ES2332120B1 - Sistema de corte para tiras. - Google Patents

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Abstract

Sistema de corte para tiras, para el corte individual de tiras (1) que se suministran en procesos de aplicación, comprendiendo, al menos, un elemento de corte individual que consta de un cuerpo soporte general (2) de configuración base esférica, en el cual va incrustada una pieza (4) de configuración en forma de sector esférico, coincidiendo exteriormente en curvatura con la superficie exterior del cuerpo soporte general (2), comportando dicha pieza (4) una cuchilla (3) de borde de corte arqueado que sobresale ligeramente hacia el exterior, de forma que mediante el giro de la pieza (4) se puede orientar la cuchilla (3) para realizar cortes en cualquier ángulo contra un rodillo sufridera (9) de generatriz cóncava, realizándose los cortes mediante el giro del cuerpo soporte general (2).

Description

Sistema de corte para tiras.
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la aplicación de tiras, por ejemplo en formación de piezas mediante fibras sintéticas, tales como fibras de vidrio o fibras de carbono, y en particular con la aplicación de dichas fibras mediante cabezales aplicadores de múltiples tiras de fibra de poca anchura, proponiendo un sistema de corte que permite el desarrollo de dicha aplicación de una manera ventajosa.
Estado de la técnica
En los últimos años es constante la preocupación por el grado de productividad de los procesos industriales, lo cual viene traduciéndose en la búsqueda de sistemas más productivos, fiables y automáticos, en todo tipo de industrias.
En ese sentido, los sistemas de formación de piezas con fibras sintéticas, como es ya habitual en la industria aeronáutica y otras semejantes, tienen eventos que plantean problemas para la automatización, repercutiendo por lo tanto en el rendimiento y la productividad de las instalaciones, lo que hace que en relación con tales factores se requieran soluciones específicas que permitan procesos funcionales de los sistemas más rápidos y efectivos.
La formación de piezas mediante fibras sintéticas se realiza convencionalmente mediante cabezales aplicadores, con los cuales se efectúa una aplicación sucesiva de tiras de las fibras sintéticas, hasta cubrir toda la superficie de la pieza a formar, superponiéndose consecutivamente capas de aplicación en esa forma, hasta determinar el grosor de la pieza deseada.
Para dicha aplicación de las tiras de fibras, existen cabezales, como los que se describen en la Patente US 4.696.707, en la Patente EP 0333010, o en las Patentes Españolas P9302506 y P9402102 que pertenecen al mismo solicitante de la presente invención, los cuales aplican una única tira de fibra, cuya anchura es la que determina el número de pasadas necesarias para cubrir toda la superficie de aplicación, de manera que si se utilizan tiras de poca anchura el número de pasadas necesarias aumenta y con ello el tiempo del proceso de la aplicación, mientras que si se utilizan tiras anchas el número de pasadas necesarias es menor, pero aumenta el desperdicio del material de aplicación como consecuencia de los cortes necesarios, por ejemplo para rematar la aplicación en correspondencia con los bordes de la pieza a formar.
Para paliar ese inconveniente, de modo que se puedan conjugar de una manera eficiente el número necesario de las pasadas de aplicación y el desperdicio de material, se han desarrollado cabezales multiaplicadores, como el de la Patente Española P200200524 del mismo titular que la presente invención, para la aplicación simultánea y en paralelo de una multiplicidad de tiras de fibra estrechas que se llevan de manera independiente hasta la zona de aplicación, con retraso o avance entre ellas según la zona de la superficie de aplicación que cada una tenga que cubrir, con lo que los recortes necesarios se practican sobre las tiras individuales, resultando en el conjunto un menor desperdicio de material que en el caso de una tira única de la anchura de todo el conjunto de las tiras parciales de la mencionada aplicación múltiple.
Con dicho sistema de cabezal multiaplicador, resulta sin embargo otro problema inherente a la propia aplicación de múltiples tiras, ya que se requiere un sistema de corte que permita cortar de manera eficiente y con precisión cada una de las tiras individualmente, sin que la velocidad del proceso de la aplicación resulte afectada.
