ES2204115T3 - Aparato para la produccion de muelles heicoidales en bolsas. - Google Patents

Aparato para la produccion de muelles heicoidales en bolsas.

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ES2204115T3
ES2204115T3 ES99913475T ES99913475T ES2204115T3 ES 2204115 T3 ES2204115 T3 ES 2204115T3 ES 99913475 T ES99913475 T ES 99913475T ES 99913475 T ES99913475 T ES 99913475T ES 2204115 T3 ES2204115 T3 ES 2204115T3
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Abstract

Un aparato para la producción de muelles helicoidales embolsados, que comprende una sección de arrollamiento en la que se forma una hélice a partir de alambre (1) suministrado a la sección de arrollamiento, comprendiendo dicha sección de arrollamiento elementos de arrollamiento (4, 5) cuya posición y/o orientación determinan la forma de dicha hélice, y una sección de encapsulación en la que la hélice es insertada entre láminas yuxtapuestas de material (25) y en la que las láminas de material (25) son unidas conjuntamente para formar una bolsa que encierra la hélice, caracterizado porque dicho aparato comprende además medios de control programables (8) vinculados operativamente a dichos elementos de arrollamiento (4, 5) para controlar de ese modo su posición y/o orientación.

Description

Aparato para la producción de muelles helicoidales en bolsas.
Este invento se refiere a aparatos y métodos para la producción de muelles helicoidales embolsados, y a conjuntos de muelles embolsados.
Los muelles helicoidales embolsados, esto es, series de muelles embolsados dentro de bolsas de tela que están unidas en sus juntas laterales, son ampliamente utilizados en la fabricación de colchones, cojines y similares.
Se puede considerar que los aparatos para la producción de muelles helicoidales embolsados comprenden dos secciones: una unidad de arrollamiento en la que se forma la hélice y una sección de encapsulación en la que se inserta la hélice entre dos capas de material que después son unidas conjuntamente para formar una bolsa que encierra el muelle.
El arrollamiento del alambre se consigue comúnmente por la interacción de tres componentes: rodillos de alimentación que tiran del cable a través del plegador, un denominado "dedo" que gobierna el diámetro del muelle mientras que se forma y un denominado "separador", que controla su paso. Los movimientos relativos de estos componentes definen el modelo del muelle que se forma.
Convencionalmente, la sincronización se logra por medio de una distribución compleja de engranajes y levas, que hacen del reajuste entre un producto y otro una larga operación que necesita altos niveles de entrenamiento y experiencia. Por lo tanto, las cantidades de lote económico son altas y la respuesta a requisitos de cliente especiales es lenta. El desarrollo de nuevos diseños de muelle es difícil, dependiendo a menudo de la creación de nuevos perfiles de leva a base de tanteos. Además, la longitud máxima de muelle que puede ser producida está a menudo severamente limitada.
La sección de encapsulación depende de la inserción de los muelles totalmente comprimidos entre las láminas de material, más comúnmente una lámina doblada de tela no tejida, que son después cosidas o soldadas conjuntamente para producir los muelles embolsados individuales. La sincronización de esta sección también depende de dispositivos mecánicos tales como levas, varillajes y un embrague, todos lo cual requiere reajuste entre productos, dando lugar a una pérdida de productividad y altos costes de mantenimiento.
El documento US 5,444,905 describe un aparato para formar muelles para la incorporación en un colchón de muelles internos. El aparato incluye el uso de engranajes de cambio para facilitar la fabricación de una variedad de tamaños de muelle interior.
El documento WO 96/27461 se refiere a aparatos para formar un interior de muelle. El aparato comprende un ensamblador de interior de muelle y al menos un enrrollador conectado al ensamblador por medio de un transportador. El enrrollador es operado a través de una pluralidad de ciclos, cada uno de los cuales suministra una hélice al transportador. Entre ciclos consecutivos, un motor de velocidad gradual hace avanzar el transportador una distancia programada, proporcionando de ese modo la capacidad de obtener diferentes separaciones entre hélices.
