ES2297256T3 - Dispositivo para el arrollamiento de una guarnicion de cardado con un dispositivo de medicion de fuerza. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el arrollamiento de una guarnición de carda (4) sobre un cilindro (6) con una unidad de accionamiento (7) y una instalación de freno (5), que actúa sobre la guarnición de cardado (4), para la generación de una tensión previa de arrollamiento en las zonas (12) de la guarnición de cardado (4) entre el cilindro (6) y la instalación de freno (5), en el que está prevista una instalación de medición de la fuerza (34), que está configurada para medir la actuación de la fuerza sobre el lugar de aplicación de la instalación de frenado (5), cuya instalación de frenado (5) está dispuesta sobre una construcción de carro (28), la instalación de medición de la fuerza (34) está apoyada en una instalación de tope (33), y la instalación de medición de la fuerza (34) está configurada para medir, al menos en un proceso de arrollamiento, la fuerza de apoyo de la construcción de carro (28) en la instalación de tope, caracterizado porque la construcción de carro (28) está dispuesta de forma móvil esencialmente a lo largo de la dirección de arrollamiento de la guarnición de carda (4) contra la instalación de medición de la fuerza (34) y la instalación de medición de la fuerza (34) está dispuesta, vista longitudinalmente a l dispositivo de arrollamiento, entre la construcción de carro (28) y la instalación de tope (33).

Description

Dispositivo para el arrollamiento de una guarnición de cardado con un dispositivo de medición de fuerza.

La presente invención se refiere a un dispositivo para el arrollamiento de una guarnición de cardado sobre un cilindro de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Los cilindros de cargado guarnecidos se generan porque se arrolla una especie de alambre de diente de sierra sobre un cuerpo básico cilíndrico. El alambre de diente de sierra descansa plano sobre una bobina de reserva. El dispositivo desenrolla la guarnición de cardado desde esta bobina de reserva. El alambre de diente de sierra está fijado con su zona extrema libre en una pieza periférica exterior del cuerpo básico cilíndrico y es conducido en este caso a distancia del cuerpo básico cilíndrico a través de una instalación de freno. El cuerpo básico cilíndrico es accionado a través de un motor de accionamiento regulado. La instalación de freno está constituida por zapatas de freno presionadas lateralmente sobre el alambre de diente de sierra con presión de resorte, de manera que está presente siempre una tensión previa determinada entre la instalación de freno y el cuerpo básico cilíndrico en la guarnición de cardado durante el proceso de arrollamiento. Este dispositivo se utiliza también por la Firma Solicitante ya desde hace años y ha dado buen resultado. Sin embargo, existen esfuerzos para realizar también aquí una mejora.

Se conoce a partir del documento CH255376 un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En este dispositivo, se establece la tensión necesaria por medio de zapatas de freno. Una de las zapatas de freno está dispuesta de forma giratoria alrededor de dos puntos de giro frente a una fuerza de resorte respectiva. Los muelles determinan en este caso la fuerza de presión de apriete, mientras que la capacidad de giro representa una característica de seguridad, lo que debe impedir un daño, especialmente una rotura del alambre.

Por otro lado, se conoce a partir del documento DE 100 61 286 un dispositivo de arrollamiento, en el que se emplean rodillos de frenado, que posibilitan un frenado controlado. En efecto, este dispositivo representa ya una mejora considerable. No obstante, deben mejorarse adicionalmente los requerimientos, especialmente el control de calidad.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es acondicionar un dispositivo para el arrollamiento de una guarnición de cardado del tipo mencionado al principio, que permite una supervisión mejorada al menos de una condición del arrollamiento.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención a través de un dispositivo según la reivindicación 1.

En virtud del hecho de que se aplica la fuerza de tensión previa, visto en la dirección de arrollamiento de la guarnición de cardado, de acuerdo con la invención se lleva a cabo una medición de la fuerza en esta dirección o en paralelo a ella. La fuerza medida proporciona, por lo tanto, información directa sobre la tensión previa aplicada sobre la guarnición de cardado. No son necesarias conversiones de cálculo, como en el caso de la determinación indirecta a través del consumo de corriente del motor que acciona el cilindro, etc.. Las instalaciones de medición de la fuerza se pueden obtener en el comercio en una pluralidad de formas, de manera que éstas se pueden utilizar para los más diferentes lugares de aplicación. La instalación de freno debe fijarse en cualquier lugar, por ejemplo en un bastidor de máquina. Sobre el punto de aplicación de la instalación de freno actúan fuerzas, que corresponden, con un diseño adecuado, a las fuerzas de tensión previa. Las fuerzas en este lugar de aplicación se miden entonces a través de la instalación de medición de la fuerza. Los valores medidos indican entonces una conclusión muy buena sobre la tensión previa deseada, con la que se arrolla la guarnición de cardado. La medición de la fuerza debería realizarse en un plano vertical, en el que el eje longitudinal de la sección de la guarnición de cardado se extiende en la instalación de freno, o esencialmente paralela a ella.

