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ES2899313B2 - COMPOSITE BAND TAPPING HEAD WITH COLLECTION MEANS - Google Patents
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Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

CABEZAL ENCINTADOR DE BANDAS DE COMPOSITE CON MEDIOS DE RECOGIDACOMPOSITE BAND TAPPING HEAD WITH COLLECTION MEANS

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención está relacionada con la industria dedicada a la aplicación de bandas de composite con las cuales se forman piezas laminadas que se utilizan en las industrias aeronáutica, naval, etc., y más concretamente con el cabezal encintador que aplica dichas bandas de composite.The present invention is related to the industry dedicated to the application of composite bands with which laminated parts are formed that are used in the aeronautical, naval, etc. industries, and more specifically with the taping head that applies said composite bands.

Estado de la técnicaState of the art

En la actualidad son conocidos los cabezales de aplicación de bandas de composite empleados para la aplicación mediante superposición compacta de láminas de composite para formar piezas laminadas que se utilizan mayoritariamente en la industria aeroespacial. La demanda de aeronaves más ligeras y energéticamente más eficientes han resultado en la sustitución gradual y directa de los componentes metálicos por los materiales compuestos que permiten además el desarrollo de diseños integrales.Currently, composite strip application heads are known, used for the application by compact superimposition of composite sheets to form laminated parts that are mainly used in the aerospace industry. The demand for lighter and more energy-efficient aircraft has resulted in the gradual and direct replacement of metallic components with composite materials, which also allow the development of integral designs.

Por lo tanto, es necesario disponer de cabezales de aplicación de bandas de composite que disminuyan los tiempos de producción a la vez que mantienen la calidad del producto final. Este tipo de cabezales comprenden medios compactadores que inciden sobre la banda de composite a aplicar, presionando sobre ella para fijar sobre la superficie de deposición, para establecer la compactación y evitando la formación de burbujas que hacen inservible la pieza que las contiene.Therefore, it is necessary to have composite banding application heads that reduce production times while maintaining the quality of the final product. This type of heads comprise compacting means that impact the composite band to be applied, pressing on it to fix it on the deposition surface, to establish compaction and avoiding the formation of bubbles that make the piece that contains them useless.

A este tipo de cabezales hace referencia la Patente Española ES 2186458 B1, del mismo solicitante de la presente invención. Este cabezal comprende medios de corte para establecer el comienzo de la banda que se va a aplicar sobre la superficie de deposición y para realizar el corte del final de la banda aplicada mientras se produce el avance del cabezal. Sin embargo, cuando se quieren realizar cortes rectos, el cabezal debe parar para realizar el corte de la banda de composite o de otro modo quedan sobrantes en los límites de la superficie de deposición. De esta manera, se incrementan los tiempos de deposición de las bandas de composite con el correspondiente incremento de costes de producción, o alternativamente se hace necesario un proceso adicional de corte para retirar los sobrantes junto con el consecuente gasto adicional de material y también de tiempo en el post-procesado.Reference is made to this type of heads in Spanish Patent ES 2186458 B1, from the same applicant of the present invention. This head comprises cutting means to establish the beginning of the band to be applied on the deposition surface and to cut the end of the applied band while the head advances. However, when you want to make straight cuts, the head must stop to cut the composite band or else there will be excess at the limits of the deposition surface. In this way, the deposition times of the composite bands are increased with the corresponding increase in production costs, or alternatively An additional cutting process is necessary to remove the excess along with the consequent additional expense of material and also time in post-processing.

Otra desventaja de esta solución es que es necesario que el cabezal salga de la zona a encintar para desechar las partes de fibra de desecho que no deben quedar en la pieza. Lo cual es tiempo improductivo en el que no se deposita la fibra, aumentando los tiempos de producción.Another disadvantage of this solution is that it is necessary for the head to leave the area to be taped to discard the parts of waste fiber that should not remain in the piece. Which is unproductive time in which the fiber is not deposited, increasing production times.

A la vista de las descritas desventajas o limitaciones que presentan las soluciones existentes en la actualidad, resulta necesaria una solución que permita aplicar bandas de composite de forma que se produzca una aplicación rápida y fiable sin paradas de la máquina, ni procesos adicionales de corte, mejorando la dinámica del cabezal.In view of the described disadvantages or limitations of the currently existing solutions, a solution is necessary that allows applying composite bands in a way that produces a quick and reliable application without machine stops or additional cutting processes. improving head dynamics.

