ES2337285T3 - Aparato compacto de colocacion de fibras. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de colocación de fibras (100), que comprende: una cabeza de colocación de fibras (112) que incluye un bastidor de la cabeza de colocación de fibras que incorpora una placa de montaje de aquél; presentando la placa de montaje de la cabeza de colocación de fibras un orificio que se extiende a través de aquella; caracterizado porque para obtener un aparato compacto de colocación de fibras (100) se dispone un motor de par torsión (120) de rotación de la cabeza, teniendo dicho motor un par de torsión (120) de rotación de la cabeza un miembro rotatorio (152) de aquél que define un eje rotacional (154) del miembro rotatorio (152) y una abertura que pasa axialmente a través del par de torsión (120) de rotación de la cabeza dispuesta alrededor del eje rotación (154) del miembro rotatorio (152), porque la placa de montaje del bastidor de la cabeza de colocación de fibras está adaptada para su acoplamiento fijo al miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza, porque el orificio existente en dicha placa de montaje está sustancialmente alineado con la abertura existente en el miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza, cuando el bastidor de la cabeza de colocación de fibras está fijado al miembro rotatorio del motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza, y porque el orificio y la abertura definen un paso para cables de filamentos.
Description
Aparato compacto de colocación de fibras.
La presente invención se refiere a la formación
de estructuras compuestas con máquinas automáticas de colocación de
fibras y, más concretamente, a unas cabezas de colocación de fibras
y a unas estructuras de soporte articuladas para su uso en dichas
máquinas de colocación de fibras.
Las máquinas automáticas de colocación de fibras
son ampliamente utilizadas para fabricar partes, componentes y
estructuras a partir de un material compuesto. Los materiales
utilizados en el emplazamiento de fibras están típicamente
compuestos de fibras longitudinales y cohesionadas con resina
adoptando la forma de cintas, o finas listas, habitualmente
conocidas como "cables". Las cintas o cables o individuales son
manipuladas por la máquina de fabricación de las fibras para formar
una banda de material que se deposita sobre un utensilio. Unas
partes son ensambladas capa por capa con cintas o cables de material
compuesto, determinándose con precisión el ángulo en el cual cada
"pliegue" de capa es depositada sobre el utensilio mediante la
máquina de colocación de fibras.
La colocación automática de fibras posibilita la
construcción de complejas estructuras compuestas con trayectorias
de las fibras desviadas o curvilíneas. Este procedimiento de
fabricación de estructuras compuestas es más rentable que los
procedimientos manuales. Proporciona una eficacia estructural
mejorada debido a su capacidad para orientar las fibras a lo largo
de las trayectorias locales de las cargas internas, lo que
potencialmente se traduce en unas estructuras más ligeras y en un
coste menor que las estructuras fabricadas mediante otros
procedimientos de fabricación.
El documento EP 1 719 610 A1 divulga el
desplazamiento de la cabeza de colocación de las fibras en dirección
longitudinal y también un antebrazo susceptible de desplazamiento
alrededor de un pivote con respecto al deslizamiento transversal.
La Figura 2 de dicho documento claramente indica un motor externo
dispuesto al efecto.
Así mismo, una cabeza de colocación de fibras
está fijada al extremo del antebrazo mediante una muñequilla que
permite la rotación alrededor de varios ejes, por ejemplo alrededor
del eje definido por una abrazadera oscilatoria y un manguito
oscilatorio cuya rotación es regulada por un motor externo, como se
muestra en la figura 4.
Hay también un motor externo dispuesto para
bascular.
El documento WO 2004/101413 A2, en la página 14,
línea 28, hasta la página 15, línea 6, se refiere al control de la
muñequilla robótica mediante unos accionadores, los cuales, de
acuerdo con la figura 1 se muestran con claridad como motores
dispuestos fuera de los cojinetes rotatorios respectivos, de forma
que estos accionadores no pueden ser nunca motores de par de
torsión en el sentido definido con anterioridad.
El documento WO 2005/105415 A2 muestra, en la
figura 4, varios motores fuera de los cojinetes rotatorios
utilizados para impulsar los movimientos de basculación.
Constituye un objetivo de la invención
proporcionar el máximo de flexibilidad de uso.
Este objetivo se consigue mediante un aparato de
colocación de fibras de acuerdo con las características distintivas
de la reivindicación 1.
La ventaja del concepto inventivo es que la
cabeza de colocación de fibras y una estructura de soporte destinada
a la cabeza de colocación de fibras forman un conjunto lo más
compacto posible. Esto es particularmente cierto, cuando resulta
deseable fabricar estructuras con secciones cóncavas dentro de las
cuales la cabeza de emplazamiento de fibras debe descender durante
la fabricación de la pieza.
De acuerdo con la Enciclopedia Wikipedia el
motor de par de torsión es una transmisión directa sin engranajes
que proporciona elevados momentos de rotación a una velocidad
relativamente baja. Ventajas adicionales del concepto inventivo
constituyen el objeto de las reivindicaciones 2 a 19.
Para una velocidad máxima de la colocación de
las fibras es ventajoso poder llevar a cabo una colocación
bidireccional de las fibras. Para llevar a cabo la colocación
bidireccional de las fibras es necesario que la cabeza de
colocación de las fibras sea capaz de cortar de forma casi
simultánea los cables en un borde de la pieza, y bascular
rápidamente hasta una orientación opuesta para depositar los cables
en la dirección opuesta en sentido transversal a la pieza.
Es así mismo ventajoso que tanto la cabeza de
colocación de las fibras como la estructura de soporte de la cabeza
de colocación de las fibras sean una estructura simple, compacta y
robusta, y que permita el máximo acceso para hilvanar los múltiples
cables de fibra a través de la estructura de soporte y de la cabeza
de colocación.
En una forma de la invención, un aparato
compacto de colocación de fibras incluye una cabeza de colocación
de fibras, y/o una estructura de soporte destinada al efecto, que
incorpora uno o más motores de par de torsión para situar la cabeza
de colocación de las fibras. Los motores de par de torsión pueden
estar construidos con un núcleo hueco para el paso a través del
mismo de los múltiples cables de material. El uso de motores de par
de torsión, de acuerdo con la invención, permite que la cabeza de
colocación de las fibras y/o la estructura de soporte destinada al
efecto sean más pequeños que las cabezas y estructuras de soporte de
la técnica anterior, en las cuales la cabeza estaba situada
mediante motores de accionamiento mediante trenes de accionamiento
mecánicos, con engranajes, poleas, cadenas, etc. El uso del motor de
par de torsión proporciona así mismo un posicionamiento y
reposicionamiento considerablemente más rápidos de la cabeza, que lo
que podía conseguirse con las disposiciones de accionamiento de la
técnica anterior.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, puede adoptar la forma de una estructura
de soporte articulada, para una cabeza de colocación de fibras, que
incluye un primer elemento de montaje con una base configurada para
su fijación rotatoria a una máquina de colocación de fibras. Un
segundo elemento de montaje con una base de aquél configurada para
su fijación rotatoria con aquél de una cabeza de colocación de
fibras, estando los primero y segundo elementos de montaje fijados
mediante pivote entre sí, de tal manera que la basculación de los
elementos de montaje unos con respecto a otros modifica un ángulo
relativo entre los ejes de rotación que se extienden a través de
las primera y segunda bases de los primero y segundo elementos de
montaje, respectivamente. Los primero y segundo elementos de montaje
pueden adoptar la forma de unas horquillas de montaje que ofrecen
la conexión de basculación entre los primero y segundo elementos de
montaje constituidos mediante la unión de unos correspondientes
brazos de horquilla de los primero y segundo elementos de montaje.
En algunas formas de la invención, un par de brazos de horquilla
pueden ser eliminados para proporcionar un acceso mejorado para
conducir los cables de filamentos entre las bases de los primero y
segundo elementos de montaje.
