APARATO ESTACIONARIO DE SUJECIÓN DE BANDA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se relacionan generalmente con herramientas zunchadoras, y en particular a un método y aparato para tensar una banda con una herramienta que tiene mecanismos de bloqueo y corte separados que permiten una herramienta dimensionada más pequeña, que mejora el acceso a una mayor variedad de piezas de trabajo, y que reduce las fuerzas de impacto sentidas por I la pieza de trabajo. La herramienta de la presente invención acomoda una variedad de estilos de bandas y seguros. Las modalidades de la presente invención también incluyen funcionalidad de salida de datos, sensores y mecanismos: de realimentación para asegurar el rendimiento y predecir problemas o cuestiones de mantenimiento. Muchos tipos de bandas se han visualizadcj) o I desarrollado para su uso en sujetar objetos, tales tomo mangueras, tubos, postes, cables y similares. Las bahdas generalmente se combinan con un broche asociado, pasador, abrazadera, sello u otro miembro de bloqueo (colectivamente denominados en la presente como broche para simplicidad) que mantiene la banda enrollada en un estado tensado sobre uño o más objetos. El broche puede ser separado o ser p^rte i integral de la banda. Las bandas pueden preformarse anteé de la instalación, en la cual la banda se enrolla sobre si misma
para formar un bucle cerrado, con el extremo delantero libre de la banda colocado a través y que se extiende lejos del broche. Tales bandas preformadas se colocan de manera subsiguiente sobre una pieza de trabajo, es decir, los objetos que van a unirse, y después se aprietan fuertemente utilizando una herramienta de sujeción. Alternativamente, algunas bandas no se preforman pero incluyen un extremo libre que se enrolla inicialmente sobre la pieza de trabajo para formar un bucle cerrado sobre la pieza de trabajo, en donde el extremo delantero o libre entonces se introduce ei| el broche por el operador. Una herramienta se utiliza típicamente para completar la tensión en el nivel deseado o específico. Varios dispositivos se han implementado o descrito que se pretenden para mejorar o facilitar la tensión de la banda. Estos dispositivos pueden ser estacionarios o fijos en su posición o pueden ser portátiles. En muchos casos, tales dispositivos también cortan la porción delantera de la banda después de que se ha tensado y crean el cierre entre la banda y el broche que mantiene la tensión deseada de la banda sobre el objeto asegurado. Dispositivos que realizan las funciones de apriete, cierre y corte, pueden ser manuales, neumáticos, eléctricos o una combinación de los mismos en operación. Los dispositivos neumáticos y eléctricos cumplen las tareas de tensar, asegurar y cortar con esfuerzo humano limitado o
reducido. Los dispositivos de apriete de banda que son neumáticos o eléctricos normalmente son semiautomáticos ya que se requiere que el operador realice parte, aunque no todas las tareas u operaciones asociadas. Las tareas manuales que quedan pueden incluir ubicar la banda sobre el objeto, insertar o de otra manera localizar el extremo delantero de la banda con respecto a o a través de un broche y colocar el extremo delantero en un dispositivo tensor para iniciar el apriete de la banda sobre una pieza de trabajo. En un aparato de apriete de banda neumático conocido, se preestablecí una tensión deseada. Un cilindro neumático se activa para acoplar y jalar la banda hasta que se alcance una tensión de banda deseada. El control neumático también puede implicarse para formar el cierre y corte de la porción excesiva del extremo delantero después de que se aprieta la banda y se asegura con el broche. Aunque se ha diseñado una variedad de dispositivos de sujeción para su uso con bandas de varios tamaños, puede ser ventajoso proporcionar un dispositivo que logre tnayor control sobre las operaciones de sujeción de banda. Tal dispositivo puede ser efectivo y eficiente para apretar la banda, formar el cierre o la función de sujeción y cortar y remover automáticamente la porción excesiva delantera después de que se asegura la banda. Además, puede ser benéfico que tal dispositivo se utilice fácilmente por el operador !junto
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con la colocación del dispositivo de sujeción con respecto a la pieza de trabajo, incluyendo facilitar la inserción o acoplamiento de la banda en el dispositivo. También puede ser ventajoso proporcionar un dispositivo que asegure la banda con respecto al broche y corte la cola de la banda en una forma eficiente que reduzca las cargas de choque mientras recolecta y produce datos de proceso relevantes relacionados con la instalación de cada banda para verificar y distinguir entre una banda instalada adecuada o inadecuadamente y/o para identificar cuestiones de mantenimiento con respecto ó. la herramienta . Un aspecto de la presente invención es proporcionar una herramienta o dispositivo de sujeción montado de manera ajustable. Más específicamente, modalidades de la presente invención se interconectan con una corredera estacionaria que permite el movimiento de la herramienta con respecto a una base fija. Además, el dispositivo de sujeción también es capaz de pivotar con respecto a la base. Esta funcionalidad permite al operador acceder más fácilmente a piezap de trabajo voluminosas o problemáticas. Por ejemplo, con la pieza de trabajo asegurada en un tornillo de banco o estabilizado de otra manera, el dispositivo de sujeción o herramienta entonces puede colocarse con respecto al objeto que se asegura. No se requiere que el operador manipule la posición de una pieza de trabajo con respecto a la
herramienta de sujeción. Esta funcionalidad permite que la herramienta se coloque más cerca de la pieza de trabajo y permite una colocación y aseguramiento más precisos dé la banda sobre el objeto. Además, la colocación ajustable proporcionada por las modalidades de la presente invención mejora la capacidad de repetición operacional cuando se lleva a cabo la misma operación de sujeción una y otra vez. En una modalidad de la presente invención; un mecanismo de agarre o de sub-ensamblaj e acoplará una porción extrema delantera de una banda en bucle que se ha alimentado previamente a través de un broche y colocado sobre una pieza de trabajo. Una vez sujetada, la banda entonces se aprieta sobre la pieza de trabajo por un mecanismo de apriete de banda. Durante el apriete, el broche se asegura y se restringe por una porción de la herramienta en preparación para asegurar la banda con respecto al broche. En un proceso separado, un mecanismo de perforación o sub-ensamblaj e deforma la banda y/o el broche para asegurar la banda £obre la pieza de trabajo con la fuerza de sujeción deseada y un mecanismo de corte o sub-ensamblaje corta la porción excesiva delantera de la banda. Es otro aspecto de la presente invención proporcionar un dispositivo de sujeción que utiliza un par de ruedas opuestas para sujetar y tensar la banda. En una modalidad, la rueda (la rueda de tensión) se fija en su
posición y la otra rueda (la rueda de restricción o rueda de soporte) se puede mover para retener la banda entre las dos ruedas. De preferencia, más ruedas se proporcionan con una superficie texturizada para acoplar y sujetar la superficie de la banda. Una o ambas de las superficies texturizadas pueden formar una serie de dientes o bordes que se colocan en un ángulo con respecto a la superficie de la banda para facilitar .el agarre y tensión. Sin embargo, los dientes o bordes pueden tener una tendencia a perforar o cortajr la banda conforme se tensa, particularmente si los dientes o bordes de los dientes se extienden continuamente o casi continuamente a través de todo el ancho de la banda, lo cual esencialmente crea un filo de cuchilla a través del ancho de la banda. Más específicamente, los dientes o bordes pueden deformar la banda al reducir o adelgazar el área en corte transversal de la banda. Esta reducción del área en qorte transversal incrementará la tensión axial sobre la banda en esta área debilitada durante la tensión, lo cual puede provocar un rompimiento prematuro de la banda bajo tensión. Por esta razón, se prefiere no tener dientes o bordes que se extiendan a través de todas la superficie de acoplamiento de la rueda de tensión. Por lo tanto, una o más muescas circunferenciales pueden formarse en el patrón texturizado para crear una discontinuidad de los bordes formados por los dientes. Modalidades de la presente invención de este : modo
emplean una rueda de tensión que tiene una superficie de acoplamiento con dientes no continuos con respecto al ancho de la banda, con lo cual soluciona este problema. Como se observa previamente, es deseable que las superficies de acoplamiento de las ruedas de tensión y retención se texturicen. Si la rueda de tensión se texturiza con un patrón dentado, la rueda de retención de preferencia se proporciona con una superficie de patrón adiamantado. En comparación con un patrón dentado, un patrón adiamantado típicamente se forma por dientes en forma de pirámide cuyo ápice puede ser una punta en lugar de un ángulo. Algunas modalidades de la presente invención pueden emplear1 un ápice que comprende una superficie cóncava, convexa o plana. Además, otras formas tipo pirámide pueden utilizarse: sin apartarse del alcance de la invención, tal como un tetraedro (una pirámide de tres lados), una pirámide de cinco l¾dos, etc. Cuando se forma un patrón adiamantado en la ruede, de retención y un patrón delgado se forma en la rueda de tensión opuesta, es un aspecto relacionado de la presente invención escalonar el patrón adiamantado con respecto al patrón dentado de manera que el ápice de los dientes y el ápice de las pirámides que forman el patrón adiamantado no se alineen. Por ejemplo, los bordes formados por los dientes de la zfueda de tensión y los puntos formados por el patrón adiamantado de la rueda de retención se colocan de manera que los puntos del