Ahora se han ideado mejoras en aparatos y métodos para la producción de muelles helicoidales embolsados que superan o mitigan sustancialmente las desventajas mencionadas anteriormente.
De acuerdo con un primer aspecto del invento, el aparato para la producción de muelles helicoidales embolsados comprende una sección de arrollamiento en la que se forma una hélice a partir de alambre suministrado a la sección de arrollamiento, comprendiendo dicha sección de arrollamiento elementos de arrollamiento cuya posición y/o orientación determinan la forma de dicha hélice, y una sección de encapsulación en la que se inserta la hélice entre láminas de material yuxtapuestas que son unidas conjuntamente para formar una bolsa que encierra la hélice,
en el que dicho aparato comprende además medios de control programables unidos operativamente a dichos elementos de plegado para de ese modo controlar su posición y/o orientación.
El aparato de acuerdo con el invento es ante todo ventajoso porque los medios de control programables pueden sincronizar todas las operaciones del aparato, eliminando de ese modo engranajes de cambio, levas, embrague, etc. El tiempo para cambiar entre productos se reduce a segundos en vez de horas, con los beneficios consecuentes para la productividad y capacidad de respuesta, mejor calidad, menores cantidades de lote y trabajo reducido en existencias en progreso. El desarrollo de nuevos productos y las extensiones del intervalo de productos se pueden lograr mucho más fácilmente sin ninguna pérdida significativa de tiempo o materiales.
De acuerdo con otro aspecto del invento, se proporciona un método para producir muelles helicoidales embolsados, cuyo método comprende los pasos
a)
proporcionar un aparato de acuerdo con el primer aspecto del invento,
b)
ajustar las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento en la sección de arrollamiento del aparato de acuerdo con el primer aspecto del invento,
c)
alimentar alambre a través de la sección de arrollamiento para formar una hélice,
d)
separa dicha hélice de dicho alambre
e)
comprimir dicha hélice,
f)
insertar dicha hélice entre láminas yuxtapuestas de material, y
g)
unir dichas láminas de material conjuntamente para encapsular dicha hélice.
Los medios de control programables comprenden preferiblemente un controlador lógico programable por medio del cual se consigue el control numérico por computadora (CNC) de la sección de arrollamiento. Preferiblemente, el controlador lógico opera medios de transmisión, más preferiblemente servomotores, por medio de los cuales se pueden alterar las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento.
Más preferiblemente, el control de la unidad de arrollamiento es ejercido por medio de tres servomotores, uno para los rodillos de alimentación de alambre, uno para un elemento de arrollamiento ("dedo") que controla el diámetro del muelle, y uno para un elemento de arrollamiento ("separador") que controla el paso del muelle.
Más preferiblemente, los medios de control almacenan un número de conjuntos o tablas de datos que determinan la posición de los ejes de dedo y separador (auxiliares) con respecto a la posición del eje de rodillo de alimentación (maestro), para cada perfil de muelle. Se pueden preparar tablas adecuadas para cada tipo de muelle a fabricar, y seleccionar la tabla apropiada antes del comienzo de la fabricación de cualquier tipo de muelle concreto.
Cada tabla puede consistir en muchos puntos de datos, por ejemplo varios miles de puntos de datos, teniendo como resultado el control completo del muelle que se está formando. Para facilitar la creación y modificación de las tablas, pueden ser creadas utilizando una hoja de cálculo de ordenador. Esto también permite la visualización de una representación gráfica de los movimientos de los ejes unos respecto a otros antes de que la tabla sea cargada en el controlador lógico. El uso de la hoja de cálculo permite una total flexibilidad en el perfil de muelle deseado, por ejemplo para propósitos de desarrollo. Sin embargo, para diseños de muelle establecidos, puede ser adecuado simplemente introducir el paso y diámetro(s) adecuados(s).
Cualesquiera otros parámetros de muelle adicionales, por ejemplo el número de espiras o modificaciones de diámetro, pueden ser introducidos directamente a través de un panel de control. Esto mejora los cambios y permite una corrección sencilla por variación de las propiedades de alambre etc.