Objeto de la invenciónObject of the invention

Con la finalidad de cumplir este objetivo y solucionar los problemas técnicos comentados hasta el momento, además de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar más adelante, la presente invención proporciona un cabezal encintador de aplicación de una banda de composite suministrada preferentemente desde una bobina de suministro hasta una superficie de deposición. En una solución preferente de la invención, la banda está formada por una lámina de composite dispuesta sobre una lámina de soporte. El cabezal encintador comprendiendo medios de corte de la lámina de composite suministrada a aplicar sobre la superficie de deposición, siendo cortada la lámina de composite mientras es aplicada sobre la superficie de deposición.In order to meet this objective and solve the technical problems discussed so far, in addition to providing additional advantages that can be derived later, the present invention provides a taping head for applying a composite band preferably supplied from a supply reel. to a deposition surface. In a preferred solution of the invention, the band is formed by a composite sheet arranged on a support sheet. The taping head comprising cutting means for the supplied composite sheet to be applied to the deposition surface, the composite sheet being cut while it is applied to the deposition surface.

La invención proporciona un cabezal encintador con medios de recogida de la lámina de composite suministrada no aplicada sobre la superficie de deposición. Dichos medios de recogida comprenden un separador de recogida configurado para separar la lámina de composite cortada no aplicada de la lámina de soporte por un borde cortado de la lámina de composite. Esto se consigue al aplicar una presión de separación en la banda sobre el lado de la lámina de soporte. Los medios de recogida comprenden también un contenedor de recogida que recolecta la parte de la lámina de composite separada.The invention provides a taping head with means for collecting the supplied composite sheet not applied to the deposition surface. Said collection means comprises a collection separator configured to separate the unapplied cut composite sheet from the support sheet by a cut edge of the composite sheet. This is achieved by applying separation pressure to the web on the backing sheet side. The collection means also comprises a collection container that collects the portion of the separated composite sheet.

Gracias a esta configuración, se separan los sobrantes de lámina de composite suministrada generados durante el corte y que no deban ser aplicados sobre la superficie de deposición. Thanks to this configuration, any leftovers of the supplied composite sheet generated during cutting are separated and should not be applied to the deposition surface.

Se evita así que en portabobinas de acopio donde se bobina la lámina soporte, se almacene dicho sobrante y pueda ser empleada la bobina con la lámina soporte para su reutilización o reciclaje. Se elimina así un proceso adicional evitando que la máquina que comprende el cabezal encintador salga del molde. En consecuencia, se disminuyen los tiempos de producción ahorrando en costes y en material.This prevents this surplus from being stored in storage reel holders where the support sheet is wound, and the coil with the support sheet can be used for reuse or recycling. An additional process is thus eliminated, preventing the machine that includes the taping head from leaving the mold. Consequently, production times are reduced, saving costs and materials.

Preferentemente el separador de los medios de recogida es desplazable para aplicar la presión de separación en la banda en el momento preciso seleccionando la separación únicamente del sobrante de lámina de composite no aplicada.Preferably, the separator of the collection means is movable to apply the separation pressure on the band at the precise moment, selecting the separation only of the excess of unapplied composite sheet.

Para una mejor dinámica y separación de los sobrantes de la lámina de composite no aplicada, está previsto que preferentemente los medios de recogida comprendan al menos dos rodillos posicionadores sobre los que circula la banda hasta el portabobinas de acopio, estando el actuador interpuesto entre ambos rodillos posicionadores. De esta forma se favorece la aplicación de la presión de separación de la banda dirigiendo el sobrante hacia el contenedor de recogida.For better dynamics and separation of the leftovers of the unapplied composite sheet, it is planned that the collection means preferably comprise at least two positioning rollers on which the band circulates to the storage reel holder, with the actuator being interposed between both rollers. positioners. In this way, the application of band separation pressure is favored, directing the excess towards the collection container.

