ES2328637T3 - Dispositivo y procedimiento para arrollar una mecha de fibras. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el arrollamiento de una mecha de fibras (1) al menos sobre un soporte moldeado (2), en el que el soporte moldeado (2) es giratorio durante el arrollamiento de la mecha de fibras (1) alrededor de su eje longitudinal L, en el que en el soporte moldeado (2) está previsto un dispositivo de manipulación (3), cuyo dispositivo de manipulación (3) es giratorio alrededor del eje longitudinal L del soporte moldeado (2), en el que el dispositivo de manipulación (3), al comienzo de un proceso de arrollamiento, es giratorio a una posición de inicio del arrollamiento, en la que un extremo de la mecha de fibras (10) alimentada puede ser arrollado en el soporte moldeado (2) con la ayuda del dispositivo de manipulación (3), y en el que el dispositivo de manipulación (3), al término de un proceso de arrollamiento, es giratorio a una posición de corte, en la que la mecha de fibras (1) se puede cortar con una instalación de corte (11).
Description
Dispositivo y procedimiento para arrollar una
mecha de fibras.
La invención se refiere a un dispositivo para
arrollar una mecha de fibras sobre un soporte moldeado. Además, la
invención se refiere a un procedimiento para arrollar la mecha de
fibras sobre un soporte moldeado.
Se conocen dispositivos del tipo mencionado
anteriormente, como por ejemplo a partir del documento
WO-A-2004 035297, por la práctica en
diferentes variantes de realización. En estos dispositivos se
pretende arrollar la mecha de fibras lo más rápidamente posible
sobre el soporte moldeado. Pero un incremento de la velocidad del
proceso de arrollamiento se produce con frecuencia a costa de la
seguridad funcional del proceso de arrollamiento. Como resultado,
muchos de los dispositivos conocidos dejan que desear tanto con
respecto a la velocidad del arrollamiento como también con relación
a la seguridad funcional del arrollamiento. Plantea problemas
especiales el arrollamiento de una mecha de fibras consigo misma,
que está impregnada con material termoplástico líquido fundido.
Aquí existe, por una parte, el problema del arrollamiento
funcionalmente seguro de un extremo de la meca de fibras en un
soporte moldeado y, por otra parte, el problema del tratamiento del
extremo de la mecha de fibras que permanece al término del proceso
de arrollamiento y después de la realización del proceso de corte
en el soporte moldeado. En este caso, se conoce fundir de nuevo el
extremo de la mecha de fibras ya endurecido de manera costosa y a
continuación plancharlo con un dispositivo de plancha separado en
el soporte moldeado o bien en la mecha de fibras arrollada encima.
Además, se conoce cortar y separar el extremo de la mecha de
fibras. La retirada y evacuación de estas piezas de desecho es
igualmente costosa. Muchos inconvenientes de los dispositivos
conocidos han surgido porque existía la opinión de que la mecha de
fibras debía alimentarse de forma continua y sin ninguna
interrupción durante el arrollamiento siguiente sobre diferentes
soportes moldeados. Como resultado, los dispositivos conocidos en la
práctica requieren mejoras.
La invención se basa en el problema técnico de
indicar un dispositivo del tipo mencionado al principio, con el que
es posible tanto una velocidad de arrollamiento alta como también un
inicio del arrollamiento y el arrollamiento siguiente sin problemas
y funcionalmente seguro sobre soportes moldeados y en el que se
pueden evitar los inconvenientes descritos anteriormente. La
invención se basa especialmente en el problema técnico de indicar
un dispositivo correspondiente para el arrollamiento de una mecha de
fibras impregnada con material termoplástico líquido fundido.
Además, la invención se basa en el problema técnico de preparar un
procedimiento correspondiente.
Para la solución del problema técnico, la
invención enseña un dispositivo para el arrollamiento de una mecha
de fibras al menos sobre un soporte moldeado, en el que el soporte
moldeado es giratorio durante el arrollamiento de la mecha de
fibras alrededor de su eje longitudinal, en el que en el soporte
moldeado está previsto un dispositivo de manipulación, cuyo
dispositivo de manipulación es giratorio alrededor del eje
longitudinal o bien del eje longitudinal prolongado del soporte
moldeado, en el que el dispositivo de manipulación, al comienzo de
un proceso de arrollamiento, es giratorio a una posición de inicio
del arrollamiento, en la que un extremo de la mecha de fibras
alimentada puede ser arrollado en el soporte moldeado con la ayuda
del dispositivo de manipulación, y en el que el dispositivo de
manipulación, al término de un proceso de arrollamiento, es
giratorio a una posición de corte, en la que la mecha de fibras se
puede cortar con una instalación de corte.
Está en el marco de la invención que los
soportes moldeados empleados según la invención estén configurados
redondos o bien redondos circulares en la sección transversal. De
manera más conveniente, los soportes moldeados están realizados de
forma cilíndrica o bien esencialmente de forma cilíndrica. Los
extremos frontales o bien las superficies frontales de los soportes
moldeados de forma cilíndrica pueden estar configurados en este
caso especialmente redondeados. De acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención, se emplea como soporte
moldeado una cubierta de plástico o bien un depósito de plástico. De
acuerdo con otra forma de realización preferida, se emplea como
soporte moldeado, una cubierta de plástico o bien un depósito de
plástico.