Después de que se ha formado cada muelle, el servomotor de eje de rodillo de alimentación preferiblemente se para completamente para permitir que el alambre sea cortado, por ejemplo por una cortadora neumática. Esto está en contraste con una máquina de arrollamiento tradicional en la que, debido a la inercia en el sistema, el movimiento de alambre es interrumpido separando los rodillos uno respecto a otro mientras que siguen girando. Esto requiere considerablemente más partes móviles que son propensas a fallo mecánico.
El aparato del presente invento hace posible el lograr velocidades de producción mayores que con un enrrollador convencional. Cuando se producen muelles más largos, esta mayor velocidad puede provocar inestabilidad en el muelle mientras que se están formando, que puede originar paradas de máquina. Este problema puede ser reducido o eliminado amortiguando oscilaciones excesivas de los muelles. Esto se puede lograr proporcionando medios magnéticos en la salida de la unidad de arrollamiento. Los medios de imán se acoplan al muelle cuando abandona la unidad de arrollamiento, amortiguando de ese modo las oscilaciones del muelle y permitiendo que sean producidos muelles de mayor longitud. Esto a su vez permite que conjuntos de muelle embolsados de mayor profundidad sean fabricados con un mayor comodidad para los usuarios de colchones o similares que incorporan dichos conjuntos.
Preferiblemente, los medios de imán comprenden uno o más electroimanes, y preferiblemente el muelle es retirado mecánicamente de los medios de imán mientras es transportado hacia la sección de encapsulación.
El invento permite la producción de muelles más largos, y por lo tanto conjuntos de muelles embolsados más profundos que lo que hasta ahora ha sido posible. De este modo, de acuerdo con otro aspecto del invento, se proporciona un conjunto de muelle embolsado que tiene una profundidad de 20 cm o más. La profundidad de las bolsas podría ser tanta como 30 cm o incluso más en algunas aplicaciones, siendo profundidades típicas aproximadamente 21 cm, 24 cm y 25 cm. Dado que los muelles en dichos conjuntos de muelles están restringidos dentro de las bolsas en un estado algo comprimido, la longitud del propio muelle, en una condición no comprimida, será algo mayor que la profundidad de bolsa. Un muelle para uso en una bolsa de 21 cm de profundidad podría, por ejemplo, tener una profundidad no comprimida de alrededor de 25 cm.
Preferiblemente, los medios de control programables también están vinculados operativamente a la sección de encapsulación, en concreto al movimiento de control de material a través de esa unidad. Más preferiblemente, un servomotor adicional controla el movimiento del material, el incremento de ese motor correspondiente a la anchura de bolsa deseada, que puede de ese modo ser ajustada automáticamente para adaptarse al diámetro del muelle.
Los medios por medio de los cuales los muelles son transferidos a la unidad de encapsulación e insertados entre las láminas de material pueden ser generalmente convencionales. Preferiblemente, los muelles son cargados sobre sucesivos brazos radiales de una rueda rotatoria. Los muelles son preferiblemente comprimidos mecánicamente mientras que son transportados a la sección de encapsulación de manera que son en esencia completamente comprimidos cuando se insertan entre las láminas de material. Más preferiblemente, el muelle comprimido es transferido a una casete de movimiento en vaivén dentro de la cual es transportado a la sección de encapsulación.
El material del que están formadas las bolsas puede tener cualquier forma apropiada. Por ejemplo, el material puede ser una tela o bien no tejida o tejida. Las bolsas en la tela pueden ser formadas por cualesquiera medios apropiados. Tales medios incluyen coser, pero se prefiere formar las bolsas por soldadura térmica de las dos láminas de material. Por esta razón, se prefiere que el material sea de una tela que sea termoplástica, y en particular que sea de un material termoplástico no tejido. Un material apropiado es un polipropileno no tejido. Más preferiblemente, las dos láminas de material son formadas doblando una única lámina que tiene una anchura aproximadamente doble de la profundidad deseada de las bolsas. En tal caso, cada bolsa es definida entre dos soldaduras transversales y una soldadura longitudinal que cierra el extremo abierto de la bolsa a través del cual ha sido insertado el muelle.