patrón adiamantado se alineen con el espacio o cavidades entre los bordes sucesivos del patrón dentado, en comparación con una configuración en donde los puntos y bordes se alinean para empalmar entre sí. Esta configuración reduce las posibilidades de reducir y cortar la banda prematuramente. También puede apreciarse que el patrón adiamantado puede formarse en la rueda de tensión y que el patrón dentado puede formarse en la rueda de retención. Alternativamente, otros patrones texturizados pueden ser apropiados también. Existen ventajas que vienen de texturizar1 la superficie de las ruedas de tensión y retención. Por ejemplo, colocar un patrón texturizado en cada rueda también produce menos rebabas de metal. En dispositivos de la téónica anterior, donde una rueda emplea una superficie texturizáda y la otra rueda emplea una superficie lisa, la superficie lisa es susceptible a deslizarse en la banda, lo cual puede ¿rear rebabas de metal. Con el tiempo, las rebabas pueden llenar las cavidades entre las filas de dientes en el patrón texturizado de la rueda opuesta, disminuyendo de esta manera la acción de agarre de los dientes de la rueda opuesta. También, al desplazar los bordes de los dientes de la rueda de tensión y los puntos de la superficie adiamantada de la rueda de tensión, los puntos y los dientes tienden a auto-limpiar los espacios o cavidades entre los dientes y los puntos para reducir la acumulación de rebabas y prolongar la
vida de las ruedas . Otra ventaja de los patrones de superficie opuesta de las ruedas de tensión y retención se deriva del trabajo en frío de las superficies de la banda. En dispositivos de la técnica anterior, cuando se utiliza una rueda lisa en combinación con una rueda texturizada, la superficie dé la banda en contacto con la rueda texturizada se somete $. un mayor grado de trabajo en frío en comparación con la superficie de la banda en contacto con la superficie lisa de la rueda expuesta. Este trabajo en frío de un, lado no uniforme de la banda, provoca que se enrosque excesivamente. El enrosque excesivo puede provocar que la banda vuelva a entrar al dispositivo y comprometa o atasque el mecanismo. Al trabajar en frío, las superficies de la banda generalmente tienen al mismo grado, debido a que se texturizan las superficies de tensión y retención, y se reduce el razado excesivo de la banda. Las modalidades de la presente invención, también emplean un método para interconectar la rueda de tensión a un árbol de transmisión en una forma que evite que la rueda de tensión se monte incorrectamente, evitando de esta maneja la posibilidad de que la superficie texturizada de la rueda de tensión se oriente incorrectamente. Más específicamente, las ruedas de tensión de la técnica anterior típicamente se interconectan con sus árboles de transmisión respectivos
mediante un método de enchavetado y enchavetado tradicional. Sin embargo, este método de interconexión no evita qué la rueda de tensión se coloque detrás del árbol de transmisión. Si la rueda de tensión se coloca en el árbol con el patrón texturizado en la orientación incorrecta, la banda puede no acoplarse o sujetarse adecuadamente puesto que el pa,trón texturizado con frecuencia se encontrará en ángulo alejado de la superficie de la banda de modo que la rueda de tensión se deslice en lugar de que acople la superficie de la banda. También, la chaveta tradicionalmente utilizada es un elemento adicional o componente que agrega costo y complejidad al ensamblaje del dispositivo. Modalidades de la : presiente invención emplean una rueda de tensión que tiene un diámetro interior y un árbol de transmisión configurado de manera correspondiente que sólo puede ajustarse en una dirección. De esta manera, un componente se elimina y la rueda de tensión siempre se orientará de manera correcta con el patrón texturizado que confronta la dirección adecuada. ! Aún otro aspecto de la presente invención es proporcionar un sistema de tensión mejorado que emplea una gama automatizada y variable de fuerzas de retención de banda. Como se describe en lo anterior, una ruedá de retención, móvil se utiliza para prensar la banda contra la rueda de tensión para sujetar la banda para tensión. Para lograr una fuerza de presión efectiva, modalidades del isub-
ensamblaje de tensión emplean un cilindro de retención neumático interconectado con la rueda de retención mediante un brazo de acoplamiento o brazo de retención pivota,nte. Alguien con experiencia en la técnica apreciará que en lugar de un cilindro neumático, un servo motor, motor de solenoide u otro método de posición selectiva puede emplearse para cambiar la rueda de retención de una posición de liberación a una posición de acoplamiento. Conforme se acciona el cilindro de retención, la barra del cilindro viaja o se extiende externamente. El brazo de retención o brazo de acoplamiento entonces girará sobre un punto de pivote, provocando que el extremo opuesto del brazo de retención mueva la rueda de retención en acoplamiento con la banda y aplique la fuerza requerida necesaria para que la rueda de tensión sujete la banda. La longitud del brazo de acoplamiento y la ubicación del pivote pueden variar para incrementar o disminuir la fuerza de palanca mecánica del cilindro de retención y por consiguiente incremente o disminuya la fuerza aplicada por la rueda de retención en la banda. Además, en lugar de tener una longitud de carrera establecida diseñada para aplicar una fuerza predeterminada a la banda, el cilindro de retención se diseña para tener una longitud de carrera excesiva y se diseña para detener el viaje de la barra de cilindro cuando la fuerza deseada se aplique a la banda. Un sensor o bucle de realimentación asociado con el cilindro de retención
identifica cuándo la fuerza deseada se aplica y detiene el viaje adicional de la barra de cilindro. De manera importante, la longitud de carrera adicional o excesiva permite que el sistema acomode el desgaste de las superficies texturizadas de la rueda de tensión y/o retención. Conforme ocurre el desgaste y el diámetro efectivo de una o ambas ruedas se reduce, la carrera adicional se encuentra disponible para mover la rueda de retención más cerca de la rueda de tensión y por consiguiente mantenga la presiófi de agarre adecuada en la banda. Además, la carrera del cilindro de retención puede monitorearse automáticamente con el paso del tiempo y proporcionar realimentación con respecto al desgaste de las ruedas de tensión y/o retención que !acóns'ejan al operador cuándo es momento de reemplazar una o más de las ruedas antes de que pueda ser visualmente obvio. Es otro aspecto de la presente ¡invención proporcionar un sistema mejorado para apretar y ajustar la banda que impulsa la rueda de tensión. Más específicamente, los sistemas de la técnica anterior para tensión de banda con frecuencia utilizan una rueda de tensión que se impulsa por una tracción por correa en lugar de impulsarse directamente por un motor. Cuando se utiliza una tracción por correa, la correa debe tensarse adecuadamente para que el sistema funcione correctamente. Con el paso del tiempo, la tracción por correa puede aflojarse, reduciendo de esta manera la
efectividad o capacidad del motor y su rueda de transmisión asociada para girar la rueda de tensión y asegurar efectivamente y tensar la banda. Alternativamente, debido a que la invención puede utilizarse con diferentes tamaños de banda, puede ser deseable aplicar diferentes tensiones. Para mantener una tensión adecuada sobre la banda de transmisión, sistemas de tensión de banda de la técnica anterior típicamente utilizan una polea libre que se puede colocar de manera ajustable en contacto con la banda para remover la ' holgura. La polea libre típicamente se puede volver a colocar en una ranura orientada perpendicular a la trayectoria de la banda. De este modo, cuando la polea libre aplica una fuerza de tensión contra la banda, la banda aplica una fuerza reactiva contra la polea libre. Una desventaja de 'esta configuración es que la fuerza reactiva completa de la banda en la polea se alinea con la ranura en la cual se tensa y asegura la polea libre. Como resultado, la combinación de vibración de la herramienta y la fuerza de la banda que actúa sobre la polea libre, pueden provocar eventualmente que el montaje de la polea libre se suelte y, una vez suelta, mueve la polea libre de manera que reduce la tensión de la banda. Debido a la orientación de la ranura en la cual se monta la polea libre, la polea libre con frecuencia sólo puede alejarse directamente de la banda. De manera relacionada, también es difícil incrementar la tensión en la banda en