La instalación de freno está dispuesta sobre una construcción de carro dispuesta móvil esencialmente en la dirección longitudinal a la dirección de arrollamiento de la guarnición de cardado contra una instalación de tope, en la que la instalación de medición de la fuerza está equipada para medir, al menos durante el proceso de arrollamiento, la fuerza de apoyo de la construcción de carro en la instalación de tope. La construcción de carro está destinada, en una disposición de este tipo, para desplazarse a través de la fuerza de tensión previa. Sin embargo, esto se impide a través de la construcción de tope. Entonces se mide la fuerza, que ejerce en este caso la construcción de carro sobre la instalación de tope, y es una medida inmediata para la fuerza de tensión previa. Para la configuración de la construcción de carro y la instalación de tope existen una pluralidad de posibilidades. La construcción de carro podría actuar también contra un muelle. Con preferencia, la construcción de carro debería realizarse de tal forma que, a excepción de la fuerza de desplazamiento, actúe el menor número posible de otras influencias de fuerzas sobre ella. Si esto no estuviera garantizado siempre, entonces esto debe ser contrarrestado por medio de otras medidas (por ejemplo, una marcha fácil buena de una conducción del carro).

La instalación de medición de la fuerza está dispuesta entre la construcción de carro y la instalación de tope. Toda la fuerza es conducida entonces a través de la instalación de medición de la fuerza y está disponible para el proceso de medición.

Se configura como forma de realización especialmente robusta la utilización de un registrador de fuerza DMS como instalación de medición de la fuerza. Este registrador de fuerza DMS está en condiciones de transmitir las fuerzas necesarias y de medirlas en este caso. Además, se trata de un producto de venta en el comercio, que se puede obtener muy fácilmente y con coste favorable para el objeto de aplicación deseado.

De acuerdo con una variante, se puede conseguir una facilidad de marcha muy buena de la construcción de carro porque la construcción de carro comprende al menos un casquillo esférico, guiado sobre al menos una varilla cilíndrica. En tales casquillos esféricos con guía de varilla correspondiente se trata de componentes normalizados, que se pueden adquirir igualmente muy fácilmente. Además, los casquillos esféricos compensan también hasta cierto grado las fuerzas de basculamiento, de manera que la conducción del carro no debe realizarse forzosamente en un plano con la guarnición de cardado. La facilidad de marcha de la guía se ocupa de que la fuerza se pueda medir, a ser posible, sin influencias adicionales ni pérdidas.

De acuerdo con otra forma de realización, la instalación de freno puede comprender zapatas de freno que actúan sobre la guarnición de cardado, que presentan al menos una guarnición de freno de un material cerámico. Hasta ahora se han empleado zapatas de freno de metal duro. El inventor ha reconocido ahora que la utilización de materiales cerámicos provoca todavía una mejora durante el proceso de arrollamiento. En este lugar se indica que el objeto de la reivindicación 6 podría obtener protección autónoma también de una manera independiente de la reivindica-
ción 1.

Por otro lado, puede estar previsto un dispositivo de registro, que está configurado al menos por secciones para registrar la curva de la fuerza, medida a través de la instalación de medición de la fuerza durante el proceso de arrollamiento. De esta manera es posible documentar y completar el proceso de arrollamiento, en el sentido de si se ha generado la tensión previa necesaria sobre todo el proceso de arrollamiento. En este caso, se puede tratar de una memoria de datos, que se puede retirar después del proceso de arrollamiento y se puede emitir en otro lugar. De esta manera, el dispositivo permanece insensible frente al entorno de trabajo muy afectado por la contaminación.

Por otro lado, la memoria de datos puede estar conectada con una dinamo, que es accionada al menos durante el proceso de arrollamiento por un componente giratorio del dispositivo y la memoria de datos está equipada de manera que puede ser alimentada con corriente.

