ES2863423T3

ES2863423T3 - Máquina de bobinado

Info

Publication number: ES2863423T3
Application number: ES18195553T
Authority: ES
Inventors: Gurkan Cavus; Konrad Winkler; Holger Krones
Original assignee: Georg Sahm GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Sahm GmbH and Co KG
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2038-09-19
Also published as: PT3626657T; MX2021002901A; MX391383B; WO2020057875A1; US11731852B2; CN112739634B; JP2022500328A; KR102637289B1; DK3626657T3; KR20210059740A; US20210198078A1; HUE054023T2; EP3626657A1; CN112739634A; JP7365401B2; EP3626657B1

Abstract

Máquina de bobinado (1) con a) un bastidor (2), a) un husillo (3), b) un mecanismo guíahilos (4), el cual ba) presenta un guíahilos para movimiento cambiante (9) accionado de manera cambiante, bb) presenta un agente presor (7) que es presionado contra una superficie envolvente de un enrollamiento enrollado en el husillo (3), y bc) se puede mover durante el recorrido de bobinado de manera correspondiente al diámetro creciente del enrollamiento con un movimiento de compensación (23) con respecto al husillo (3), c) un guíahilos superior (14) situado aguas arriba del guíahilos para movimiento cambiante (9) que está dispuesto en el bastidor (2) a cierta distancia del mecanismo guíahilos (4) y desde el que el producto que se debe bobinar (11) llega directamente al mecanismo guíahilos (4), caracterizada por que d) el guíahilos superior (14) se puede mover en función del movimiento de compensación (23).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de bobinado

Campo de la invención

La invención se refiere a una máquina de bobinado por medio de la cual se efectúa el enrollado de un producto que se debe bobinar con en enrollamiento con un patrón de enrollado discrecional, pudiendo efectuarse este enrollamiento con un casquillo o sin él, de tal modo que la bobina puede presentar solo la bobina o la bobina y un casquillo.

Preferentemente, la máquina de bobinado sirve para enrollar un producto que se debe bobinar en forma de "hilo industrial". En este sentido, se trata de un producto con forma de hilo o de cinta que se debe bobinar, el cual - está configurado flexiblemente y/o

- está configurado como filamento individual o multifilamento (por ejemplo, con más de 12.000 filamentos individuales hasta 300.000 filamentos individuales) y/o

- posee una longitud enrollada en el enrollamiento de más de 100 km (en particular de más de 200 km, más de 300 km hasta una longitud de 600 km) y/o

- posee un peso/longitud (el denominado "título") en el intervalo de 10.000 a 20.000 den [g/9.000 m] (por ejemplo, de 12.000 a 16.000 den) y/o

- está enrollado como enrollamiento cruzado y/o

- está enrollado como enrollamiento cruzado sin apoyo de los lados frontales en los discos de tambor y/o

- con velocidades de bobinado de al menos 10m/min (preferentemente más de 30m/min o más de 50 m/min). Estado de la técnica

Una máquina de bobinado genérica se conoce, por ejemplo, por el documento WO 03/099695 A1. En esta máquina de bobinado están montados de manera giratoria dos husillos de bobinado en una torreta giratoria. Al girar la torreta, los husillos pueden moverse en cada caso alternativamente a una posición de bobinado y a una posición de cambio, pudiendo acoplarse los husillos en la posición de bobinado con un accionamiento y enrollándose en la posición de bobinado el producto que se debe bobinar en un enrollamiento. En un bastidor de la máquina de bobinado, está montado de manera pivotante por medio de un brazo pivotante un mecanismo guíahilos frente al cual a su vez está montado un rodillo de presión. Por medio del rodillo de presión, el mecanismo guíahilos es presionado contra una superficie envolvente de un enrollamiento de una bobina enrollado en el husillo en la posición de bobinado. El mecanismo guíahilos dispone de un guíahilos para movimiento cambiante. El guíahilos para movimiento cambiante se acciona de manera cambiante. En este sentido, el guíahilos para movimiento cambiante realiza un movimiento cambiante cuya elevación se corresponde esencialmente con la anchura de colocación del producto que se debe bobinar, es decir, la longitud axial del enrollamiento (pudiendo producirse, por ejemplo, por el recorrido de arrastre entre guíahilos para movimiento cambiante y punto de depósito un acortamiento de la anchura de colocación con respecto a la elevación) y que está orientado paralelamente al eje longitudinal y/o de rotación del husillo. El movimiento giratorio del husillo o de la bobina, por un lado, y el movimiento cambiante del guíahilos para movimiento cambiante, por otro lado, se adaptan entre sí mediante un control adecuado de tal manera que se obtiene un esquema de enrollamiento predefinido. El producto que se debe bobinar llega desde un guíahilos superior, montado en el bastidor de la máquina de bobinado, que en este caso está configurado con rodillo guíahilos superior, directamente al guíahilos para movimiento cambiante y es colocado por este por medio del rodillo de presión en la superficie envolvente del enrollamiento. Como consecuencia del movimiento cambiante del guíahilos para movimiento cambiante, el producto que se debe bobinar corre del guíahilos superior al guíahilos para movimiento cambiante en un triángulo de colocación cuya longitud depende de la distancia del guíahilos superior dispuesto en el vértice del triángulo de colocación al guíahilos para movimiento cambiante y en el que se modifica el ángulo cambiante con el movimiento cambiante dentro de un ángulo cambiante total a. Con creciente diámetro del enrollamiento, se modifica la distancia del rodillo de presión al eje longitudinal y/o de rotación del husillo, con lo que se produce un movimiento de compensación pivotante del brazo pivotante con el mecanismo guíahilos sujeto en él. Otra máquina de bobinado genérica se comercializa con la denominación de "SAHM 830XE" por parte de la solicitante (véase www.sahmwinder.de/produkte/sahm-carbon-fiber-winders/sahm-830xe.html, fecha de la consulta 22-08-2018). Esta máquina de bobinado no dispone de una torreta, sino de un único husillo que tiene un eje longitudinal y/o de rotación con respecto al bastidor de la máquina de bobinado. En esta máquina de bobinado, el mecanismo guíahilos no está montado en un brazo pivotante montado de manera pivotante con respecto al bastidor. Por el contrario, en este caso el movimiento de compensación del mecanismo guíahilos se efectúa, con creciente diámetro del enrollamiento, guiándose el mecanismo guíahilos de manera desplazable horizontal y traslacionalmente en el bastidor de la máquina de bobinado. También en este caso, el producto que se debe bobinar llega directamente desde un rodillo guíahilos superior montado en el bastidor de la máquina de bobinado al guíahilos para movimiento cambiante del mecanismo guíahilos.

