ES2455840A2 - Máquina cableadora - Google Patents

Abstract

Máquina para fabricar cables comprendida por (a) un aparato suministrador (11) que posee al menos un bastidor portacarreteles giratorio (27) para montaje de una pluralidad de carreteles planetarios (35) distribuidos por el mismo para respectivas bobinas de alambres (13), (b) un dispositivo trenzador (17) que recibe los alambres suministrados por el aparato suministrador y (c) una unidad (25) recolectora del cable proveniente del dispositivo trenzador, estando dichos carreteles del aparato suministrador montados sobre el bastidor giratorio de manera de poder girar a su vez relativo al bastidor giratorio para compensar esfuerzos torsionales que impartida el giro del bastidor a los alambres, en la que los carreteles planetarios están articulados con giro loco relativos al bastidor y cada carrete planetario está provisto de un peso excéntrico (53) capaz de mantener la orientación espacial del carrete sustancialmente estacionaria.

Description

Máquina cableadora

El presente invento se refiere a una máquina para fabricar cables de comando, en particular a partir de alambres de acero. Entre muchas de las aplicaciones de estos cables se encuentran los cables para reemplazar el varillaje en palancas de cambio en vehículos automotores.

Se fabrican cables de acero a partir de bobinas de alambres de acero suministradas en conjunto en forma de racimo a una unidad trenzadora que retuerce los alambres con un paso determinado, envolviéndolos típicamente (aunque no exclusivamente) sobre un alma de plástico. Las bobinas de alambre están montadas en un sistema de carreteles planetarios en uno o más bastidores portacarreteles alrededor de un eje horizontal común coincidente con el de trenzado de la máquina y alrededor del cual el bastidor rota relativo a la unidad trenzadora de manera que los múltiples alambres van adoptando su posición de trenzado. Coaxilmente con dicho eje de trenzado se suele suministrar el alma plástica alrededor de la cual se trenzan los alambres. El cable así trenzado es recogido en una bobina recolectora dispuesta al final de la máquina.

El presente invento está relacionado particularmente con los bastidores portacarreteles que constituyen el aparato de suministro de alambres para la máquina cableadora.

A medida que giran los carreteles planetarios alrededor del eje de trenzado es conveniente que roten simultáneamente con la misma velocidad angular en sentido contrario a fin de evitar que los alambres se tuercen alrededor de sus propios ejes ya que, de los contrario, los cables resultantes adquieren esfuerzos de torsión que generan tensiones internas que minan su resistencia mecánica y vida útil. Por lo tanto, para mantener estática la posición angular de los alambres individuales mientras gira su posición en el cable, modelos más recientes de estas máquinas cuentan con algún mecanismo para sincronizar la contrarrotación de los carreteles con la velocidad de giro del bastidor portacarreteles.

Un mecanismo conocido produce la acción sincronizadora de contrarrotar los carreteles a partir del mismo movimiento giratorio del bastidor, mediante un engranaje vinculado a cada carretel acoplado, a través de un engranaje inversor intermedio, a un engranaje central del bastidor portacarreteles del mismo diámetro que aquellos. Si bien este mecanismo asegura que los carreteles mantengan su orientación estática relativa a la máquina mientras giran con el bastidor, resultan una carga importante para la planta motriz de la máquina además del costo y mantenimiento inherente a todo sistema a engranajes.

El presente invento mejora este aspecto de las máquinas cableadoras, proporcionando un sistema de antirrotación de los carreteles que no deriva potencia alguna ni requiere erogación de potencia secundaria sino que aprovecha el campo gravitatorio atento a que el eje de trenzado es horizontal. De acuerdo con el invento, los carreteles están montados locos en el bastidor y están provistos de un contrapeso excéntrico que mantiene la orientación del conjunto carretel-contrapeso, evitando que rote la orientación espacial del alambre a medida que es suministrado a la unidad trenzadora. De esta manera, sin prácticamente ningún gasto energético adicional, toda vez que la masa adicional que representan los contrapesos para la planta motriz central es de poca monta y despreciable frente al consumo del sistema de engranajes predescrito, los carreteles mantienen su orientación vertical y los alambres son progresivamente trenzados sin torsión de manera que el cable resultante está libre de pretensiones estructurales internas por este motivo.