Las bases de los primero y segundo elementos de
montaje de una estructura de montaje articulada, de acuerdo con la
invención, pueden proporcionar unas aberturas a través de aquellas,
para el paso de los cables de filamento entre la máquina de
colocación de filamentos y la cabeza de colocación de fibras.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, puede incluir la redirección de elementos
fijados de manera funcional a uno u otro o ambos de los primero y
segundo elementos de montaje.
Una estructura de soporte articulada, de acuerdo
con la invención, puede incluir uno o más motores de par de
torsión, para conectar funcionalmente uno u otro o ambos de las
primera y segunda bases con la máquina de colocación de fibras y/o
la cabeza de colocación de fibras, respectivamente. Los motores de
par de torsión situados en una u otra o ambas bases de los primero
y segundo elementos pueden tener forma anular, incluyendo una
abertura central para el paso a través de ellas de múltiples cables
de fibras.
Un motor de par de torsión puede así mismo estar
funcionalmente acoplado entre los primero y segundo elementos de
montaje para proporcionar un movimiento de basculación entre los
primero y segundo elementos de montaje.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención puede incluir una cabeza de colocación de
fibras y un motor de par de torsión de rotación de la cabeza. El
motor de par de torsión de rotación de la cabeza puede incorporar
un miembro rotatorio de aquél, que define un eje rotacional del
miembro rotatorio del miembro de par de torsión de rotación de la
cabeza, y una abertura que pase axialmente a través del motor del
par de torsión de rotación de la cabeza y dispuesto alrededor del
eje rotacional del miembro rotatorio. La cabeza de colocación de
fibras puede incluir un bastidor de colocación de fibras, que
incorpore una placa de montaje de este que esté adaptada para su
acoplamiento fijo al miembro rotatorio del motor de par de torsión
de rotación de la cabeza. La placa de montaje del bastidor de la
cabeza de colocación de fibras puede presentar un orificio que se
extienda a través de aquella, estando el orificio sustancialmente
alineado con la abertura existente en el miembro rotatorio del
motor de par de torsión de rotación de la cabeza, cuando el bastidor
de la cabeza de colocación de fibras esté fijado al miembro
rotatorio del motor de par de torsión de rotación de la cabeza.
Un aparato compacto de colocación de fibras de
acuerdo con la invención, puede así mismo incluir un aparato de
montaje de muñequilla articulado, que incorpora un primero y un
segundo elementos de muñequilla de aquél, funcionalmente conectados
entre sí, y adaptados para conectar funcionalmente una cabeza de
colocación de fibras con una máquina de colocación de fibras. El
primer elemento de muñequilla puede presentar una base de éste
adaptada para su fijación operativa rotatoria con la maquina de
colocación de fibras, definiendo la base del primer elemento de
muñequilla una superficie de montaje del primer elemento de
muñequilla el cual está adaptado para su acoplamiento con una
correspondiente superficie de acoplamiento de la máquina de
colocación de fibras. El primer elemento de muñequilla puede así
mismo definir un eje rotacional del primer elemento de muñequilla
que se extienda sustancialmente en dirección perpendicular a la
superficie de montaje de la base del primer elemento de
muñequilla.
El segundo elemento de muñequilla puede
incorporar una base de éste adaptada para su fijación rotatoria
operativa con aquél del cabezal de colocación de fibras, definiendo
la base del segundo elemento de muñequilla una superficie de
montaje del segundo elemento de muñequilla que está adaptada para su
acoplamiento con una correspondiente superficie de acoplamiento de
la cabeza de colocación de fibras. El segundo elemento de muñequilla
define así mismo un eje rotacional de la segunda muñequilla, que se
extiende sustancialmente en perpendicular con respecto a la
superficie de montaje de la base del segundo elemento de
muñequilla.
Las primera y segunda muñequillas pueden estar
fijadas mediante pivote una a otra a lo largo de un eje de pivote
común de los elementos de muñequilla, extendiéndose ortogonalmente
con respecto a los ejes rotacionales de los primero y segundo
elementos de muñequilla, de tal manera que, cuando los elementos de
muñequilla estén situados con sus respectivas superficies de
montaje extendiéndose en paralelo una respecto de otra, el eje
rotacional del primer elemento de muñequilla sea sustancialmente
coincidente con el eje rotacional del segundo elemento de
muñequilla. En virtud de esta disposición, cuando los primero y
segundo elementos de muñequilla sean basculados hasta un ángulo de
basculación de muñequilla, uno con respecto a otro, alrededor del
eje de pivote común los ejes rotaciones de los primero y segundo
elementos de muñequilla continúan cruzándose uno con otro y con el
eje de pivote, coincidiendo el ángulo relativo entre los ejes
rotacionales del primero y segundo elementos de muñequilla con el
ángulo de pivote.
La base de cada uno de los primero y segundo
elementos de muñequilla puede incluir una abertura que pase a
través de aquella, alrededor de los ejes rotacionales, y adaptada
para el paso a su través de una pluralidad de cables de fibras.
Un aparato compacto de colocación de fibras de
acuerdo con la invención, puede incluir un motor de par de torsión
de rotación de la cabeza que incorpore unos primero y segundo
miembros de aquél, conectados de manera funcional para su rotación
uno con respecto a otro alrededor de un eje del motor de par de
torsión de rotación de la cabeza que se extiende sustancialmente de
manera coincidente con el eje rotacional del segundo elemento de
muñequilla. El primer miembro del motor de par de torsión de
rotación de la cabeza puede estar acoplado de manera fija a la base
del segundo elemento de muñequilla, y el segundo miembro del motor
de par de torsión de rotación de la cabeza puede estar adaptado
para su acoplamiento fijo a aquél de una cabeza de colocación de
fibras.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, puede incluir un motor de par de torsión
de rotación de muñequilla, que incorpore unos primero y segundo
miembros de aquél, conectados de manera funcional para su rotación
uno con respecto a otro alrededor de un eje del motor de par de
torsión de rotación de muñequilla que se extienda sustancialmente
de forma coincidente con el eje rotacional del primer elemento de
muñequilla. El primer miembro del motor de par de torsión de
rotación de muñequilla puede estar acoplado de manera fija a la
base del primer elemento de muñequilla, y el segundo miembro del
motor de par de torsión del elemento de muñequilla puede estar
adoptado para su acoplamiento fijo con la máquina de colocación de
fibras.
La base de cada uno de los primero y segundo
elementos de muñequilla puede incluir una abertura que pase a
través de aquella, alrededor del eje rotacional y adaptada para el
paso a través de ella con una pluralidad de cables de fibras. Cada
uno de los motores de par de torsión de rotación de la cabeza y
muñequilla puede incluir una abertura que pase a través de ellos,
alrededor de los ejes rotacionales, y adaptados para el paso a
través de ellos de una pluralidad de cables de fibras que pasen a
través de las aberturas existentes en las bases de los primero y
segundo elementos de muñequilla.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, puede incluir un elemento de accionamiento
de pivote, funcionalmente conectado entre los primero y segundo
elementos de muñequilla para la aplicación de un par de basculación
al primero y segundo elementos de muñequilla alrededor del eje de
basculación común de los elementos de muñequilla. El elemento de
accionamiento basculante puede incluir un motor de par de torsión
basculante, que incorpore unos primero y segundo miembros de aquél
funcionalmente conectados para su rotación uno con respecto al otro
alrededor de un eje de par de torsión basculante que se extienda
sustancialmente de manera coincidente con el eje de basculación
común. El primer miembro del miembro de par de torsión de
basculación puede estar acoplado de manera fija al primer elemento
de muñequilla, y el segundo miembro del motor de par de torsión de
basculación puede estar acoplado de manera fija al segundo elemento
de muñequilla.