El dispositivo de acuerdo con la invención es
especialmente adecuado para el arrollamiento de una mecha de
fibras, que está impregnada con un medio fluido, que se seca o bien
se endurece especialmente después de algún tiempo. Sobre todo está
en el marco de la invención que el dispositivo está previstos para
el arrollamiento de una mecha de fibras compuesta de fibras
impregnadas con material termoplástico líquido fundido. La mecha de
fibras está constituida, de acuerdo con una variante de realización
preferida, por una mezcla de fibras, en la que al menos un
componente de esta mezcla de fibras está constituido de material
termoplástico. Este al menos un componente de material
termoplástico se funde antes del arrollamiento de los soportes
moldeados. En cambio, no se funde el al menos otro componente de la
mezcla de fibras. De acuerdo con una variante de realización
recomendada, en la mezcla de fibras se trata de una mezcla de fibras
de vidrio y fibras de material termoplástico. Pero con el
dispositivo según la invención se pueden arrollar, en principio,
también mechas de fibras pre-impregnadas (Prepregs)
sobre soportes moldeados. En este caso, no es necesaria una
fundición.
Una forma de realización especialmente preferida
de la invención se caracteriza porque está previsto un dispositivo
calefactor, dispuesto con respecto a la dirección de transporte de
la mecha de fibras delante del soporte moldeado a arrollar para la
fundición del material termoplástico. En el dispositivo calefactor
se trata, por ejemplo, de un dispositivo calefactor por
infrarrojos.
De manera más conveniente, se funde el material
termoplástico de la mecha de fibras solamente un poco antes o bien
inmediatamente antes del proceso de arrollamiento, de manera que la
mecha de fibras es arrollada con material termoplástico sobre el
soporte moldeado. El plástico líquido fundido se endurece, en
general, relativamente rápido. De manera más conveniente, el
material termoplástico fundido con la ayuda del dispositivo
calefactor es incorporado mecánicamente en las fibras de la mecha de
fibras. A tal fin se conduce la mecha de fibras, por ejemplo, sobre
rodillos o bulones correspondientes, que provocan una incorporación
del plástico líquido fundido en la mecha de fibras.
Está en el marco de la invención que está
prevista una instalación de desplazamiento, con la que se puede
aproximar la mecha de fibras a arrollar al soporte moldeado a
arrollar o bien se puede alimentar a este soporte moldeado. De
manera más conveniente, la mecha de fibras es alimentada durante el
inicio del arrollamiento y durante el arrollamiento de forma
continua sobre el soporte moldeado. De acuerdo con una forma de
realización muy preferida de la invención, está prevista una
instalación de sujeción, que está dispuesta con respecto a la
dirección de transporte de la mecha de fibras con preferencia
delante de la instalación de desplazamiento y con la que se puede
fijar la mecha de fibras. A través de esta fijación de la mecha de
fibras en la instalación de sujeción se interrumpe al menos durante
corto espacio de tiempo la alimentación continua de la mecha de
fibras. De manera más conveniente, se fija la mecha de fibras en el
transcurso de la terminación de un proceso de arrollamiento sobre
un soporte moldeado o bien en el transcurso del corte de la mecha de
fibras con la instalación de corte en la instalación de sujeción. A
través de la fijación se impide un resbalamiento hacia atrás de la
mecha de fibras cortada fuera de la instalación de desplazamiento en
la dirección del dispositivo calefactor. Esta fijación en el
dispositivo de sujeción y la interrupción de la alimentación
continua de fibras se explica todavía en detalle a continuación. El
dispositivo calefactor ya explicado anteriormente está dispuesto
con preferencia con respecto a la dirección de transporte de la
mecha de fibras delante de la instalación de sujeción y de manera
recomendada delante del equipo formado por la instalación de
sujeción y la instalación de desplazamiento.
De acuerdo con una forma de realización
especialmente preferida de la invención, el dispositivo de
manipulación presenta un rodillo de agarre, con el que se puede
presionar el extremo de la mecha de fibras arrollar en la posición
de inicio del arrollamiento en el soporte moldeado. De manera más
conveniente, el extremo de la mecha de fibras, retenido por la
instalación de desplazamiento, es alineado en primer lugar a través
de un movimiento del rodillo de agarre. A continuación se conduce el
rodillo de agarre con preferencia sobre el extremo de la mecha de
fibras alineada y se presiona el extremo de la mecha de fibras con
el rodillo de agarre en el soporte moldeado. Está en el marco de la
invención que el soporte moldeado y el dispositivo de manipulación
giran de forma sincronizada durante el proceso siguiente de inicio
del arrollamiento y que el rodillo de agarre conectado en el
dispositivo de manipulación presiona en este caso el extremo de la
mecha de fibras en el soporte moldeado. De forma sincronizada
significa aquí que el soporte moldeado y la instalación de
manipulación giran en la misma dirección a la misma velocidad. El
rodillo de agarre conectado en el dispositivo de manipulación
presiona, durante la rotación sincronizada, el extremo de la mecha
de fibras en el soporte moldeado. Con preferencia, en este caso el
rodillo de agarre solamente es giratorio en una dirección, con la
salvedad de que el extremo de la mecha de fibras que reencuentra
debajo del mismo no puede resbalar fuera de la zona de intervención
del rodillo de agarre en virtud de una rotación correspondiente del
rodillo de agarre. De manera más conveniente, un bloqueo de retorno
impide la rotación del rodillo de agarre en la otra dirección no
deseada. Con preferencia, el dispositivo de manipulación presenta al
menos dos rodillos de agarre, que están dispuestos, según se
recomienda, diametralmente opuestos con respecto a la periferia del
soporte moldeado. De manera más conveniente, los dos rodillos de
agarre solamente son giratorios en un sentido de giro y el otro
sentido de giro está bloqueado con preferencia en cada caso por
medio de un bloqueo de retorno. Se recomienda que el soporte
moldeado y el dispositivo de manipulación giren de forma
sincronizada durante el proceso de inicio del arrollamiento y en
este caso con preferencia giren de forma sincronizada al menos
sobre una rotación completa del soporte
moldeado.
moldeado.