La soldadura de las dos láminas de material se puede llevar a cabo de cualquier manera apropiada. Sin embargo, se prefiere utilizar soldadura ultrasónica. Las soldaduras son preferiblemente discontinuas, en lugar de continuas, y por lo tanto son formadas preferiblemente utilizando brazos de soldadura ultrasónica con bordes inferiores adecuadamente conformados, por ejemplo almenados.
Se prefiere particularmente que cada soldadura transversal esté formada por una pluralidad, más preferiblemente un par, de brazos de soldadura almenados, y en particular por una pluralidad de brazos de soldadura dispuestos de lado a lado, esto es con sus bordes inferiores dispuestos colinealmente. Esta disposición permite la producción de unidades de bolsa significativamente más profundas, a la vez que mantiene carácter común en los repuestos etc. Además, en caso de que hubiera algún desgaste del brazo de soldadura provocado por muelles desalineados, este será restringido a los extremos adyacentes de los dos brazos, que pueden ser girados 180º a tiempo, evitando la necesidad de volver a rectificarlos.
Las soldaduras transversales necesitan ser formadas a una separación del centro de los muelles, cuando son introducidos en la sección de encapsulación, que es igual a un número entero de anchos de bolsa más la mitad de un ancho de bolsa. Dado que se puede cambiar la anchura de bolsa para acomodar un tipo diferente de muelle, se prefiere que la posición de las soldaduras sea ajustable para satisfacer este requisito. De este modo, se disponen preferiblemente medios para la alteración de la posición de los medios de soldadura transversales respecto al punto de inserción de los muelles en la unidad de encapsulación. En general, si se han de formar las soldaduras a una distancia de (n + 0,5) veces la anchura de bolsa (donde n es un entero), entonces la posición de los medios de soldadura necesita ser ajustable en un intervalo de (n + 0,5) veces la diferencia entre los anchos de bolsa más pequeño y más grande que se han de formar. Por ejemplo, si el ancho de bolsa varía entre 8 cm y 10 cm, y las soldaduras son formadas 2,5 anchos de bolsa desde el punto de encapsulación de los muelles, entonces los medios de soldadura necesitan ser desplazables en un intervalo de al menos 5 cm.
Los medios de soldadura pueden estar montados deslizablemente sobre raíles de guía apropiados y puede ser impulsado por un mecanismo de cremallera y piñón o similar apropiado. La posición requerida de los medios de soldadura puede ser calculada automáticamente por los medios de control, y la posición de los medios de soldadura puede ser alterada automáticamente, o la posición requerida puede ser visualizada y los medios de soldadura posicionados manualmente.
El yunque fijo sobre el que cada uno de los brazos de soldadura presiona el material está provisto preferiblemente de un revestimiento superficial que actúa como un colchón para el brazo de soldadura, produciendo una soldadura más consistente y permitiendo el uso de telas más ligeras que lo que sería el caso de otra manera. El revestimiento superficial es preferiblemente una cinta aplicada a la superficie del yunque. La cinta es más preferiblemente una cinta de politetrafluoroetileno (PTFE).
Las bolsas son completadas preferiblemente con soldaduras longitudinales formadas por medio de un brazo de soldadura dispuesto paralelo a la dirección de desplazamiento de la tela.
Más preferiblemente, el material es impulsado a través de la sección de encapsulación por medio de rodillos. Se prefiere que el material pase entre un par de rodillos dispuestos horizontalmente, uno de los cuales es impulsado por un servomotor controlado por los medios de control. Dichos rodillos están situados preferiblemente aguas debajo de los medios de soldadura. Más preferiblemente, los rodillos tienen superficies cauchotadas para mejorar el acoplamiento de los rodillos con la tela.
Otros componentes del aparato, aguas abajo de los brazos de soldadura, pueden ser generalmente convencionales. Dichos componentes pueden incluir un engranaje de tornillo sin fin que gire transversalmente a la dirección de desplazamiento de las bolsas completadas y que sirva para orientar los muelles mientras se expanden dentro de las bolsas.