Objeto de la invención
De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de corte destinado principalmente para los procesos aplicadores de tiras de fibras sintéticas, aunque esta aplicación no debe ser considerada como limitativa, con el cual se resuelve de una manera práctica y ventajosa el problema del corte individual de las tiras que se suministran para la aplicación.
Este sistema de corte objeto de la invención comprende, al menos, una unidad de corte formada por, al menos, un elemento de corte individual que consta de un cuerpo soporte general de configuración esférica, en el cual va insertada una pieza soporte de cuchilla en forma de sector esférico, yendo incorporada transversalmente en dicha pieza una cuchilla arqueada que asoma ligeramente respecto de la superficie exterior, mientras que, en contacto tangencial con el cuerpo soporte general esférico va dispuesta una sufridera a modo de un rodillo de generatriz cóncava en correspondencia con la superficie externa de dicho cuerpo soporte general, de forma que mediante el giro de la pieza soporte de la cuchilla, sobre su eje, es susceptible la orientación de la cuchilla, para efectuar cortes contra la sufridera, en cualquier ángulo, corte éste que se lleva a cabo mediante el giro del cuerpo soporte general.
La pieza soporte de la cuchilla va asociada en engrane, por medio de un piñón perpendicular a su eje, respecto de dos coronas dentadas enfrentadas axiales respecto del eje de giro del cuerpo soporte general esférico. Estas coronas son susceptibles de girar independientes en el interior de dicho cuerpo soporte general esférico, estando cada una de dichas coronas asociada a una transmisión de accionamiento giratorio desde un respectivo motor.
Se obtiene así un conjunto funcional en el que, entre el cuerpo soporte general y la correspondiente sufridera puede establecerse el paso de una tira individual, de forma que, mediante el giro del cuerpo soporte general en un momento preciso, con la cuchilla que se halla en la periferia del mismo se produce el corte de la tira correspondiente contra la sufridera, pudiendo realizarse el corte en distintos ángulos mediante la orientación de la cuchilla con el giro de la pieza soporte de la cuchilla sobre su eje.
La disposición del montaje funcional independiente de cada elemento de corte en el conjunto del sistema, permite cortar individualmente cada una de las tiras de aplicación que pasan por los distintos elementos de corte individual componentes del sistema, controlándose los cortes que practica cada elemento de corte, tanto en el momento de actuación como en el ángulo de realización, mediante los motores que accionan a las dos coronas dentadas independientes, con las que va engranada la pieza soporte de la cuchilla, ya que mediante un giro desfasado de ambas coronas dentadas se produce el giro del soporte de la cuchilla, permitiendo la orientación de ésta para establecer el ángulo del corte, mientras que con el giro sincronizado de las dos coronas dentadas se produce el giro del cuerpo soporte general para actuar el corte; pudiendo determinarse esas dos actuaciones de una manera combinada, o independientemente primero la una y después la otra.
El montaje de cada cuchilla en la pieza soporte correspondiente se establece en forma desmontable, para el afilado o sustitución de la cuchilla cuando sea necesario, determinándose la sujeción mediante un tornillo transversal de cabeza cónica, a través de un orificio de embocadura también cónica definido en la cuchilla, de forma que el apriete del tornillo lleva a la cuchilla a su posición exacta de montaje para que el borde de corte quede en la posición precisa respecto de la periferia del cuerpo soporte general, con respecto a la cual queda enrasada la pieza soporte de la cuchilla.
El cuerpo soporte general de cada elemento de corte, presenta además en la periferia una zona rebajada respecto de la superficie periférica, de manera que durante la inactividad de las acciones de corte dicha zona rebajada se sitúa enfrentada a la sufridera del elemento de corte, estableciéndose así un espacio libre entre la sufridera y el cuerpo soporte general, para el paso de la tira correspondiente en los procesos de aplicación, durante la inactividad del sistema de corte.
