ES2353201T3 - Distribuidor axial de mecha (roving) para una maquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de material compuesto. - Google Patents
Distribuidor axial de mecha (roving) para una maquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de material compuesto. Download PDFInfo
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Abstract
Un distribuidor axial de mechas para una máquina (2) adecuada para producir elementos tubulares (3) hechos de material compuesto del tipo que comprende una estructura para soportar y mover el cuerpo tubular (3) siendo formado, una unidad (4) para suministrar mechado estructural (5) que está dispuesta, monolíticamente respecto del marco (6) de la máquina (2), sustancialmente de forma transversal a dicho cuerpo tubular (3), cuya rotación envuelve dichas fibras de mecha (5) que llegan de dicha unidad (4) sobre dicho cuerpo (3), caracterizado por el hecho de que comprende al menos un depósito secundario (7) para recoger el mechado (8) envuelto en bovinas (9), que está dispuesto en un carro respectivo (10) que puede realizar un movimiento translatorio axial respecto de dicho cuerpo tubular (3) en una pista respectiva (11) que está rígidamente acoplada a un soporte (12) que está asociado al marco (6) de la máquina (2), dicho carro (10) realizando un movimiento translatorio longitudinal reciprocante desde una primera configuración para la protuberancia en la parte delantera del mechado estructural (5) depositado en el cuerpo tubular (3) por dicha unidad (4) a una segunda configuración de similar protuberancia posterior.
Description
Distribuidor axial de mecha (roving) para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto.
La presente invención hace referencia a un
distribuidor axial de mecha (roving) para una máquina adecuada para
producir elementos tubulares hechos de material compuesto.
Artículos tubulares hechos de material compuesto
son producidos generalmente como se sabe por ejemplo de
EP-A-27098 envolviendo una
pluralidad de fibras de mecha estructurales en un elemento de
referencia y aplicando resinas adecuadas diseñadas para consolidar
mutuamente el mechado.
Debería señalarse que los artículos tubulares,
al final del proceso de formación, también pueden sufrir
tratamientos termales designados para polimerizar (vínculo cruzado)
las resinas y por lo tanto ofrecer la rigidez estructural necesaria
para el artículo completo.
La rigidez estructural adecuada del cuerpo
tubular es obtenida disponiendo el mechado a lo largo de direcciones
privilegiadas específicas: en la práctica, algunas fibras de mecha
son envueltas alrededor de la circunferencia periférica del cuerpo
tubular, asegurando que el cuerpo pueda soportar tensiones radiales,
tales como por ejemplo las causadas por un fluido presurizado
transportado dentro de el; otras fibras de mecha son dispuestas
longitudinalmente, respecto del cuerpo tubular, a lo largo de las
direcciones de las generatrices del cilindro sobre o sustancialmente
paralelas a dichas generatrices, con el fin de ofrecer rigidez
axial.
La disposición del mechado estructural a lo
largo de estas dos direcciones privilegiadas puede obtenerse
envolviendo una tela de mechas (constituida por trama y urdimbre)
alrededor del cuerpo tubular. Esta solución conlleva elevados costes
en materias primas, puesto que un componente intermedio (una tela
hecha de fibra de mecha, generalmente impregnada con resinas) es
utilizado en lugar de mechado
simple.
simple.
Como alternativa, es posible recurrir a la
disposición de las fibras de mecha simples según criterios de
disposición específicos establecidos por tecnologías de
producción.
Una máquina capaz de disponer el mechado a lo
largo de las dos direcciones de interés comprende un distribuidor
principal, que suministra las fibras de mecha que son envueltas con
el cuerpo tubular, y un segundo distribuidor, que deposita porciones
de fibra de mecha (o de grupos de fibra de mecha) de longitud
preestablecida longitudinalmente del cuerpo tubular en su superficie
externa.
La gran distribución de estas porciones de fibra
de mechas longitudinales causa la rigidez global del cuerpo tubular,
una vez que las resinas han polimerizado (vínculo cruzado), para ser
óptimo a pesar de las varias interrupciones de la fibra de mecha
(corriente arriba y corriente abajo de cada porción).
Por otro lado, sin embargo, las regiones de
discontinuidad de las porciones son sustancialmente posibles áreas
de iniciación para facturas del cuerpo tubular cuando tal cuerpo es
sometido a tensiones axiales intensas.
La máquina requiere además varios ajustes
manuales para el montaje inicial, dependiendo del tipo de cuerpo
tubular a ser provisto, penalizando enormemente los costes de
instalación.