Para evitar conexiones eléctricas posiblemente sensibles con un dispositivo de lectura, es ventajoso en muchos casos una unidad de acumulador de la memoria de datos. No obstante, la mayoría de los acumuladores no pueden resistir procesos de arrollamiento muy largos, si el volumen del acumulador debe mantenerse dentro de ciertos límites. Aquí puede estar previsto adicionalmente un apoyo, por ejemplo, a través de una dinamo. También existe la posibilidad de prever la alimentación de corriente exclusivamente a través de una dinamo, dado el caso utilizando un condensador como memoria tampón. Para el accionamiento de la dinamo existen, en el dispositivo de arrollamiento, una serie de posibilidades de accionamiento para la dinamo. Con preferencia, el accionamiento de la dinamo se realiza en la proximidad más inmediata posible de la detección del valor medido. Por lo tanto, se podría realizar un accionamiento de la dinamo, por ejemplo, a través de rodillos de guía que conducen a través de la guarnición de cardado como componente o en la proximidad de la instalación de frenado.

A tal fin, puede estar previsto que el dispositivo de registro esté configurado para registrar la velocidad de arrollamiento durante el proceso de arrollamiento. La velocidad de arrollamiento es otro parámetro del procedimiento, que representa un papel decisivo para la calidad de la guarnición de cardado fijada. Además, existe la posibilidad de detectar a través de un sensor de temperatura también la temperatura en la zona de frenado y de poder incorporar igualmente estos datos.

Cuando de acuerdo con una variante, la instalación de frenado comprende una unidad de control y/o de regulación, a través de la cual se puede adaptar la acción de frenado a la tensión previa de arrollamiento, entonces se pueden utilizar los datos detectados para el control o bien la regulación de la instalación de frenado. La acción de frenado se puede adaptar de esta manera siempre a las condiciones de funcionamiento óptimas y se puede conseguir un resultado de arrollamiento bueno.

Además, la unidad de accionamiento de cilindros puede estar incorporada en el circuito de control y/o en el circuito de regulación y la unidad de accionamiento de cilindros puede ser controlable o bien regulable durante la adaptación automática a la tensión previa de arrollamiento predeterminada.

La entrada permitida de estados de funcionamiento de la unidad de accionamiento de los cilindros, especialmente de la velocidad de arrollamiento en el control o regulación representa una mejora del control de calidad. A tal fin, se menciona también que la temperatura de la guarnición de cardado en la zona de frenado podría influir en el control o bien en la regulación.

A continuación se explica en detalle un ejemplo de realización de la presente invención con la ayuda de un dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una representación de un dispositivo de arrollamiento en una vista lateral.

La figura 2 muestra una instalación de freno y de guía, como se emplea en un dispositivo de arrollamiento según la figura 1, y

La figura 3 muestra una vista en planta superior esquemática de la instalación de freno y de guía de la figura 2.

El dispositivo de arrollamiento 1 representado en la figura 1 comprende esencialmente una estación de retención 2 para una bobina de reserva 3, sobre la que está arrollada plana una guarnición de cardado en forma de alambre de diente de sierra, una instalación de freno y de guía 5 así como un cilindro 6. El cilindro 6 es accionado a través de un motor 7 alrededor de una instalación de transmisión 8 en el sentido de las agujas del reloj. El motor 7 dispone de una instalación de control y regulación 9, con lo que se pueden controlar la velocidad del cilindro 6 así como el sentido de giro. La instalación de freno y de guía 5 comprende una instalación de control y regulación 10, que se ocupa de una acción de frenado determinada. La instalación de control y regulación 9 y la instalación de control y regulación 10 están en conexión operativa entre sí. En otra forma de realización, estas instalaciones se pueden utilizar también como unidad para el accionamiento tanto de la instalación de freno y de guía 5 como también del motor 7.

Desde la bobina de reserva 3 dispuesta sobre el soporte de alojamiento 11 se desenrolla la guarnición de cardado 4 en forma de alambre de diente de sierra, luego se conduce a través de la instalación de freno y de guía 5 y se arrolla sobre la periferia exterior del cilindro 6. La guarnición de cardado 4 se extiende entonces, después del proceso de arrollamiento, en forma helicoidal en la periferia exterior del cilindro 6.