Los primero y segundo elementos de muñequilla,
en un aparato compacto de colocación de fibras de acuerdo con la
invención, pueden incorporar unas horquillas de un solo diente, con
forma genérica de L que presenten un brazo de soporte que se
extienda sustancialmente en sentido perpendicular desde sus
respectivas bases, estando los extremos distales de los brazos de
soporte unidos de manera rotatoria para la rotación de los primero
y segundo elementos de muñequilla alrededor del eje de basculación
común. En un aparato compacto de colocación de fibras que presenta
unos primero y segundo elementos de muñequilla con forma genérica de
L, el aparato compacto de colocación de fibras puede incluir unos
primero y segundo brazos de soporte desmontables, teniendo cada uno
un extremo de fijación y un extremo distal de aquellos, estando los
extremos distales de aquellos funcionalmente unidos entre sí para
el desplazamiento independiente basculante de los primero y segundo
brazos de deslizamiento desmontables, uno con respecto a otro,
alrededor del eje de basculación común. El primer brazo de soporte
desmontable puede tener su extremo de fijación adaptado para su
fijación desmontable a la base del primer elemento de muñequilla
opuesto, y separado del brazo de soporte del primer elemento de
muñequilla a lo largo del eje de basculación. El segundo brazo de
soporte desmontable puede tener su extremo de fijación adaptado
para su fijación desmontable a la base del segundo elemento de
muñequilla opuesto, y separado del brazo de soporte del segundo
elemento de muñequilla a lo largo del eje de basculación.
En algunas formas de la invención, un elemento
de accionamiento de basculación de un aparato de muñequilla de
acuerdo con la invención, puede incluir un motor de par de torsión
basculante, que incorpore unos primero y segundo miembros de aquél
funcionalmente conectados para su rotación uno con respecto a otro
alrededor de un eje del motor de par de torsión de basculación que
se extienda sustancialmente de forma coincidente con el eje de
basculación común. El primer miembro del motor de par de torsión de
basculación puede estar acoplado de manera fija al primer elemento
de muñequilla y el segundo miembro del par de torsión de basculación
puede estar acoplado de manera fija al segundo elemento de
muñequilla.
En algunas formas de la invención, una
disposición de redirección puede estar funcionalmente conectada al
aparato de muñequilla. La disposición de redirección puede incluir
una disposición de redirección del ángulo de basculación de la
muñequilla, que incluya una guía la cual esté funcionalmente montada
a lo largo del eje de basculación común, para la dirección de una
pluralidad de cables de fibras que pase a través del aparato de
muñequilla de tal manera que: cuando los ejes rotacionales de los
primero y segundo elementos de muñequilla sean coincidentes, en un
ángulo de basculación de 0º, no se proporcione ninguna redirección
angular de los cables alrededor del eje de basculación; y, cuando
los ejes rotacionales no son coincidentes, en un ángulo de
basculación de no cero, los cables de fibras sean redirigidos
angularmente alrededor del eje de basculación mediante un ángulo de
redirección de basculación sustancialmente igual al ángulo de
basculación de no cero.
Un aparato de accionamiento de la redirección
del ángulo de basculación, puede estar funcionalmente conectado
entre al menos uno de los primero y segundo elementos de muñequilla
y la disposición del ángulo de redirección del ángulo de
basculación, para accionar la redirección del ángulo de basculación
de tal manera que la disposición de redirección del ángulo de
basculación sea rotada hasta la mitad del ángulo de basculación al
redirigir angularmente los cables de fibras alrededor del eje de
basculación a través del ángulo de basculación. En algunas formas
de la invención, el motor del par de torsión de basculación tiene
una salida adicional de éste, la cual está operativamente fijada a
la redirección del ángulo de basculación para funcionar como
accionamiento de redirección del ángulo de basculación, para
accionar el ángulo de basculación a la mitad de la velocidad
angular de los primero y segundo miembros del par de torsión de
basculación cuando se estén desplazando uno con respecto al
otro.
Una disposición de accionamiento de redirección
de acuerdo con la invención, puede incluir una guía de cables de
fibras que incorpore una pluralidad de pasos orientados
sustancialmente de forma axial que se extiendan a través de
aquella, para guiar una pluralidad de cables a través de la abertura
existente en el motor de par de torsión de rotación de la cabeza.
La guía de cables de fibras puede estar montada de forma rotatoria
dentro del motor de par de torsión de rotación de la cabeza, de una
manera que permita que la guía de cables de fibras rote libremente
con respecto al par del motor de torsión de rotación de la cabeza
alrededor del eje rotacional del motor de par de torsión de
rotación de la cabeza. La guía de cables de fibras puede incluir un
miembro cilíndrico sustancialmente circular, y una o más barras de
guía. El miembro cilíndrico está montado funcionalmente de forma
rotatoria dentro del motor de par de torsión de rotación de la
cabeza de una manera que permite que el miembro cilíndrico rote
libremente con respecto al motor de par de torsión de rotación de
la cabeza alrededor del eje rotacional del motor de par de torsión
de rotación de la cabeza. La barra de guía está acoplada de manera
fija al miembro cilíndrico de la guía de cables de fibras,
incluyendo la barra de guías una pluralidad de pasos orientados de
forma sustancialmente axial que se extienden a través de ella, para
guiar la pluralidad de cables a través de la abertura y del motor de
par de torsión de rotación de la cabeza y de la abertura existente
en la base del segundo elemento de muñequilla.
Una disposición de redirección, de acuerdo con
la invención, puede así mismo incluir una guía de cables de guía
que incorpore una pluralidad de pasos orientados sustancialmente de
forma axial que se extienda a través de ella, para guiar una
pluralidad de cables a través de la abertura existente en el motor
de par de torsión de rotación de las muñequillas. La guía de cables
de fibras adicionales puede estar conectada funcionalmente de
manera rotatoria al segundo miembro del motor de par de torsión de
rotación de muñequilla de una manera que permita que la guía de
cables de fibras adicionales rote libremente con respecto al motor
del par de torsión de muñequillas, alrededor del eje rotacional del
motor de par de torsión de rotación de muñequilla.
Un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, puede así mismo incluir un primer
adaptador de montaje de muñequilla, que incorpore una primera
superficie de montaje de aquél adaptada para su acoplación de
manera fija a la máquina de colocación de fibras, y una segunda
superficie de montaje de aquél adaptada para su acoplamiento de
manera fija al segundo miembro del motor de par de torsión de
rotación de muñequilla. En formas de la invención que incluyen una
disposición de redirección, la guía de cables de fibras adicional
puede estar conectada funcionalmente de manera rotatoria al
adaptador de montaje de muñequilla, de una manera que permita que
la guía de cables de fibras adicional rote libremente con respecto
al motor de par de torsión de rotación de muñequilla, y al
adaptador del montaje de muñequilla, alrededor del eje rotacional
del motor de par de torsión de rotación de muñequilla.
La invención puede así mismo llevarse a la
práctica bajo la forma de un procedimiento para proporcionar o
accionar un aparato compacto de colocación de fibras, de acuerdo con
la invención.
Otros aspectos, objetivos y ventajas de la
invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción
subsecuente de formas de realización ejemplares tomadas en
combinación con las figuras que se acompañan.
\vskip1.000000\baselineskip
Los dibujos que se acompañan, incorporados a y
que forman parte de la memoria descriptiva ilustran diversos
aspectos de la presente invención y, conjuntamente, con la
descripción, sirven para explicar los principios de la invención.
En los dibujos:
La Fig. 1 es una ilustración en perspectiva de
una primera forma de realización ejemplar de un aparato compacto de
colocación de fibras, de acuerdo con la invención, montado sobre una
máquina de colocación de fibras estilo pórtico, para la colocación
de cables de fibras sobre una superficie de un utensilio;
la Fig. 2 es una vista lateral parcial de la
forma de realización ejemplar del aparato compacto de colocación de
fibras mostrado en la Fig. 1;
la Fig. 3 es una sección trasversal de la vista
lateral de la forma de realización ejemplar del aparato de
colocación de fibras mostrado en las Figs. 1 y 2;
la Fig. 4 es una vista lateral en despiece
ordenado de la forma de realización ejemplar del aparato compacto
de colocación de fibras mostrado en las Figs. 1 a 3;
la Fig. 5 es una ilustración en perspectiva de
una disposición de redirección de la forma de realización ejemplar
del aparato compacto de colocación de fibras mostrado en las Figs. 1
a 4;
la Fig. 6 es una ilustración en perspectiva en
despiece ordenado de una porción de la disposición de redirección
mostrada en la Fig. 5; y
las Figs. 7 a 11 son vistas desde un extremo de
la forma de realización ejemplar del aparato compacto de colocación
de fibras, de acuerdo con la invención, que ilustra de manera
secuencial los aspectos funcionales de la forma de realización
ejemplar del aparato compacto de colocación de fibras, de acuerdo
con la invención.