Después del proceso de inicio del arrollamiento
se transfiere la instalación de manipulación de acuerdo con la
forma de realización preferida a una posición de aparcamiento, en la
que no se realiza ninguna rotación de la instalación de
manipulación. Con preferencia, el rodillo de agarre o bien los
rodillos de agarre en la posición de aparcamiento se colocan fuera
de contacto con el extremo de la mecha de fibras/mecha de fibras o
bien con el soporte moldeado. De manera más conveniente, un rodillo
de agarre está conectado a tal fin en una palanca de articulación,
con la que se puede girar el rodillo de agarre fuera del soporte
moldeado.
En el proceso de inicio del arrollamiento se
conecta el proceso de arrollamiento propiamente dicho, en el que la
instalación de manipulación permanece con preferencia sin rotación
en la posición de aparcamiento. Durante el proceso de arrollamiento
se arrolla la mecha de fibras continuamente sobre el soporte
moldeado y en concreto de manera más conveniente desde un extremo
frontal hacia el extremo frontal opuesto del soporte moldeado y de
nuevo de retorno. Con preferencia, tiene lugar un arrollamiento, por
decirlo allí en forma de espiral, de la mecha de fibras desde un
extremo frontal hacia el otro extremo frontal sobre el soporte
moldeado. El arrollamiento desde un extremo frontal hacia el
extremo frontal opuesto y de nuevo de retorno se puede repetir
varias veces durante el proceso de arrollamiento. Hay que indicar
que de acuerdo con una forma de realización muy preferida de la
invención, la mecha de fibras está impregnada o bien revestida tanto
durante el proceso de inicio del arrollamiento como también durante
el proceso de arrollamiento propiamente dicho siempre con la
sustancia líquida o bien siempre con el material termoplástico
líquido fundido. El material termoplástico se funde continuamente
de manera más conveniente en el dispositivo calefactor dispuesto
delante del soporte moldeado con respecto a la dirección de
transporte de la mecha de fibras y se alimenta la mecha de fibras
con el material termoplástico fundido de forma continua al soporte
moldeado durante el inicio del arrollamiento y durante el
arrollamiento. Se recomienda que el soporte moldeado gire tanto
durante el proceso de inicio del arrollamiento como también durante
el proceso de arrollamiento en el mismo sentido y, en concreto, con
preferencia a velocidad giratoria constante.
Al término del proceso de bobinado o bien del
proceso de arrollamiento se gira el dispositivo de manipulación a
una posición de corte y en concreto con preferencia desde la
posición de aparcamiento mencionada anteriormente a la posición de
corte. Está en el marco de la invención que antes del corte de la
mecha de fibras con la instalación de corte, se detenga la rotación
del soporte moldeado. En la posición de corte, un rodillo de agarre
es presionado en la mecha de fibras y la mecha de fibras es separada
con el dispositivo de cote. De manera más conveniente, en el
transcurso del proceso de corte o bien antes del proceso de corte
tiene lugar una sujeción de la mecha de fibras en la instalación de
sujeción, que está dispuesta con preferencia con respecto a la
dirección de transporte de la mecha de fibras delante de la
instalación de desplazamiento. A través de la fijación de la mecha
de fibras se evita un resbalamiento del extremo de la mecha de
fibras fuera de la instalación de desplazamiento en la dirección de
a instalación de sujeción o bien del dispositivo calefactor.
Durante esta sujeción de la mecha de fibras se interrumpe la
alimentación continua de la mecha de fibras.
Por lo demás, está en el marco de la invención
que la instalación de corte esté conectada para el corte de la
mecha de fibras en el dispositivo de manipulación. De manera más
conveniente, el extremo de la mecha de fibras que permanece sobre
el soporte moldeado después de la separación de la mecha de fibras
en enrollado/presionado en el soporte moldeado o bien sobre la
mecha de fibras arrollada allí. En este caso, se trata del extremo
de la mecha de fibras impregnado/revestido todavía caliente con el
plástico líquido fundido. El inicio del arrollamiento o bien de la
presión del extremo de la mecha de fibras se realiza en este caso
con preferencia de tal forma que se detiene el dispositivo de
manipulación y se gira el soporte moldeado, de manera que el
rodillo de agarre conectado en el dispositivo de manipulación rueda,
por decirlo así, sobre el extremo de la mecha de fibras y presiona
el extremo de la mecha de fibras en el soporte moldeado. Según se
recomienda, de esta manera ambos rodillos de agarre conectados en el
dispositivo de manipulación ruedan sucesivamente sobre el extremo
de la mecha de fibras. De manera más conveniente, con la finalidad
de esta rodadura/presión de apriete tiene lugar al menos una media
revolución del soporte moldeado, en la que el rodillo de agarre o
bien los rodillos de agarre están en contacto con el soporte
moldeado o bien con la mecha de fibras que se encuentra encima.
Después de la rodadura/presión de apriete del extremo de la mecha
de fibras, se desplaza el dispositivo de manipulación de manera más
conveniente de nuevo a una posición de aparcamiento, en la que el
rodillo de agarre o bien los redilos de agarre se llevan fuera de
contacto con el soporte moldeado. En lugar de un rodillo de agarre
o bien en lugar de los rodillos de agarre se pueden emplear también
elementos de fricción o elementos rascadores.
Una forma de realización muy especialmente
preferida de la invención se caracteriza porque el dispositivo está
instalado para la recepción simultánea de dos soportes moldeados y
porque a cada uno de estos dos soportes moldeados está asociado un
dispositivo de manipulación. El dispositivo está instalado con la
salvedad de que en primer se bobina el primer soporte moldeado y a
continuación se bobina el segundo soporte moldeado con la mecha de
fibras. Un soporte moldeado bobinado acabado es sustituido entonces
en cada caso por un soporte moldeado nuevo no bobinado. Por lo
tanto, cuando el primer soporte moldeado está bobinado acabado,
tiene lugar a continuación el bobinado del segundo soporte moldeado
y mientras tanto se sustituye de manera más conveniente el primer
soporte moldeado bobinado acabado por un nuevo soporte moldeado no
bobinado. De acuerdo con la forma de realización recomendada de la
invención, los dos soportes moldeados están colocados opuestos entre
sí con sus primeros extremos frontales y el dispositivo de
manipulación está dispuesto, respectivamente, en el segundo extremo
frontal de un soporte moldeado.
