ES2546240B1 - Máquina de corte por sistema de presión para cable aéreo - Google Patents

Abstract

Máquina de corte por sistema de presión para cable aéreo, realizada a partir de una armazón (1) en el que se dispone horizontalmente un rodillo de presión o sufridera (3) bajo el que, en paralelo, rota otro rodillo de corte (4) provisto de cuchillas con movimiento motriz procedente de un motor eléctrico, conformando la unión entre ambos una superficie horizontal de corte donde directamente se inserta el cable a través del dispositivo de alimentación (2), consistiendo la invención en que mediante esta máquina el corte del metal del cable se produce por la presión, regulable por la cuña de apriete (6), que le van imprimiendo las cuchillas del rodillo inferior o de corte (4) al interactuar contra el superior (3) en el transcurso del movimiento rotatorio, hasta producir la sección del metal que caerá en forma de fragmento a través de la salida de corte (7) y una vez despegado por acción del rompedor (5) si el cable está compuesto por varios metales que se conducirán, bien a un depósito para la separación de metales bien directamente al recipiente si el material es homogéneo, para su manipulación de almacenaje o transporte, finalizando así un proceso de corte progresivo que especialmente diseñado para el troceado de cable aéreo aunque también adecuado para al perfil de aluminio, optimizando los recursos y reduciendo costes humanos y energéticos, amén de aumentar la seguridad laboral incluyendo un dispositivo de fácil acceso y que garantiza la parada automática en los mandos de control (8).

Description

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DESCRIPCION

Maquina de corte por sistema de presion para cable aereo.

Sector de la Tecnica

La invention se encuadra en el sector de la recuperation y trasformacion de metales para reciclaje. Concretamente en la recuperacion de aluminio y acero procedente de la sustitucion o eliminacion de instalaciones de cableado aereo.

Estado de la Tecnica

En el sector de recuperacion de metales, toma parte muy activa los procesos que se hacen necesarios para adecuar el material recuperado a un formato optimo para su manipulation Transporte y posterior entrega a los centros de fundicion. Por tanto manipulation y transporte del metal son factores muy activos en la consecution del beneficio industrial, y por ende, se precisa optimizar el procedimiento.

Por su composition de aluminio y acero fundamentalmente, uno de los productos que centran el interes para este Sector, es el cableado electrico. El cable es recuperado de instalaciones que han sido sustituidas o eliminadas, y se presenta en su forma originaria; habitualmente en grandes rollos muy voluminosos y pesados, que para su reciclado en fundicion requieren de un proceso previo de corte y separation de los metales que lo integran, para reducirlos a fragmentos de pequena dimension que conformaran el material homogeneo a fundir.

La maquina de corte que hasta el momento se ha venido empleando es comun para el resto de metales susceptibles de corte automatizado, y utiliza el "sistema cizalla".

Basicamente, consistente en un rodillo movil compuesto por cuchillas que giran contra otra cuchilla fija a modo de sufridera. Es alimentado por la parte superior a traves de una tolva donde se va depositando el material a reducir. A traves de dicha tolva los metales caen por inercia, sobre las cuchillas del rodillo movil que rastran el metal hasta la sufridera fija. La action de la una sobre otra produce el efecto de corte "cizalla" de la pieza de metal en el acto.

A pesar de que la recuperacion de cable aereo de desecho supone una importante cuota de actividad para las empresas del sector de recuperacion de metales, no existe un procedimiento especlfico, y es el estandar descrito el que hasta ahora se ha utilizado. Es esta ausencia de especializacion la que imposibilita reducir costes de transformation y con ello, en relation inversa, aumentar el beneficio sobre al precio de venta del producto final en la fundicion de metales.