El invento se describirá ahora con mayor detalle, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que
la figura 1 es una vista esquemática de una unidad de arrollamiento que forma parte de un aparato de acuerdo con el invento;
la figura 2 es una vista esquemática de la unidad de arrollamiento y del conjunto de transferencia de muelle que forman parte del aparato;
la figura 3 es una vista cortada detallada sobre la línea III de la figura 2;
la figura 4 es una vista esquemática de una sección de encapsulación que forma parte del aparato;
la figura 5 es una vista esquemática delantera de una disposición de soldadura ultrasónica transversal que forma parte de la sección de encapsulación de la figura 4; y
la figura 6 es una vista en perspectiva parcial de un conjunto de muelle embolsado.
Haciendo referencia a la figura 1, se muestra esquemáticamente una unidad de arrollamiento de un aparato de acuerdo con el invento y comprende tres componentes que determinan la forma de la hélice producida a partir de alambre 1 suministrado a la unidad por medios convencionales. Esos tres componentes son un par de rodillos de alimentación 2, 3, un dedo de arrollamiento 4 y un denominado separador 5. Los rodillos de alimentación 2, 3 determinan el eje a lo largo del cual el alambre es suministrado al dedo 4 y al separador 5. Este es el eje maestro con relación al cual se ajustan los ejes orientadores (ejes auxiliares) del dedo 4 y separador 5. La orientación del dedo 4 y del separador 5 está gobernada por servomotores 6, 7, que están controlados por un controlador lógico programable (PLC) 8. El PCL 8 está a su vez vinculado a un panel de control de computadora 9. La conexión del panel de control 9 al PLC 8 puede ser necesaria sólo algún tiempo, por ejemplo para descargar datos del PLC 8 o controlar la operación del PLC 8. En otros momentos, por ejemplo durante la operación normal, dicha conexión puede ser innecesaria.
La figura 2 muestra un mecanismo de transferencia por medio del cual hélices producidas en la unidad de plegado (generalmente designada en la figura 2 por el número 10) son suministradas a una sección de encapsulación descrita a continuación. El mecanismo de transferencia comprende una rueda 11 que gira en sentido contrario a las agujas del reloj, con ocho brazos 12 que se extienden radialmente. La rotación de la rueda 11 está sincronizada con la operación de la unidad de arrollamiento 10 de manera que los muelles 20 producidos en la unidad de arrollamiento 10 son suministrados automáticamente a los brazos 12 mientras que los brazos 12 pasan por la salida de la unidad de arrollamiento 10.
A medida que la rueda 11 gira más, los brazos 12 que transportan los muelles 20 pasan a lo largo de ranuras longitudinales en un par de placas de compresión 13, 14, el espacio entre las cuales se reduce progresivamente, provocando que los muelles 20 se compriman. Las porciones de terminal de las placas de compresión 13, 14 están dispuestas paralela y horizontalmente para constituir un conducto de entrega desde el cual se entregan los muelles 20 a una casete o estuche 15 que se mueve en vaivén como se indica por medio de la flecha de doble sentido. La casete 15 transfiere los muelles 20 a la unidad de encapsulación y en particular al espacio entre las dos hojas de una lámina doblada de tela no tejida 25 (mostrada en líneas discontinuas). Cuando la casete 15 está situada entre las hojas de la tela 25, se levanta una varilla impulsada neumáticamente y se acopla al muelle 20 a través de la hoja inferior y de una ranura en la base de la casete 15. Esta varilla retiene el muelle 20 en posición cuando la casete 15 es retirada de la tela 25.
Se evitan oscilaciones excesivas de los muelles 20 cuando salen de la unidad de arrollamiento 10 y son cargados en los brazos 12 por medio de un par de electroimanes 27 (véase la figura 3) montados en las partes más superiores de la placa de compresión superior 13, en cualquier lado de la ranura longitudinal 28 que discurre hacia el centro de esa placa de compresión 13. Los electroimanes 27 soportan cada uno un muelle 20 cuando sale de la unidad de arrollamiento 10 hasta que el correspondiente brazo 12 de la rueda 11 se lleva el muelle 20.