Objeto de la invención es también un
procedimiento para el arrollamiento de una mecha de fibras, en el
que la mecha de fibras es alimentada con el dispositivo de
desplazamiento en primer lugar al primer soporte moldeado y es
arrollado sobre el primer soporte moldeado,
en el que al término del proceso de
arrollamiento sobre el primer soporte moldeado se corta la mecha de
fibras y a continuación se gira la instalación de desplazamiento
con el extremo de la mecha de fibras recibido por ella hacia el
segundo soporte moldeado y a continuación se arrolla la mecha de
fibras sobre el segundo soporte moldeado, mientras que el primer
soporte moldeado bobinado acabado es sustituido por un soporte
moldeado no bobinado,
y en el que al término del proceso de
arrollamiento sobre el segundo soporte moldeado, se corta la mecha
de fibras y a continuación se gira la instalación de desplazamiento
con la mecha de fibras recibida por ella de retorno hacia el
soporte moldeado no bobinado. A continuación se arrolla la mecha de
fibras sobre este soporte moldeado nuevo no bobinado y mientras
tanto se sustituye el segundo soporte moldeado bobinado acabado por
un soporte moldeado nuevo no bobinado y así sucesivamente.
Está en el marco de la invención que la mecha de
fibras sea retenida durante el giro o bien la rotación hacia atrás
de la instalación de desplazamiento en la dirección de sujeción, de
manera que se evita un resbalamiento hacia atrás del extremo de la
mecha de fibras fuera de la instalación de desplazamiento y se
interrumpe una alimentación continua de la mecha de fibras durante
el movimiento de articulación de la instalación de desplazamiento.
De manera más conveniente, este proceso de sujeción o bien la
interrupción de la alimentación continua de la mecha de fibras
durante entre 3 y 20 segundos, con preferencia entre 5 y 15 segundos
y de manera muy preferida entre 5 y 10 segundos. Por lo tanto, está
en el marco de la invención que la interrupción de la alimentación
continua de la mecha de fibras dure solamente algunos segundos. En
virtud de esta interrupción corta, en el procedimiento de bobinado
de acuerdo con la invención se trata, en general, de un
procedimiento de bobinado discontinuo, aunque el bobinado de los
soportes moldeados individuales (proceso de inicio del arrollamiento
y proceso de arrollamiento) se realiza en cada caso de forma
continua.
La invención se basa en el reconocimiento de que
con el dispositivo de acuerdo con la invención o bien con el
procedimiento de acuerdo con la invención es posible un
arrollamiento funcionalmente muy seguro de una mecha de fibras
sobre soportes moldeados a velocidad de trabajo o bien velocidad de
bobinado a pesar de todo alta. A este respecto, el dispositivo de
acuerdo con la invención está constituido relativamente sencillo y
poco costoso. El dispositivo de acuerdo con la invención y el
procedimiento de acuerdo con la invención son adecuados sobre todo
para el arrollamiento de mechas de fibras, que están
revestidas/impregnadas con un medio líquido, que se endurece
relativamente rápido. El dispositivo y el procedimiento son muy
especialmente adecuados para el arrollamiento de una mecha de
fibras impregnada/revestida con material termoplástico líquido
fundido. El dispositivo de acuerdo con la invención se emplea con
preferencia para el arrollamiento de un soporte moldeado de
plástico o bien de un depósito de plástico o para el bobinado de un
soporte moldeado de metal o bien de un depósito de metal. Pero, en
principio, con el dispositivo de acuerdo con la invención se pueden
bobinar también soportes moldeados de otro material. La invención se
basa en el reconocimiento de que para una velocidad de bobinado, en
general, alta y para un arrollamiento funcionalmente seguro de una
mecha de fibras no es perjudicial que el proceso sea interrumpido
durante corto espacio de tiempo durante el cambio de un soporte
moldeado a otro soporte moldeado o bien que la alimentación continua
de la mecha de fibras sea interrumpida durante corto espacio de
tiempo a través de la fijación de la mecha de fibras. En su lugar, a
través del tipo de procedimiento de acuerdo con la invención se
obtiene una posibilidad de bobinado sencilla y funcionalmente
segura con velocidad de trabajo, a pesar de todo, sorprendentemente
alta. De especial importancia es también que con el dispositivo de
acuerdo con la invención se puede presionar o arrollar el extremo de
la mecha de fibras, que permanece después de cortar la mecha de
fibras sobre el soporte moldeado respectivo, de manera muy
funcionalmente segura y limpia en unión positiva en el soporte
moldeado. No es necesaria ya una instalación separada conocida a
partir del estado de la técnica para la función y planchado del
extremo de la mecha de fibras. De esta manera, se suprimen etapas
de trabajo adicionales costosas de tiempo en comparación con el
estado de la técnica. En el procedimiento de acuerdo con la
invención tampoco se producen piezas de desecho no deseadas de la
mecha de fibras a través de la separación del extremo de la mecha de
fibras. Por lo tanto, tampoco es necesaria ninguna instalación
adicional para la retirada o bien para la evacuación de tales
piezas de desecho. Como resultado, el dispositivo de acuerdo con la
invención requiere pocas etapas del procedimiento y trabaja de
manera poco costosa o bien poco costosa de tiempo. Hay que resaltar
también que el dispositivo de acuerdo con la invención se puede
realizar con coste relativamente favorable.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de un dibujo que representa solamente un
ejemplo de realización. En éste se muestra de forma esquemática lo
siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta superior
sobre un dispositivo de acuerdo con la invención para el bobinado
de una mecha de fibras.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de
la parte izquierda del dispositivo de la figura 1 en una primera
posición funcional.