El documento EP 1656 317 B1 describe en primer lugar una forma de realización con un mecanismo guíahilos montado de manera pivotante en un brazo pivotante, mecanismo que porta un soporte de desbordamiento por medio del cual el producto que se debe bobinar es desviado entre un guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante. Para esta forma de realización, aguas arriba del guíahilos superior está dispuesto un rodillo de bailarina que se puede desviar en contra de la pre-tensión de un resorte y sirve para mantener lo más constante posible la tensión en el producto que se debe bobinar. Si, para un cambio de tensión en el producto que se debe bobinar, se produce una desviación del rodillo de bailarina, esta desviación también se puede utilizar en un control o regulación para una adaptación del número de revoluciones del accionamiento para mantener una tensión predeterminada en el producto que se debe bobinar y establecer una posición de equilibrio constante del rodillo de bailarina. Para este estado de la técnica conocido, el documento EP 1656 317 B1 describe que, durante el movimiento cambiante, la longitud del producto que se debe bobinar varía dentro del triángulo de colocación con una alta frecuencia de manera correspondiente al movimiento cambiante de alta frecuencia, lo que conduce a un cambio no deseado de la tensión en el producto que se debe bobinar que, en determinadas circunstancias, no puede ser compensado por medio del rodillo de bailarina y la adaptación del número de revoluciones del accionamiento del husillo. Para mantener lo más bajo posible el cambio de la longitud de hilo dentro del triángulo de colocación, se incrementa la distancia del guíahilos superior al mecanismo guíahilos, lo que aumenta los requisitos de espacio constructivo de la máquina de bobinado. El documento EP 1656 317 B1 expone además el conocimiento de que, con creciente diámetro del enrollamiento y el concomitante pivotado del brazo pivotante con el mecanismo guíahilos montado en él, también se modifica, en función del ángulo de pivotado del brazo pivotante, la longitud del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el mecanismo guíahilos, es decir, la longitud del triángulo de colocación. También de esta manera se producen variaciones de la tensión en el producto que se debe bobinar que tienen como consecuencia que el producto que se debe bobinar se coloque con distinta tensión en el enrollamiento. Si la tensión del producto que se debe bobinar varía entre el borde de la bobina y el centro de la bobina, de acuerdo con el documento EP 1 656 317 B1, el producto que se debe bobinar se puede soltar el borde del enrollamiento y enrollarse en torno a un núcleo de la bobina, lo que puede provocar una parada de la máquina o también, en un posterior uso de la bobina, puede provocar una parada de máquina o un daño de una máquina al ser desenrollada. El documento EP 1656317 B1 propone prever, entre el guíahilos superior y el soporte de desviación con guíahilos para movimiento cambiante dispuesto aguas abajo, un adicional agente de apoyo para hilo que esté sujeto por medio de un voladizo con la mayor distancia posible al guíahilos para movimiento cambiante con soporte de desviación. El vértice del triángulo de colocación no es predefinido en este caso por el guíahilos superior, sino por el agente de apoyo para hilo adicional. Dado que el agente de apoyo para hilo puede pivotar junto con el pivotado del brazo pivotante y del mecanismo guíahilos, no varía la longitud del triángulo de colocación con el aumento del diámetro del enrollamiento. Un ángulo de entrada del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el agente de apoyo para hilo adicional no cambia, y también es independiente del movimiento cambiante. Así, se evita una influencia no deseada del diámetro cambiante del enrollamiento sobre la longitud del triángulo de colocación por medio del uso del agente de apoyo para hilo. Para evitar una variación de la longitud del producto que se debe bobinar en el triángulo de colocación y, por tanto, oscilaciones de la tensión en el producto que se debe bobinar en función del movimiento cambiante y el ángulo cambiante variado con el movimiento cambiante en el triángulo de colocación, el documento EP 1656317 B1 propone complementariamente el uso de un soporte de desbordamiento curvo que sea soportado por el mecanismo guíahilos y lleve a cabo una desviación adicional del producto que se debe bobinar entre el guíahilos para movimiento cambiante y el adicional agente de apoyo para hilo cuya medida se modifique en función del ángulo cambiante, variado con el movimiento cambiante, en el triángulo de colocación. El contorno del soporte de desbordamiento está adaptado a este respecto de tal manera que no varía la longitud del producto que se debe bobinar entre el agente de apoyo para hilo y el guíahilos para movimiento cambiante independientemente de la posición del guíahilos para movimiento cambiante, es decir, independientemente del ángulo cambiante dentro del triángulo de colocación. Para este fin, por medio del soporte de desbordamiento, se efectúa una mayor desviación del producto que se debe bobinar cuando el guíahilos para movimiento cambiante se encuentra en el centro, caso que se da cuando el guíahilos para movimiento cambiante se encuentra en la zona marginal. El documento EP 1656317 B1 desvela también otras formas de realización en las que un rodillo adicional se apoya por medio de un voladizo con una galga extensométrica dispuesta en él en el mecanismo guíahilos, estando dispuesto este rodillo adicional aguas arriba del agente de apoyo para hilo. Para mantener en medidas reducida la masa y el tamaño de construcción del mecanismo guíahilos, la longitud del voladizo en el que se apoya el agente de apoyo para hilo debe mantenerse dentro de unos estrechos límites, siendo también pequeña, sin embargo, la longitud del triángulo de colocación. Esto tiene a su vez la desventaja de que, con el movimiento cambiante, se modifica la tensión en el producto que se debe bobinar en una medida no deseada o se requiere forzosamente el uso de un soporte de desbordamiento curvo, lo que, sin embargo, puede no ser deseable como consecuencia de la desviación adicional, que puede resultar perjudicial para el producto que se debe bobinar.