La figura 4 muestra la unidad de encapsulación, cuyo eje operativo está dispuesto perpendicular al de la unidad de arrollamiento 10. La lámina 25 de tela es doblada por medios convencionales (no mostrados) y suministrada a través la unidad de encapsulación de derecha a izquierda, como se ve en la figura 4, y en pasos incrementales. Esta lámina 25 pasa primero entre un par de rodillos de guía 41. Después una guía separadora fija (no mostrada) separa las dos hojas de la lámina 25 suficientemente para que un muelle 20 sea insertado entre ellas como se describió anteriormente. Después la lámina 25 es transportada hacia delante en un incremento, de manera que el próximo muelle 20 pueda ser entregado en el espacio entre las hojas de la lámina 25 desde el siguiente brazo 12 de la rueda 11.
El muelle 20 es mantenido en una condición comprimida por una placa de cubierta 42 que, junto con la bancada de la unidad de encapsulación, define un canal a través del cual son transportados los muelles 20 encapsulados.
Siguiendo el desplazamiento incremental de la lámina 25, las dos hojas de la lámina 25 están unidas por soldaduras transversales formadas por una primera disposición de brazo de soldadura de movimiento en vaivén 43, que se describe más completamente a continuación. Un brazo de soldadura 44 adicional forma una soldadura longitudinal que completa la encapsulación de los muelles 20.
Una segunda placa de cubierta 45 se extiende desde la región de la primera disposición de brazo de soldadura 43, más allá del brazo de soldadura 44 adicional y también más allá de una disposición de rodillo impulsor 46, 47, que actúa sobre la lámina de tela doblada 25 para retirar incrementalmente la lámina 25 a través de la unidad de encapsulación 40. La disposición de rodillo impulsor 46, 47, comprende un rodillo impulsado 46 que actúa sobre la cara inferior de la lámina 25 y un segundo rodillo 47 que está presurizado neumáticamente a acoplamiento con la superficie superior de la lámina 25. Ambos rodillos 46, 47, tienen superficies cauchotadas, estando la superficie cauchotada del rodillo superior 47 parcialmente cortada para acomodar la segunda placa de cubierta 45.
Cuando los muelles encapsulados 20 salen del canal entre la segunda placa de cubierta 45 y la bancada de la unidad de encapsulación se expanden y son girados hacia la orientación deseada, en la que el eje de muelle es transversal a las bolsas, por un tornillo sin fin giratorio 48. El producto acabado tiene la forma de una serie de muelles embolsados dentro de bolsas formadas en tela no tejida, estando las bolsas conectadas por líneas de soldadura que definen los lados de las bolsas.
El movimiento de vaivén de la primera disposición de soldadura 43 y del brazo de soldadura 44 adicional está sincronizado con la actuación incremental de la disposición de rodillo impulsor 46, 47, de nuevo bajo el control del PLC 8.
Como se muestra en la figura 5, la primera disposición de soldadura 43 comprende un par de brazos de soldadura ultrasónica 51, 52, dispuestos uno al lado del otro. Los brazos 51, 52, se mueven en vaivén en el eje vertical, y en el punto más bajo de su recorrido presionan la lámina de tela 25 sobre un correspondiente par de yunques 53, 54. La lámina doblada 25 de tela, con un muelle 20 insertado entre las dos hojas de la lámina 25, se desplaza entre los yunques 53, 54, y los brazos 51, 52, cuando los brazos 51, 52, son elevados.
Utilizando dos brazos de soldadura 51, 52, es posible conseguir una mayor longitud de soldadura que la que sería posible utilizando un solo brazo, y por lo tanto se pueden formar bolsas más profundas que contengan muelles más largos.