Objeto de la invencion

1 - Problema tecnico actual

El procedimiento actual de corte por accion "cizalla", viene siendo utilizado para todo tipo de metales y se basa en un sistema de alimentation mediante una tolva que direcciona el material por inercia al dispositivo de corte dispuesto en su parte inferior. La acumulacion de materiales de diversas formas en la tolva, es proclive a interrupciones y averlas a

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pesar de las motorizaciones de gran potencia que se vienen utilizando para intentar paliar el problema, que radica en que tan pronto se produce una punta de trabajo mecanico en vaclo, como en saturation. La solution basada en aumentar la potencia motora de los rodillos no impide las interrupciones y sin embargo si requiere de un mayor consumo energetico.

El procedimiento de corte en "Cizalla" resulta aun mas ineficaz para el corte de cable, considerando que depositar los rollos enteros en la tolva, normalmente por sus grandes dimensiones, resultana en muchas ocasiones imposible. En los casos de rollos de menor diametro, a la hora de alimentar los rodillos de corte por inercia, si la dimension de aquellos permitiera su calda, producirla el atasco y la parada casi inmediata del rodillo de corte dada la excesiva densidad de ese formato. Solo cabe por tanto la alimentation con cable desenrollado.

Tal option resulta altamente ineficaz y costosa. En primer lugar, implica el corte previo del rollo para ir depositando en la tolva por tramos. Ello ya supone un trabajo manual muy importate. En segundo lugar la alimentacion de la tolva, aun as! no sera homogenea y no evitara los picos de trabajo en vaclo.

El mantenimiento mecanico es tambien elevado en cuanto a averlas por las interrupciones, y el mayor desgaste de las cuchillas moviles que acarrea el procedimiento de corte "cizalla". A la postre, ese proceso precisa de una continua intervention humana tanto en la labor de alimentacion como en la de mantenimiento del funcionamiento del dispositivo, incrementando el coste y agravando el riesgo de accidente laboral.

2 - Mejora tecnica que aporta la invencion

La presente invencion aporta solucion para la optimization de los recursos energeticos, materiales y humanos mediante un procedimiento especializado de corte para el cable aereo basado en una action de corte por presion, sobre un proceso de alimentacion directa y continua sin tolva. La alimentacion del cable de forma directa y lineal requiere de una potencia para el funcionamiento de la maquina mucho mas reducida que la estandar por tolva.

A su vez y como se vera a continuation, el corte por presion se produce por una accion continuada y paulatina del rodillo dotado de cuchillas y traction que arrastra del cable sobre un tramo de superficie del otro rodillo "loco", movil pero sin traccion, que actua como "sufridera". Ello requiere de una menor potencia para el funcionamiento que el corte por cizalla, basado en una accion directa de una cuchilla contra otra. Todo ello recala en la utilization de un motor electrico de poca potencia, aportando un ahorro energetico.

Por otro lado, la optimizacion de los recursos mecanicos y humanos viene dada porque el desgaste mecanico es inferior: Las cuchillas de corte sufren un desgaste mucho menor, alargando su vida efectiva hasta en un 90% mas que en el corte por cizalla. Las interrupciones por averla son casi inexistentes, y basta alimentar con un nuevo extremo de cable, una vez procesado el anterior rollo. Por tanto la alimentacion directa requiere de una minima labor humana que practicamente se limitara a supervisar y dar continuidad al proceso alimentando con un nuevo rollo de cable.

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La conception de esta maquina, aporta la optimization del proceso de corte con relation al actualmente utilizado en:

* El incremento de la production es muy significativo al sostener el proceso de corte de forma continuada, llegando a duplicar el resultado sobre el sistema de la maquina estandar.

* La reduction de recursos, tanto humanos como energeticos. Los primeros por la minima action manual, y la segunda por la reduction del consumo electrico.

* El desgaste mecanico es muy inferior al anterior asl como el mantenimiento de los del conjunto de la o maquina y del dispositivo donde se integra.

* La reduction de la action manual minimiza el riesgo de accidente laboral, desde el momento en que reduce la intervention humana sobre la manipulation en las acciones de alimentation y mantenimiento.