La figura 3 muestra el objeto según la figura 2
en una segunda posición funcional.
La figura 4 muestra el objeto según la figura 2
en una tercera posición funcional.
La figura 5 muestra el objeto según la figura 2
en una cuarta posición funcional.
La figura 6 muestra el objeto según la figura 2
en una quinta posición funcional.
La figura 7 muestra el objeto según la figura 2
en una sexta posición funcional.
La figura 8 muestra el objeto según la figura 2
en una séptima posición funcional.
La figura 9 muestra el objeto según la figura 2
en una octava posición funcional.
La figura 10 muestra el objeto según la figura 2
en una novena posición funcional.
La figura 11 muestra el objeto según la figura 2
en una décima posición funcional.
La figura 12 muestra el objeto según la figura 2
en una undécima posición funcional.
Las figuras muestran un dispositivo de acuerdo
con la invención para el arrollamiento de una mecha de fibras 1
sobre soportes moldeados 2. De acuerdo con una forma de realización
especialmente preferida y en el ejemplo de realización, el
dispositivo está instalado para la recepción simultánea de dos
soportes moldeados 2 (ver la figura 1). Los soportes moldeados 2
son giratorios alrededor de su eje longitudinal L durante el
arrollamiento de la mecha de fibras 1. En la figura 1, los dos
soportes moldeados 2 están colocados opuestos entre sí con sus
primeros extremos frontales. En el otro extremo frontal de cada
soporte moldeado 2 está previsto, respectivamente, un dispositivo
de manipulación 3, que es giratorio alrededor del eje longitudinal L
(prolongado) de los soportes moldeados 2 y en concreto o bien de
manera independiente del soporte moldeado 2 respectivo o de forma
sincronizada con el soporte moldeado 2 respectivo. Está en el marco
de la invención que los soportes moldeados 2 están configurados
como cuerpos huecos. En los soportes moldeados 2 se trata, en el
ejemplo de realización, de soportes moldeados 2 de plástico, que
presentan una sección transversal redonda circular y que están
configurados de forma esencialmente cilíndrica. En los extremos
frontales dirigidos hacia los dispositivos de manipulación 3, los
soportes moldeados 2 son apoyados en cada caso por una punta de
punzón rotatoria 4, que atraviesa en cada caso con preferencia y en
el ejemplo de realización el dispositivo de manipulación 3, de
manera que los soportes moldeados 2 son giratorios con dispositivos
de accio-
namiento no representados en detalle, respectivamente, de manera independiente del dispositivo de manipulación 3.
namiento no representados en detalle, respectivamente, de manera independiente del dispositivo de manipulación 3.
En la figura 1 se puede reconocer, además, que
la mecha de fibras 1 se puede alimentar a un soporte moldeado 2 por
medio de una instalación de desplazamiento 5. Delante de la
instalación de desplazamiento 5 está conectada una instalación de
sujeción 6, con la que se puede fijar la mecha de fibras 1, de
manera que se interrumpe la alimentación continua de la mecha de
fibras 1. Esto se explica todavía a continuación. Está en el marco
de la invención que en la dirección de transporte de la mecha de
fibras 1 delante de la instalación de sujeción 6 esté dispuesto un
dispositivo calefactor no representado en las figuras. De manera más
conveniente, la mecha de fibras 1 de este dispositivo calefactor es
alimentada en forma de una mezcla de fibras, en la que al menos un
componente de las fibras de esta mezcla de fibras está constituido
de material termoplástico. Este material termoplástico se funde con
preferencia de forma continua en el dispositivo calefactor. La
mezcla de fibras mencionada contiene de manera más conveniente al
menos un componente de fibras, que no se funde. A los soportes
moldeados 2 se alimenta la mecha de fibras 1 revestida/impregnada
con el material termoplástico líquido fundido. Está en el marco de
la invención que durante el inicio del arrollamiento o bien durante
el arrollamiento sobre un soporte moldeado 2, éste es alimentado de
forma continua con mecha de fibras revestidas/impregnadas con
plástico líquido fundido.