Aunque la invención se describirá en conexión
con determinadas formas de realización preferentes, no se pretende
limitarla a esas formas de realización. Por el contrario, la
intención es amparar todas las alternativas, modificaciones y
equivalentes considerándolas incluidas dentro del alcance de la
invención tal y como se define mediante las reivindicaciones
adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 1 ilustra una primera forma de
realización ejemplar de un aparato compacto de colocación de fibras
100, de acuerdo con la invención, operativamente fijado a una
máquina 102 de colocación de fibras tipo pórtico, para la
colocación de cables de fibras 104, suministrados a partir de una
fileta situada sobre una superficie de utensilio 108 de un
utensilio 110.
Como se muestra en las Figs. 1 a 4, y 7 a 11, la
forma de realización ejemplar del aparato compacto de colocación de
fibras de acuerdo con la invención, incluye una cabeza de colocación
de fibras 112, un aparato de muñequilla articulado 114, un
adaptador 116 del montaje de muñequilla, un motor de par de torsión
de rotación de muñequilla 118, un motor de par de torsión de
rotación de cabeza 120, un motor de par de torsión de basculación de
muñequilla 122, y una disposición de redirección 124. La cabeza de
colocación de fibras 112 no se ilustra en las Figs. 2 a 4, de
manera que los componentes restantes de la forma de realización
ejemplar del aparato compacto de colocación de fibras 100 puedan
ser ilustrados en tamaño ampliado para una mayor claridad de
comprensión.
Tal y como se ilustra de forma esquemática en la
Fig. 3, el adaptador de montaje de muñequilla 116 tiene una primera
superficie de montaje 126 de aquél, adaptada para su acoplamiento de
manera fija a un brazo verticalmente amovible de la máquina de
colocación de fibras 102. El adaptador de montaje de muñequilla 116,
incluye así mismo una segunda superficie de montaje 130 de aquél,
adaptada para el acoplamiento fijo a ésta de un segundo miembro no
rotatorio 132 del motor de par de torsión de rotación de muñequilla
118. El motor de par de torsión de rotación de muñequilla 118
incluye así mismo un primer miembro 134 de aquél, el cual está
dispuesto dentro del segundo miembro 132 del motor de par de
torsión de rotación de muñequilla 118, y puede rotar alrededor de
un eje de rotación de muñequilla 136.
Como se muestra de forma óptima en la Fig. F4,
el aparato de muñequilla articulado 114 incluye unos primero y
segundo elementos de muñequilla 138, 140 de aquél, funcionalmente
conectados entre sí, y adaptados para conectar de manera funcional
la cabeza de colocación de fibras 112 al adaptador de montaje de
muñequilla 116, estando el adaptador de montaje de muñequilla 116
conectado a la máquina de colocación de fibras 102, de la manera
descrita con anterioridad e ilustrada en la Fig. 1 y en la Fig.
3
El primer elemento de muñequilla tiene una base
142 de aquél, que presenta una superficie de montaje 144 adaptada
para su acoplamiento fijo al primer miembro rotatorio 134 del motor
de par de torsión de rotación de muñequilla 118, de la manera
ilustrada en la Fig. 3. El primer elemento de muñequilla define así
mismo el eje de rotación de muñequilla 136, extendiéndose la
superficie de montaje 144 de la base 142 del primer elemento de
muñequilla 138 sustancialmente en perpendicular con el eje de
rotación de muñequilla 136.
Como se muestra en las Figs. 3 y 4, el segundo
elemento de muñequilla 140 tiene una base 146 de aquél, la cual
define una superficie de montaje 148 del segundo elemento de
muñequilla 140, estando la base 148 adaptada para su acoplamiento
con una correspondiente superficie de acoplamiento de un primer
miembro no rotatorio 150, del motor de par de torsión de rotación
120 de la cabeza. El motor de par de torsión de rotación 120 de la
cabeza incluye así mismo un segundo miembro rotatorio 152 de aquél,
el cual está dispuesto dentro del primer miembro 150 del motor de
par de torsión de rotación 120 de la cabeza, para el desplazamiento
rotatorio del segundo miembro 152 alrededor de un eje de rotación
154 de la cabeza. La cabeza de colocación de fibras 112 está
acoplada de manera fija al segundo miembro 152 del motor de par de
torsión de rotación 118 de la cabeza, para el desplazamiento
rotatorio de la cabeza de colocación de fibras 112 alrededor del eje
de rotación 154 de la cabeza. El eje de rotación 154 de la cabeza
está definido por el segundo elemento de muñequilla y se extiende
sustancialmente en perpendicular hasta la superficie de montaje 148
de la base 146 del segundo elemento de muñequilla 140.
Como se aprecia de forma óptima en la Fig. 4,
los primero y segundo elementos de muñequilla 138, 140 son unas
horquillas de un solo diente con forma genérica de L, teniendo el
primer elemento de muñequilla 138 una superficie de soporte 156 que
se extiende sustancialmente en perpendicular desde la base 142 del
primer elemento de muñequilla 138 y, teniendo, de manera similar,
el segundo elemento de muñequilla 140 un brazo de soporte 148 que se
extiende sustancialmente en perpendicular desde la base 146 del
segundo elemento de muñequilla 140.
Los pies de soporte 156, 158 están unidos
mediante pivote, por el motor de par de torsión de basculación de
muñequilla 122, para el desplazamiento basculante de los primero y
segundo elementos de muñequilla 138, 140, uno con respecto a otro,
alrededor de un eje de basculación común 160, como se ilustra en las
Figs. 3 y 4. Concretamente, como se muestra de forma óptima en la
Fig. 3, el motor de par de torsión de basculación de muñequilla 122
incluye unos primero y segundo miembros 162, 164 de aquél, los
cuales pueden rotar uno con respecto a otro, alrededor de un eje
rotacional del motor de par de torsión de basculación de muñequilla
122, el cual está alineado de manera coincidente con el eje de
basculación común 160. El primer miembro 162 del motor del par de
torsión de muñequilla 122 está acoplado de manera fija a un brazo de
soporte 156 del primer elemento de muñequilla 138, y el segundo
miembro 164 del motor de par de torsión de basculación de muñequilla
122 está acoplado de manera fija al brazo de soporte 158 del
segundo elemento de muñequilla 140.
Los primero y segundo elementos de muñequilla
138, 140, están así mismo configurados de tal manera que, cuando
están fijados mediante pivote uno con respecto a otro para su
desplazamiento basculante alrededor del eje de basculación común
160, y las respectivas superficies de montaje 142, 148 que se
extienden en paralelo una respecto de otra, el eje de rotación de
montaje de muñequilla 136, del primer elemento de muñequilla 138,
está sustancialmente alineado de manera coincidente con el eje de
rotación 154 de la cabeza del segundo elemento de muñequilla 140.
Tal y como se ilustra en la Fig. 7, en virtud de esta disposición,
cuando los primero y segundo elementos de muñequilla 138, 140 son
basculados alrededor del eje de basculación común 160, el eje de
rotación de muñequilla 136 y el eje de rotación 154 de la cabeza
continúan cruzándose entre sí con el eje de basculación 160, para
definir un ángulo de basculación 165 entre los primero y segundo
elementos de muñequilla 138, 140.