Por otro lado, la Maquina de Corte por Sistema de Presion para Cable Aereo, es adaptable segun la necesidad a cubrir sin que su conception varle. Tan solo sera preciso adecuarla. La adaptation sera factible simplemente con el ajuste de las medidas de las piezas o incluso de sus materiales. Sin variar el diseno basico, se puede adaptar para hacer posible su interaction con otros dispositivos en funcion a distintos sistemas productivos. Por lo tanto, la Maquina aporta tal versatilidad de instalacion en dispositivos de distintas dimensiones, que podra usarse tanto en una maquina fija en las instalaciones de transformation de la propia empresa, como en dispositivos moviles de menor peso, dimensiones y capacidad mecanica cuyas medidas se podran cenir a la necesidad de la actividad, comprendiendo la habitual de produccion programada, las situaciones estructurales e incluso puntuales. Por consiguiente la Maquina, es instalable incluso en la caja de un camiones del que extraerla la motricidad, de modo que la transformation del cable en material procesado tras el proceso de corte, se puede realizar directamente sobre el mismo medio de transporte, con el correlativo ahorro de costes de almacenaje.

Para mejor comprension del funcionamiento de la Maquina de Corte por Presion de Cable Aereo, se describira a traves de una realization proyectada para instalacion fija, que se direcciona a cubrir el proceso continuo dentro de la propia industria, considerando que la Maquina, sin perjuicio de adaptaciones, esta concebido en esencia para tal uso y por ello sus mecanismos y componentes deben considerarse los basicos.

Description detallada de la invention. Ejemplo de realization

Ejecucion y funcionamiento sobre las Figuras 1, 2 y 3 que representan la Maquina en instalacion fija dentro de la industria. Se detallan en las mismas los elementos que la compone, identificando las piezas fundamentales dentro de estos. La figura 4 representa los distintos componentes mecanicos que integran todo el proceso de corte, donde se ubica la Maquina.

Elementos y sus piezas fundamentales, Figuras 1, 2 y 3:

En estas figuras se detallan elementos y piezas fundamentales desde una perspectiva lateral (Figura 1), frontal (Figura 2) asl como la disposition para la interaction de los rodillos, y el detalle del diseno de canales y cuchillas del rodillo de corte (Figura 3).

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(1) Armazon

Realizado en acero al carbono, con una altura de 1700 mm y 750 mm de anchura y 1000 mm de fondo. En el se fijan los Rodillos horizontalmente. En la parte superior de los laterales, se encuentran las cuna de apriete y los mandos de control con la pieza de seguridad de facil acceso. El dispositivo de alimentacion de cable en su parte frontal y en la parte posterior, tras los rodillos, el dispositivo rompedor encargado de separar el cable. Este ultimo no forma parte del procedimiento a patentar y se utilizara cualquiera de los utilizados en el mercado. En este caso la solucion por la que se opta es un molinillo de dos paletas que giran a 400 RPM.

(2) Alimentacion de material

Elemento ubicada en la parte frontal del armazon y en llnea con la union de los rodillos. Se trata de dos tubos huecos de 20 mm de diametro y 150mm de longitud dispuestos paralelamente y en sentido vertical sobre sendos ejes fijos que permiten su movimiento rotatorio. Dichos ejes se encuentran unidos en su parte superior e inferior a una carcasa metalica integrada en el Armazon, configurando de tal modo una pieza rectangular a cuyos laterales se situan verticalmente los tubos moviles segun se indica. Entre tubo y tubo existe una separation de 100 mm y su funcion es canalizar directa y longitudinalmente el transito del cable a la superficie de arrastre y corte que conforma la union de los rodillos de Corte y el de Presion o "loco". La alimentacion se realiza introduciendo el extremo de cable de un rollo entre los dos tubos giratorios hasta que se produce el arrastre del mismo iniciandose el proceso de corte. Garantiza que la alimentacion del cable sea siempre lineal y continua evitando cualquier tipo de enrollamiento o doblez. Finalizado un rollo, basta con introducir en este dispositivo el extremo de uno nuevo para volver a alimentar el proceso.

