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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
(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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