Como se muestra en las Figs. 3, 4 y 7, la forma
de realización ejemplar del aparato compacto de colocación de
fibras 100 incluye así mismo unos primero y segundo brazos de
soporte desmontables 166, 168, cada uno de los cuales presenta unos
respectivos extremos de fijación y de extremo distal de aquél. Los
extremos distales 172, 176, de los brazos de soporte desmontables
166, 168 están funcionalmente fijados entre sí mediante una
disposición de cojinete 178 para el desplazamiento basculante
independiente uno respecto de otro, alrededor del eje de
basculación común 160. El extremo de basculación 170 del primer
brazo de soporte desmontable 166 está adaptado para la fijación
empernada desmontable a la base 142 del primer elemento de guía 138,
opuesto y separado del brazo de soporte 156 del primer elemento de
muñequilla 138, a lo largo del eje de basculación 160. De forma
similar, el extremo de fijación 164 del segundo brazo de soporte
desmontable 168 está adaptado para su fijación desmontable con
perno a la base 174 del segundo elemento de muñequilla 140, opuesto
y separado a lo largo del eje de basculación 160 respecto del brazo
de soporte 158 del segundo elemento de muñequilla 140.
Debe entenderse que no todas las formas de
realización de un aparato compacto de colocación de fibras, de
acuerdo con la invención, incluirán los brazos de soporte
desmontables 165, 168 y la disposición de cojinete asociada 178.
Dicho de otra forma, en algunas formas de realización de la
invención, los primero y segundo elementos de muñequilla en forma
de L 138, 140 pueden estar fabricados con la suficiente robustez, de
forma que no se requiera un mecanismo de soporte adicional que una
los primero y segundo elementos de muñequilla 138, 140. Cuando, sin
embargo, se requiera dicho soporte adicional, es altamente deseable
contar con unos brazos de soporte 166, 168 que sean desmontables,
para facilitar el acceso al área situada dentro del aparato de
muñequilla articulado 114, para enhebrar los múltiples cables de
fibras 104 a través del interior del aparato compacto de colocación
de fibras 100.
Como se muestra en la Fig. 3, las bases 142, 146
de los primero y segundo elementos de muñequilla 138, 140,
respectivamente, incluyen cada una una abertura 180, 182 practicada
en su interior, respectivamente dispuestas alrededor del eje de
rotación de muñequilla 136 del eje de rotación 154 de la cabeza. El
primer miembro 134 del motor de par de torsión de rotación de
muñequilla 118, el cual está acoplado de manera fija a la base 142
del primer miembro de muñequilla 138, para su rotación alrededor del
eje de rotación de muñequilla 136, de la manera descrita con
anterioridad, incluye un paso 184 que se extiende a través del
primer miembro 134 del motor de par de torsión de rotación de
muñequilla 118, a lo largo del eje de rotación de muñequilla 136,
para el paso a través de aquél de los múltiples cable de fibras 104
cuando los cables de fibras 104 se desplazan desde la fileta 106
hasta la cabeza de colocación de fibras 112, para su aplicación
sobre la superficie del utensilio 108.
De forma similar, el segundo miembro 152 del
motor de par de torsión de rotación 120 de la cabeza, incluye un
paso 186 que se extiende a través del segundo miembro 152 del motor
de par de torsión de rotación 120 de la cabeza, para permitir el
paso de los múltiples cables de fibras 104 a través del motor de par
de torsión de rotación 120 de la cabeza hasta la cabeza de
colocación de fibras 112.
Como se muestra en la Fig. 5, la forma de
realización ejemplar del aparato compacto de colocación de fibras
incluye una disposición de redirección, de elegante simplicidad,
cuyos componentes están configurados y montados funcionalmente de
manera que permite que la forma de realización ejemplar del aparato
compacto de colocación de fibras para funcionar a lo largo de
ángulos pronunciados mayores de 90º, como por ejemplo, más y menos,
de 110º, y a lo largo de ángulos rotacionales mayores de 180º, como
por ejemplo, más y menos, de 185º, mientras se redirigen
adecuadamente 32 los cables de fibras separadas 104, en la
configuración ilustrada en la Fig. 5.
La disposición de redirección 124 incluye una
disposición de redirección 188 del ángulo de basculación de
muñequilla que presenta cuatro filas de ruedas de guía fijadas de
manera rotatoria a cuatro árboles (no mostrados) de las ruedas de
guía, los cuales se extienden sustancialmente en paralelo con el eje
de basculación común 160 en un plano de montaje que incluye el eje
de basculación común 160. Los extremos de los árboles de montaje de
las ruedas de guía 190 están fijados a un par de barras de soporte
192, 194 de las ruedas de guía fijados a un árbol de accionamiento
196 de redirección del ángulo de basculación, el cual se extiende
hacia fuera desde el motor de par de torsión de basculación de
muñequilla 122 a lo largo del eje de basculación común 160. Las
filas de ruedas de guía 190 están dispuestas de tal manera que dos
filas de las ruedas de guía 190 están situadas lado con lado, a
cada lado de basculación 160, con la pluralidad de ruedas, y estando
su configuración seleccionada en base al número de cables de fibras
104 que necesitan redirección, pasando la mitad de los cables de
fibras 104 entre las filas de ruedas 190 sobre un lado del eje de
basculación 160 y pasando la mitad de los cables de fibras 104
entre las filas de ruedas 190 sobre el lado opuesto del eje de
basculación 160.
Como se muestra en las Figs. 5 y 6, la
disposición de redirección del ángulo de basculación incluye así
mismo dos conjuntos de barras de guía superiores e inferiores 198,
200 de redirección de basculación, los cuales están fijados
mediante pivote por unos pernos de tope 202 a las barras de soporte
192 y 194 de las ruedas de guía de redirección del ángulo de
basculación. Las barras de guía superiores e inferiores 198, 200 de
redirección de basculación incluyen una pluralidad de orificios de
guía en su interior, a través de los cuales se enhebra la mitad de
los cables de fibras 104 dispuestos a ambos lados del eje de
basculación 160. Las barras de guía de redirección 198, 200 están
situadas por encima y por debajo de las ruedas de guía 190, para
redirigir los cables de fibras 104 hasta el interior de los
espacios existentes entre las filas de las ruedas de guía a los
lados opuestos del eje de basculación 160. Las barras superiores 198
de guía de redirección de basculación incluyen un contrapeso 204
para orientar las barras de guía superiores 198 de redirección de
basculación de una manera que facilite el enhebrado de los cables
de fibras 104 a través de las barras superiores de guía 198 de
redirección de basculación.
Tal y como se ilustra, de forma esquemática, en
las Figs. 3 y 5, el árbol de accionamiento de redirección del
ángulo de basculación es accionado mediante un aparato 206 de
accionamiento de redirección del ángulo de basculación,
funcionalmente conectado entre al menos uno de los primero y segundo
elementos de muñequilla 138, 140 y la disposición de redirección
188 del ángulo de basculación, de tal manera que la disposición de
redirección 188 del ángulo de basculación rota alrededor del eje de
basculación 160 a la mitad de la velocidad angular a la cual los
primero y segundo elementos de muñequilla 138, 140 se están
desplazando uno con respecto a otro. En virtud de esta disposición,
las barras de soporte 192, 194 de las ruedas de guía de la
disposición de redirección 188 del ángulo de basculación siempre se
mantendrá en una dirección posicional alrededor del eje de
basculación 160 que es la mitad del ángulo de basculación actual
165. Como resultado de esta disposición de accionamiento a la mitad
de la velocidad, y de la estructura de la disposición de redirección
188 del ángulo de basculación, la cabeza de colocación de fibras
112 puede ser basculada a lo largo de unos ángulos de basculación
165 muy amplios, siendo los cables de fibras individuales 104
adecuadamente redirigidos alrededor del eje de basculación 160 sin
que los cables de fibras individuales 104 se sitúen en contacto unos
con otros.