estos tipos de sistemas de tensión. La polea libre sólo puede moverse en una dirección directamente opuesta a la cara reactiva de la banda. Realizar ajustes finos en la tensión de la banda es difícil bajo estas circunstancias. En comparación, modalidades de la presente invención utilizan por lo menos una polea libre de banda colocada en una ranura orientada en paralelo a la trayectoria de la banda, en lugar de en perpendicular a la trayectoria de la banda. Esta orientación difiere de la técnica anterior ya que la fuerza reactiva generada por la banda en la polea libre no se alinea completamente con la ranura en la cual se monta la polea libre. De hecho, la fuerza reactiva se orienta en un ángulo con respecto a la ranura, con los vectores de componente de la fuerza reactiva de la banda orientados tanto en perpendicular como en paralelo a la orientación de la ranura de ajuste. Con esta configuración, la pérdida de tensión en la banda se reduce debido a que sólo una porción de la fuerza reactiva aplicada por la banda en la polea se encuentra en la dirección de la ranura de ajuste, mientras la fuerza reactiva restante se encuentra en una dirección que se opone al movimiento de la polea libre dentro de la ranura de ajuste. De manera similar, en el contexto de ajustar manualmente la tensión de la banda, la presente configuración facilita los ajustes de tensión. Debido a que la ranura de ajuste corre en paralelo a la trayectoria de la . banda, la
polea libre debe moverse a una distancia mayor para lograr el mismo ajuste de tensión que a una configuración en la cual la ranura se orienta en perpendicular a la trayectoria de la banda. En una distancia mayor en la cual se realizan los ajustes, se permite un control más fino y ajustes de la presión de tensión, lo cual también requiere menos fuerza para incrementar la tensión en la banda de transmisión puesto que la fuerza reactiva generada por la banda no se Opone completamente al movimiento de la polea libre dentro e la ranura de ajuste. Es otro aspecto de la presente invención logra la perforación y seguridad y corte o recorte de la banda en un proceso de dos etapas. Más específicamente, las modalidades de la presente invención emplean un sistema accionado por levas para el control adicional del proceso de perforación que deforma una porción de la banda para asegurar la posición de la banda con respecto al broche y el proceso de 1 corté que elimina la porción excesiva del extremo delantero de la banda. Esto reduce la fuerza de impacto generada por la perforación y operación de corte, la cual, a su vez, reduce el impacto sobre la pieza de trabajo y el choque sentido por el operador. En una modalidad de la presente invención/ por ejemplo, la energía utilizada para transmitir o impulsar el i punzón es proporcionada por un muelle que se carga y activa por la acción de una leva asociada. Cuando se hace girár la
leva, se carga el muelle. De manera simultánea, el punzón se mantiene en una posición asegurada por al menos un trinquete de bloqueo cargado por muelle. Conforme continúa el viaje de la leva, los brazos de impacto separan los trinquetes de bloqueo del punzón. La energía liberada del muelle entonces impulsa el punzón hacia la banda a través de una abertura en el broche. A su vez, esto deforma la banda y bloquea; las periferias de la banda con respecto al broche y la' pieza de trabajo. El punzón también puede incluir un indicador- de profundidad de alineación asociado para indicar que el punzón ha deformado la banda a la profundidad requerida y que el punzón se alinea adecuadamente con respecto a la banda. En una modalidad, el punzón se proporciona con un soporte axialmente separado del borde delantero del punzón. El soporte forma un anillo alrededor del área deformaba u hoyuelo en la banda para dar al operador la capacidad visual y asegurar la efectividad del punzón. Un anillo es simétrico y completamente indica que el punzón deformó adecuadamente la banda, que el punzón se alineó adecuadamente con respecto a la banda y que la fuerza de retención deseada se logró. Inversamente, un anillo parcial o asimétrico indica un problema de profundidad y/o alineación, que requiere que la herramienta se ajuste. Debe apreciarse que el punzón puede reconfigurarse para funcionar con una variedad de bandas y
broches configurados de manera diferente. En otra modalidad de la invención, el punzón puede proporcionarse con dos soportes separados a lo largo del eje del punzón. Uno indica una profundidad mínima del hoyuelo y el otro indica una profundidad máxima del hoyuelo. La calidad del hoyuelo puede asegurarse a partir de las marcas . Después que se ha perforado la banda, la leva continúa su movimiento e interactúa con el sub-ensamblaj e de corte de banda. Más específicamente, una hoja de orte i rotativa se dispone bajo la banda de manera que;, con el movimiento adicional de la leva, se hace girar la hojja y recortar las porciones delanteras de la banda. El movimiento de la hoja también dobla o enrolla el extremo de la porción restante de la banda sobre el broche que forma ün seguro secundario o adicional. La configuración del diseño del mecanismo de corte también reduce el ancho de la herramienta que incrementa la capacidad de la herramienta para acceder a una variedad de piezas de trabajo de conformación diferente. ; i ¡
El mecanismo de corte accionado por rotación también reduce la altura general de la herramienta y el impacto resultante o choque generado durante una operación de corte en comparación con una hoja de corte tipo guillotina accionada por articulación. Estos tipos posteriores de mecanismo - de corte requieren una fuerza de impacto mayor para cortar la banda y también requieren una cierta cantidad de sobrecarrera de la
hoja para asegurar que la banda se haya cortado completamente . Acomodar la sobrecarrera requiere una carrera lineal más larga de la hoja, lo cual requiere un alojamiento más grande. Una fuerza de impacto más grande genera mayor choque y vibración de la banda, de la herramienta y la pieza de trabajo. En contraste, separar las operaciones de perforación y corte reduce las cargas de impacto experimentadas por la pieza de trabajo y el operador de lo que puede ser si ambas operaciones ocurrieran simultáneamente. Además, permite que el sub-ensamblaj e de leva para el punzón y las operaciones de corte se aloje en una forma más compacta, permitiendo un mejor acceso mejorado de la herramienta a una variedad de piezas dé trabajo conformadas de manera diferente. , Es un aspecto relacionado de la presente invención, facilitar la sujeción de una banda sobre un objeto pláno o uno que tenga una superficie plana. Es decir, por lo menos una modalidad de la presente invención permite que el broche se coloque y mantenga de manera general plano contra una pieza de trabajo plana. A diferencia de muchos dispositivos de la técnica anterior, el esquema de tensión y bloqueo contemplado por las modalidades de la presente inyención no requiere que el broche se levante con respecto a la pieza de trabajo para tensar o asegurar, lo cual puede elevar el broche de la superficie plana e incrementar o alargar la
longitud del perímetro de la banda sobre la pieza de trabajo que resulta en una fuerza de retención reducida. Al permitir que el broche permanezca colocado contra la superficie de la pieza de trabajo, la fuerza de retención o sujeción de la banda puede mantenerse en la cantidad deseada. La capacidad de mantener el broche y la banda plana contra la pieza de trabajo, también se mejora debido a que la cola o porción delantera de la banda se jala del broche en un ángulo. Es otro aspecto de la presente invención monitorear y medir múltiples componentes del sistema general para mejorar la calidad y rendimiento de la herramienta de sujeción. Una celda de carga asociada con varias conexiones mecánicas que forman los sub-ensamblaj es de apriete, perforación y corte de banda, proporcionan esta característica. La salida de la celda de carga puede personalizarse en cualquier unidad de medición sin apartarse del alcance de la invención. Además, la salida de lá celda de carga puede proporcionarse como una función de tiempo.' Por ejemplo, la tensión en la banda con el tiempo puede monitorearse y producirse, la tensión máxima en , la banda puede monitorearse y producirse, la tensión en la banda $n el corte puede monitorearse y producirse, la fuerza de impacto del punzón puede monitorearse y producirse, y la cantidad de fuerza necesaria para cortar la banda puede monitorearse y producirse. También se visualiza que este resultado puede ser
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visual o audible. Por ejemplo, la salida de la celda de carga puede desplegarse en un monitor, tal como en una forma gráfica, en donde el operador puede evaluar el rendimiento de la herramienta a través de cada ciclo, monitoreando por consiguiente el rendimiento y también identificando1 las cuestiones de mantenimiento y/o reparación. Los números de tensión menos de los esperados durante el proceso de apriete de la banda pueden sugerir la aparición de ruedas de tensión y retención deslizantes. Conforme viajan las ruedas de agarre, puede tomar más tiempo para que la tensión alcance el nivel deseado o el nivel deseado puede no lograrse. El operador y/o el software de operación entonces pueden identificar los problemas antes de que puedan influenciar el producto final. En tal caso, la rueda de tensión y/o retención puede necesitar el reemplazo o limpieza ó la atracción por correa del sistema de transmisión puede necesitar un ajuste de tensión. Además, si la fuerza de perforación es baja o alta, el punzón puede desalinearse o desgastarse, o el miembro de muelle que impulsa el p nzón puede dimensionarse o desgastarse incorrectamente . Regularmente, cuando la cantidad de fuerza necesaria para cortar la banda se incrementa, la hoja de corte puede necesitar limpiarse o reemplazarse. El software de operación puede desconectar automáticamente la herramienta si los datos medidos se desvían de los valores o márgenes predeterminados.