(3) Rodillo de presion

Se trata de un rodillo movil que actua como sufridera, y carece de traction motriz. Cuenta con una longitud de 800 mm y un diametro de 350 mm y esta realizado en acero templado de dureza 60-62 HRC; se dispone horizontalmente en el armazon mediante un eje (10) que permite el giro mediante un sistema de rodamiento encastrado en una carcasa cuadrangular (11) cuyos laterales miden 40 mm y son del mismo material que el propio Armazon. Se unen a este mediante seis tornillos, 3 en cada lateral (12), dispuestos verticalmente y que posibilitan la action de la Cuna de Apriete, de modo que cada tornillo se afirma en una ranura vertical de 40 mm. Asl aflojando los tornillos de la carcasa, el rodillo podra modificar su position verticalmente hasta la medida de la longitud de la ranura. De este modo la caja donde se ubica el rodamiento y encastra el eje del rodillo permite la movilidad del mismo para variar su posicion arriba o abajo permitiendo la presion de la cuna de apriete y el consiguiente ajuste de presion entre rodillos.

Horizontalmente se ubica superpuesto al Rodillo de Corte. Es la union entre la superficie del Rodillo de Presion y las cuchillas del Rodillo de Corte la que conforman la Superficie de Corte.

Rotara acompanando el movimiento del rodillo de corte sobre el que se situa, cuando las cuchillas de este arrastren el cable.

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(4) Rodillo de corte

Al igual que el rodillo de presion, esta realizado en acero templado de dureza 60-62 HRC de 800 mm de longitud y 350 mm de diametro que se dispone horizontalmente en el Armazon mediante un sistema de rodamientos que lo fija y permite su rotacion. Al contrario que el rodillo de presion, el de corte no cuenta con la carcasa que permite variar posicion, por cuanto la de este siempre es fija. La rotacion motora de este rodillo, es en sentido interior accionando contra el Rodillo Loco generando la presion por friccion. El movimiento del Rodillo lo transmite un motor electrico de 25 caballos. Cuenta con 8 canales (13) dispuestos longitudinalmente en el Rodillo con su misma a longitud, 700 mm, a identica separation a lo largo de su circunferencia. Estas canales tienen una profundidad 30 mm, 60 mm de section en la superficie del rodillo y 40 mm en su base. En cada canal, se ubican dos cuchillas (14) de identica longitud que la canal y el propio rodillo, 800 mm. Tienen 15 mm de grosor con superficie de corte en su extremo externo y su anchura es de 70 mm de modo que sobresale 40 mm de la canal, su composicion es de acero templado de dureza 60-62 HRC al igual que el propio rodillo. La fijacion de las cuchillas a las paredes de la canal se realiza mediante cunas (15) que se insertan entre ellas ajustandolas por efecto presion. La cuna es de 800 mm de longitud, 40 mm de anchura en la parte exterior que coincide con la superficie del rodillo y 10 mm en la interior y mas estrecha. La dimension de la cuna, en achura, coincide con el de la canal, en profundidad, 30 mm. El material empleado es acero al carbono.

La disposition en la canal de las cuchillas por efecto de la cuna, hace que estas conformen un angulo entre si.

Por tanto en el rodillo se integran 8 canales longitudinales en su circunferencia dispuestas de forma regular e identica separacion, en las que a su vez se insertan un total de 16 cuchillas, dos por cada canal fijadas por 8 cunas. Esa disposicion es la que produce que las cuchillas interaccione directamente contra la superficie del otro rodillo de presion o sufridera que se encuentra superpuesto segun el apartado anterior. Las cuchillas son facilmente sustituibles en caso de hipotetica rotura o por el desgaste, mediante la extraction de la cuna.

