos extremos delanteros de las primera y segunda estopas dentro, respectivamente, de las primera y segunda filetas, cuando las primera y segunda filetas no están operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de fibras;
- estando también las segundas mitades configuradas para introducir los extremos delanteros de las primera y segunda estopas de fibras, respectivamente, dentro de la primera mitad del aparato de empalme automático, cuando las respectivas primera y segunda filetas están operativamente fijadas a la máquina de emplazamiento de fibras; y
- el procedimiento comprende también la sujeción de los respectivos extremos delanteros de las primera y segunda filetas dentro, respectivamente, de las primera y segunda filetas, cuando las primera y segunda filetas no están operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de fibras.
12. El procedimiento de la reivindicación 11,
que comprende también, la introducción de los extremos delanteros
de las primera y segunda estopas de fibras, respectivamente, dentro
de la primera mitad del aparato de empalme automático, cuando la
respectiva primera o segunda fileta está operativamente fijada a la
máquina de emplazamiento de fibras, y es iniciada la segunda fase
del proceso de empalme automático.
13. El procedimiento de la reivindicación 11, en
el que, el cabezal de emplazamiento de fibras está recibiendo
múltiples estopas de fibras, desde múltiples primeras bobinas de la
primera fileta, la segunda fileta incluye múltiples segundas
bobinas para introducir múltiples segundas estopas de fibras en el
cabezal de emplazamiento de fibras, y la primera fase del proceso
de empalme del procedimiento comprende también, la sujeción y el
recorte simultáneos de todas las primeras estopas de fibras, antes
de la separación de la primera fileta respecto de la máquina de
emplazamiento de fibras.
14. El procedimiento de la reivindicación 11,
que comprende también, el accionamiento de la máquina de
emplazamiento de fibras con las múltiples segundas estopas de
fibras desde la segunda fileta, mientras que la primera fileta está
separada.
15. El procedimiento de la reivindicación 14,
que comprende también, el reabastecimiento de la primera fileta con
diferentes primeras bobinas de estopas de fibras, mientras que la
primera fileta está separada de la máquina de emplazamiento de
fibras.
16. Un aparato de empalme automático para
asistir a un operario en el empalme del extremo trasero de una
primera estopa de fibras con el extremo delantero de una segunda
estopa de fibras, en el que la primera estopa de fibras está siendo
introducida desde una primera bobina de la primera estopa de fibras
en un cabezal de emplazamiento de fibras de una máquina de
emplazamiento de fibras, y la segunda estopa de fibras está siendo
introducida desde una segunda bobina de la segunda estopa de
fibras, comprendiendo el aparato de empalme automático, un
dispositivo de soldadura accionado por un operario para sujetar
entre sí y aplicar calor a las porciones superpuestas del extremo
trasero de la primera estopa de fibras y al extremo delantero de la
segunda estopa de fibras.