Los datos producidos pueden enviarse a un sistema de adquisición y monitoreo de datos industrial remoto, o a cualquier otro sistema para visualizar, producir y/o analizar información. Los datos también pueden guardarse para análisis de información a largo plazo. Por ejemplo, una corrida total de número de bandas tensadas y sujetadas también puede monitorearse, lo cual puede proporcionar datos útiles para mantener la herramienta. Además, estos parámetros taiflbién pueden compararse con parámetros óptimos para propósitos de monitoreo de funcionalidad y rendimiento del sistte¦ma. i Por ejemplo, los datos también pueden desplegarse en una jornia gráfica en un monitor, junto con una gráfica sobrepuesta de un resultado ideal de celda de carga para proporcionar a un operador una realimentación casi instantánea. Es otro aspecto de la presente invención proporcionar controles electrónicos del mecanismo dé agarre o de apriete de banda. Más específicamente, la celda de carga puede utilizarse para asegurar la tensión, de la banda y una vez que la tensión de la banda logra una cantidad predeterminada, el punzón se activa automáticamente y la banda se corta. Aunque los dispositivos de l técnica anterior utilizan mecanismos neumáticos para controlar la tensión, modalidades de la presente invención emplean mecanismos neumáticos para controlar la fuerza aplicada por la rueda de retención y para controlar la perforación y corte
de la banda, aunque no la tensión de la banda. Es aún otro aspecto de la invención, proporcionar un dispositivo de calibración que puede interconectarse con la herramienta para confirmar y calibrar la precisión de los sensores utilizados para medir la tensión de la banda. En una modalidad, el dispositivo de calibración incluye un sensor, una pantalla y una longitud de banda que tiene un extremo conectado al sensor y el otro extremo libre. El extremo libre se somete a tensión por la herramienta y la tensión dfe la banda se mide por el sensor y se despliega. La medición de la tensión despegada entonces puede compararse con la tensión especificada para la herramienta durante la operación regular. Ajustes en la herramienta pueden hacerse basándose en la comparación. El Sumario de la Invención no se pretende ni debe interpretarse como siendo representativo del alcance completo y grado de la presente invención. La presente invención se establece en varios niveles de detalle en el Sumario de la Invención, así como en los dibujos anexos y la Descripción Detallada de la Invención y ninguna limitación en cuanto al alcance de la presente invención se pretende por la inclusión o no inclusión de elementos, componentes, etc., en este Sumario de la Invención. Aspectos adicionales de la presente invención se volverán más fácilmente aparentes a partir de la Descripción Detallada, particularmente cuando se toma junto
con los dibujos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos los cuales se incorporan y constituyen una parte de la especificación, ilustran modalidades de la invención y junto con la descripción general de la invención dada en lo anterior, y la descripción detallada de los dibujos dados en lo siguiente, sirven para explicar los principios de estas invenciones. La Figura 1 es una vista en perspectiva del dispositivo de tensión de una modalidad de la presente invención mostrada con un dispositivo de calibración interconectado con el mismo; la Figura 2 es una vista en elevación frontal del dispositivo de tensión; la Figura 3 es una vista detallada de un miembro de impacto y un mecanismo de tensión del dispositivo de tensión de una modalidad de la presente invención; la Figura 4 es una vista en perspectiva de la ¡rueda de tensión de una modalidad de la presente invección interconectada con un árbol de transmisión de rueda de tensión; i la Figura 5 es una vista en perspectiva dé una rueda de tensión; la Figura 6 es una vista en perspectiva dé una rueda de retención;
la Figura 7 es una vista detallada del bastidor y esquema de montaje de una modalidad de la presente invención, en donde el resto de los componentes se han removido para claridad; la Figura 7A es un diagrama de cuerpo libre que ilustra la función de las ruedas dé ajuste que afeetaja la tensión de una banda; la Figura 8 es una vista detallada de la cabeza de impacto de una modalidad de la presente invención en donde el resto de los componentes se han removido para claridad; la Figura 9 es una vista en corte transversal en perspectiva parcial de una modalidad de la presente invención; ¡ la Figura 10 es una vista en corte transversal del miembro de impacto y la leva de una modalidad de lá presente I invención; la Figura 11 es una vista en corte transversal lateral del miembro del impacto de una modalidad de la presente invención; la Figura 12A es una vista en elevación lateral del punzón empleado por una modalidad de la presente invención; la Figura 12B es una vista en planta superior de un hoyuelo formado en una banda por una modalidad de la presente invención; la Figura 13 es una vista en perspectiva de un
eslabón de cuchilla y una leva de una modalidad dé la presente invención, el resto del dispositivo de tensión se ha omitido para claridad; la Figura 14 es una vista detallada de la hoja de corte de una modalidad de la presente invención; la Figura 15 es una vista en perspectiva detallada del punzón y la hoja de corte de una modalidad de la presente invención; la Figura 16 es una vista en perspectiva de la hoja de corte de una modalidad de la presente invención; la Figura 17 es un gráfica que muestra un ejemplo del resultado de la celda de carga como una funcióp de tiempo; la Figura 18 es una vista detallada de la Figura 17; la Figura 18A es una vista detallada de la Figura
18 Debe entenderse que los dibujos no necesariamente son a escala. En ciertos casos, los detalles que no son necesarios para entender la invención o que hacen otros detalles difíciles de percibir, pueden haberse omitidos. Debe entenderse, desde luego, que la invención no se limita necesariamente a las modalidades particulares ilustradas en la presente . ' Con referencia ahora a las Figuras 1-3, el
dispositivo 2 de tensión de una modalidad de la invención se muestra. El dispositivo o herramienta 2 de tensión indluye una base 10 que se puede montar en otra estructura mediante orificios 12 de seguridad. Una guía de deslizamiento o riel 14 deslizante se asegura a la base 10. Un montaje 16 deslizante se interconecta de manera deslizable en el riel 14 deslizante y permite al dispositivo 2 de tensión moversej con respecto a la base 10 en la dirección de la flecha A (Figuras 1 y 2) . Un bloque 18 de montaje se asegura al montaje 16 deslizante. El bloque 18 de montaje incluye una, placa 20 vertical con una abertura (no mostrada) , localizada generalmente en el centro de la placa 20. Una abrazadera 22 de montaje, formada por un par de placas 24 separadas paralelas, se coloca sobre lados opuestos de la placa 20 j Las placas 24 incluyen aberturas de manera que un i pivote o cojinete 26 pueda utilizarse para interconectar . las tres placas 22 y 24 para permitir que el dispositivo 2 gire o pivoté con respecto a la base 10 fija en la dirección de la flecha B (Figuras 2 y 3) . La abrazadera 22 de montaje, a su vez, se interconecta selectivamente a un bastidotf 30 primario, que soporta el uso de los ensamblajes mecánicos de la herramienta 2. La posición del bastidor 30 puede ; ajustarse con respecto a la abrazadera 22 de montaje por pernos de ajuste (no mostrado) colocados en la abertura 28 formada en el bastidor 30 (Figura 2) . Al montar el dispositivo 2 de