El objetivo de la presente invención es proveer
un distribuidor de mecha axial para una máquina adecuada para
producir elementos tubulares hechos de material compuesto, dicho
distribuidor estando adaptado para proveer un cuerpo tubular que
tiene una rigidez axial óptima y cuyas fibras de refuerzo
longitudinales son continuas y no tienen interrupciones.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
presente invención es proveer un distribuidor de mecha axial para
una máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto, que sea capaz de establecer los criterios de
distribución automáticamente como una función del tipo de cuerpo
tubular siendo provisto.
Otro objeto de la presente invención es proveer
un distribuidor axial de mecha para una máquina adecuada para
producir elementos tubulares hechos de material compuesto que tenga
un bajo coste, sea relativamente fácil de proveer en la práctica y
segura en su aplicación.
Este objeto y estos y otros objetos que
resultarán aparentes de mejor modo a continuación se consiguen por
el presente distribuidor axial de mechas para una máquina adecuada
para producir elementos tubulares hechos de material compuesto del
tipo que comprende una estructura para soportar y mover el cuerpo
tubular siendo formado, una unidad para suministrar mecha
estructural que está dispuesta, monolíticamente respecto del marco
de la máquina, sustancialmente de forma transversal a dicho cuerpo
tubular, cuya rotación envuelve dichas fibras de mecha que llegan de
dicha unidad sobre dicho cuerpo, caracterizada por el hecho de que
comprende al menos un depósito secundario para recoger el mechado
envuelto en bovinas, que está dispuesto en un carro respectivo que
puede realizar un movimiento translatorio axial respecto de dicho
cuerpo tubular sobre una respectiva pista que está rígidamente
acoplado a un soporte que está asociado con el marco de dicha
máquina, dicho carro realizando un movimiento translatorio
longitudinal reciprocante desde una primera configuración para la
protuberancia delante del mechado estructural depositado sobre el
cuerpo tubular por dicha unidad a una segunda configuración de
protuberancia posterior similar.
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la
siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización
preferido pero no exclusivo de un distribuidor axial de mecha para
una máquina capaz de producir elementos tubulares hechos de material
compuesto, ilustrado mediante ejemplo no limitador en los dibujos
que acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista lateral de un primer
ejemplo de realización de un distribuidor axial de mecha para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto según la invención.
La figura 2 es una vista frontal del primer
ejemplo de realización de un distribuidor axial de mecha para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto según la invención.
La figura 3 es una vista inferior del primer
ejemplo de realización de un distribuidor axial de mecha para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto según la invención.
La figura 4 es una vista lateral de un segundo
ejemplo de realización de un distribuidor axial de mecha para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto según la invención.
La figura 5 es una vista frontal del segundo
ejemplo de realización de un distribuidor axial de mecha para una
máquina adecuada para producir elementos tubulares hechos de
material compuesto según la invención.
La figura 6 es una vista frontal de una máquina
adecuada para producir elementos tubulares hechos de material
compuesto provista de un distribuidor axial de mecha según la
invención.
La figura 7 es una vista superior de la máquina
adecuada para producir elementos tubulares hechos de material
compuesto provista de un distribuidor axial de mecha según la
invención.
Con referencia a las figuras, el número de
referencia 1 generalmente designa un distribuidor axial de mecha
para una máquina 2 que es adecuada para producir artícul9s tubulares
3 hechos de material compuesto.
La máquina 2 comprende una estructura (no
mostrada en la figura y asociada establemente con el suelo) para
soportar y mover el cuerpo tubular 3 siendo formado, y una unidad 4
para suministrar mecha estructural 5 que está dispuesta,
monolíticamente con el marco 6 de la máquina 2, sustancialmente de
forma transversal respecto del cuerpo tubular 3.
La rotación del cuerpo 3 envuelve las fibras 5
que llegan de la unidad 4 sobre el cuerpo 3.
El distribuidor 1 comprende al menos un depósito
secundario 7 para recoger el mechado 8 envuelto en bovinas provistas
apropiadamente 9: el depósito secundario 7 está dispuesto en un
carro respectivo 10, que puede realizar un movimiento translatorio
axila respecto del cuerpo tubular 3 en una pista respectiva 11 que
está acoplada rígidamente a un soporte 12, que puede ser
opcionalmente movible y está asociado con el marco 6.
En particular, la asociación entre el carro 10 y
el soporte 12 puede conseguirse interponiendo un bloque deslizante
13, que puede deslizarse sobre un rail guía 14 que está acoplado
rígidamente al marco 6. El rail 14 está convenientemente dispuesto
transversalmente respecto del eje longitudinal del cuerpo tubular 3
con el fin de poder posicionar correctamente el carro 10
independientemente del diámetro externo del cuerpo tubular 3 siendo
formado.