La solicitante comercializa bajo la denominación de "Carbon Star 850XE" también una máquina de bobinado (véase www.sahmwinder.de/produkte/sahm-carbon-fiber-winders/carbonstar-ii.html; fecha de consulta: 22-08-2018), en la que el mecanismo guíahilos con el guíahilos para movimiento cambiante se mueve con el movimiento de compensación, como consecuencia del creciente diámetro del enrollamiento, en un movimiento lineal hacia el guíahilos superior. De esta manera, el movimiento de compensación no conduce a un cambio del ángulo de entrada p ni del ángulo con el que el producto que se debe bobinar sale del guíahilos superior, ni del ángulo con el que el producto que se debe bobinar entra en el mecanismo guíahilos. Sin embargo, en esta forma de realización se reduce con el movimiento de compensación la longitud del triángulo de colocación, lo que tiene como consecuencia que, con el movimiento de compensación, aumente el ángulo cambiante total a del triángulo de colocación, con lo que también aumenta la medida del desvío necesario del producto que se debe bobinar por medio del guíahilos para movimiento cambiante, lo cual no es deseable.

Además, la solicitante comercializa una máquina de bobinado bajo la denominación de "SAHM 880XE"(véase www.sahmwinder.de/produkte/sahm-carbon-fiber-winders/sahm-880xe.html; fecha de la consulta: 22-08-2018), en la que el mecanismo guíahilos con el guíahilos para movimiento cambiante está dispuesto de manera fija en un bastidor de la máquina de bobinado, mientras que para el movimiento de compensación se efectúa un desplazamiento del husillo con la bobina formada sobre él. Esto exige, sin embrago, en particular con bobinas pesadas, una estructura muy estable, de tal modo que esta forma de realización se utiliza preferentemente para bobinas ligeras con un peso inferior a 20 kg.

Objetivo de la invención

La invención se basa en el objetivo de proponer una máquina de bobinado que esté mejorada con respecto a - el desvío del producto que se debe bobinar en la trayectoria del mismo hacia el enrollamiento y/o

- una influencia en un movimiento de compensación del mecanismo guíahilos con aumento del diámetro del enrollamiento y/o

- una influencia en el ángulo cambiante en el triángulo de colocación y/o

- una influencia del movimiento de compensación en el desvío del producto que se debe bobinar (en particular en la zona de un guíahilos para movimiento cambiante)

- una garantía de que no cambie en absoluto o no cambie esencialmente un ángulo cambiante total a, y/o - una reducción de oscilaciones de la tensión en el producto que se debe bobinar y/o

- requisitos de los equipos como rodillos de bailarina y/o de una regulación del accionamiento para mantener constante la tensión en el producto que se debe bobinar y/o

- la calidad de la bobina enrollada con la bobina y/o

- el tamaño constructivo del mecanismo guíahilos.

Solución

El objetivo de la invención se consigue de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación independiente. Otras configuraciones preferentes de acuerdo con la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

Descripción de la invención

La máquina de bobinado de acuerdo con la invención presenta un bastidor que también puede estar configurado como placa base, marco o carcasa. La máquina de bobinado dispone de un husillo que puede ser, por ejemplo, giratorio para introducir el movimiento giratorio de la bobina al realizarse el enrollado o que también puede ser no giratorio, pudiendo efectuarse en particular un accionamiento de la bobina para generar el movimiento giratorio por medio de un accionamiento de un cuerpo de bobina o un accionamiento de fricción que interaccione con la superficie envolvente del enrollamiento. La invención comprende también formas de realización en las que no solo está previsto un husillo en la máquina de bobinado, sino al menos dos husillos. En este sentido, también es posible que al menos dos husillos estén sujetos en una torreta (véase el estado de la técnica mencionado al principio en EP 1507 730 A1).