tensión de esta manera, el dispositivo 2 de tensión puede colocarse de manera ajustable con respecto a su base 10 para acomodar piezas de trabajo conformadas de manera diferente. Los sub-ensamblajes de agarre y tensión de banda ahora se describirán. Como etapa de umbral, una banda 34 se enrolla alrededor de uno o más objetos que van a enlazarse (la pieza de trabajo) y el extremo delantero de la, banda 34 se alimenta a través de un broche 36. Una banda puede enrollarse alrededor de la pieza de trabajo una o varias I veces. Para propósitos de estabilidad, la pieza de trabajo se coloca típicamente en o se fija en un montaje de cierta clase. Como resultado, el operador no necesita preocuparse sobre la estabilización de la pieza de trabajo, pero puede dedicar toda su atención a operar la herramienta 2.: Con referencia específica a las Figuras 3 y 9, la herramienta 2 se coloca con respecto a la banda 34 de manera que la porción 36 extrema delantera de la banda 34 se coloca entre una tfueda 38 de tensión fija y una rueda 40 de retención móvil!. La ! í rueda 40 de retención se monta de manera rotativa ej un extremo de un brazo 42 de acoplamiento o de retención, el otro extremo del cual se conecta a un pistón 44 dé un cilindro 46 de retención neumático recíproco. El brazo 42 de retención también se conecta de manera rotativa al bastidor 30 de acoplamiento por un pivote 48. Por consiguiente, como la carrera del cilindro 46 neumático se extiende
externamente, el brazo 42 de retención gira en dirección de las manecillas del reloj sobre el pivote 48 (con respecto a la Figura 3), y la rueda 40 de retención acopla la banda 34, asegurándola contra la rueda 38 de tensión. Un par de conexiones 60 simétricas se colocan y se conectan en lados opuestos del bastidor 30. Una conexión 60 se muestra en la Figura 1. Las conexiones 60 soportan el cilindro 46 de retención neumático. Como puede entenderse por alguien de experiencia ordinaria en la técnica, al cambiar la ubicación del pivote 48 o la longitud o forma del brazo 42 de acoplamiento, la fuerza producida del cilindro de retención neumático puede mejorarse o disminuirse con respecto a la fuerza aplicada por la rueda 40 de retención en la banda 34. El sistema también puede monitorear, medir y producir la fuerza aplicada por la rueda de retención en la banda. En una modalidad, la fuerza aplicada en el cilindro 46 neumático puede medirse y utilizarse para asegurar la fuerza aplicada por la rueda 40 de retención en la banda 34. En otra modalidad, un sensor puede utilizarse para medir el viaje del pistón 44 o el brazo 42 de retención. En cualquiera de estos escenarios, la fuerza o viaje puede desplegarse par*a el beneficio del operador o utilizarse para detener manualmente la extensión del cilindro 46 de retención, o esto puede hacerse automáticamente. Además, en la modalidad preferida, la rueda 38 de tensión se diseña para acoplar o interactuar
con la rueda 40 de retención en un ángulo, tal como se ilustra en las Figuras 3 y 9. Establecido de manera diferente, la alineación no vertical de la rueda 38 de tensión y la rueda 40 de retención proporciona una mejor carga de retención y mejora la expulsión de la cola de la banda después de que se corta. Con referencia ahora específicamente a las Figuras 4 y 5, la rueda 38 de tensión de una modalidad de la presente invención se muestra. La rueda 38 de tensión se intercorj.ecta con un árbol 64 de transmisión de la rueda de tensión. La rueda 38 de tensión incluye una superficie texturizada, que comprende generalmente una pluralidad de dientes 66 angulados que facilitan el agarre y tensión de la banda 34. En una modalidad de la presente invención, forma una cavidad 50 entre los dientes 66 adyacentes de manera que los dientes 66 no son continuos a través de la superficie de la rueda 38 de tensión para no crear una deformación continua a lo largo del ancho de la banda durante la tensión. Los dientes 66 crean un adelgazamiento de la banda y pueden provocar un desgarre o rompimiento prematuro de la banda, si la deformación provocada por los dientes se extiende a través del ancho de la banda, particularmente con un exceso de terísión inicialmente aplicado a la banda como parte del proceso de apriete. El árbol 64 de transmisión de la rueda de tensión se configura como una interconexión única o de ;una sola
dirección con la rueda 38 de tensión, para evitar qué un operador o técnico monte la rueda 38 de tensión sobré el árbol 64 de transmisión de la rueda de extensión en la orientación incorrecta. Es decir, cortes sesgados 68 se forman en el árbol 64 de transmisión de la tensión y se i configuran para ser de una sola dirección compatible con. los soportes 70 formados en una abertura 72 central de, la rueda 38 de tensión. Con esta orientación, el ángulo de los dientes 66 se coloca correctamente para acoplar adecuadamente la banda 34. ; Con referencia ahora a la Figura 6 en la modalidad preferida, la rueda 40 de retención incluye un superficie de forma de diamante o de pirámide. La superficie en form de diamante facilita el agarre de la banda y ayuda a prevenir el rizado indeseable de la banda durante el apriete.j La superficie de forma de diamante de la rueda 40 de ¡retenjción coopera con la superficie dentada de la rueda 38 de terísión para formar una relación de agarre de manera que la; banda 34 se asegure de manera suficiente, pero no se someta aj una deformación continua a través de su ancho. La superficie texturizada de la rueda 40 de retención también coopera! con la superficie dentada de la rueda de apriete para ! ayudar a asegurar que las rebabas de metal, con frecuencia; generada
¦ por el agarre y tensión de una banda, se reduzcan. ?? la i ¡ técnica anterior, las rebabas de metal formadas pori el i i i ;
deslizamiento relativo entre la banda y la rueda de tensión/agarre pueden llenar los espacios o cavidadfes en una superficie texturizada, disminuyendo por consiguiente la efectividad de la texturización con el tiempo. En ' una modalidad preferida de la presente invención, el ápice de; las pirámides de la rueda 40 de retención se desplaza del borde de los dientes de la rueda 38 de apriete. Operar el ¡mecanismo i i de apriete de banda sin una banda permite que los diente,s de desplazamiento y las pirámides se auto- limpien y remuevan, las I rebabas de metal de las cavidades entre los! dieintes adyacentes y las pirámides. Con referencia ahora y nuevamente a las Figuráis 1-3, la longitud de la carrera del cilindro 46 de ¡retenjción neumático se diseña para ser mayor que la necesaria ipara I lograr el agarre deseado de la banda. Con el paso del tiempo, la superficie de agarre de la rueda 38 de tensión y la riueda 40 de retención se desgastarán requiriendo un mayor viajje o carrera de la barra 44 de cilindro neumático para logra;.- el agarre deseado. De este modo, la carrera adicional Recesaría para sujetar de manera adecuada la banda, se encontrará ; j disponible y la realimentación previamente descrita, p.uede proporcionarse al operador que aconseja la necesidad ' I comprobar y remplazar cualquiera o ambas de las rueda? de tensión y de retención debido a la carrera adicional necesaria para sujetar la banda. ¡
Adyacente a y corriente abajo de la rueda 38 de tensión y la rueda 40 de retención, se encuentra una guía 74 de cola que dirige una porción excesiva del extremo delantero de la banda 34 lejos del dispositivo 2 de herramienta para evitar que la cola vuelva a entrar y atascar los componentes mecánicos del dispositivo. De hecho, uno de los propósitds de proporcionar la superficie texturizada a la rueda 40 de i retención es reducir la cantidad de rizado del borde ! i delantero de la banda que se presenta cuando j sóld se texturiza la rueda 38 de tensión. Con sólo una rjueda texturizada, una superficie de la banda se trabaja en fr o y la otra superficie no. Esto provoca que la banda se: rice]. Al I trabajar en frío ambas superficies de la banda debido aj que i ! ambas ruedas se texturizan, la banda se riza menos y es rítenos probable que se rice en una forma que pueda provocar j que vuelva a entrar a la herramienta. j j Con referencia ahora a la Figura 7, el sistemé de transmisión para impulsar la rueda 38 de tensión se| muestra. Un motor 80 se conecta al bastidor 30 que1 impulsa I directamente el árbol 82 de transmisión, el ¡ cual' se interconecta con una rueda 84 de transmisión. Una j bandá 86 dentada interconecta la rueda 84 de transmisión y la; rueda 88 secundaria, la cual también se interconecta de majaera rotativa al bastidor. El árbol 64 de transmisión de la rueda de tensión se extiende desde la rueda 88 secundaria, i Por i ;
!