Tal y como se ilustra, de forma esquemática, en
la Fig. 5, en la forma de realización ejemplar del aparato compacto
de colocación de fibras 100, el motor de par de torsión de
basculación de muñequilla 122 tiene una salida adicional de aquél,
que está conectada por medio de una cadena y de una disposición de
accionamiento por rueda dentada 210 al árbol de accionamiento de
redirección 196 del ángulo de basculación, de tal manera que el
árbol de accionamiento de redirección del ángulo de basculación es
accionado alrededor del eje de basculación 160 a la mitad de la
rotación angular del segundo elemento de muñequilla 140 del aparato
de muñequilla articulado 114. En otras formas de realización de la
invención, sin embargo, pueden utilizarse otras disposiciones y
fuentes de accionamiento para el posicionamiento adecuado de la
disposición de redirección 188 del ángulo de basculación, de
acuerdo con la invención. En otra forma de realización de la
invención, la disposición de redirección del ángulo de basculación
puede, así mismo, adoptar formas distintas a la ilustrada en la
presente memoria con respecto a la forma de realización ejemplar
100 de la invención.
Como se muestra en la Fig. 5, la disposición de
redirección 124, de la forma de realización ejemplar del aparato
compacto de colocación de fibras 100, incluye dos adicionales
primera y segunda guías 212, 214 de cables rotatorios, de
estructura sustancialmente idéntica, que incluyen un miembro
cilíndrico 216 que incorpora unos pares de barras de guía 218
separados uno de otro y que se extienden en forma de cuerda a través
de la abertura existente dentro de la parte cilíndrica 216 de las
guías de cables rotatorias 212, 214.
La primera guía de cables rotatoria 212 está
funcionalmente montada de forma rotatoria dentro del motor de par
de torsión 120 de rotación de la cabeza, de una manera que permite
que la primera guía de cables rotatoria rote libremente alrededor
del eje de rotación 154 de la cabeza. La segunda guía de cables
rotatoria 214 está montada rotatoriamente de forma operativa dentro
del motor de par de torsión de rotación de muñequilla 118, de una
manera que permite que la segunda guía de cables rotatoria rote
libremente alrededor del eje de rotación de muñequilla 136.
Como se muestra en las Figs. 3 y 5, la
disposición de redirección 124, de la forma de realización ejemplar
del aparato compacto de colocación de fibras incluye un conjunto
adicional de barras de guía no rotatorias 220, 224 de los cables de
fibras, que presenta una pluralidad de orificios que se extienden a
través de aquél para el paso de los cables de fibra 104 los cuales
están situados por encima del adaptador 116 del montaje de
muñequilla, como se ilustra en la Fig. 3, mediante una estructura de
soporte (no mostrada) fijada al adaptador de montaje 116. En la
forma de realización ejemplar del aparato compacto de colocación de
fibras 100, la cabeza 112 de colocación de fibras incluye así mismo
un conjunto de barras de guía (no mostrado) acoplado de manera fija
a un bastidor de la cabeza de colocación de fibras y que se
corresponde con las barras de guía no rotatorias 220, 222 de los
cables de fibras.
Debe apreciarse, por parte de los expertos en la
materia, que, en virtud de las posiciones ampliamente separadas de
los diversos componentes de la disposición de redirección 124 a lo
largo de la trayectoria adoptada por los cables de fibras en su
desplazamiento a través del aparato compacto de colocación de fibras
hasta la cabeza 112 de colocación de fibras, junto con su
estructura simple y compacta, la consecuencia es que existe una
larga distancia dentro de la cual llevar a cabo la necesaria
redirección de la pluralidad de cables 104, a pesar del pequeño
tamaño del aparato compacto de colocación de fibras 100 para de esta
forma permitir que la forma de realización ejemplar del aparato
compacto de colocación de fibras 100 pueda funcionar a lo largo de
un amplio intervalo de ángulos de basculación y rotacionales.
Las Figs. 7 a 11 ilustran de forma secuencial la
manera en la cual la forma de realización ejemplar del aparato
compacto de colocación de fibras 100 puede ser utilizado para
depositar de manera rápida, eficaz y eficiente los pliegues de
fibras sobre una superficie de utensilio 108 que presenta un
contorno acusadamente cóncavo, sobre el cual sería difícil
depositar los cables de fibras 104 con los aparatos y procedimientos
de colocación de fibras de la técnica anterior. En virtud de esta
estructura compacta, un aparato compacto de colocación de fibras,
de acuerdo con la invención, puede bajarse, y funcionar dentro de
una cavidad cóncava considerablemente más pequeña que los aparatos
y procedimientos de colocación de fibras de la técnica anterior.
En la Fig. 7, la cabeza de colocación de fibras
112 está iniciando una rotación sinistrorso hacia abajo, alrededor
del eje de basculación 160, para aplicar una banda de cables de
fibras 104 sobre una superficie de utensilio semicircular 108 de
forma semiesférica, con un radio sustancialmente igual a la
distancia desde el eje de basculación 160 hasta un punto de huelgo
de un rodillo de compactación sobre la cabeza de colocación de
fibras 112.
La Fig. 8 muestra la cabeza de colocación de
fibras 112 en un punto medio, correspondiente a un ángulo de
basculación de cero, a lo largo de la superficie de utensilio
108.
En la Fig. 9, la cabeza de colocación de fibras
112 ha completado una primera carrera de aplicación de los cables
de fibras 104 a la superficie de utensilio 108 y ha cortado los
cables de fibras 104 en un extremo de la superficie de utensilio
108.
En la Fig. 10, la cabeza de colocación de fibras
112 ha virado 180º alrededor del eje de rotación 154 de la cabeza y
se está preparando para descender en dirección dextrorso, hasta el
interior del utensilio 110 a lo largo de la superficie cóncava 108,
para aplicar otra banda de cables 104 a la superficie de utensilio
108 en dirección opuesta a la banda depositada hacia abajo mientras
la cabeza de colocación de fibras 112 estaba siendo basculada en
dirección sinistrorso, como se muestra en las Figs. 7 a 9.
La capacidad para rápidamente virar en rotación
a la cabeza de colocación de fibras 112, de manera que pueda
llevarse a cabo la colocación biridreccional de las fibras durante
el proceso de colocación de fibras potencia de modo considerable la
velocidad, la eficacia y la efectividad con la cual puede llevarse a
cabo el proceso de colocación de fibras. Los motores de par de
torsión 118, 120, 122, de la forma de realización ejemplar del
aparato compacto de colocación de fibras 100, son capaces de desviar
o de cualquier otra forma rotar la cabeza de colocación de fibras
112 de una forma considerablemente más rápida que otros tipos de
motores o disposiciones de accionamiento utilizados en aparatos de
colocación de fibras de la técnica anterior. Debe entenderse, sin
embargo, que en algunas formas de realización de la invención,
pueden utilizarse motores o aparatos de accionamiento distintos de
los motores de par de torsión 118, 120, 122 dentro del alcance de la
invención.
Aunque los primero y segundo elementos de
muñequilla 138, 140, de la forma de realización ejemplar del aparato
compacto de colocación de fibras 100, está cada uno configurado
como horquilla de medio montaje, con el fin de proporcionar un
acceso optimizado entre las bases de montaje 142, 148 para la
dirección de los cables de fibras 104 a través de la disposición de
redirección 124, en otras formas de realización de la invención,
los expertos en la materia advertirán que los primero y segundo
elementos de muñequilla 138, 140 pueden adoptar otras muchas
formas, incluyendo la tradicional estructura de horquilla con dos
brazos de horquilla extendidos, o cualquier otra configuración
apropiada que permita la conexión de basculación entre los primero y
segundo elementos de muñequilla 138, 140.
Los expertos en la materia podrán así mismo
advertir que, aunque la forma de realización ejemplar utiliza tres
motores de par de torsión, en otras formas de realización de la
invención, uno o más de estos motores de par de torsión pueden ser
sustituidos por otros tipos de mecanismos de accionamiento.
Los expertos en la materia advertirán también
sin dificultad que una estructura de soporte articulada, de acuerdo
con la invención, permite que las redirecciones sean
considerablemente más sencillas que las redirecciones exigidas por
las estructuras de soporte de la técnica anterior para cabezas de
colocación de fibras.