En la figura 1 se indica por medio de doble
flecha, que el equipo 7 formado por la instalación de deslazamiento
5 y la instalación de sujeción 6 es giratorio o bien móvil en la
dirección del eje longitudinal L de los soportes moldeados. En
primer lugar, se bobina el primer soporte moldeado izquierdo en la
figura 1 y en este caso se gira el equipo 7 formado por la
instalación de desplazamiento 5 y la instalación de sujeción 6 a lo
largo de la doble flecha de puntos y trazos debajo del soporte
moldeado izquierdo 2 desde uno hacia el otro extremo del soporte
moldeado 2 y de retorno. Cuando el soporte moldeado 2 izquierdo en
la figura 1 está bobinado acabado, el equipo 7 gira a lo largo de
la doble flecha continua hacia el segundo soporte moldeado 2
derecho en la figura 1 y a continuación se arrolla este soporte
moldeado derecho 2. El proceso de inicio del arrollamiento comienza
en este caso de manera más conveniente y en el ejemplo de
realización en el extremo frontal del soporte moldeado derecho 2
asociado al dispositivo de manipulación. De una manera
correspondiente, se inicia en el primer soporte moldeado 2
izquierdo en la figura 1 el proceso de inicio del arrollamiento de
la misma manera con preferencia en el extremo del soporte moldeado
izquierdo 2 asociado al dispositivo de manipulación 3. Con la
flecha doble de puntos y trazos que se puede reconocen debajo del
soporte moldeado 2 derecho en la figura 1 se indica que el equipo 7
formado por la instalación de desplazamiento 5 y la instalación de
sujeción 6 para el bobinado del segundo soporte moldeado 2 es
giratorio para el bobinado del segundo soporte moldeado 2 desde un
extremo frontal hacia el otro extremo frontal del soporte moldeado 2
y de retorno. En este caso, el agregado puede recorrer este camino
también varias veces durante el bobinado del soporte moldeado 2
respectivo. Mientras se bobina el soporte moldeado 2 derecho en la
figura 1, se puede retirar el primer soporte moldeado 2 ya bobinado
acabado del dispositivo y se puede sustituir por un nuevo soporte
moldeado 2 no bobinado. Cuando el segundo soporte moldeado derecho
2 está bobinado acabado, se gira el equipo 7 de nuevo hacia el
soporte moldeado izquierdo 2 y entonces éste es bobinado, mientras
se retira el soporte moldeado derecho 2 del dispositivo y se puede
sustituir por un nuevo soporte moldeado 2 no bobinado y así
sucesivamente. Durante la rotación del equipo 7 desde un soporte
moldeado izquierdo 2 hacia el otro soporte moldeado derecho 2 y a
la inversa, la mecha de fibras 1 está retenida con preferencia y en
el ejemplo de realización en la instalación de sujeción 6, de
manera que durante esta rotación del equipo 7 se interrumpe la
alimentación continua de la mecha de fibras. En cambio, durante la
rotación del equipo 7 solamente a lo largo de un soporte moldeado 2
y a la inversa en el transcurso del proceso de arrollamiento sobre
este soporte moldeado 2 tiene lugar una alimentación continua de la
mecha de fibras, en la que no está activada la instalación de
sujeción 6.
En las figuras 2 a 12 solamente se representa el
soporte moldeado 2 izquierdo en la figura 1 con dispositivo de
manipulación 3 asociado. Con la ayuda de este soporte moldeado
izquierdo 2 se explica el procedimiento de bobinado de acuerdo con
la invención. De una manera similar tiene lugar también el bobinado
del soporte moldeado 2 derecho en la figura 1. En la figura 2 se
muestra un estado funcional, en el que el proceso de bobinado ha
concluido precisamente en el soporte moldeado 2 derecho no
representado en la figura 2 y el equipo 7, formado por la
instalación de desplazamiento 5 y la instalación de sujeción 6, es
girado de retorno hacia el soporte moldeado izquierdo 2. En este
estado funcional, el dispositivo de manipulación 3 del soporte
moldeado izquierdo 2 se encuentra en una posición de aparcamiento
representada en la figura 2, en la que el dispositivo de
manipulación 3 está parado o bien en la que no se realiza ninguna
rotación del dispositivo de manipulación 3. En el dispositivo de
manipulación 3 están conectados a través de dos brazos articulados 8
dos rodillos de agarre 9, que están dispuestos en la posición de
aparcamiento a distancia de la superficie del soporte moldeado. En
la figura 2 solamente se puede reconocer uno de estos rodillos de
agarre 9. Los dos rodillos de agarre 9 están colocados
diametralmente opuestos con respecto a la periferia del soporte
moldeado 2. A través de la activación de los brazos articulados 8
se pueden llevar los rodillos de agarre 9 en contacto con la
superficie del soporte moldeado 2 o bien en contacto con la mecha de
fibras 1 arrollada allí.
Para el inicio del arrollamiento de la mecha de
fibras 1 en el soporte moldeado (izquierdo) 2, se gira el
dispositivo de manipulación 3 a una posición de inicio del
arrollamiento, que se representa en la figura 3. Aquí también el
equipo 7 que está constituido por la instalación de desplazamiento 5
y la instalación de sujeción 6 se encuentra en una posición de
inicio del arrollamiento, en la que el extremo de la mecha de
fibras 10 se encuentra por encima de un rodillo de agarre 9 del
dispositivo de manipulación 3.
En la posición de inicio del arrollamiento se
ponen los rodillos de agarre 9 en primer lugar en contacto con la
superficie del soporte moldeado 2. A continuación se gira de retorno
el dispositivo de manipulación 3 (sincronizado con el soporte
moldeado 2) un poco en la dirección de la posición de aparcamiento
anterior, de manera que el extremo de la mecha de fibras 10 -como
se muestra en la figura 4- se eleva a través de uno de ellos
rodillos de agarre 9 o bien en cierto modo se dobla hacia abajo.
Este rodillo de agarre 9 circula entonces por delante del canto
final del extremo de la mecha de fibras 10 en adelante en la
dirección de la posición de aparcamiento anterior. A continuación,
se ponen los rodillos de agarre 9 fuera de contacto con la
superficie del soporte moldeado y se gira el dispositivo de
manipulación 2 entonces un poco hacia atrás, de manera que el
último rodillo de agarre 9 mencionado se encuentra sobre el extremo
de la mecha de fibras 10. Entonces se presiona el rodillo de agarre
9 por medio de brazo de articulación 8 asociado sobre el extremo de
la mecha de fibras 10, de manera que éste es presionado en el
soporte moldeado 2. Este estado de la posición de inicio del
arrollamiento se representa en la figura 5.