Por todo ello, el mencionado sistema de corte objeto de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente para la función del corte individual de tiras, por ejemplo en los procesos de formación de piezas mediante una aplicación múltiple de tiras de fibra independientes para formar un franja ancha de aplicación por cada pasada.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra en perspectiva un conjunto de aplicación de múltiples tiras, incorporando el sistema de corte de la invención.
La figura 2 es una vista en sección longitudinal de una unidad de corte según el sistema de la invención.
La figura 3 es una perspectiva de un elemento de corte individual del sistema.
La figura 4 es una vista lateral del conjunto de la figura anterior.
La figura 5 es una vista en planta respecto de la figura anterior.
Las figuras 6 y 7 son sendas perspectivas como la de la figura 3, con la cuchilla de corte en otras posiciones angulares.
La figura 8 es una perspectiva parcial de la unidad del sistema de corte, con un elemento de corte individual completo y otros dos sin el cuerpo soporte general correspondiente y en uno de ellos el montaje de la cuchilla explo-
sionado.
La figura 9 es un detalle ampliado de un elemento de corte individual sin el cuerpo soporte general correspondiente y con el montaje de la cuchilla parcialmente recortado.
La figura 10 es una perspectiva explosionada del conjunto portante de la cuchilla de un elemento de corte individual.
La figura 11 es una vista en sección diametral del conjunto de la figura anterior montado.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un sistema de corte que permite realizar, con precisión y efectividad, los cortes necesarios de distintas tiras, por ejemplo en un proceso de formación de piezas mediante aplicación de un conjunto de múltiples tiras de fibra (1), para formar una franja ancha de aplicación, sin que esta utilidad sea limitativa, ya que el sistema puede ser de utilización para cualquier aplicación en la que se requieran cortes, en posiciones angulares diferentes, sobre tiras o bandas que circulan desde una alimentación hacia una zona de aplicación.
El sistema preconizado se puede establecer en una o más unidades respecto del conjunto de las tiras (1) de un proceso de aplicación, comprendiendo cada unidad de corte, al menos, un elemento de corte individual y preferentemente una serie de elementos de corte individuales axialmente consecutivos, como se observa en la figura 2.
Cada elemento de corte individual consta de un cuerpo soporte general (2) de configuración esférica, en el cual se incorpora una cuchilla (3), dispuesta en una pieza soporte (4) en forma de sector esférico que se aloja en una cavidad de la periferia del correspondiente cuerpo general (2), de modo que dicha pieza (4) soporte de la cuchilla (3) es susceptible de girar en la mencionada cavidad respecto de un eje perpendicular a un eje de giro del cuerpo soporte general (2).
Por razones de dimensionalidad estructural y economía de material, el soporte general (2) de cada uno de los elementos de corte individuales se prevé en forma de una zona esférica comprendida entre dos planos paralelos y equidistantes respecto del plano medio de una teórica esfera.
En la disposición de montaje representada en las figuras 1, 8 y 9, la pieza (4) soporte de la cuchilla (3) va asociada en engrane, mediante un piñón (5) perpendicular al eje de dicha pieza soporte (4), respecto de dos coronas dentadas (6) enfrentadas que se hallan alojadas dentro del cuerpo soporte general (2) y que son giratoriamente independientes entre sí respecto del mismo eje de giro de dicho cuerpo soporte general (2), con accionamientos individuales de giro de dichas coronas dentadas (6) mediante respectivos motores (7), a través de correspondientes transmisiones
(8).
Con tal disposición, mediante el giro sincronizado de las dos coronas dentadas (6) se produce el giro del cuerpo soporte general (2) correspondiente, mientras que con un giro desfasado de las dos coronas dentadas (6), ya sea girando una de ellas mientras la otra permanece estática, o bien girando las dos a diferentes velocidades, o incluso en sentidos contrarios, se produce el giro de la pieza (4) soporte de la cuchilla (3), variando con ello la posición angular de la cuchilla (3). La cuchilla (3) tiene un borde de corte arqueado, con una curvatura que coincide con la curvatura de la superficie exterior de la pieza soporte (4) y con la del cuerpo soporte general (2).