La máquina de bobinado de acuerdo con la invención presenta un mecanismo guíahilos. El mecanismo guíahilos posee un guíahilos para movimiento cambiante accionado de manera cambiante. El mecanismo guíahilos dispone de un agente presor que es presionado contra una superficie envolvente de un enrollamiento enrollado en el husillo. El agente presor es preferentemente un rodillo de presión que está alojado de manera giratoria en un cuerpo básico del mecanismo guíahilos. Un rodillo de presión de este tipo puede servir únicamente para apoyar el mecanismo guíahilos en el enrollamiento. También es posible que adicionalmente, por medio del rodillo de presión, se garantice un depósito del producto que se debe bobinar en la superficie envolvente del enrollamiento. Además, es posible que, por medio del rodillo de presión, en cada caso en función de la fuerza de presión contra la superficie envolvente del enrollamiento, se pueda efectuar una compresión del enrollamiento, con lo que este se puede configurar más duro y/o se puede almacenar en el mismo diámetro del enrollamiento una diferente longitud del producto que se debe bobinar. También es posible que el rodillo de presión ejerza una fuerza de presión variable en el recorrido de bobinado sobre la superficie envolvente del enrollamiento. Además, es posible que el control o la regulación de la fuerza de presión del rodillo de presión contra la superficie envolvente del enrollamiento se efectúe de tal manera que no pueda producirse un abombamiento del enrollamiento como consecuencia de una excesiva fuerza de presión del enrollamiento, o marcas en el producto que se debe bobinar en puntos de cruce del enrollamiento. Durante el recorrido de bobinado, el mecanismo guíahilos (y, por tanto, el guíahilos para movimiento cambiante) se puede mover de manera correspondiente al creciente diámetro del enrollamiento con un movimiento de compensación con respecto al husillo, lo que se garantiza mediante el apoyo del agente presor contra la superficie envolvente del enrollamiento.

La máquina de bobinado presenta un guíahilos superior. Este guíahilos superior está dispuesto aguas arriba del guíahilos para movimiento cambiante en la carrera del hilo. El guíahilos superior está dispuesto, sujeto y/o es guiado en el bastidor distanciado del mecanismo guíahilos. Desde el guíahilos superior, el producto que se debe bobinar llega directamente al mecanismo guíahilos sin que se efectúe en el recorrido del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el mecanismo guíahilos una desviación del producto que se debe bobinar. El guíahilos superior define el vértice del triángulo de colocación.

El estado de la técnica había partido hasta el momento del prejuicio de que un guíahilos superior debía estar dispuesto de manera fija en el bastidor de la máquina de bobinado, mientras que las medidas para influir en el recorrido y la desviación del producto que se debe bobinar, en particular, por un lado, debían decidirse en relación con el movimiento de compensación y, por otro lado, con el movimiento cambiante dentro del triángulo de colocación, exclusivamente en el área del mecanismo guíahilos.

La invención propone por primera vez (alternativa o también acumulativamente con respecto a estas medidas conocidas que deben tomarse en el área del mecanismo guíahilos) que el guíahilos superior esté sujeto y sea guiado de manera móvil en el bastidor de la máquina de bobinado. En este sentido, en el marco de la invención se efectúa un movimiento del guíahilos superior en función del movimiento de compensación que realiza el mecanismo guíahilos con la variación del diámetro del enrollamiento. En este sentido, el movimiento del guíahilos superior se efectúa de tal manera que las consecuencias del movimiento de compensación en el recorrido del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante son al menos reducidas. En particular, de acuerdo con la invención se reduce o se elimina por completo en función del movimiento de compensación una variación del ángulo de salida del producto que se debe bobinar del guíahilos superior y/o de un ángulo de desviación del producto que se debe bobinar en el área del guíahilos superior y/o del ángulo de entrada del producto que se debe bobinar en el mecanismo guíahilos y/o de un ángulo de desviación del producto que se debe bobinar en el mecanismo guíahilos, en este caso en particular en el área del guíahilos para movimiento cambiante.

Básicamente, puede producirse cualquier movimiento del guíahilos superior. Por mencionar únicamente algunos ejemplos no limitativos de la invención, el guíahilos superior puede ser guiado mediante una guía de traslación, una guía curva o una guía con forma de arco circular con respecto al bastidor. Estas variantes se pueden utilizar tanto cuando el mecanismo guíahilos está guiado traslacionalmente con respecto al bastidor, como también cuando el mecanismo guíahilos está guiado de manera pivotante con respecto al bastidor, por ejemplo, por medio de un brazo pivotante. En este sentido, se efectúa el movimiento del guíahilos superior preferentemente de tal modo que este, con respecto a la dirección y/o la dimensión, se corresponde con el movimiento de compensación del mecanismo guíahilos o se aproxima a este. En una propuesta particular de la invención, el movimiento del guíahilos superior se efectúa de tal modo que un ángulo de entrada p del producto que se debe bobinar en el mecanismo guíahilos no se modifica en un plano que está orientado transversalmente al eje cambiante del guíahilos para movimiento cambiante, bajo el cual, en particular, también se pueden subsumir cambios del ángulo de entrada p de /-5,0° o /-2,0° o /-1,0° o /-0,5°.