17. El aparato de la reivindicación 16, que
comprende también:
- un dispositivo de sujeción del extremo trasero, un dispositivo de recorte del extremo trasero, un dispositivo de soldadura, y un elemento de control de dos posiciones accionado por operador que operativamente conecta el dispositivo de sujeción del extremo trasero, el dispositivo de recorte del extremo trasero, y el extremo de soldadura;
- estando el dispositivo de sujeción del extremo trasero, el dispositivo de recorte del extremo trasero, el dispositivo de soldadura, y el elemento de control de dos posiciones accionado por operario operativamente dispuestos e interconectados de tal forma que, cuando el operario desplaza el elemento de control de su primera posición a su segunda posición, el aparato de empalme automático inicia una primera fase de un proceso secuencial de empalme automático, en el cual el dispositivo de sujeción del extremo trasero sujeta el extremo trasero de la primera estopa desde el cabezal de emplazamiento de fibras, y a continuación el dispositivo de recorte del extremo trasero recorta el extremo trasero de la primera estopa hasta obtener una longitud deseada para conformar el extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras;
- estando también el dispositivo de sujeción del extremo trasero, el dispositivo de recorte del extremo trasero, el dispositivo de soldadura, y el elemento de control de dos posiciones accionado por operario, operativamente dispuestos e interconectados de tal forma que, después de la primera fase del proceso de empalme, el operario puede insertar el extremo delantero de la segunda estopa dentro del aparato de empalme automático, guiando el aparato de empalme automático del extremo delantero dentro de una posición superpuesta adyacente al extremo trasero recortado de la primera estopa de fibras para conformar las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras; y
- estando el dispositivo de sujeción del extremo terminal, el dispositivo de recorte del extremo terminal, el dispositivo de soldadura, y el elemento de control de dos posiciones accionado por operador, también operativamente dispuestos e interconectados de tal forma que, después de la inserción del extremo delantero de la segunda estopa de fibras dentro del aparato de empalme automático, el operario puede retraer el elemento de control hasta su primera posición, para iniciar una segunda fase del proceso de empalme por parte del aparato de empalme automático, en la cual el aparato de soldadura del aparato de empalme automático suelda entre sí las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras, y a continuación libera el dispositivo de sujeción del extremo trasero para liberar el extremo trasero de la primera estopa de fibras sobre la cual está soldado el extremo delantero de la segunda estopa de fibras.
18. El aparato de la reivindicación 17, que
comprende también, un detector de un nivel bajo del material
operativamente conectado a la primera bobina de estopa de fibras,
para detectar un nivel bajo del material en la primera bobina de la
primera estopa de fibras, y dar cuenta del estado bajo del material,
de forma que la introducción de la primera estopa de fibras en el
cabezal de emplazamiento de fibras pueda ser detenida, antes del
inicio de la primera fase del proceso de empalme, mientras que el
extremo trasero de la primera estopa de fibras está todavía
dispuesto dentro del aparato de empalme automático.
\vskip1.000000\baselineskip
19. El aparato de la reivindicación 17, en el
que la primera bobina está operativamente montada dentro de una
fileta operativamente fijada al cabezal de emplazamiento de fibras,
y el elemento de control está configurado para retener
indefinidamente el extremo trasero de la primera estopa de fibras en
el estado sujeto y recortado, hasta que el operario retrotrae el
elemento de control hasta su primera posición, para de esta forma
posibilitar que el operario tenga el tiempo necesario para llevar a
cabo una o más de las siguientes actividades:
- la sustitución de la primera bobina por la segunda bobina, mediante la retirada de la primera bobina y el montaje operativo de la segunda bobina dentro de la fileta en lugar de la primera bobina, entre las primera y segunda fases del proceso de empalme; o
- cuando las primera y segunda bobinas están operativamente montadas por separado dentro de una fileta operativamente fijada al cabezal de emplazamiento de fibras, estando solo la primera bobina operativamente conectada al cabezal de emplazamiento de fibras antes del inicio del proceso de empalme, la introducción por parte del operario del extremo delantero de la segunda estopa de fibras dentro del aparato de empalme automático, entre las primera y segunda fases del proceso de empalme.
\vskip1.000000\baselineskip
20. El aparato de la reivindicación 17, en el
que, el dispositivo de soldadura incluye un cabezal de soldadura y
una superficie de soporte:
- estando el cabezal de soldadura y la superficie de soporte configurados de manera complementaria para sujetar entre sí las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas de fibras, entre el cabezal de soldadura y el cabezal de soporte, con una presión de sujeción;
- estando también configurado el cabezal de soldadura para aplicar calor sobre las porciones superpuestas, durante un periodo de tiempo, para de esta forma soldar entre sí las porciones superpuestas, y
- estando también el cabezal de soldadura configurado para liberar las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas después de la realización de la soldadura.