Adicionalmente de forma preferente, el separador de recogida comprende un saliente para aplicar la presión de separación en la banda, de forma que se facilita la separación de la lámina de composite no aplicada.Additionally, preferably, the collection separator comprises a projection for applying the separation pressure to the band, so that the separation of the unapplied composite sheet is facilitated.

Descripción de las figurasDescription of the figures

La figura 1 muestra una vista esquemática de una perspectiva de un cabezal encintador de aplicación de bandas de composite (1) con unos medios de corte (30), unos medios de compactación (40) y unos medios de recogida (50).Figure 1 shows a schematic perspective view of a tape application head for composite bands (1) with cutting means (30), compaction means (40) and collection means (50).

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de los medios de corte (30).Figure 2 shows a perspective view of the cutting means (30).

La figura 3 muestra una vista superior de los medios de corte (30).Figure 3 shows a top view of the cutting means (30).

La figura 4 muestra una vista frontal de los medios de corte (30).Figure 4 shows a front view of the cutting means (30).

La figura 5 muestra una vista esquemática frontal de los medios de compactación (40) con el separador de aplicación (41) en una posición retraída superior en la que no actúa sobre la banda (2).Figure 5 shows a schematic front view of the compaction means (40) with the application separator (41) in an upper retracted position in which it does not act on the band (2).

La figura 6 muestra una vista esquemática frontal de los medios de compactación (40) con el separador de aplicación (41) en una posición de trabajo en la que actúa contra la banda (2).Figure 6 shows a schematic front view of the compaction means (40) with the application separator (41) in a working position in which it acts against the band (2).

La figura 7 muestra una vista esquemática frontal de los medios de compactación (40) con el separador de aplicación (41) en una posición retraída superior con la lámina de composite (2.1) estando aplicada sobre la superficie de deposición y separada de la lámina soporte (2.2).Figure 7 shows a schematic front view of the compaction means (40) with the application separator (41) in an upper retracted position with the composite sheet (2.1) being applied on the deposition surface and separated from the support sheet (2.2).

La figura 8 muestra una vista de detalle de los medios de recogida (50) con el separador de recogida (52) en posición de reposo por encima de la banda (2).Figure 8 shows a detail view of the collection means (50) with the collection separator (52) in a rest position above the band (2).

La figura 9 muestra una vista de detalle de los medios de recogida (50) con el separador de recogida (52) en una posición de actuación en la que actúa contra la banda (2) liberando el desecho de lámina de composite (2.1) no aplicada.Figure 9 shows a detail view of the collection means (50) with the collection separator (52) in an actuation position in which it acts against the band (2) releasing the composite sheet waste (2.1). applied.

La figura 10 muestra una vista de detalle de los medios de recogida (50) con el separador de recogida (52) en posición de reposo con la lámina soporte (2.2) dirigiéndose a un portabobinas y la lámina de composite (2.1) sobrante dirigiéndose al contenedor de recogida (53).Figure 10 shows a detail view of the collection means (50) with the collection separator (52) in the rest position with the support sheet (2.2) facing a reel holder and the excess composite sheet (2.1) facing the collection container (53).

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.In view of the aforementioned figures, and in accordance with the numbering adopted, an example of a preferred embodiment of the invention can be observed, which includes the parts and elements indicated and described in detail below.

En la figura 1 se muestra un cabezal encintador (1) de aplicación de bandas (2) de los empleados para la aplicación mediante superposición compacta de láminas de composite (2.2) para formar piezas laminadas que se utilizan mayoritariamente en la industria aeroespacial. El cabezal encintador (1) de una realización preferente mostrado en la figura 1 comprende unos medios de corte (30), unos medios de compactación (40) y unos medios de recogida (50).Figure 1 shows a taping head (1) for applying bands (2) used for the compact overlapping application of composite sheets (2.2) to form laminated parts that are mainly used in the aerospace industry. The taping head (1) of a preferred embodiment shown in Figure 1 comprises cutting means (30), compaction means (40) and collection means (50).

Se dispone de un molde donde queda definida una superficie de deposición sobre la que se aplicarán las láminas de composite (2.2). En un primer paso se dispone sobre un portabobinas de suministro (3), una bobina de suministro con una banda (2) compuesta por una lámina de composite (2.1) sobre una lámina de soporte (2.2) siendo la lámina de composite (2.1) de mayor rigidez que la lámina de soporte (2.2).There is a mold where a deposition surface is defined on which the composite sheets will be applied (2.2). In a first step, it is placed on a reel holder of supply (3), a supply coil with a band (2) composed of a composite sheet (2.1) on a support sheet (2.2) with the composite sheet (2.1) being more rigid than the support sheet ( 2.2).