Se describen otros detalles del invento como ejemplo de realización haciendo referencia a los dibujos, los cuales muestran:

La fig. 1 a una estructura esquemática de una máquina cableadora de acuerdo a una realización preferida del presente invento;

La fig. 2 a una de las ruedas bastidores portacarreteles de la máquina de la fig. 1, vista de frente;

La fig. 3 al detalle de la estructura de carretel y contrapeso montada en el extremo de uno de los rayos de la rueda de la fig. 2; La fig. 4 a la estructura de la fig. 3 vista de atrás (relativo a la ubicación de la unidad trenzadora) en una posición de giro determinada y, en trazo punteado, adoptando una nueva posición luego de un pequeño desplazamiento angular de la rueda bastidora de la fig. 2.

La máquina cableadora representada en la fig. 1 posee tres etapas bien definidas, la primera de las cuales es una unidad 11 suministradora de los múltiples hilos de alambre 13 con los cuales se fabrica el cable 15. Estos alambres 13 son suministrados en forma de racimo a un dispositivo trenzador 17 constituído esencialmente por un aro 19 por dentro del cual pasan los alambres 13 junto con un alma de plástico 21 central. La tercera etapa es una unidad recolectora 23 que va traccionando el cable de alambres trenzados que sale del aro 19 y bobinándolo sobre un carretel recolector 25.

Para suministrar los alambres a la unidad trenzadora 19, la unidad suministradora comprende dos bastidores giratorios o ruedas 27A y 27B (conjunto 27) formados, cada uno – como puede apreciarse mejor en la fig.

2, por nueve rayos o brazos equidistantes formados por flejes planos verticales 29 que se proyectan radialmente de un eje tubular hueco 31 que es común a ambos y por dentro del cual se extiende el alma de plástico para el cable 15 proporcionado por un carretel 33 aparte. En los extremos de los rayos 29 se montan los carreteles 35 para hasta dieciocho bobinas de alambre 15.

El eje 31 está acoplado por engranajes 37 a un motorreductor eléctrico 39 de sólo 1 HP que es suficientepara girar las ruedas 27 con sus carreteles 35. Éstos pesan alrededor de 4,5 kg vacíos y las bobinas de alambre pesan aproximadamente 6 kg completos, dando un peso inicial total de casi 11 kg en el extremo de cada brazo 29. Idealmente se compensan los momentos sumados de los nueve brazos 29 de cada rueda 27 debido a la distribución de estas cargas pero está previsto que pueda haber una resultante no nula cuando se fabrican cables 15 con menor cantidad de hilos 13. El diámetro de los carreteles 35 es suficientemente grande para no curvar demasiado los alambres 13 más internos de las bobinas, reduciendo las tensiones internas que pudieran quedar prefijadas por este motivo en los alambres 13 cuando son trenzados.

Conforme con la realización preferida del presente invento, detallada en la fig. 3, cada carretel 35 está montado entre los brazos 41 de una horquilla 43 con giro loco alrededor de un eje de rotación 45 en cuyo extremo se encuentra una tuerca 47 que la aprieta contra la horquilla 43 y sirve, además de fijación, como freno del carretel 35 en la eventualidad de que se corte un alambre 13 para evitar que el alambre remanente en la bobina salga disparada por inercia. Los brazos 41 de la horquilla 43 se unen en un miembro 49 horizontal articulado a modo de eje loco en un buje 51 que atraviesa el extremo del rayo 29, del otro lado del cual se dispone un brazo palanca 52 vertical del cual cuelga una pieza 53 que define un peso excéntrico que hace de contrapeso. El brazo palanca 52 está unido, por ejemplo mediante soldadura 54, a una tuerca o un manguito 55 calzado en el extremo del miembro articulador 49 e inmovilizado mediante un prisionero 57.

Se ha constatado que basta un contrapeso 53 de 1,2 kg para generar suficiente momento de inercia para mantener el carretel 35 giratoriamente estacionario en el extremo de la rueda giratoria 27 correspondiente. El efecto buscado está evidenciado en la fig. 4, en la cual se representa (en trazo continuo) a uno de los carreteles 35 con su contrapeso 53 articulado 49 en el extremo de un rayo 29 de una de las ruedas 27 en una posición dada y el mismo rayo en otra posición 29’ con una inclinación diferente correspondiente al giro de la rueda 27 cierto ángulo, observándose como el carretel 35 mantiene estacionaria su orientación espacial dada –cualquiera sea ésta inicialmente– la cual se verifica para el giro completo de la rueda 27 en 360º, merced al desbalanceo generado por la excentricidad del contrapeso 35 respecto del aje de articulación 49.