21. El aparato de la reivindicación 20, que
comprende también un controlador de la soldadura, operativamente
conectado para el control de uno o más parámetros entre la presión
de sujeción, el calor aplicado por el cabezal de soldadura, y el
periodo de tiempo, hasta un valor deseado de dichos parámetros.
22. El aparato de la reivindicación 20, en el
que el dispositivo de soldadura está también configurado para
enfriar las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas
de fibras después de la formación de soldadura.
23. El aparato de la reivindicación 17, en el
que, la primera bobina está operativamente montada dentro de una
primera fileta, y la segunda bobina está operativamente montada
dentro de una segunda fileta, estando las primera y segunda bobinas
configuradas para una fijación operacional alternativa sobre la
máquina de emplazamiento de fibras.
24. El aparato de la reivindicación 23, en el
que, la máquina de emplazamiento de fibras puede ser accionada
mientras la segunda estopa de fibras es introducida por la segunda
fileta, mientras que la primera fileta está separada.
\vskip1.000000\baselineskip
25. El aparato de la reivindicación 23, en el
que:
- el aparato de empalme automático tiene una primera mitad, unida firmemente a la máquina de emplazamiento de fibras para sujetar y recortar el extremo trasero de la primera estopa, para soldar las porciones superpuestas de las primera y segunda estopas;
- el aparato de empalme automático tiene múltiples segundas mitades, estando una de las múltiples segundas mitades unida firmemente a la fileta y estando otra de las múltiples segundas mitades unida firmemente a la segunda fileta;
- estando las segundas mitades configuradas para sujetar los respectivos extremos delanteros de las primera y segunda estopas dentro, respectivamente, de las primera y segunda filetas, cuando las primera y segunda filetas no están operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de fibras;
- estando las segundas mitades configuradas también para introducir los extremos delanteros de, respectivamente, las primera y segunda estopas de fibras dentro de la primera mitad del aparato de empalme automático, cuando las respectivas primera y segunda filetas están operativamente fijadas a la máquina de tratamiento de fibras; y
- estando el aparato configurado para sujetar los respectivos extremos delanteros de las primera y segunda estopas dentro, respectivamente, de las primera y segunda filetas, cuando las primera y segunda filetas no están operativamente conectadas a la máquina de emplazamiento de fibras.
26. El aparato de la reivindicación 25, en el
que, la primera mitad del aparato de empalme automático incluye un
rodillo de alimentación, operativamente configurado y conectado para
introducir los extremos delanteros de, respectivamente, las primera
y segunda estopas de fibras, dentro de la segunda mitad del aparato
de empalme automático, cuando las respectivas primera y segunda
filetas están operativamente fijadas a la máquina de emplazamiento
de fibras, y se ha iniciado la segunda fase del proceso de
empalme.
27. El aparato de la reivindicación 25, en el
que, el cabezal de emplazamiento de fibras está recibiendo múltiples
primeras estopas desde múltiples primeras bobinas de la primera
fileta, la segunda fileta incluye múltiples segundas bobinas para
introducir múltiples segundas estopas de fibras en la máquina de
emplazamiento de fibras, y la primera mitad del aparato de
emplazamiento automático está configurada para sujetar y recortar
simultáneamente todas las primeras estopas de fibras, cuando se
inicia la primera fase del proceso de empalme, antes de la
separación de la primera fileta respecto de la máquina del
emplazamiento de fibras.
28. El aparato de la reivindicación 25, en el
que, el aparato de empalme automático y la segunda fileta están
configurados para accionar la máquina de accionamiento de fibras con
las múltiples segundas estopas de fibras procedentes de la segunda
fileta, mientras que la primera fileta está separada.
29. El aparato de la reivindicación 25, en el
que, el aparato de empalme automático y la primera fileta están
configurados de tal forma que la primera fileta pueda ser
reabastecida con diferentes primeras bobinas de primeras estopas de
fibras, mientras la primera fileta está separada de la máquina de
emplazamiento de fibras.
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