ES2899313B2 - Cabezal encintador de bandas de composite con medios de recogida - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
CABEZAL ENCINTADOR DE BANDAS DE COMPOSITE CON MEDIOS DE RECOGIDA
Sector de la técnica
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.
Estado de la técnica
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.
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.
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.
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.
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.
Objeto de la invención
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Descripción de las figuras
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).
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de los medios de corte (30).
La figura 3 muestra una vista superior de los medios de corte (30).
La figura 4 muestra una vista frontal de los medios de corte (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).
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).
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).
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).
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.
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).
Descripción detallada de la invención
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.
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).
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).
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).
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.
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.
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).
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.
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).
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.
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.
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.
Claims (4)
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.
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).
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).
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).
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