El aro del dispositivo trenzador 17 está formado por un manguito 19, en este caso estacionario, alineado coaxilmente con el eje tubular 31 de manera de recibir, centrado dentro del mismo, el hilo plástico 21 que forma el alma del cable 15 y que es traccionado longitudinalmente por el carretel recolector 25 a velocidad uniforme. Al mismo tiempo, los dieciocho alambres o hilos 13 de los carreteles 35 pasan por igual número de orificios pasantes 59 practicados sobre un mismo diámetro en un disco giratorio 61 fijado en o próximo al extremo anterior del eje tubular 31, de manera que gira a la misma velocidad angular que las ruedas 27. Por dichos orificios 59 se alternan alambres 13 de uno y otro brazo 27, estando éstos ubicados con sus rayos 29 intercalados.

De esta manera, los alambres 13 forman un racimo uniforme cuando de aproximan al aro o manguito 17 y, debido al movimiento giratorio del aparato suministrador 11, van anidándose y envolviendo el alma plástica 21 con un paso determinado por el cociente entre la velocidad longitudinal y la de giro. Convenientemente, la misma planta motriz 39 que mueve los bastidores giratorios 27 tracciona el mecanismo que conduce el cable 15 al carretel recolector 25.

Es indudable que, al llevar este invento a la práctica, se puede introducir diversas modificaciones a la realización descrita en cuanto a materiales, dimensiones y disposición sin apartarse del espíritu del invento. Como alternativa, los contrapesos no necesariamente deben estar constituidos por piezas discretas 53 unidas a los extremos de los ejes de articulación 49 de los carreteles 35 sino que basta con materializar de alguna manera un desbalanceo en el carretel 35 excéntrico respecto de la articulación del carretel 35 suficiente para cumplir con el cometido enunciado.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Máquina cableadora comprendida por (a) un aparato suministrador (11) que posee al menos un bastidor portacarreteles giratorio (27) para montaje de una pluralidad de carreteles planetarios (35) distribuídos por el mismo para respectivas bobinas de alambres (13), (b) un dispositivo trenzador (17) que recibe los alambres suministrados por el aparato suministrador y (c) una unidad (25) recolectora del cable proveniente del dispositivo trenzador, estando dichos carreteles del aparato suministrador montados sobre el bastidor giratorio de manera de poder girar a su vez relativo al bastidor giratorio para compensar esfuerzos torsionales que impartiría el giro del bastidor a los alambres, caracterizada porque los carreteles planetarios están articulados con giro loco relativos al bastidor y cada carrete planetario está provisto de un peso excéntrico (53) capaz de mantener la orientación espacial del carrete sustancialmente estacionaria.

2. 2.

   Máquina cableadora según la reivindicación 1, caracterizada porque cada carretel planetario posee una pieza de contrapeso (53) que define dicho peso excéntrico.

3. 3.

   Máquina cableadora según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque cada carretel está unido giratoriamente a un miembro articulador (49) el cual, a su vez, está articulado al bastidor giratorio.

4. 4.

   Máquina cableadora según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque correspondiente las piezas de contrapeso están fijadas excéntricamente a dichos miembros articuladores.

5. 5.

   Máquina cableadora según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque dicho miembro comprende un eje de articulación (49) unido longitudinalmente a una horquilla (43) entre cuyos brazos (41) se extiende un eje de rotación (45) perteneciente al carretel, extendido entre los brazos de una horquilla.

6. 6.

   Máquina cableadora según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho eje de rotación (45) posee un medio frenador de giro frente a un corte de alambre.

7. 7.

   Máquina cableadora según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque cada bastidor giratorio comprende una rueda (27) formada por flejes alargados (29) equidistantes que se proyectan a modo de rayos de un eje central (31).

8. 8.

   Máquina cableadora según las reivindicaciones 5 y 7, caracterizada porque dichos ejes de articulación atraviesan los extremos de los flejes respectivos de la rueda correspondiente mediante sendos bujes o cojinetes (51).

9. 9.

   Máquina cableadora según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque dicho aparato suministrador posee dos ruedas bastidores (27A-27B), unidas ambas a dicho eje central y dispuestas con dichos rayos intercalados angularmente, y un disco perforado (61) también unido a dicho eje central e intercalado entre el dispositivo trenzador, por un lado, y las ruedas bastidoras por el otro, estando dicho disco perforado por orificios (59) equidistantes sobre un mismo diámetro para el pasaje de alambres provenientes de dichos carreteles.

10. 10.

    Máquina cableadora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aparato suministrador está impelido por un motor (39) de 1 HP.