El motor transmite la fuerza motriz al rodillo que inicia la rotacion en sentido interior al atrapando el extremo de cable que llega hasta la superficie de corte a traves del elemento de alimentation. Las cuchillas arrastraran el cable (16) por la superficie del rodillo sufridera o de presion. El movimiento rotatorio del primero sobre el segundo hace que las cuchillas vayan aumentando paulatinamente la presion, produciendo un aplastamiento progresivo del metal que finaliza con su seccion, una por cada cuchilla.

El resultado es una fragmento de cable de 40mm, longitud aproximadamente igual a la separacion entre las dos cuchillas de cada canal, conformando el producto final del proceso.

(5) Rompedor

Se trata de un dispositivo, ubicada en la carcasa inmediatamente debajo de la superficie de corte sobre la que caen los trozos de cable recien seccionados. Se trata de un pequeno molino con dos paletas que gira a 400 rpm y cuya funcion sera la de acabar de despegar los hilos que componen el cable que acaba de ser troceado para facilitar despues la separacion de los metales. Se trata de un dispositivo accesorio, y que se

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corresponde al proceso de separation de los metales, y no al del corte en si. Es ajeno al objeto propio de la invention y se detalla para mejor comprension del proceso de corte y posterior separado. Por tanto ya se utiliza en el sector en distintas variantes.

(6) Cuna de apriete

Se trata de un mecanismo, integrado por dos cunas, para el ajuste del Rodillo de Presion o loco. Su finalidad es posibilitar su desplazamiento exacto para mantener siempre la superficie de corte con las cuchillas del Rodillo de Corte, proporcionando la presion idonea para la consecution de la section total del cable y no una deficiente o parcial sobrevenida por el desgaste de las cuchillas, que aunque lento, es inevitable. Se trata de dos cunas identicas en forma e rectangulo irregular de 500 mm de longitud, un lateral de 110 mm y el otro de 106 mm dispuestas transversalmente, una sobre ambos extremos del rodillo de presion. Estas cunas se encastra entre las paredes que conforma la parte superior del armazon en ambos extremos del rodillo unidas por una pieza superior, configurando una forma de puente, de modo que laterales y parte superior estan integradas en el Armazon, y la parte inferior de cada cuna actua sobre cada extremo del Rodillo loco. Las cunas se ajustan a sendas ubicaciones del Armazon. Cada cuna dispone de un tornillo accionable desde la parte exterior del Armazon, fijados en los laterales de menor dimension (106 mm) de ambas cunas. Cuando se produce el movimiento de apriete por action de los tornillos, los laterales de mayor dimension (110 mm) de las cunas, se desplazan en un movimiento longitudinal, haciendo que esa mayor dimension de cada lateral, accione en presion obre las carcasas donde se ubica el eje y rodamientos del rodillo loco, que como se describe en el punto 3 se desplazaran una vez aflojados los 6 tornillos de fijacion de la sus carcasas al Armazon. EL movimiento inverso provocara la minoracion del efecto presion y por ende, la separation de las cuchillas del rodillo inferior o de corte, con el superior o de presion.

Cada extremo del rodillo se ajustara por separado con el tornillo de su correspondiente cuna.

(7) Salida de corte

Se trata de un hueco dispuesto en la parte posterior del Armazon a modo de salida por donde caen las secciones de material ya cortado y que han pasado por el rompedor. Dispone de una cinta que transporta el fragmento de cable al siguiente proceso que es el de separacion de metales. Se podra utilizar cualquiera de los comercializados en el Sector. Se trata de un proceso posterior y distinto al de la Maquina de Corte. Se apunta solo para mejor comprension del proceso completo.

(8) Control de mandos

Se trata de dos botoneras situados en la parte superior de los laterales de la carcasa. Ambas botoneras cuentan con los mismos mandos con sus correspondientes identificaciones, para facilitar el manejo de la maquina desde cualquier de sus laterales. Cuenta con, Botones de Encendido/marcha adelante. Produce el arranque del motor y el funcionamiento motriz del rodillo de corte, botones de parada, Botones de marcha atras (Con este mando, se invierte el movimiento rotatorio del rodillo, y se utiliza excepcionalmente en casos de atasco, solventandolos automaticamente sin accion manual).