Para el tipo de producción del movimiento del guíahilos superior, hay diferentes posibilidades. En una variante comprendida por la invención, el guíahilos superior se puede mover por medio de un actuador, efectuándose el movimiento activado por el actuador en función del movimiento de compensación. Por mencionar únicamente algunos ejemplos no limitativos de la invención, por medio de un sensor se puede detectar directa o indirectamente el diámetro del enrollamiento. Por ejemplo, el sensor puede detectar el diámetro del enrollamiento mediante una medición de desplazamiento, una rueda de palpación y similares. También es posible que se detecte indirectamente el diámetro del enrollamiento midiéndose un movimiento del mecanismo guíahilos a consecuencia del movimiento de compensación. También es posible la detección indirecta del diámetro del enrollamiento midiéndose la longitud del producto que se debe bobinar ya enrollado, a partir de la cual se puede calcular el diámetro del enrollamiento. Por mencionar únicamente un ejemplo más, a partir de la dimensión del movimiento del guíahilos para movimiento cambiante, en particular el número de las carreras realizadas, se puede deducir de manera indirecta el diámetro del enrollamiento. Otra posibilidad para determinar el diámetro del enrollamiento es el cálculo del mismo a partir del número de revoluciones del husillo y/o de la velocidad del producto que se debe bobinar. Así, por ejemplo, a partir de la integral de la velocidad del producto que se debe bobinar (que se puede calcular a partir del desarrollo del número de revoluciones del husillo) se puede calcular la longitud del producto que se debe bobinar que está enrollada en el enrollamiento, a partir de la cual, a su vez, se puede determinar por medio de un diagrama característico o una dependencia funcional el diámetro del enrollamiento. Si se presenta una correspondiente señal con respecto al diámetro actual del enrollamiento, por medio de una unidad de control se puede efectuar una activación del actuador que mueva entonces el guíahilos superior en la medida necesaria.

Una posibilidad particularmente sencilla, pero segura, para generar el movimiento del guíahilos superior es el acoplamiento mecánico del movimiento de compensación del mecanismo guíahilos con el movimiento del guíahilos superior, de tal modo que en este caso se toman medidas pasivas. En el caso más sencillo, el mecanismo guíahilos está acoplado mecánicamente por medio de un agente de acoplamiento como, por ejemplo, una abrazadera de acoplamiento o, en determinadas circunstancias, también una unión operativa con el guíahilos superior, de tal modo que el movimiento de compensación del mecanismo guíahilos es convertido por medio de la cinemática de la abrazadera de acoplamiento o de la unión operativa dispuesta entre el guíahilos superior y el mecanismo guíahilos en el movimiento del guíahilos superior.

En el mecanismo guíahilos se puede utilizar cualquier guíahilos para movimiento cambiante como se conocen estos, por ejemplo, en diferentes formas de realización en el estado de la técnica. Preferentemente, en la máquina de bobinado de acuerdo con la invención se utiliza un guíahilos para movimiento cambiante que guía de manera deslizante y/o desvía el producto que se debe bobinar.

Para la longitud del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante, hay numerosas posibilidades en el marco de la invención. En una propuesta de la invención, esta longitud es de al menos 300 mm (por ejemplo, más de 350 mm, más de 400 mm, más de 450 mm, más de 500 mm o incluso más de 600 mm). Una elección de tal longitud tiene como consecuencia que también el triángulo de colocación tenga una correspondiente longitud, con lo que una variación de la longitud del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante, que podría provocar un cambio de tensión del producto que se debe bobinar, es relativamente pequeña, por lo que, en determinadas circunstancias, se puede prescindir del uso de un soporte de compensación. Por otro lado, con una longitud de tales dimensiones del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante se reduce también el ángulo de desviación del producto que se debe bobinar en el área del guíahilos para movimiento cambiante, con lo que se reducen las solicitaciones del producto que se debe bobinar.

Básicamente, como también se ha explicado al principio, el guíahilos superior, por un lado, y el mecanismo guíahilos, por otro lado, pueden presentar cualesquiera grados de libertad. En una propuesta de la invención, el mecanismo guíahilos y el guíahilos superior están guiados en cada caso traslacionalmente, estando orientados los grados de libertad traslacional del mecanismo guíahilos y del guíahilos superior paralelamente entre sí. Preferentemente, en este sentido los movimientos del mecanismo guíahilos, por un lado, y del guíahilos superior, por otro lado, son sincrónicos con la misma amplitud a lo largo de los grados de libertad paralelos. Es posible, por ejemplo, que un guíahilos superior esté dispuesto en la zona final inferior de la máquina de bobinado y que esté guiado traslacionalmente en dirección horizontal por medio de una guía. En este caso, el mecanismo guíahilos puede estar dispuesto en una zona final superior de un bastidor de la máquina de bobinado con un grado de libertad traslacional también horizontal. De esta manera, con un tamaño de construcción pequeño de la máquina de bobinado, se puede garantizar una gran longitud del producto que se debe bobinar entre el guíahilos superior y el guíahilos para movimiento cambiante con las ventajas anteriormente explicadas asociadas a ello.

Perfeccionamientos ventajosos de la invención se desprenden de las reivindicaciones, la descripción y los dibujos. Las ventajas mencionadas en la descripción de características y de combinaciones de varias características, son únicamente ejemplos y pueden surtir efecto de manera alternativa o acumulativa, sin que tengan que obtenerse forzosamente las ventajas de formas de realización de acuerdo con la invención. Sin que por ello se modifique el objeto de las reivindicaciones adjuntas, en cuanto al contenido de divulgación de los documentos de aplicación originales y de la patente, se cumple lo siguiente: se pueden deducir características adicionales de los dibujos, en particular, de las geometrías representadas y de las dimensiones relativas de varios componentes entre sí, así como de su disposición relativa e interacción.