El uso de los términos "un" y "uno" y
"el" y referencias similares dentro del contexto de descripción
de la invención (especialmente en el contexto de las
reivindicaciones posteriores) deben interpretarse en el sentido de
que amparan tanto el singular como el plural, a menos que en la
presente memoria se indique lo contrario o que resulte claramente
contradicho por el contexto. Los términos "que comprende",
"que tiene", "que incluye" y "que contiene" deben
interpretarse como términos de final abierto (esto es, que
significan "que incluyen, pero no se limitan a"), a menos que
se indique lo contrario. La exposición de los niveles de los valores
en la presente memoria pretenden simplemente servir como un
procedimiento estenográfico para referirse individualmente a cada
valor separado que se incluya dentro del margen, a menos que se
indique lo contrario en la presente memoria, y cada valor separado
se incorpora en la memoria descriptiva como si se expusiera de forma
individual en dicha presente memoria. Todos los procedimientos
descritos en la presente memoria pueden llevarse a cabo en
cualquier orden pertinente a menos que se indique lo contrario en la
presente memoria o quede claramente contradicho por el contexto. El
uso de cualquiera y de todos los ejemplos, o de lenguaje ejemplar
(e.g., "como por ejemplo") contenidos en la presente memoria,
pretende simplemente ilustrar mejor la invención y no supone una
limitación del alcance de la invención a menos que se reivindique lo
contrario. Ningún tipo de lenguaje dentro de la memoria descriptiva
debe interpretarse como indicativo de cualquiera elemento no
reivindicado como esencial para la práctica de la invención.
En la presente memoria se describen formas de
realización preferentes de la presente invención, incluyendo el
mejor modo conocido por los inventores para poner en práctica la
invención. Para los expertos en la materia debe resultar evidente
la posibilidad de incorporar variantes de dichas formas de
realización preferentes tras la lectura de la descripción anterior.
Los inventores esperan que los expertos en la materia empleen
dichas variantes cuando sea apropiado, y los inventores pretenden
que la invención se ponga en práctica de otra forma distinta de la
específicamente descrita en la presente memoria. De acuerdo con
ello, la presente invención incluye todas las modificaciones y
equivalentes del objeto expuesto en las reivindicaciones adjuntas a
ella en cuanto venga autorizado por la ley aplicable. Así mismo,
cualquier combinación de los elementos descritos con anterioridad
en todas sus posibles variantes queda amparado por la invención a
menos que se indique en la presente memoria lo contrario o se venga
claramente contradicho por el contexto.
Claims (19)
1. Un aparato de colocación de fibras (100), que
comprende:
- una cabeza de colocación de fibras (112) que incluye un bastidor de la cabeza de colocación de fibras que incorpora una placa de montaje de aquél;
- presentando la placa de montaje de la cabeza de colocación de fibras un orificio que se extiende a través de aquella;
caracterizado porque para obtener un
aparato compacto de colocación de fibras (100) se dispone un motor
de par torsión (120) de rotación de la cabeza, teniendo dicho motor
un par de torsión (120) de rotación de la cabeza un miembro
rotatorio (152) de aquél que define un eje rotacional (154) del
miembro rotatorio (152) y una abertura que pasa axialmente a través
del par de torsión (120) de rotación de la cabeza dispuesta
alrededor del eje rotación (154) del miembro rotatorio (152),
porque la placa de montaje del bastidor de la
cabeza de colocación de fibras está adaptada para su acoplamiento
fijo al miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120)
de rotación de la cabeza,
porque el orificio existente en dicha placa de
montaje está sustancialmente alineado con la abertura existente en
el miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de
rotación de la cabeza, cuando el bastidor de la cabeza de
colocación de fibras está fijado al miembro rotatorio del motor de
par de torsión (120) de rotación de la cabeza, y porque el orificio
y la abertura definen un paso para cables de filamentos.
2. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 1, que comprende así mismo:
- una guía (212) de los cables de fibras que incorpora una pluralidad de pasos orientados sustancialmente en dirección axial que se extienden a través de aquélla para guiar una pluralidad de cables a través de la abertura existente en el miembro rotatorio y del orificio existente en la placa de montaje del bastidor de colocación de fibras;
- estando la guía (212) de los cables de fibras montada de forma rotatoria dentro del miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras de una manera que permite que la guía (212) de los cables de fibras rote libremente con respecto al miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras, alrededor del eje rotacional (154) del miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras.
3. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 2, en el que, la guía (212) de los cables de
fibras comprende:
- un miembro cilíndrico sustancialmente circular (216), montado funcionalmente de manera rotatoria dentro del miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras de una manera que permite que el miembro cilíndrico (216) rote libremente con respecto al miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras, alrededor del eje rotacional (154) del miembro rotatorio (152) del motor de par de torsión (120) de la cabeza de fibras; y
- una barra de guía (218) acoplado de manera fija al miembro cilíndrico (216) de la guía (212) de los cables de fibras, incluyendo la barra de guía (218) la pluralidad de pasos orientados sustancialmente de forma axial que se extienden a través de aquélla para guiar la pluralidad de cables a través de la abertura existente en el miembro rotatorio (152) y del orificio existente en la placa de montaje del bastidor de la cabeza de colocación de fibras.
4. El aparato compacto de colocación de fibras
de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende así
mismo:
- un aparato de muñequilla articulado (114) que incorpora unos primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) de aquél conectados funcionalmente uno a otro y adaptados para conectar funcionalmente una cabeza de colocación de fibras (112) a una máquina de colocación de fibras; presentando el primer elemento de muñequilla (138) una base (142) de aquél adaptada para la fijación rotatoria a la máquina de colocación de fibras (102), definiendo la base (142) del primer elemento de muñequilla (138) una superficie de montaje (144) del primer elemento de muñequilla (138) adaptada para que coincida con una correspondiente superficie coincidente de la máquina de colocación de fibras (102), y definiendo así mismo un eje rotación (136) del primer elemento de muñequilla (138) que se extiende sustancialmente en perpendicular a la superficie de montaje (144) de la base (142) del primer elemento de muñequilla (138);
- presentando el segundo elemento de muñequilla (140) una base (146) de aquél adaptada para su fijación funcional rotatoria a aquél de la cabeza de colocación de fibras (112), definiendo la base (146) del segundo elemento de muñequilla (140) una superficie de montaje (148) del segundo elemento de muñequilla (140) adaptada para que coincida con una correspondiente superficie coincidente de la cabeza de colocación de fibras (112) y definiendo así mismo un eje rotacional (154) del segundo elemento de muñequilla (140) que se extiende sustancialmente en perpendicular a la superficie de montaje (148) de la base de montaje (146) del segundo elemento de muñequilla (140); estando los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) fijados mediante pivote entre sí a lo largo de un eje de basculación común (160) de los elementos de muñequilla (138, 140) que se extienden ortogonalmente respecto de los ejes rotacionales (136, 154) de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) de tal manera que, cuando los elementos de muñequilla (138, 140) están situados con sus respectivas superficies de montaje (144, 148) extendidas en paralelo entre sí, el eje rotacional (136) del primer elemento de muñequilla (138), es sustancialmente concéntrico con el eje rotacional (154) del segundo elemento de muñequilla (140);
- de tal manera que, cuando los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) son basculados en un ángulo de basculación de muñequilla uno respecto de otro alrededor del eje de basculación común (160), los ejes rotacionales (136, 154) de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) continúan cruzándose entre sí y con el eje de basculación (160), coincidiendo el ángulo de basculación con el ángulo relativo entre los ejes rotacionales (136, 154) de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140).
5. El aparato de la reivindicación 4, en el que,
la base (142, 146) de cada uno de los primero y segundo elementos
de muñequilla (138, 140) incluye una abertura que la atraviesa
alrededor de los ejes rotacionales (136, 154), y adaptada para el
paso a través de ella de una pluralidad de cables de fibras.