consiguiente el árbol 64 de transmisión de la rueda de tensión se impulsa por el motor 80 mediante la banda 86. La banda 86 se tensa por un par de ruedas 96 y 98 de tensión de banda que se pueden colocar de manera ajustada. Aunque las dos ruedas de tensión de banda se prefieren, una, tres o más podrían utilizarse. Las ruedas 96, 98 de tensión de banda se colocan en una ranura 100 alargada formada en el bastidor 30. La ranura se coloca paralela a la trayectoria del segmento 86A de la banda 86 que corre entre la rueda 84 de transmisión y la rueda 88 secundaria. La tensión dé la banda 86 se logra al mover una o ambas de las ruedas 96, 98 de tensión de banda a lo largo de la longitud de la ranura 100, por ejemplo, hacia o lejos de la otra rueda de tención de banda. En la modalidad de la Figura 7, debido a que la banda 86 dentada rodea dos ruedas (la rueda 84 de transmisión y la rueda 88 secundaria) , existen dos segmentos 86A y 86jB de banda que se extienden entre las dos ruedas 84, 86. Si la banda 86 rodea tres o más ruedas, pueden existir tres o más segmentos de banda que se extienden entre las ruedas y los segmentos de banda individuales pueden o no ser paralelos entre sí. De acuerdo con este aspecto de la presente invención, la ranura 100 de preferencia puede orientarse en paralelo por lo menos a uno de los segmentos de banda o. por lo menos no perpendicular a los mismos . Con referencia ahora a la Figura 7A, un diagrama de
cuerpo libre de las ruedas 96, 98 de tensión se proporciona. Las cargas de reacción que actúan sobre los ruedas 96, 98 de tensión de banda como resultado de la banda 86 que interactúa con las ruedas de tensión de banda, se muestran como fuerza 104 de reacción horizontal de una fuerza 106 de reacción vertical. Conforme las ruedas 96, 98 de tensión se mueven a lo largo de la ranura, la magnitud de la fuerza 104 de reacción horizontal y la fuerza 106 de reacción vertical variarán. En otras palabras, cuando las ruedas 96, 9$ de tensión de banda se mueven hacia fuera en la ranura 100, el I ángulo "a" de la banda 86 con respecto a una línea media 108 de la ranura 100 se incrementa y la magnitud de las fuerzas de reacción cambiará. En particular, la fuerza 104 de reacción horizontal incrementará más que la fuerza 106 de reacción vertical. Al orientar el sistema de tensión de banda de esta manera, paralela a un segmento de banda, la terisión de la banda 86 se hace más fácil en comparación con< los sistemas en los cuales la ranura 100 se orienta perpendicular a la banda. Por ejemplo, conforme las ruedas 96, 98 de ajuste se mueven hacia fuera dentro de la ranura 100, la fuerza de reacción no se opone directamente al movimiento de las ruedas 104 de tensión de banda. La fuerza 106 de reacción no impide el ajuste. De este modo, alguien con experiencia en la técnica apreciará que el ajuste aproximado y fino dé la tensión aplicado a la banda 86 se mejora debido a que una
mayor gama de posiciones existe con respecto a la colocación de las ruedas 96, 98 de tensión de banda para lograr una tensión deseada de la banda 86. Aunque en la modalidad preferida, la ranura es paralela a un segmento de banda, puede orientar.se en un ángulo con respecto a un segmento de banda con la condición de que el ángulo no se encuentre a 90 grados o que se aproxime a eso. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, modalidades de la presente invención también incluyen un mango 110 c n un botón o interruptor 112 que activa el cilindro 46 de retención para sujetar la banda. El mango 110 permite al operador colocar rápida y fácilmente el dispositivo de tensión adyacente a la pieza de trabajo y que las bandas se tensen. Cuando el botón 112 se presiona, el cilindro 46 de retención se activa para torcer la porción delantera de la banda 34 entre la rueda 38 de tensión y la banda 40 de retención. Después de una cantidad predeterminada de tiempo, cuando la herramienta opera en un modo automático, o después de que se activa por lo menos un segundo interruptor (no mostrado) por el operador cuando la herramienta se oper'a en el modo semi-automático, el motor 80 activa el sistemé de tensión previamente descrito para aplicar tensión al borde delantero de la banda 34. ¡ Con referencia a las Figuras 3 y 8-11, un mecanismo 150 de impacto que contiene los mecanismos de sub- ensamblaj e
de perforación y corte se monta en la parte frontal dé la herramienta 2 en la modalidad ilustrada. El mecanismo 150 de impacto se monta de manera rotativa entre elj par' de conexiones 60 simétricas mediante un pivote 152 (Figura; 8) . El mecanismo 150 de impacto también se interconeqta ai una celda 154 de carga mediante la barra 156. Cuando la tensión de la banda 34 se incrementa a través del meca In¦ismo1¡ de agarre, el broche 36 descansa dentro de una muesca ' 160 formada entre un par de soportes 162 colocados en la base¡ del ? mecanismo 150 de impacto. El borde delantero del broché 36 i empalma un tope o pared 164 conforme se incrementa lja tención en la banda 34. Al final, el mecanismo de impacto girará en dirección contraria a las manecillas del reloj sobrej el pivote 152 (como se ilustra) . Esta rotación comp imirá la [ i celda 166 de carga, produciendo por consiguiente un voltaje que es una función de la tensión de la banda 34. Típicamejnte, la banda se sobre -aprieta más allá de la cantidad desjeada para justificar la relajación de la banda. La cantidad de sobre-apriete depende del material de la banda y la, piezk de trabajo. En la modalidad preferida, cuando la tensión en la banda 34 logra un nivel deseado o predeterminado, el aprjiete se relaja al invertir la rotación de la rueda 38 dé tensión hasta que el resultado de la celda 154 de carga se encuentre en o cerca de la tensión final deseada. Desde luego, también debe entenderse que la banda no necesita someterse 1 a sofc>re-
apriete ya que se tensará sólo a la cantidad final deseada. Un tiempo de residencia o retardo puede traducirse en el proceso en este punto. El punto de residencia permite a la banda y a la pieza de trabajo alcanzar un equilibrio con respecto una de la otra. Por ejemplo, cuando la pieza, de trabajo es relativamente blanda o cuando la banda se enrolla varias veces sobre la pieza de trabajo o cuando la. banda se lubrica, puede existir movimiento de la banda o pieza de trabajo, lo cual provoca que la banda se ajuste y la tensión cambie. Esto es menos probable con una pieza de trabajo dura. No obstante, si la tensión cambia una cantidad apreciable, puede ser necesario repetir el ciclo de tensión. De hecho, el ciclo de tensión puede repetirse tantas veces como sea necesario para lograr la tensión final deseada de la1 banda.. Una vez que se logra la tensión deseada y la banda y la pieza de trabajo han logrado el equilibrio, el cilindro 170 neumático se activa, activando los sub-ensamblajes de perforación y corte, explicados en mayor detalle en lo siguiente. La celda 154 de carga permite al operador (o software de sistema) monitorear y evaluar la tensión aplicada a la banda, un perfil de fuerza relacionado1 con la instalación de la banda (véase Figura 17) , la fuerza requerida para perforar la banda y bloquear su posición, con respecto al broche, la fuerza requerida para cortar la banda, si la banda no se cortó adecuadamente o no se cortó en