Las características mencionadas en las reivindicaciones y en la descripción deben entenderse en cuanto a su número de tal modo que esté presente exactamente ese número o un número mayor que el número mencionado, sin que sea necesaria la utilización explícita de la locución adverbial "al menos". Por tanto, si, por ejemplo, se habla de un elemento, este ha de entenderse de modo que están presentes exactamente un elemento, dos elementos o más elementos.

Las referencias contenidas en las reivindicaciones no representan ninguna limitación del alcance de los objetos protegidos por las reivindicaciones. Únicamente sirven al fin de hacer más comprensibles las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

En lo sucesivo se explica y describe adicionalmente la invención mediante ejemplos de realización preferentes representados en las figuras.

la Figura 1 muestra en una vista espacial oblicuamente desde delante y desde arriba una máquina de bobinado. la Figura 2 muestra la máquina de bobinado de acuerdo con la figura 1 en una vista frontal.

la Figura 3 muestra la máquina de bobinado de acuerdo con las figuras 1 y 2 en una vista frontal, estando representado en este caso un bastidor parcialmente partido, de tal modo que puede observarse una abrazadera de acoplamiento entre un mecanismo guíahilos y un guíahilos superior.

la Figura 4 muestra en una vista lateral la máquina de bobinado de acuerdo con las figuras 1 a 3.

la Figura 5 muestra un fragmento de una vista frontal de la máquina de bobinado de acuerdo con las figuras 1 a 4 en la zona de contacto del mecanismo guíahilos con un enrollamiento.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra in en una vista espacial una máquina de bobinado 1. La máquina de bobinado 1 dispone de un bastidor 2, que puede estar configurado con una placa de cubrición, una carcasa o un marco, entre otras cosas. En el bastidor 2 están sujetos y/o guiados esencialmente los componentes de la máquina de bobinado 1 que se mencionan a continuación.

La máquina de bobinado 1 dispone de un husillo rotatorio 3, dispuesto en este caso estacionariamente, que está orientado paralelamente a un eje y. Paralelamente al husillo 3 y en dirección del eje y, se extiende un mecanismo guíahilos 4. El mecanismo guíahilos 4 está montado por medio de una guía 5, que define en este caso un grado de libertad horizontal 6, de manera móvil en el bastidor 2. El mecanismo guíahilos 4 presenta un agente presor 7, en este caso un rodillo de presión 8, estando montado el rodillo de presión 8 de manera giratoria paralelamente al eje y en un cuerpo básico del mecanismo guíahilos 4. Por medio de un actuador apropiado, en este caso no representado, o una fuerza de peso, el mecanismo guíahilos 4 es solicitado a lo largo del grado de libertad 6 en dirección del husillo 3, de tal modo que el mecanismo guíahilos 4 se apoya por medio del rodillo de presión 8 con una fuerza de presión predeterminada contra la superficie envolvente de un enrollamiento creado sobre el husillo 3. El mecanismo guíahilos 4 dispone de un guíahilos para movimiento cambiante 9, que se mueve paralelamente al eje y con un movimiento de vaivén cambiante 10.

Un producto que se debe bobinar 11 se proporciona, por ejemplo, por medio de un proceso de fabricación continuo o discontinuo y se alimenta al mecanismo guíahilos 4, en este caso el guíahilos para movimiento cambiante 9 por medio de un rodillo de entrada 12, una polea de desviación 13 y un guíahilos superior 14, que en este caso está configurado como rodillo guíahilos superior 15. Entre el guíahilos superior 14 y el mecanismo guíahilos 4, no hay ningún otro elemento guía por medio del cual se efectúe una guía o desviación del producto que se debe bobinar 11. Un triángulo de colocación 16 con un ángulo cambiante total a se establece entre el guíahilos superior 14 y el mecanismo guíahilos 4 (véase figura 4), predefiniendo el guíahilos superior 14 el vértice 17 del triángulo de colocación 16 y correspondiéndose la longitud del triángulo de colocación 16 con una distancia 22 del guíahilos superior 14 y del guíahilos para movimiento cambiante 9. El guíahilos superior 14 es guiado por medio de una guía 18 con un grado de libertad 19, en este caso traslacional y horizontal, con respecto al bastidor 2.

En las figuras, un eje x indica una dirección horizontal que está orientada en el ejemplo de realización representado paralelamente a los grados de libertad 6, 19. El eje y es paralelo al eje longitudinal y/o de rotación del husillo 3. Por lo demás, el mecanismo guíahilos 4 se extiende en dirección del eje y, el movimiento cambiante 10 del guíahilos para movimiento cambiante 9 está orientado paralelamente al eje y, y el rodillo de presión 8 rota en torno al eje y. Finalmente, un eje z indica un eje vertical de la máquina de bobinado 1. Un ángulo de entrada p indica el ángulo del producto que se debe bobinar 11 en el plano x-z con respecto al eje z.