Positivamente, el soporte 12 también puede
comprender un activador lineal respecto 15, que tiene un extremo 16
que está sustancialmente acoplado rígidamente al marco 6 (incluso
con una asociación indirecta debido a la posible interposición del
bloque deslizante 13 y del raíl 14) y un extremo opuesto 17 que está
asociado, incluso indirectamente, con el carro 10: el carro 10 por
lo tanto puede realizar un movimiento translatorio vertical mediante
la acción del activador lineal 15.
Opcionalmente, también es posible proveer un
guía superior adicional 18, a lo largo de la cual todo el bloque
constituido por el carro 10, el activador 15 y el raíl 14 pueden
realizar un movimiento translatorio paralelo al eje longitudinal del
cuerpo tubular 3.
La presencia simultánea del rail guía 14, del
bloque deslizante 10 y del activador lineal 15 permite al carro 10
realizar un movimiento translatorio transversalmente al cuerpo
tubular 3 tanto horizontal como verticalmente.
Durante la operación de la máquina 2, el carro
10 realiza un movimiento translatorio longitudinal reciprocante una
primera configuración en la que sobresale delante de las fibras de
mecha estructurales depositadas en el cuerpo tubular 3 por la unidad
4 a una segunda configuración proveyendo una protuberancia posterior
similar.
Para este objetivo, la pista 11 sobresale tanto
en la parte delantera como en la parte posterior respecto de la
superficie donde las fibras de mecha 5 son apretadas al cuerpo
tubular 3 por la unidad 4.
El distribuidor 1 comprende al menos un vástago
19 para transportar las fibras 8 que se originan desde las
respectivas bovinas 9 desde la superficie lateral del cuerpo tubular
3.
Un activador rotatorio 20 para la rotación
controlada del depósito secundario 7 respecto del carro 10 está
comprendido entre el depósito secundario de recolección 7 y el carro
10, según un ejemplo de realización particular que es de interés
práctico particular y seguro en su aplicación: de esta forma, cuando
el carro 10 alcanza el extremo de su recorrido (en una de las
configuraciones límite previamente definidas delanteras o
posteriores), una rotación de 180º del carro 10 respecto del
depósito secundario 7 permite la alineación constante y correcta de
la fibras sin solapamientos que podrían provocar puntos de
iniciación de fractura debido a las tensiones que pudieran iniciarse
allí.
Este objetivo, el vástago 20 para transportar
las fibras de mecha 8 es de un tipo sustancialmente direccional; la
rotación del segundo depósito 7 respecto del carro 10 es de hecho
necesaria para mantener el vástago direccional 20, y por lo tanto
las fibras de mecha 8 depositadas allí, correctamente alineados con
el cuerpo tubular 3.
Según un ejemplo de realización de interés
particular, el distribuidor 1 comprende un montaje de movimiento
fijo 21, que está acoplado en uno de los extremos de la pista 11,
asociado con el carro 10 mediante elementos de transmisión. El carro
10 puede por lo tanto realizar un movimiento translatorio sobre la
pista 11 mediante la acción del montaje de movimiento 21.
Es conveniente señalar la presencia de un
dispositivo que está diseñado para mantener la tensión de las fibras
de mecha 8 durante su deposición en el cuerpo tubular 3. El
movimiento (longitudinalmente respecto del cuerpo 3) puede de hecho
causar, en ciertas configuraciones (especialmente las finales), una
falta de tensión en las fibras de mecha que, al estar sueltas,
pueden engancharse en partes estructurales de la máquina 2 o en
cualquier caso ser depositadas incorrectamente, consiguientemente
reduciendo el rendimiento mecánico del cuerpo tubular 3 siendo
formado. El dispositivo diseñado para mantener la tensión de las
fibras de mecha 8 no es más que un brazo que está asociado con el
carro 10 (o con otra parte rígidamente acoplada allí), provisto de
un muelle que asegura que mantiene una posición dada: el brazo
tiene, en su extremo, una especie de receptáculo para acomodar las
fibras de mecha
8.
8.
De este modo se ha demostrado que la invención
consigue el objetivo y los objetos pretendidos.
La invención concebida de este modo es
susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas
estando dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas.
Todos los detalles pueden además ser
reemplazados por otros técnicamente equivalentes.