De esta forma, estableciendo el paso de, por ejemplo, las distintas tiras de fibra (1) de un proceso de aplicación múltiple, sobre los diferentes elementos de corte individual de la unidad del sistema de corte, mediante un control programado del funcionamiento de los motores (7) de accionamiento de las dos coronas dentadas (6) que van en el interior del cuerpo soporte general (2) de cada elemento de corte individual, se puede establecer un funcionamiento particularizado para el corte individual de cada una de las tiras de fibra (1), según se precise para el proceso de la aplicación.
En ese sentido, mediante un giro desfasado de las dos coronas dentadas (6) de cada elemento de corte individual, se determina la posición angular de la cuchilla correspondiente (3) para el corte a realizar, mientras que con el giro sincronizado de ambas coronas dentadas (6) se lleva a efecto la realización del corte, pudiendo establecerse la ejecución de esas dos acciones de manera independiente, primero la una y después la otra, o bien de un modo combinado actuándose el accionamiento de giro de las dos coronas dentadas (6) con un desfase de velocidad calculado para que al mismo tiempo que se produce el giro del cuerpo soporte general (2) se actúe el giro de la pieza (4) soporte de cuchilla (3), para orientar la cuchilla (3), antes de que ésta llegue al punto de corte, girando el conjunto sobre el rodamiento (14).
En cada elemento de corte individual, tangencialmente con el cuerpo soporte general (2) va dispuesta una correspondiente sufridera (9), formada por un rodillo libremente giratorio, con la periferia de material elastómero, poseyendo dicho rodillo sufridera (9) una generatriz cóncava en correspondencia con la superficie periférica del cuerpo soporte general (2).
Con ello así dispuesto, en el proceso de trabajo, las tiras (1) de aplicación se sitúan pasando cada una de ellas por entre el cuerpo soporte general (2) y el rodillo sufridera (9) de un elemento de corte individual, de forma que cuando gira el cuerpo soporte general (2), al pasar la cuchilla (3) del mismo por el rodillo sufridera (9), se produce el corte de la tira (1) respectiva, con el ángulo de corte igual al ángulo de posicionamiento de la cuchilla (3).
El cuerpo soporte general (2) de cada elemento de corte individual, va además provisto en la periferia con una zona (10) rebajada respecto de la superficie periférica, de forma que cuando dicha zona (10) rebajada queda enfrentada al rodillo sufridera (9) correspondiente, entre el cuerpo soporte general (2) y el rodillo sufridera (9) queda una separación, por la cual puede pasar libremente la tira (1) que corresponda en los procesos de aplicación.
De este modo, dado que el sistema de corte solo tiene que actuar en los momentos que se requiere el corte de las tiras (1) de aplicación, teniendo que permanecer inactivo durante resto del proceso de la aplicación, para el paso libre de las tiras (1) en esa fase de inactividad del sistema de corte, el cuerpo soporte general (2) de cada elemento de corte individual se posiciona con su zona (10) rebajada enfrente del correspondiente rodillo sufridera (9), tal como se observa en la figura 1, con lo cual la velocidad del proceso de la aplicación de las tiras (1) no resulta afectada por el sistema de corte.
En el montaje la pieza (4) soporte de la cuchilla (3) queda enrasada con la superficie periférica del cuerpo soporte general (2) correspondiente, disponiéndose las cuchillas (3) alojadas en una ranura (11) de la respectiva pieza soporte (4), con el borde de corte asomando ligeramente hacia fuera, de modo que dicho borde de corte queda ligeramente sobresaliente respecto de la superficie periférica del cuerpo soporte general (2).
En esa disposición la sujeción de cada cuchilla (3) se establece mediante un tornillo (12) de cabeza cónica, pasando dicho tornillo (12) por un orificio transversal (13) de la cuchilla (3) definido con embocadura también cónica, con lo cual, mediante el aprieto del tornillo (12) se lleva a la cuchilla (3) a la posición exacta de montaje en la respectiva pieza soporte (4), tal como se observa en la figura 11.