La figura 2 muestra la máquina de bobinado al comienzo del recorrido de bobinado, es decir, al comienzo de la creación de un enrollamiento sobre el husillo 3. Al comienzo del recorrido de bobinado, el mecanismo guíahilos 4 ha adoptado una posición en dirección del grado de libertad 6 que presenta la menor distancia radial hasta el eje longitudinal y de rotación del husillo 3. En el curso del recorrido de bobinado, aumenta el diámetro del enrollamiento, lo que tiene como consecuencia que el mecanismo guíahilos 4 a lo largo del grado de libertad 6 se aleje crecientemente con un movimiento de compensación 23 del eje longitudinal y/o de rotación del husillo 3. Si, de manera diferente al diseño de acuerdo con la invención, el guíahilos superior 14 estuviera dispuesto estacionariamente en el bastidor 2, este movimiento de compensación 23 del mecanismo guíahilos 4 tendría como consecuencia la variación del ángulo de entrada p (en el caso del ejemplo de realización representado: se reduciría), lo cual no es deseable. De acuerdo con la invención, se establece un movimiento del guíahilos superior 14 a lo largo del grado de libertad 19, correspondiéndose la dimensión del movimiento del guíahilos superior 14 con la dimensión del mecanismo guíahilos 4. Independientemente del diámetro del enrollamiento y del movimiento de compensación 23, mediante esta media se puede mantener constante el ángulo de entrada p en el recorrido de bobinado. Esto tiene como consecuencia que no cambie la geometría, en particular la longitud del triángulo de colocación 16, entre el guíahilos superior 14 y el mecanismo guíahilos 4 con el movimiento de compensación 23.

El acoplamiento del movimiento del mecanismo guíahilos 4 con el movimiento del guíahilos superior 14, en el ejemplo de realización representado, se efectúa por medio de un agente de acoplamiento mecánico 20, que en este caso está configurado como abrazadera de acoplamiento 21 que une de manera rígida el mecanismo guíahilos 4 con el guíahilos superior 14 (véase la figura 3). En este sentido, la abrazadera de acoplamiento 21 preferentemente discurre en el interior del bastidor o carcasa 2, de tal modo que no es visible desde fuera y está cubierta por una pared de carcasa.

En la figura 5 puede observarse que, para un posible diseño, el guíahilos para movimiento cambiante 9 puede estar configurado con forma de placa, presentando el guíahilos para movimiento cambiante 9 en este caso, una entalladura, por ejemplo, con forma de U a través de la cual pase el producto que se debe bobinar 11. En el centro del triángulo de colocación 16, el producto que se debe bobinar 11 pasa en línea recta sin desviación a través de la entalladura con forma de U, mientras que, para una desviación desde la posición central, se efectúa una desviación a través de un brazo lateral de la U del guíahilos para movimiento cambiante 9 y, con creciente distancia de la posición central, se efectúa una mayor desviación por medio de este brazo lateral de U. El guíahilos para movimiento cambiante 9, en este caso con forma de placa, está orientado verticalmente a la dirección de entrada del producto que se debe bobinar 11, de tal modo que el guíahilos para movimiento cambiante 9 y el plano de extensión de la entalladura con forma de U también están inclinados en el ángulo de entrada p con respecto al plano x-y.

El diseño de acuerdo con la invención conduce en particular a las siguientes diferencias (alternativas o acumulativas) y ventajas con respecto a las soluciones conocidas por el estado de la técnica con guíahilos superior estacionario 14:

a) Dado que el ángulo de entrada p no varía, las condiciones de contacto del producto que se debe bobinar 11 con el guíahilos superior 14 son independientes del movimiento de compensación 23 y del diámetro del enrollamiento de la bobina.

b) Si el guíahilos superior 14 está configurado como rodillo guíahilos superior 15, el diseño de acuerdo con la invención también tiene como consecuencia que el ángulo de envoltura del rodillo guíahilos superior 15 no se modifique o solo se modifique en una pequeña medida con el movimiento de compensación 23. (Un ángulo de envoltura no cambiante con el movimiento de compensación 23 resulta en particular cuando el producto que se debe bobinar 11 llega paralelamente al movimiento de compensación 23 al rodillo guíahilos superior 15, mientras que con otra dirección de llegada del producto que se debe bobinar 11 al rodillo guíahilos superior 15, con el movimiento de compensación 23, se puede producir un cambio del ángulo de envoltura.)

c) Además, las condiciones de entrada del producto que se debe bobinar 11 en el mecanismo guíahilos 4 y en particular en el guíahilos para movimiento cambiante 9 no dependen del movimiento de compensación 23 y, por tanto, tampoco del diámetro del enrollamiento que se encuentra en desarrollo. Es posible, por ejemplo, que, por medio de medidas de acuerdo con la invención, se evite que, como consecuencia de un ángulo de entrada p modificado, el producto que se debe bobinar 11 sea más introducido en la base de la entalladura con forma de U del guíahilos para movimiento cambiante 9 (aumento del ángulo de entrada p), con lo que también aumentaría el ángulo de desviación del producto que se debe bobinar 11 en el área de la entalladura con forma de U del guíahilos para movimiento cambiante 9. Mediante las medidas de acuerdo con la invención también se puede evitar que, a consecuencia de un ángulo de entrada reducido p, al entrar el producto que se debe bobinar 11 en el guíahilos para movimiento cambiante 9, el producto que se debe bobinar 11 sea extraído ligeramente hacia arriba, con un ángulo modificado, de los brazos laterales de la entalladura con forma de U.

d) La distancia 22 del guíahilos superior 14 hasta el guíahilos para movimiento cambiante 9 (véase figura 2) es de al menos 300 mm. Mediante la distancia relativamente grande entre el guíahilos superior 14 y el guíahilos para movimiento cambiante 9, cambia solo un poco la longitud del producto que se debe bobinar 11 entre el guíahilos superior 14 y el guíahilos para movimiento cambiante 9 durante una carrera del movimiento cambiante 10, con lo que, en determinadas circunstancias, se puede prescindir de medidas de compensación 23 como, por ejemplo, un soporte de compensación. En este sentido, la distancia 22 se correlaciona con la longitud del triángulo de colocación 16.