absoluto (debido por ejemplo, a una tensión incorrecta de la banda antes del corte, o partes inadecuadamente instaladas) , el desgaste del trinquete, etc. Si la banda no se cortó completamente, la cola puede no rechazarse. Esto podría provocar un atasco de la herramienta. Los sensores pueden utilizarse para monitorear la expulsión de la cola y podrían activar una desconexión de la herramienta si la cola no se rechaza. El sistema también puede medir la fuerza requerida para pre-cargar el muelle 186 lo cual puede ser indicativo de partes desgastadas. Cuando el cilindro 170 neumático se activa, la barra 172 de cilindro se mueve hacia fuera, provocando que el eslabón 174 interconectado gire sobre el pivote 176;. Comp se muestra en la Figura 9, el extremo distante del eslabón 174 incluye una superficie 178 de leva que interactúa con una rueda 180 de empujador de levas que es parte del mecanismo 150 de impacto. La carrera externa del cilindro 170 neumático inicia la perforación y corte de la banda 34. Alguien con experiencia en la técnica apreciará que la perforación y corte de la banda 34 puede iniciarse automáticamente una vez que la tensión de la banda 34 alcanza un nivel deseado o predeterminado, o de manera semi-automática por la activación de un interruptor controlado por el operador de ¡ la herramienta . Conforme el eslabón 174 gira en dirección contraria
de las manecillas del reloj (como se ilustra) debido á la carrera externa de la barra 172, la superficie 178 de leva empujará la rueda 180 hacia abajo, empujando a su vez un émbolo 182 hacia abajo. El émbolo tiene una pestaña 184 que se proyecta hacia fuera detrás de la cual se captura un miembro 186 de muelle. El miembro 186 de muelle se captura en su extremo opuesto por un soporte 188 formado en un pujnzón 190. Conforme se mueven hacia abajo la rueda 180 empujadora de levas y el émbolo 182, el miembro 186 de muelle se carga o energiza. Para mantener el punzón 190 en una condición cargada, se emplea por lo menos un torniquete 192 de bloqueo. El torniquete 192 de bloqueo se desvía hacia una! posición bloqueada o acoplada con el punzón 190 por un muelle 194 de desviación que mantiene el punzón en su lugar y resiste la fuerza de expansión del miembro 186 de muelle. En particular, como se muestra en la Figura 11, el torniquete 192 de bloqueo tiene soportes 200 que acoplan la superficie 202 inferior del soporte 188 formado en el punzón 190. Conforme se hace girar adicionalmente el eslabón 174, los brazos 202 de impacto interconectados al émbolo 182 harán contacto con los torniquetes 192 de bloqueo. Los brazos 210 de impacto incluyen una superficie 212 inclinada que desacopla los torniquetes 192 del punzón 182. A su vez, esto provoca que el miembro 186 de muelle libere su energía y obligue al punzón 182 a bajar a través de una abertura 214 formada entre, los
soportes 162 opuestos y hacia la banda 34. Cualquier dispositivo de almacenamiento de fuerzas puede utilizarse en lugar del miembro 186 de muelle. Por ejemplo, puede utilizarse cualquier cosa flexible o comprimible, siempre que generalmente se regrese a su forma original, o un cilindro neumático . Aún con referencia a las Figuras 8-11, un eslabón 230 de cuchilla también se interconecta al eslabón 174 mediante un perno 232 integrado que se coloca dentro de una ranura 234 formada en el eslabón 174. Cuando el cilindro 170 neumático además se extiende y el eslabón 174 además se hace girar, el extremo 236 más inferior de la ranura 234 acopla el perno 232 para empujar el eslabón 230 de cuchilla hacia arriba. El extremo opuesto del eslabón 230 de cuchilla se interconecta a un brazo 238 de cuchilla en el perno 240. El brazo 238 de cuchilla pivota sobre el punto 242 de pivote cuando el eslabón 230 de cuchilla lo jala hacia arriba. El brazo 238 de cuchilla también incluye una ranura 244 en la cual se coloca un perno 246. Con referencia a las Figuras 15 y 16, los extremos
248 exteriores de perno 246 acoplan una rueda 250 de corte, cada uno incluyendo un par de cilindros 252A y 252B extremos separados. Cada cilindro incluye una abertura 254 que recibe el perno 246. Un filo 256 de cuchilla se extiende entre los cilindros 254A y 254B extremos y acopla y corta la banda 34.
Conforme el brazo 238 de cuchilla gira en dirección contraria de las manecillas del reloj sobre el pivote 242, el extremo superior de la ranura 244 acoplará el perno 246 provocando que el perno 246 se mueva hacia abajo (como se muestra en la Figura 10) . A su vez, esto provoca que la rueda 250 de cuchilla (Figura 15) gire en la dirección de las manecillas del reloj, obligando a la hoja 256 a que acople la parte baja de la banda 34. Conforme la rueda 250 de corte se haqe gijrar, su filo 256 de corte cortará el exceso o la porción delantera de la banda 34 al presionar la banda contra el broche. La porción excesiva de la banda entonces hará transición ejitre la rueda 38 de tensión y la rueda 40 de retención, golpeará la guía 74 de cola (véase Figura 3) y se alejará de y fuera de la herramienta 2. La porción restante de la banda formará una nueva porción de borde delantero adyacente al broche que se doblará hacia arriba sobre el broche por el movimiento rotativo de la rueda 250 de corte. Al enrollar el borde de corte de la banda alrededor de un borde del broche 36, se forma un seguro secundario y la potencia de retención del broche 36 se mejora. El cilindro 170 neumático entonces se retraerá, haciendo transición de la hoja 256 de corte hacia una posición de pre-corte. Una ventaja de la rueda 250 de corte es que reduce el tamaño del perfil de la herramienta 2, permitiendo aj la herramienta 2 una mayor versatilidad en espacios más
pequeños. Al ubicar la hoja 256 entre dos cilindros 252A y 252B, se forma una ranura 258 y la banda puede extenderse a través de la ranura 258 reduciendo el tamaño y perfil del mecanismo de corte. Además, el movimiento rotativo de la hoja de corte también reduce la carrera y movimiento requerido para cortar la banda en comparación con el movimiento lineal de una hoja tipo guillotina. Otra ventaja de esta disposición es que proporciona una banda más apretada, de mejor ajuste en objetos con superficies planas. Debido a que el extremo delantero de la banda se jala o se tensa en un ángulo' con respecto al broche, como se muestra en la Figura 10, la hoja 256 rotativa puede colocarse en la parte superior de la superficie plana del objeto que se sujeta y bajo el extremo delantero de la banda y tendrá suficiente espacio para cortar la banda estrechamente adyacente al broche 36. Si el extremo libre de la banda no se tensó en un ángulo o la hoja no cortó la banda desde abajo, asegurar estrechamente objetos con superficies planas puede ser menos exitoso. Una ventaja del sistema de perforación y corte como se describe en la presente, es que las funciones de bloqueo y corte se realizan en momentos separados. Esto reduce el choque físico asociado con la perforación o deformación dé la banda y/o el broche y el corte de la porción de cola dé la banda al mismo tiempo, como se hace por dispositivos d^ la técnica anterior. Más específicamente, algunos dispositivos
de la técnica anterior requieren que se aplique una mayor fuerza debido al hecho de que la perforación y corte se realizan en un componente de una sola pieza de la herramienta de zunchado. En algunos casos, la pieza de trabajo se mantiene por el operador en lugar de un retenedor de pieza de trabajo. Como resultado, el impacto o impacto repetido puede lesionar al operador o reducir la calidad del rendimiento del operador. Además, el impacto incrementado de los dispositivos de la técnica anterior puede tener otras dos consecuencias negativas. Puede dañar físicamente o deformar la ¡pieza de trabajo, lo cual puede provocar que la pieza de trabajo falle en la inspección de control de calidad. Inversamente, si la pieza de trabajo es flexible o elástica, el impacto de la herramienta puede provocar que la pieza de trabajo aplique una fuerza reactiva en la herramienta, provocando que la herramienta dé un culatazo y lesione potencialmentej al operador. En comparación, la función de corte separada de las modalidades de la presente invención, emplea una hoja de corte que gira a través de la superficie de la banda en lugar de impulsarse linealmente a través de la banda. Esto requiere la aplicación de menos fuerza en la banda lo cual reducé el choque en la pieza de trabajo y resulta en un filo de cprte mejor formado. ! Con referencia ahora a las Figuras 12A y 12B, se describe otro aspecto de la invención. El extremo distante