Las cuchillas (3) se hallan previstas además con el borde de corte arqueado en convexidad hacia fuera, en correspondencia con la curvatura de la superficie exterior tanto del cuerpo soporte general (2) como de la pieza (4) soporte de la cuchilla (3) y también en correspondencia con la curvatura de la concavidad del rodillo sufridera (9) correspondiente. De esta forma entre la cuchilla (3) y el rodillo sufridera (9) de cada elemento de corte individual se mantiene siempre una misma interferencia, permitiendo realizar una incisión uniforme tanto en cortes perpendiculares como en cortes inclinados.

Claims (7)

1. Sistema de corte para tiras, del tipo destinado para el corte individual de tiras (1) que se suministran en procesos de aplicación, comprendiendo, al menos, una unidad formada por, al menos, un elemento de corte individual, caracterizado porque cada elemento de corte individual consta de un cuerpo soporte general (2) de configuración base esférica, en el cual va incrustada una pieza (4) soporte de una cuchilla (3) de borde de corte arqueado que sobresale ligeramente respecto de la mencionada pieza soporte (4); siendo dicha pieza (4) soporte de la cuchilla (3) de una configuración en forma de sector esférico, con una superficie exterior que coincide en curvatura con la superficie exterior del cuerpo soporte general (2); mientras que tangencialmente respecto del cuerpo soporte general (2) va dispuesta una sufridera a modo de un rodillo de generatriz cóncava con curvatura en correspondencia con la de la superficie periférica de dicho cuerpo soporte general (2) y la de la pieza (4) soporte e la cuchilla (3), pudiendo orientarse la cuchilla (3), mediante el giro de la pieza soporte (4) dentro del cuerpo soporte general (2), para que la cuchilla (3) pueda realizar cortes, en cualquier ángulo, contra el rodillo sufridera (9), corte éste que se establece mediante el giro del cuerpo soporte general (2) respecto de un eje perpendicular al de la pieza (4) soporte de cuchilla (3).
2. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el cuerpo soporte general (2) se constituye por una zona esférica comprendida entre dos planos paralelos y equidistantes respecto de un plano medio de una teórica esfera; y porque en dicha zona esférica va centralmente dispuesta la pieza (4) soporte de cuchilla (3), la cual queda enrasada con la superficie periférica de dicha zona esférica.
3. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque la cuchilla (3) posee un borde de corte arqueado convexo hacia el exterior, en correspondencia con la curvatura del cuerpo soporte general (2) y con la curvatura de la generatriz de la concavidad del rodillo sufridera (9), permitiendo determinar una incisión uniforme tanto en cortes transversalmente perpendiculares como en cortes inclinados.
4. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque la pieza (4) soporte de cuchilla (3) va relacionada en engrane respecto de dos coronas dentadas enfrentadas (6) que van dispuestas axialmente en el interior del cuerpo soporte general (2) y que son susceptibles de girar independientes actuadas por respectivas transmisiones de giro mediante correspondientes motores (7) de accionamiento, de forma que mediante un giro desfasado de los dos coronas dentadas (6) se produce un giro de la pieza (4) soporte de la (3), para orientar la cuchilla (3), mientras que con el giro sincronizado de ambas coronas dentadas (6) se produce el giro del cuerpo soporte general (2) para efectuar los cortes.
5. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque el montaje de la cuchilla (3) en su pieza (4) de soporte se establece con sujeción mediante un tornillo (12) de cabeza cónica, pasando dicho tornillo (12) a través de un orificio (13) de la cuchilla (3) definido con una embocadura también cónica, de forma que el apriete del tornillo (12) lleva a la cuchilla (3) a su posición exacta de montaje.
6. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque el cuerpo soporte general (2) posee en la periferia una zona (10) rebajada respecto de la superficie periférica, de modo que en la situación de dicha zona (10) rebajada, enfrente del rodillo sufridera (9), entre el cuerpo soporte general (2) y el rodillo sufridera (9) queda una separación que permite el paso libre de la tira (1) que corresponda en los procesos de aplicación.
7. Sistema de corte para tiras, de acuerdo con la reivindicación primera, caracterizado porque tanto la alimentación, como el corte pueden realizarse de forma continua o alternativa.
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