e) De acuerdo con la invención, se consigue evitar o reducir una merma de la calidad del producto que se debe bobinar 11 debida al cambio de las condiciones de contacto del producto que se debe bobinar 11 y mejorar la calidad de bobinado con respecto a máquinas de bobinado en las que un ángulo de entrada p cambia a lo largo del recorrido de bobinado con un ángulo cambiante total a del triángulo de colocación 16 también modificado en determinadas circunstancias como consecuencia de ello.

f) De acuerdo con la invención, en determinadas circunstancias, también se puede llevar a cabo el uso de un guíahilos para movimiento cambiante 9 en el que no se efectúe ninguna envoltura por medio del producto que se debe bobinar 11 y únicamente se efectúe una guía del producto que se debe bobinar 11 paralelamente al eje longitudinal y/o de rotación del husillo 3. En este diseño, el producto que se debe bobinar 11 puede protegerse gracias a la reducida carga de flexibilidad de la envoltura suprimida.

La invención comprende tanto formas de realización en las que el movimiento del guíahilos superior 14 únicamente depende del movimiento de compensación 23 del mecanismo guíahilos 4, como formas de realización en las que el movimiento del guíahilos superior 14, además de depender del movimiento de compensación 23 del mecanismo guíahilos 4, también depende de al menos otra magnitud de funcionamiento.

La invención comprende, además, también formas de realización en las que el movimiento del guíahilos superior 14 no está acoplado en toda la carrera, sino únicamente en una parte de la carrera del movimiento de compensación 23, con el movimiento del mecanismo guíahilos 4. Un acoplamiento del movimiento del guíahilos superior 14 con el movimiento del mecanismo guíahilos 4 puede efectuarse en este sentido por medio de una dependencia lineal o no lineal.

La invención comprende, además, también formas de realización en las que un movimiento del guíahilos superior 14 no solo se efectúa en función del movimiento del mecanismo guíahilos 4, sino que esto puede suceder adicionalmente también con otros fines. Por ejemplo, para el caso de que el guíahilos superior 14 se mueva por medio de un actuador, también puede aprovecharse el movimiento del guíahilos superior 14 para llevar a cabo al menos temporalmente un control o regulación de la tensión del producto que se debe bobinar 11. Para nombrar únicamente otro ejemplo no limitativo, el movimiento del guíahilos superior 14 puede efectuarse al comienzo del recorrido de bobinado, al final del recorrido de bobinado o para un intercambio de la bobina, por ejemplo, para reforzar o permitir un agarre o corte del producto que se debe bobinar 11 o establecer una configuración de la máquina de bobinado 1 que sea ventajosa para este estado de funcionamiento particular.

LISTA DE REFERENCIAS

1 Máquina de bobinado

2 Bastidor

3 Husillo

4 Mecanismo guíahilos

5 Guía

6 Grado de libertad

7 Agente presor

8 Rodillo de presión

9 Guíahilos para movimiento cambiante

10 Movimiento cambiante

11 Producto que se debe bobinar

12 Rodillo de entrada

13 Polea de desviación

14 Guíahilos superior

15 Rodillo guíahilos superior

16 Triángulo de colocación

17 Vértice

18 Guía

19 Grado de libertad

20 Agente de acoplamiento mecánico

21 Abrazadera de acoplamiento

22 Distancia

23 Movimiento de compensación

Claims

REIVINDICACIONES

1. Máquina de bobinado (1) con

a) un bastidor (2),

a) un husillo (3),

b) un mecanismo guíahilos (4), el cual

ba) presenta un guíahilos para movimiento cambiante (9) accionado de manera cambiante,

bb) presenta un agente presor (7) que es presionado contra una superficie envolvente de un enrollamiento enrollado en el husillo (3), y

bc) se puede mover durante el recorrido de bobinado de manera correspondiente al diámetro creciente del enrollamiento con un movimiento de compensación (23) con respecto al husillo (3),

c) un guíahilos superior (14) situado aguas arriba del guíahilos para movimiento cambiante (9) que está dispuesto en el bastidor (2) a cierta distancia del mecanismo guíahilos (4) y desde el que el producto que se debe bobinar (11) llega directamente al mecanismo guíahilos (4),

caracterizada por que

d) el guíahilos superior (14) se puede mover en función del movimiento de compensación (23).

2. Máquina de bobinado (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el movimiento del guíahilos superior (14) se efectúa de tal modo que un ángulo de entrada p del producto que se debe bobinar (11) en el mecanismo guíahilos no cambia en un plano (plano x-z) que está orientado transversalmente a un eje cambiante del guíahilos para movimiento cambiante (9).

3. Máquina de bobinado (1) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el guíahilos superior (14) se puede mover por medio de un actuador en función del movimiento de compensación (23).

4. Máquina de bobinado (1) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el movimiento de compensación (23) del mecanismo guíahilos (4) está acoplado mecánicamente al movimiento del guíahilos superior (14).

5. Máquina de bobinado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el guíahilos para movimiento cambiante (9) conduce de manera deslizante y/o desvía el producto que se debe bobinar (11).

6. Máquina de bobinado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la longitud del producto que se debe bobinar (11) entre el guíahilos superior (14) y el guíahilos para movimiento cambiante (9) es de al menos 300 mm.

7. Máquina de bobinado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el mecanismo guíahilos (4) y el guíahilos superior (14) están guiados cada uno de ellos en traslación con grados de libertad paralelos (6, 19).