A continuación, se hace circular la banda (2) por una guía (4). En el instante que la banda (2) llega a unos medios de corte (30), conociendo la forma de la superficie de deposición donde se va a depositar la lámina de composite (2.1), se realiza un corte a la banda (2). Dicho corte se realiza con una cuchilla (31, 32) con una precisión tal que permite cortar la lámina de composite (2.1) a aplicar sin cortar la lámina de soporte (2.2).Next, the band (2) is circulated through a guide (4). At the moment that the band (2) reaches cutting means (30), knowing the shape of the deposition surface where the composite sheet (2.1) is going to be deposited, a cut is made to the band (2). . Said cut is made with a blade (31, 32) with such precision that it allows cutting the composite sheet (2.1) to be applied without cutting the support sheet (2.2).

Seguidamente, la banda (2) cortada se dirige a unos medios de compactación (40) para la aplicación de la lámina de composite (2.1) sobre la superficie de deposición.Next, the cut band (2) is directed to compaction means (40) for the application of the composite sheet (2.1) on the deposition surface.

Una vez se ha depositado la lámina de composite (2.1) sobre la superficie de deposición, la banda (2) se dirige a un portabobinas de acopio (6). En ocasiones se generan sobrantes de lámina de composite (2.1) entre un corte y el siguiente de la banda (2), dicho sobrante queda sobre la banda (2) que se dirige hacia el portabobinas de acopio (6). Comúnmente esos sobrantes se retiran manualmente una vez se extrae la bobina del portabobinas de acopio (6) y en otras ocasiones se depositan sobre una mesa fuera de la zona de encintado Esto requiere de un proceso adicional y el consecuente incremento de tiempos de fabricación.Once the composite sheet (2.1) has been deposited on the deposition surface, the band (2) is directed to a storage reel holder (6). Sometimes leftovers of composite sheet (2.1) are generated between one cut and the next of the band (2), said leftover remains on the band (2) that goes towards the storage reel holder (6). Commonly, these surpluses are removed manually once the coil is removed from the storage reel holder (6) and on other occasions they are deposited on a table outside the wrapping area. This requires an additional process and the consequent increase in manufacturing times.

Según una característica preferente de la invención, el cabezal (1) comprende unos medios de recogida (50) de la lámina de composite (2.1) suministrada no aplicada sobre la superficie de deposición. En las figuras 8, 9 y 10 se puede ver la secuencia de separación de sobrantes de la lámina de composite (2.1) de la lámina soporte (2.2).According to a preferred feature of the invention, the head (1) comprises collection means (50) for the composite sheet (2.1) supplied not applied to the deposition surface. In figures 8, 9 and 10 you can see the sequence of separating the excess of the composite sheet (2.1) from the support sheet (2.2).

En un primer momento, un separador de recogida (52) configurado para separar la lámina de composite (2.1) cortada no aplicada de la lámina de soporte (2.2), se sitúa en una posición de reposo superior a la banda (2) como se puede ver en la figura 8.At first, a collection separator (52) configured to separate the cut, non-applied composite sheet (2.1) from the support sheet (2.2), is placed in a rest position above the band (2) as shown. you can see in figure 8.

En la figura 9 se puede visualizar como el separador de recogida (52) actúa sobre un borde cortado de la lámina de composite (2.1) al aplicar una presión de separación en la banda (2) sobre el lado de la lámina de soporte (2.2) por acción de un actuador neumático. Dicho separador de recogida (52) se encuentra entre dos rodillos posicionadores (51) de forma que se consigue que la banda (2) forme un cierto ángulo que permite la separación de la lámina de composite (2.1) al ser más rígida que la lámina de soporte (2.2) que sigue su trayectoria hacia el portabobinas de acopio (6). De este modo, el separador de recogida (52) se desplaza hasta la posición de trabajo en la que aplica presión sobre la banda (2), preferentemente con un saliente (54) consiguiendo la separación de la lámina de composite (2.1).In Figure 9 it can be seen how the collection separator (52) acts on a cut edge of the composite sheet (2.1) by applying a separation pressure on the band (2) on the side of the support sheet (2.2). ) by the action of a pneumatic actuator. Said collection separator (52) is located between two positioning rollers (51) so that the band (2) forms a certain angle that allows the separation of the sheet. of composite (2.1) as it is more rigid than the support sheet (2.2) that continues its path towards the storage reel holder (6). In this way, the collection separator (52) moves to the working position in which it applies pressure on the band (2), preferably with a projection (54) achieving the separation of the composite sheet (2.1).