6. El aparato compacto de colocación de fibras
de las reivindicaciones 4 o 5, en el que:
- el motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza tiene unos primero y segundo miembros (150, 152) funcionalmente conectados para la rotación relativa entre sí alrededor de un eje (154) de motor de par de torsión de rotación de la cabeza que se extiende de forma sustancialmente coincidente con el eje rotacional del segundo elemento de muñequilla (140); estando el primer miembro (150) del motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza acoplado de manera fija a la base (142) del segundo elemento de muñequilla (140), y estando el segundo miembro (152) del motor de par de torsión (120) de rotación de la cabeza adaptado a aquél de la cabeza de colocación de fibras (112).
7. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 6, que comprende así mismo:
- un motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118) que tiene unos primero y segundo miembros (134, 132) de aquél, funcionalmente conectados para la rotación relativa entre sí alrededor de un eje (136) de un motor de par de torsión de rotación de muñequilla que se extiende de forma sustancialmente coincidente con el eje rotacional (136) del primer elemento de muñequilla (138); estando el primer miembro (134) del motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118) acoplado de manera fija a la base (142) del primer elemento de muñequilla (138), y
- estando el segundo miembro (132) del motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118) adaptado para su fijación de manera fija a la máquina de colocación de fibras (102).
8. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 7, en el que:
- la base de cada uno de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) incluye una abertura que la atraviesa alrededor de los ejes de rotación, y adaptada para el paso a través de ella de una pluralidad de cables de fibras; y
- cada uno de los motores de par de torsión de rotación de muñequilla (120, 118) incluye una abertura (186, 184) que los atraviesa alrededor de los ejes rotacionales (136, 154), y adaptada para el paso a través de ella de la pluralidad de cables de fibras que pasan a través de las aberturas (186, 184) existentes en las bases de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140).
9. El aparato de la reivindicación 4, que
comprende así mismo, un elemento de accionamiento de basculación
(122) funcionalmente conectado entre los primero y segundo elementos
de muñequilla (138, 140), para aplicar un par de torsión de
basculación sobre los primero y segundo elementos de muñequilla
(138, 140) alrededor del eje de basculación (160) de los elementos
de muñequilla (138, 140).
10. El aparato de la reivindicación 9, en el
que, el elemento de accionamiento de basculación comprende un motor
de par de torsión (122), que incorpora unos primero y segundo
miembros de aquél funcionalmente conectados para la rotación
relativa entre sí alrededor de un eje de motor de par de torsión de
basculación (160) que se extiende de manera sustancialmente
coincidente con el eje de basculación común (160), estando el primer
miembro del motor de par de torsión de basculación (122) acoplado
de manera fija al primer elemento de muñequilla (138) y estando el
segundo miembro del motor de par de torsión de basculación acoplado
de manera fija al segundo elemento de muñequilla (140).
11. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 10, que comprende así mismo, una disposición de
redirección (124) conectada funcionalmente al aparato de
muñequilla.
12. El aparato de la reivindicación 11, en el
que la disposición de redirección (124) comprende así mismo una
disposición de redirección (188) del ángulo de basculación de
muñequilla que incluye una guía (190) la cual está funcionalmente
conectada a lo largo del eje de basculación común, para dirigir una
pluralidad de cables de fibras que pasan a través del aparato de
muñequilla, de tal manera que:
- cuando los ejes rotacionales (136, 154) de los primero y segundo elementos de muñequilla (138, 140) coinciden entre sí, en un ángulo de basculación de cero grados, no se dispone ninguna redirección angular de los cables alrededor del eje de basculación; y
- cuando los ejes rotacionales (136, 154) no son coincidentes en un ángulo de basculación no igual a cero, los cables de fibras son angularmente redirigidos alrededor del eje de basculación a través de un ángulo de redirección de basculación sustancialmente igual al ángulo de basculación no igual a cero.
13. El aparato de la reivindicación 12, que
comprende así mismo un aparato de accionamiento de redirección
(206) del ángulo de basculación, funcionalmente conectado entre al
menos uno de los primero y segundo elementos de muñequilla (138,
140) y la disposición de redirección (188) del ángulo de
basculación, para accionar la disposición de redirección (188) del
ángulo de basculación de tal manera que los cables de fibras sean
angularmente redirigidos alrededor del eje de basculación (160) a
lo largo de un ángulo de redirección de basculación con un valor
que, sustancialmente, sea la mitad del ángulo de basculación,
mediante la rotación de la disposición de redirección (188) del
ángulo de basculación sustancialmente igual a la mitad del ángulo de
basculación.
14. El aparato de la reivindicación 13, en el
que, el motor de par de torsión de basculación (122) tiene una
salida adicional (108) de aquél funcionalmente fijada a la
disposición de redirección (188) del ángulo de basculación y que
comprende el dispositivo de accionamiento de redirección del ángulo
de basculación.
15. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, en el que la disposición de redirección
(124) comprende así mismo:
- una guía adicional (214) de los cables de fibras que incorpora una pluralidad de pasos orientados sustancialmente de forma axial que la atraviesan para guiar una pluralidad de cables a través de la abertura (184) existente en el motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118);
- estando la guía adicional (214) de los cables de fibras funcionalmente conectada de manera rotatoria al segundo miembro (134) del motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118) de una manera que permite que la guía adicional (214) de los cables de fibras roten libremente con respecto al motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118) alrededor del eje rotación (136) del motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118).
16. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 15, que comprende así mismo un adaptador (116)
del montaje de muñequilla, que presenta una primera superficie de
montaje (126) de aquél adaptada para su acoplamiento fijo a la
máquina de colocación de fibras (102), y una segunda superficie de
montaje (130) de aquél adaptada para su acoplamiento fijo a aquél
del segundo miembro (132) del motor de par de torsión de rotación
de muñequilla (118).
17. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 15, que comprende así mismo:
- un adaptador (116) del montaje de muñequilla, que presenta una primera superficie de montaje (126) de aquél adaptada para su acoplamiento de manera fija a la máquina de colocación de fibras (102), y una segunda superficie de montaje (130) de aquél adaptada para el acoplamiento fijo a aquél del segundo miembro (132) del motor (118) de par de torsión de rotación de muñequilla;
- estando la guía adicional (214) de los cables de fibras funcionalmente conectada de manera rotatoria al adaptador (116) del montaje de muñequilla, de una manera que permite que la guía adicional (214) de los cables de fibras rote libremente con respecto al motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118), y el adaptador (116) del montaje de muñequilla, alrededor del eje rotación (136) del motor de par de torsión de rotación de muñequilla (118).
18. El aparato compacto de colocación de fibras
de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 17, en el que los primero
y segundo elementos de muñequilla (138, 140) son horquillas de un
solo diente cada uno con forma genérica de L que incorporan un
brazo de soporte (156, 158) que se extiende sustancialmente en
sentido perpendicular desde sus respectivas bases, estando los
brazos de soporte (156, 158) unidos funcionalmente mediante pivote
para el desplazamiento basculante de los primero y segundo elementos
de muñequilla (138, 140) alrededor del eje de basculación común
(160).
\newpage
19. El aparato compacto de colocación de fibras
de la reivindicación 18, que comprende así mismo:
- un primero y segundo brazos de soporte desmontables (166, 168), teniendo cada uno de los cuales un extremo de fijación y un extremo distal (172, 176) de aquél, estando los extremos distales (172, 176) de aquél funcionalmente fijados uno a otro para el impulso independiente de basculación de los primero y segundo brazos de soporte desmontables (166, 168), uno con respeto a otro, alrededor del eje de basculación común (160);
- teniendo el primer brazo de soporte desmontable (166) su extremo de fijación adaptado para su fijación desmontable a la base (142) del primero elemento de muñequilla (138), opuesto y separado a lo largo del eje de basculación (160) desde el brazo de soporte (156) del primer elemento de muñequilla (138); y
- teniendo el segundo brazo de soporte desmontable (168) su extremo de fijación adaptado para su fijación desmontable a la base (146) del segundo elemento de muñequilla (140) opuesto y separado a lo largo del eje de basculación (160) desde el brazo de soporte (158) del segundo elemento de muñequilla (140).
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