En el proceso siguiente de inicio del
arrollamiento, los soportes moldeados 2 y el dispositivo de
manipulación 3 giran de forma sincronizada en la dirección de la
flecha representada en la figura 6. El rodillo de agarre 9 presiona
durante esta rotación sincronizada, además, el extremo de la mecha
de fibras 10 en el soporte moldeado 2. Los rodillos de agarre 9
solamente son giratorios con preferencia y en el ejemplo de
realización en un sentido y el movimiento giratorio en el otro
sentido está bloqueado en cada caso por un bloqueo de retorno
correspondiente. El rodillo de agarre 9 representado en la figura 6
solamente puede girar hacia la izquierda y no hacia la derecha, de
manera que el extremo de la mecha de fibras 10 permanece retenido
fijamente entre el rodillo de agarre 9 y el soporte moldeado 2 y no
puede resbalar hacia fuera en virtud de un giro a la derecha del
rodillo de agarre 9. La rotación sincronizada del soporte moldeado 2
y el dispositivo de manipulación 3 con el rodillo de agarre 9
presionado en el extremo de la mecha de fibras 10 tiene lugar con
preferencia sobre al menos una revolución completa del soporte
moldeado 2.
A continuación se gira el dispositivo de
manipulación 3 a la posición de aparcamiento representada en la
figura 7 y los rodillos de agarre 9 son girados aquí por medio de
sus brazos de articulación 8 fuera del soporte moldeado 2 y son
llevados fuera de contacto con el soporte moldeado 2 o bien con la
mecha de fibras 1 arrollada encima. El soporte moldeado 2 continúa
girando en este caso continuamente en la dirección de la flecha
mostrada en la figura 7. Ahora tiene lugar el proceso de
arrollamiento propiamente dicho, en el que el equipo 7 es girado
desde el extremo frontal del soporte moldeado 2, que está asociado
al dispositivo de manipulación 3, hacia su extremo frontal opuesto,
de manera que cuando el soporte moldeado 2 está girando tiene lugar
un arrollamiento en cierto modo en forma de espiral de la mecha de
fibras 1 sobre el soporte moldeado 2. A continuación, se gira de
retorno el equipo 7, cuando el soporte moldeado 2 está girando,
desde el último extremo frontal mencionado de nuevo hacia al
extremo frontal del soporte moldeado 2, que está asociado al
dispositivo de manipulación 3. Estos movimientos giratorios del
equipo 7 se pueden realizar varias veces sucesivamente, de manera
que se aplican varias capas de mechas de fibras sobre el soporte
moldeado 2.
Al término del proceso de bobinado en el soporte
moldeado 2 debe cortarse la mecha de fibras 1. A tal fin, en el
dispositivo de manipulación 3 está conectada una instalación de
corte 11 que se puede reconocer en la figura 7. Al término del
proceso de bobinado se gira el dispositivo de manipulación 3 desde
la posición de aparcamiento representada en la figura 7 hasta una
posición de corte representada en la figura 9. La figura 8 muestra
una posición intermedia del dispositivo de manipulación 3 y el
equipo 7.
En la posición de corte se detiene la rotación
de los soportes moldeados 2 y la mecha de fibras 1 es retenida con
la ayuda de la instalación de sujeción 6. La figura 8 muestra un
elemento de sujeción 12 correspondiente en el estadojo activado
todavía y en la figura 9 el elemento de sujeción 12 está activado y
la mecha de fibras 1 está fijada. La mecha de fibras 1 se encuentra
delante del soporte moldeado 2 parado entre los dos elementos de
corte 13, 14. En esta posición de corte, el rodillo de agarre 9, que
se puede reconocer por encima de la instalación de corte 11, es
presionado por medio de su brazo articulado 8 contra el soporte
moldeo 2 o bien contra la mecha de fibras 1 arrollada sobre el
soporte moldeado 2. Ahora los dos elementos de corte 13 y 14
marchan juntos para la separación de la mecha de fibras 1 (figura
10). En la figura 10 se muestra la mecha de fibras 1 ya separada o
bien el extremo de la mecha de fibras 15 que permanece en el soporte
moldeado 2. El dispositivo de manipulación 3 permanece entonces en
primer lugar en la posición de corte sin rotación adicional,
mientras que el soporte moldeado 2 gira en la dirección de la flecha
representada en la figura 10. En este caso, el rodillo de agarre 9
dispuesto sobre la instalación de corte 11 rueda sobre el extremo de
la mecha de fibras 15 que permanece en el soporte moldeado 2, de
manera que éste es presionado o arrollado en el soporte moldeado 2.
De esta manera, el extremo de la mecha de fibras 15 todavía caliente
o bien el extremo de la mecha de fibras 15 revestido/impregnado
todavía con material termoplástico líquido fundido es presionado de
una manera funcionalmente segura en unión positiva en el soporte
moldeado 2 o bien en la mecha de fibras 1 arrollada sobre el
soporte moldeado 2. Está en el marco de la invención que el soporte
moldeado 2 lleva a cabo en esta posición de corte del dispositivo
de manipulación 3 al menos media revolución, de manera que de forma
más conveniente también el segundo rodillo de agarre 9 marcha sobre
el extremo de la mecha de fibras 15 y lo presiona de la misma
manera en el soporte moldeado 2. La figura 11 muestra el estado, en
el que el primer rodillo de agarre 9 dispuesto sobre la instalación
de corte 11 es desplazado precisamente sobre el extremo de la mecha
de fibras 15 y la ha presionado en el soporte moldeado 2, como se ha
descrito.