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(9) Paro de emergencia

Se trata de un cable de muy facil acceso que une los dos mandos de parada. Se situa a lo largo del frontal superior de la carcasa. Permite una parada inmediata del motor y detiene los rodillos si se acciona. Conectado el cable a los botones de parada que se ubican en ambos laterales, su accionamiento trasfiere la orden a los mismos que, interrumpiendo el suministro electrico, produce la parada inmediata del motor. Se configura como un elemento anadido mas seguridad en la prevention de riesgos laborales.

Disposition dentro del conjunto de maquinas y dispositivos necesarios para el proceso productivo (Figura 4).

A traves de esta figura se representa los distintos componentes mecanicos necesarios para el proceso de corte en el que se integra la Maquina dentro de una composition basica y estandarizada para su utilization fija en las instalaciones de la industria. La representation y description de esta Figura 4, cuyos componentes se representan numerados del 1 al 4, queda realizada para mejor compresion dentro del conjunto de dispositivos precisos para funcionamiento de la Maquina:

(1) Maquina de corte por sistema de presion para cable aereo. Conforma el cuerpo principal del conjunto.

(2) Transmision. Se opta por un equipo de transmision acorde a la motorization.

(3) Reductor/Transformador reduce las revoluciones del motor de 1500 rpm a 25 rpm que se transmiten al rodillo de corte.

(4) Motor electrico de 25 caballos de potencia.

La maquina puede completarse con una separadora de metal en funcion a si se utilizara para corte de cable con material homogeneo o no. Tambien se puede utilizar al final de la cadena de proceso, diversos tipos de dispositivos para almacenamiento, si se opta porque este sea en sacas. Asimismo, cuando la Maquina se desarrolle paran dispositivos moviles, los elementos fundamentales de la maquina cortadora seran los descritos con las modificaciones que su finalidad requiera. Especial mention para el caso de que sea instalado en el propio camion; las dimensiones de la cortadora de cable seran mucho mas reducidas. La energla electrica, procedera de la motorizacion del propio vehlculo con las adaptaciones precisas sin interes para el objeto de esta patente, habida cuenta de poder usarse cualquiera de las posibilidades que ya se encuentran en el mercado.

Claims (2)

1. ES 2 546 240 A1

   REIVINDICACIONES

   1. Maquina de corte por sistema de presion para cable aereo que comprende dos rodillos superpuestos en sentido horizontal, el superior movil pero sin traccion a modo de 5 sufridera, y el inferior con rotacion motriz, ambos fijados en un armazon metalico, caracterizado por el hecho de que el rodillo de corte al que se le integran 16 cuchillas longitudinalmente y se le provee de fuerza motriz mediante un motor electrico, es alimentado directamente de cable aereo sobre el que paulatinamente las cuchillas ejercen presion por el movimiento rotatorio sobre el rodillo loco o sufridera hasta que se

   10 produce la seccion del metal, que por la accion identica de las siguientes cuchillas van troceando el cable continuo, transformandolo en fragmentos longitudinales de unos cuatro centlmetros, que caen a un recipiente desde donde son dirigidos a una maquina separadora de metales.

   15 2. Maquina de corte por sistema de presion segun reivindicacion 1 caracterizada porque

   no va unida a un dispositivo separador de metal, de modo que el producto final es el resultado mismo del proceso de corte por presion y que especlficamente se destina a metal homogeneo como el perfil de aluminio, cuya manipulation y alimentation longitudinal es similar al cable aereo.

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2. 3. Maquina de corte por sistema de presion segun reivindicacion 1 caracterizada porque se adapta en dimension y se dota de los accesorios necesarios de anclajes de facil accionamiento y sistemas de alimentacion electrica externo, para convertirlo en portatil para poder utilizarse en otras instalaciones o lugares donde se encuentre el material.

   25 Asimismo se podra adaptar al camion transporte.