En la figura 10 se puede ver como el separador de recogida (52) ha regresado a su posición de reposo en la que no aplica presión sobre la banda (2) y la lámina de composite (2.1) está separada dirigiéndose a un contenedor de recogida (53) para recoger la lámina de composite (2.1) sobrante.In figure 10 it can be seen how the collection separator (52) has returned to its rest position in which it does not apply pressure on the band (2) and the composite sheet (2.1) is separated and directed to a collection container. (53) to collect the excess composite sheet (2.1).

De esta forma, en el portabobinas de acopio (6) se recoge una bobina que comprende únicamente lámina de soporte para un empleo posterior o reciclaje.In this way, a coil that only includes a support sheet is collected in the storage reel holder (6) for later use or recycling.

Se finaliza así la deposición de una primera lámina de composite (2.1) dejando el cabezal (1) listo para la aplicación de la siguiente lámina de composite (2.1) sobre la superficie de deposición. The deposition of a first composite sheet (2.1) is thus completed, leaving the head (1) ready for the application of the next composite sheet (2.1) on the deposition surface.

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1.- Cabezal encintador de aplicación de una banda (2) de composite suministrada desde una bobina de suministro (3) hasta una superficie de deposición, la banda (2) formada por una lámina de composite (2.1) dispuesta sobre una lámina de soporte (2.2); que comprende medios de corte (30), medios de compactación (40) y medios de recogida (50) de la lámina de composite (2.1) suministrada no aplicada sobre la superficie de deposición; los medios de recogida (50) comprendiendo un separador de recogida (52) configurado para separar la lámina de composite (2.1) cortada no aplicada de la lámina de soporte (2.2) por un borde cortado de la lámina de composite (2.1) al aplicar una presión de separación en la banda (2) sobre el lado de la lámina de soporte (2.2), y comprendiendo un contenedor de recogida (53) para recoger la lámina de composite (2.1) separada.1.- Taping head for applying a band (2) of composite supplied from a supply reel (3) to a deposition surface, the band (2) formed by a sheet of composite (2.1) arranged on a support sheet (2.2); comprising cutting means (30), compaction means (40) and collection means (50) of the composite sheet (2.1) supplied not applied to the deposition surface; the collection means (50) comprising a collection separator (52) configured to separate the unapplied cut composite sheet (2.1) from the support sheet (2.2) by a cut edge of the composite sheet (2.1) when applying a separation pressure on the band (2) on the side of the support sheet (2.2), and comprising a collection container (53) for collecting the separated composite sheet (2.1). 2.- Cabezal encintador según la reivindicación 1, caracterizado por que el separador (52) es desplazable para aplicar la presión de separación en la banda (2).2.- Taping head according to claim 1, characterized in that the separator (52) is movable to apply the separation pressure to the band (2). 3. - Cabezal encintador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los medios de recogida (50) comprenden al menos dos rodillos posicionadores (51) sobre los que circula la banda (2) hasta un portabobinas de acopio (6), estando el actuador (52) interpuesto entre ambos rodillos posicionadores (51) para aplicar la presión de separación en la banda (2).3. - Taping head according to claim 1 or 2, characterized in that the collection means (50) comprise at least two positioning rollers (51) on which the band (2) circulates to a storage reel holder (6), being the actuator (52) interposed between both positioning rollers (51) to apply the separation pressure on the band (2). 4. - Cabezal encintador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el separador de recogida (52) comprende un saliente (54) para aplicar la presión de separación en la banda (2). 4. - Taping head according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the collection separator (52) comprises a projection (54) to apply the separation pressure on the band (2).
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