En los ejemplos de realización ejemplares que
siguen, las características individuales, dadas con relación a
ejemplos específicos, pueden de hecho ser intercambiadas con otras
características diferentes que existen en otros ejemplos de
realización ejemplares.
Además, se señala que cualquier cosa que se
descubra como ya conocida durante el proceso de patentado se
entiende que no es reivindicada y que está sujeta a una
renuncia.
En la práctica, los materiales utilizados, así
como las formas y las dimensiones, pueden ser cualesquiera según los
requisitos sin por ello abandonar el ámbito de protección de las
reivindicaciones anexadas.
Donde los elementos técnicos mencionados en
cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia,
esos signos de referencia se ha incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo acorde
tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno sobre
la interpretación de cada elemento identificado mediante ejemplo por
tales signos de referencia.
Claims (9)
1. Un distribuidor axial de mechas para una
máquina (2) adecuada para producir elementos tubulares (3) hechos de
material compuesto del tipo que comprende una estructura para
soportar y mover el cuerpo tubular (3) siendo formado, una unidad
(4) para suministrar mechado estructural (5) que está dispuesta,
monolíticamente respecto del marco (6) de la máquina (2),
sustancialmente de forma transversal a dicho cuerpo tubular (3),
cuya rotación envuelve dichas fibras de mecha (5) que llegan de
dicha unidad (4) sobre dicho cuerpo (3), caracterizado por el
hecho de que comprende al menos un depósito secundario (7) para
recoger el mechado (8) envuelto en bovinas (9), que está dispuesto
en un carro respectivo (10) que puede realizar un movimiento
translatorio axial respecto de dicho cuerpo tubular (3) en una pista
respectiva (11) que está rígidamente acoplada a un soporte (12) que
está asociado al marco (6) de la máquina (2), dicho carro (10)
realizando un movimiento translatorio longitudinal reciprocante
desde una primera configuración para la protuberancia en la parte
delantera del mechado estructural (5) depositado en el cuerpo
tubular (3) por dicha unidad (4) a una segunda configuración de
similar protuberancia posterior.
2. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicha pista (11) sobresale
tanto delante como detrás respecto de la superficie donde dichas
fibras (5) son alimentadas a dicho cuerpo tubular (3) por dicha
unidad (4).
3. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que comprende al menos un
vástago (19) para transportar las fibras de mecha (8) que llegan
desde las respectivas bovinas (9) en la superficie lateral de dicho
cuerpo tubular (3).
4. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que un activador rotatorio (20)
está comprendido entre dicho depósito secundario de recolección (7)
y dicho carro (10) para la rotación controlada del depósito
secundario (7) respecto del carro (10).
5. El distribuidor según la reivindicación 3,
caracterizada por el hecho de que dicho vástago (19) para
transportar las fibras (8) que llegan desde las respectivas bovinas
a la superficie lateral de dicho cuerpo tubular (3) es de un tipo
sustancialmente direccional, la rotación del depósito secundario (7)
respecto de dicho carro (10) siendo necesaria con el fin de mantener
el vástago direccional (10), y por lo tanto el mechado (8)
depositado allí, alineados correctamente con el cuerpo tubular
(3).
6. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que comprende un montaje de
movimiento fijo (21), que está rígidamente acoplado en uno de los
extremos de dicha pista (11), que está asociado con dicho carro (10)
mediante elementos de transmisión, dicho carro (10) siendo capaz de
realizar un movimiento translatorio en dicha pista (11) debido a la
acción de dicho montaje de movimiento (21).
7. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho soporte (12) está
asociado en una región superior respecto de un bloque deslizante
(13) que puede deslizarse sobre un raíl guía (14) que está
rígidamente acoplado a dicho marco (6), dicho raíl (14) estando
dispuesto transversalmente respecto del eje longitudinal de dicho
cuerpo tubular (3).
8. El distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho soporte (12)
comprende un activador lineal respectivo (15) que tiene un extremo
(16) que está rígidamente acoplado de forma sustancial a dicho marco
(6) y un extremo opuesto (17) que está asociado, incluso
indirectamente, con dicho carro (10), dicho carro (10) siendo capaz
de realizar un movimiento translatorio vertical mediante la acción
de dicho activador lineal (15).
9. El distribuidor según las reivindicaciones 7
y 8, caracterizado por el hecho de que comprende dicho rail
guía (14) para dicho bloque deslizante (13) y dicho activador lineal
(15), dicho carro (10) siendo capaz de realizar un movimiento
translatorio transversalmente a dicho cuerpo tubular (3) tanto
horizontal como verticalmente.
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