A continuación de esta presión de apriete del
extremo de la mecha de fibras 15, el dispositivo de manipulación 3
gira de nuevo a una posición de aparcamiento, en la que los rodillos
de agarre 9 son llevados con la ayuda de los brazos giratorios 8
fuera de contacto con el soporte moldeado 2 o bien con la mecha de
fibras 1 arrollada sobre el soporte moldeado 2. Esta posición de
aparcamiento se representa en la figura 12. Cuando se alcanza esta
posición de aparcamiento, de manera más conveniente se detiene
también la rotación del soporte moldeado 2. El equipo 7, formado
por la instalación de desplazamiento 5 y la instalación de sujeción
6, es girado de manera más conveniente después de la separación de
la mecha de fibras 1 y con preferencia ya durante la presión de
apriete del extremo de la mecha de fibras 15 hacia el segundo
soporte moldeado 2 derecho en la figura 1, en el que entonces tiene
lugar el proceso de inicio del arrollamiento y, en concreto, en el
extremo frontal del soporte moldeado 2 asociado al dispositivo de
manipulación 3. A continuación tiene lugar el arrollamiento en este
segundo soporte moldeado 2. Durante el arrollamiento del segundo
soporte moldeado 2 se sustituye el primer soporte moldeado 2,
izquierdo en la figura 1, que se acaba de bobinar, por un nuevo
soporte moldeado 2 no bobinado y así sucesivamente.
Claims (13)
1. Dispositivo para el arrollamiento de una
mecha de fibras (1) al menos sobre un soporte moldeado (2), en el
que el soporte moldeado (2) es giratorio durante el arrollamiento de
la mecha de fibras (1) alrededor de su eje longitudinal L, en el
que en el soporte moldeado (2) está previsto un dispositivo de
manipulación (3), cuyo dispositivo de manipulación (3) es giratorio
alrededor del eje longitudinal L del soporte moldeado (2),
en el que el dispositivo de manipulación (3), al
comienzo de un proceso de arrollamiento, es giratorio a una
posición de inicio del arrollamiento, en la que un extremo de la
mecha de fibras (10) alimentada puede ser arrollado en el soporte
moldeado (2) con la ayuda del dispositivo de manipulación (3), y
en el que el dispositivo de manipulación (3), al
término de un proceso de arrollamiento, es giratorio a una posición
de corte, en la que la mecha de fibras (1) se puede cortar con una
instalación de corte (11).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el dispositivo está previsto para el arrollamiento de
una mecha de fibras (1) formada por fibras impregnadas o bien
revestidas con material termoplástico líquido fundido.
3. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que está previsto un dispositivo
calefactor, dispuesto en la dirección de transporte de la mecha de
fibras (1) delante del soporte moldeado (2) para la fundición del
plástico.
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que está prevista una instalación de
desplazamiento (5), con la que se puede aproximar la mecha de fibras
(1) al soporte moldeado (3) o bien se puede alimentar al soporte
moldeado (2).
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el dispositivo de manipulación
(3) presenta un rodillo de agarre (9), con el que el extremo de la
mecha de fibras (10) puede ser presionado en la posición de inicio
del arrollamiento en el soporte moldeado (2).
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el soporte moldeado (2) y el
dispositivo de manipulación (3) son giratorios de forma
sincronizada durante el proceso de inicio del arrollamiento y el
rodillo de agarre (9) presiona en este caso el extremo de la mecha
de fibras (10) en el soporte moldeado (2).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que está prevista una posición de
aparcamiento del dispositivo de manipulación (3), a la que se puede
transferir el dispositivo de manipulación (3) después del proceso
de inicio del arrollamiento y en la que el rodillo de agarre (9)
está fuera de contacto con el extremo de la mecha de fibras (10) o
bien con el soporte moldeado (2).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el dispositivo de manipulación
(3) es giratorio al término del proceso de arrollamiento desde la
posición de aparcamiento a la posición de corte y la mecha de
fibras (1) se puede cortar en esta posición de corte con la
instalación de corte (11).
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el extremo de la mecha de fibras
(15), que permanece en el soporte moldeado después de cortar la
mecha de fibras (1), puede ser arrollado o bien presionado con un
rodillo de agarre (9) en el soporte moldeado (2).
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que el dispositivo está instalado
para la recepción simultánea de al menos dos soportes moldeados (2)
y en el que a cada uno de los dos soportes moldeados (2) está
asociado un dispositivo de manipulación (3), en el que el
dispositivo está instalado con la salvedad de que al menos el
primer soporte moldeado (2) y a continuación el segundo soporte
moldeado (2) se puede arrollar con la mecha de fibras (1) y de que
un soporte moldeado (2) bobinado acabado se puede sustituir por un
soporte moldeado (2) no bobinado.
11. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que los dos soportes moldeados (2)
están dispuestos con sus extremos frontales opuestos entre sí y en
el que el dispositivo de manipulación está dispuesto,
respectivamente, en el segundo extremo frontal del soporte moldeado
(2).
12. Procedimiento para el funcionamiento de un
dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en
el que la mecha de fibras (1) es alimentada con el dispositivo de
desplazamiento (5) en primer lugar al primer soporte moldeado (2) y
es arrollado sobre el primer soporte moldeado (2),
en el que al término del proceso de
arrollamiento sobre el primer soporte moldeado (2) se corta la mecha
de fibras (1) y a continuación se gira la instalación de
desplazamiento (5) con el extremo de la mecha de fibras (10)
recibido por ella hacia el segundo soporte moldeado (2) y a
continuación se arrolla la mecha de fibras (1) sobre el segundo
soporte moldeado (2), mientras que el primer soporte moldeado (2)
bobinado acabado es sustituido por un soporte moldeado (2) no
bobinado,
y en el que al término del proceso de
arrollamiento sobre el segundo soporte moldeado (2) se corta la
mecha de fibras (1) y a continuación se gira la instalación de
desplazamiento (5) con la mecha de fibras (1) recibida por ella de
retorno hacia el soporte moldeado (2) no bobinado y así
sucesivamente.
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que la mecha de fibras (1) es fijada
durante la rotación de la instalación de desplazamiento (5) desde
un soporte moldeado a otro (2) en una instalación de fijación (6),
de manera que la mecha de fibras está asegurada contra resbalamiento
y se interrumpe una alimentación continua de la mecha de fibras
durante el movimiento giratorio de la instalación de desplazamiento
(5).
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