del punzón 182 incluye por lo menos un soporte 270. El soporte 270, cuando se coloca y alinea correctamente con respecto a la banda 34, dejará un anillo 272 alrededor del área 274 perforada de la banda 34 para indicar que la profundidad adecuada y el ángulo con respecto a la band. se lograron. Más específicamente, con frecuencia una profundidad de perforación preseleccionada y orientación se requiere para optimizar la resistencia a la tensión del bucle de la banda y el broche. Muy poca profundidad de un punzón 274 puede permitir que la banda se deslice del broche. Inversamente', la deformación que es demasiado profunda puede provocar un debilitamiento localizado o adelgazamiento en la batida, permitiendo de esta manera que el hoyuelo formado por el punzón se rompa de la banda y permita que la banda se deslice del broche bajo las fuerzas de expansión que actúan sobre la banda por la pieza de trabajo sujetada. De este modo, algunas modalidades de la presente invención emplean un punzón 182, un soporte 270 que harán una muesca en la banda adyacente al I hoyuelo 274 para proporcionar una indicación visual de la profundidad de perforación adecuada y la orientación en forma de un anillo 272 alrededor del hoyuelo. Alternativamente, aún otras modalidades de la presente invención pueden emplear una pluralidad de soportes, por ejemplo, el segundo soporte 276, para proporcionar una indicación de profundidad de perforación mínima y/o máxima. Por ejemplo, el primer soporte
dejará una marca 272, estableciendo que se logró una profundidad mínima del hoyuelo. Sin embargo, si el segundo soporte 276 también dejó una marca, el hoyuelo es demasiado profundo y la fuerza aplicada por el punzón puede necesitar ajustarse. El soporte también indica si el punzón se formó perpendicularmente o en un ángulo. Por ejemplo, la muesca del soporte no será simétrica si el punzón golpea la banda en un ángulo. De preferencia, el hoyuelo que crea un bloqueo ideal I entre el broche y la banda se forma por un punzón que choca con la banda de manera perpendicular. La Figura 17 muestra un ejemplo de los datos 300 que pueden adquirirse y producirse a partir de la herramienta, los cuales se evalúan por el operador o el software interno de la herramienta. Las gráficas muestran la fuerza como una función de tiempo basándose en el resultado de la celda de carga. Inicialmente, la banda se mueve por la rueda de tensión para reducir el diámetro de la banda 303. Después, la tensión se agrega 302 hasta que se obtiene una tensión máxima en 304. Como se muestra, la tensión máxima 304 es mayor que la tensión 318 deseada final. La cantidad de sobre-tensión puede ser menor o nula y el índice en el cual se aplica la tensión puede variarse. La tensión entonces se relaja en 306 al invertir la rotación de la rueda 38| de tensión mediante la banda 86 y el motor 80. La tensión entonces se mantiene estática en 308. El tiempo de éste
periodo de residencia puede ajustarse y proporciona tiempo para que la banda y la pieza de trabajo alcancen el equilibrio. Debe existir un movimiento de la pieza de trabajo y/o la banda que provoque que la tensión disminuya, el ciclo de apriete de la banda pueda repetirse tantas veces como sea necesario para lograr la tensión final deseada. ¡Con referencia a las Figuras 10, 17 y 18, la activación . del proceso de perforación y corte se muestra. En 310 el eslabón 174 se mueve y el miembro 186 de muelle se comprime para almacenar la energía. Los brazos 212 de impacto entonces provocarán que los torniquetes 192 de bloqueo liberen el punzón en 312, y el punzón impacte la banda en 313. En $14, después de la deformación de la banda y/o broche, el valor de la tensión producida por las celdas 154 de carga puede ser menor que la tensión deseada final mostrada en 308. En algunos casos, el choque del punzón que choca con la b¾nda puede provocar una tensión artificial en la bandá que' se libera, por ejemplo, la tensión que no se libera durante el periodo de residencia en 308. La tensión en la banda entonces se incrementa cuando la hoja 256 de corte acopla la banda, El valor pico en 316 es la fuerza máxima experimentada durante la operación de corte. Una vez que se corta completamente la banda, el mecanismo de tensión ya no se conecta a la banda y la fuerza medida en la banda efectivamente se reduce a óero cuando el punzón y la banda de corte se retraen 319. ;
El software del dispositivo, o el operador, puede revisar los datos 300 para asegurar el estado de la operación de sujeción de la banda. Por ejemplo, si la tensión máxima en 304 no se alcanza, puede indicar que la rueda de retención y/o la rueda de tensión no operan adecuadamente. Esto püede atribuirse al desgaste en las ruedas de retención, compresión insuficiente entre la rueda de retención y la rueda de tensión, y/o deslizamiento de la banda. Además, un cambio de tensión en la prensa de perforación también se puede discernir basándose en la fuerza requerida para comprimir el miembro 186 de muelle. Un incremento en la cantidad de tensión en 312 puede indicar que el punzón se desgaste y puede necesitar reemplazarse. Inversamente, una disminución en la tensión en 312 puede anticipar un hoyuelo de bloqueo formado de manera deficiente ya que el punzón puede tener fuerza insuficiente para formar adecuadamente el ;hoyuélo.
Adicionalmente , una tensión incrementada vista durante; el corte que excede el valor pico en 316 puede indicar qué la hoja de corte funciona inadecuadamente. Más específicamente, si el incremento en la tensión es excesivo, puede indicar que la hoja de corte no tiene filo y puede necesitar reemplazo. Para asegurar que los datos obtenidos o monitoreados por la programación interna del dispositivo sean precisos, un dispositivo 350 de calibración puede interconectarse periódicamente al dispositivo de tensión
(Figuras 1, 2) . Un dispositivo 350 de calibración se interconecta a la máquina adyacente al mecanismo 150 de impacto. El dispositivo de calibración puede incluir una ventana 352 para permitir inspección visual de una banda tensada. En operación, un segmento de banda (no mostrado) se coloca en el dispositivo de calibración. Un extremo se encuentra libre y el extremo opuesto se mantiene por una mordaza (no mostrada) . El extremo libre se inserta entre la rueda 38 de tensión y la rueda 40 de retención y se tensa. La mordaza se encuentra en comunicación con una celda de carga contenida dentro del dispositivo de calibración. La tensión de la banda dentro de la herramienta 350 de calibración entonces se monitorea y compara con la tensión producida por las celdas 154 de carga del dispositivo. De este modo, un operador puede evaluar si el dispositivo funciona dentro de las tolerancias aceptables o realiza ajustes si no lo está. Aunque varias modalidades de la presente invención se han descrito en detalle, es aparente que modificaciones y alteraciones de esas modalidades se presentarán para aquellos con experiencia en la técnica. Sin embargo, se entenderá expresamente que tales modificaciones y alteraciones se encuentran dentro del alcance y espíritu de la presente invención, como se establece en las siguientes reivindicaciones .