El borde inferior de cada brazo 51, 52, está almenado. Después de cada desplazamiento incremental de la lámina 25, los brazos 51, 52, son bajados y comprimen las dos hojas de la lámina 25 conjuntamente y unen las dos hojas en una soldadura. Dado que la forma almenada del borde inferior de cada brazo 51, 52, la soldadura tiene la forma de una línea discontinua, en lugar de continua. Se ha descubierto que esto confiere mayor resistencia a la tracción en la serie acabada de muelles embolsados.
La superficie superior de cada uno de los yunques 53, 54, lleva una banda de politetrafluoroetileno 55, 56. Esto amortigua el contacto de los brazos de soldadura 51, 52, con la tela 25 y conduce a una formación de soldadura más consistente y permite el uso de telas más ligeras en peso que las que sería el caso de otra manera.
Haciendo referencia finalmente a la figura 6, un conjunto de muelle embolsado 60 comprende series de muelles embolsados tal como salen de la unidad de encapsulación dispuestas una al lado de la otra y sujetadas conjuntamente para formar un conjunto generalmente rectangular. Las series de muelles pueden ser sujetadas conjuntamente por medio de cualesquiera medios apropiados, por ejemplo pegado, cosido o sujetadores mecánicos. La profundidad del conjunto 60 puede ser sustancialmente mayor que la de conjuntos de muelle embolsados convencionales.

Claims (25)

1. Un aparato para la producción de muelles helicoidales embolsados, que comprende
una sección de arrollamiento en la que se forma una hélice a partir de alambre (1) suministrado a la sección de arrollamiento, comprendiendo dicha sección de arrollamiento elementos de arrollamiento (4, 5) cuya posición y/o orientación determinan la forma de dicha hélice, y
una sección de encapsulación en la que la hélice es insertada entre láminas yuxtapuestas de material (25) y en la que las láminas de material (25) son unidas conjuntamente para formar una bolsa que encierra la hélice, caracterizado porque
dicho aparato comprende además medios de control programables (8) vinculados operativamente a dichos elementos de arrollamiento (4, 5) para controlar de ese modo su posición y/o orientación.
2. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que los medios de control programables (8) comprenden un controlador lógico programable (8) por medio del cual se consigue el control numérico por ordenador de la sección de arrollamiento.
3. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 2, en el que el controlador lógico (8) opera medios impulsores por medio de los cuales se pueden alterar las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento (4, 5).
4. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 3, en el que dichos medios impulsores comprenden tres motores, uno para los rodillos de alimentación de alambre, uno (6) para un elemento de arrollamiento (4) que controla el diámetro del muelle, y uno (7) para un elemento de arrollamiento (5) que controla el paso del muelle.
5. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que los medios de control (8) almacenan conjuntos o tablas de datos que determinan la posición de los ejes de los elementos de arrollamiento (4, 5) en relación a la posición del eje de rodillo de alimentación.
6. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que uno o más electroimanes (27) están montados en la salida de la unidad de arrollamiento, acoplándose dichos uno o más electroimanes (27) a cada muelle cuando sale de la unidad de arrollamiento, siendo dicho muelle retirado mecánicamente de dichos uno o más electroimanes (27) cuando dicho muelle es transportado hacia la sección de encapsulación.
7. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que los medios de control programables también (8) están vinculados operativamente a la sección de encapsulación, para controlar el movimiento de material (25) a través de la sección de encapsulación.
8. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 7, en el que un servomotor vinculado operativamente a los medios de control programables (8) controla el movimiento del material (25) a través de la sección de encapsulación, de manera que dicho material (25) es hecho avanzar en incrementos correspondientes al ancho de bolsa deseado.
9. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que los medios por el cuales los muelles son transferidos a la unidad de encapsulación e insertados entre las láminas de material (25) comprenden
una rueda giratoria (11) con brazos (12) que se extienden radialmente, siendo los muelles formados sucesivamente cogidos por sucesivos brazos (12) de dicha rueda (11);
medios para comprimir los muelles mientras son transportados a la sección de encapsulación sobre los brazos (12) de dicha rueda giratoria (11); y
una casete de movimiento alternativo o en vaivén (15), en la cual los muelles comprimidos son entregados por dicha rueda (11) y dentro de la cual los muelles comprimidos son transportados a la sección de encapsulación.
10. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, que comprende además medios de soldadura ultrasónica (43, 44), por medio de los cuales las láminas de material (25) son unidas conjuntamente para formar bolsas.
11. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 10, en el que dichos medios de soldadura ultrasónica comprenden medios de soldadura ultrasónica longitudinal (44) dispuestos paralelos al eje longitudinal de las láminas de material (25) y transversales a los medios de soldadura (43) dispuestos transversalmente a dicho eje.
12. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 10 o en la reivindicación 11, en el que dichos medios de soldadura ultrasónica comprenden brazos de soldadura ultrasónicos (44, 51, 52) con bordes inferiores almenados.
13. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 11, en el que dichos medios de soldadura transversales (43) comprende un par de brazos de soldadura (51, 52) dispuestos colinealmente.
14. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 12 o en la reivindicación 13, en el que se proporcionan medios para la alteración de la posición de los medios de soldadura transversales (43) sobre dicho eje longitudinal de dichas láminas de material (25).
15. Un aparato como el reivindicado en cualquiera de las reivindicación 10 a 13, en el que los medio de soldadura ultrasónica comprenden brazos de soldadura ultrasónica (44, 51, 52), al menos uno de los cuales actúa contra un yunque fijo (53, 54) provisto de un revestimiento superficial (55, 56) que actúa como un colchón para dicho brazo de soldadura.
16. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 15, en el que dicho revestimiento superficial (55, 56) comprende una cinta aplicada a la superficie del yunque (53, 54).
17. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 16, en el que dicha cinta es una cinta de politetrafluoroetileno.
18. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en el que dichas láminas de material (25) son impulsadas a través de la sección de encapsulación por medio de un par de rodillos (46, 47) dispuestos horizontalmente, uno de los cuales (46) es impulsado por un servomotor controlado por los medios de control programables (8).
19. Un aparato como el reivindicado en la reivindicación 18, en el que dichos rodillos (46, 47) tiene superficies cauchotadas.
20. Un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en el que dicha sección de encapsulación comprende medios de transporte (46, 47) para impulsar incrementalmente dichas láminas de material (25) a través de la sección de encapsulación y medios de soldadura (43, 44) para soldar las láminas de material (25) conjuntamente,
en el que los medios de transporte (46, 47) y los medios de soldadura (43, 44) son controlados por los medios de control programables (8).
21. Un método para producir muelles helicoidales embolsados, cuyo método comprende los pasos
de
a)
proporcionar un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación anterior,
b)
fijar las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento (4, 5) en la sección de arrollamiento de dicho aparato,
c)
suministrar alambre (1) a través de la sección de arrollamiento para formar una hélice,
d)
separar dicha hélice de dicho alambre (1),
e)
comprimir dicha hélice,
f)
insertar dicha hélice entre láminas yuxtapuestas de material (25), y
g)
unir dichas láminas de material (25) conjuntamente para encapsular dicha hélice.
22. Un método como el reivindicado en la reivindicación 21, en el que las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento (4, 5) son fijadas de acuerdo con un conjunto de datos almacenados en los medios de control programables (8).
23. Un método como el reivindicado en la reivindicación 21 o reivindicación 22, en el que las posiciones y/o orientaciones de los elementos de arrollamiento (4,5) son fijadas por servomotores (6, 7) que operan bajo el control de los medios de control programables (8).
24. Un método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, que comprende además insertar un muelle helicoidal comprimido entre láminas yuxtapuestas de material (25), y unir dichas láminas (25) conjuntamente por medio de soldaduras ultrasónicas dispuestas paralelas y transversales al eje longitudinal de dichas láminas (25) para encapsular dicho muelle entre ellas, en el que las soldaduras ultrasónicas transversales al eje longitudinal de dichas láminas están formadas por una pluralidad de brazos de soldadura ultrasónica (51, 52) con sus bordes inferiores dispuestos colinealmente.
25. Un método como el reivindicado en la reivindicación 24, en el que los bordes inferiores de los brazos de soldadura (51, 52) están almenados.
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