La instalación de freno y de guía 5 se representa en la figura 1 de forma esquemática como caja. Con la ayuda de las figuras 2 y 3 se explica esta instalación con más detalle.

La instalación de freno y de guía 5 debe aplicar, en colaboración con el cilindro 6 y aquí especialmente a través del accionamiento de cilindros, el motor 7, una tensión previa en la zona 12 de la guarnición de cardado 4. esta tensión previa se ocupa de un arrollamiento uniforme y duradero o bien de un arrollamiento de la guarnición de cardado 4.

La instalación de freno y de guía 5 representada en las figuras 2, 3 comprende un brazo de arrollamiento 13, que presenta en uno de sus extremos una guía de rodadura 14, que está dispuesta de forma desplazable axialmente sobre un tuvo de rotor 15. De esta manera se puede realizar el seguimiento del brazo de arrollamiento 13 de acuerdo con la posición a arrollar en cada caso sobre el cilindro 6.

En el extremo opuesto, el brazo de arrollamiento 13 presenta un linguete de guía 16, que se ocupa de un emplazamiento exacto de la guarnición de cardado 4 sobre el cilindro 6. El linguete de guía 14 presenta propiamente un taladro alargado 17, que atraviesa de nuevo un taladro alargado 18 en el extremo del brazo de arrollamiento 13, de manera que a través de una unión roscada 19 se puede realizar un ajuste del linguete de guía 16. En la proximidad de la guía de rotor 14 está dispuesta la unidad de freno 20 propiamente dicha. La unidad de freno 20 presenta dos zapatas de freno 21 desplazables relativamente entre sí, que presentan en cada caso una guarnición de freno de un material cerámico. Una de las dos zapatas de freno 21 está realizada de forma regulable por medio de un muelle 22 y un mecanismo de ajuste 23, de manera que se puede regular la fuerza de freno. A continuación de las zapatas de freno 21 está prevista, por decirlo así, una unidad de dirección 24 como componente de la unidad de freno 20. Esta unidad de dirección 24 presenta sobre un lado tres rodillos de dirección 25 con ejes de giro verticales y dos rodillos de presión 26 opuestos. Los rodillos de presión 26 están dispuestos de manera que se pueden aproximar y retirar a través de los tornillos de ajuste 27 sobre los rodillos de dirección 25. De esta manera, la guarnición obtiene una alineación deseada después de pasar por las zapatas de freno 21.

Toda la unidad de freno 20 está dispuesta sobre una construcción de carro 28. La construcción de carro 28 comprende un carro 29, que presenta en su lado inferior un apéndice de casquillo esférico 30. En el apéndice de casquillo esférico 30 está dispuesto un casquillo esférico 31, que está dispuesto desplazable axialmente sobre una varilla de guía cilíndrica. La capacidad de desplazamiento del carro 29 sobre el casquillo esférico 31 y la varilla de guía 32 se realiza esencialmente en paralelo a la guarnición de cardado guiada a través de la unidad de freno 20. La varilla de guía 32 está dispuesta en una construcción de tope 33, de manera que el recorrido de desplazamiento del carro 29 es limitado. Entre el apéndice de casquillo esférico 30 y la superficie de tope de la construcción de tope 33 está dispuesto un registrador de fuerza DMS 34. Este registrador de fuerza DMS 34 está en condiciones de medir la fuerza de desplazamiento de la unidad de freno 20, con la que se presiona contra la construcción de tope 32. El registrador de fuerza DMS 34 está conectado fijamente con la construcción de tope 33, mientras que su carro se apoya en la construcción de tope. Por otro lado, el registrador de fuerza DMS 34 está acoplado con las instalaciones de control y de regulación 9 y 10, de manera que al menos está presenta una representación, que comunica al usuario si se mantiene la tensión previa deseada. En otra configuración, podría estar prevista también una instalación de registro, que documenta de una manera correspondiente la curva de la fuerza. También existe la posibilidad de establecer de la misma manera la velocidad de arrollamiento.

A continuación se explica en detalle el modo de actuación y de función del dispositivo de arrollamiento. La guarnición de cardado 4 se retira de la bobina de reserva y se conduce a través de la unidad de freno 20. En este caso, se enhebra la guarnición de cardado entre las mordazas de freno 21 y se conduce a través de la unidad de dirección 24. A continuación, se ajusta el linguete de guía 16 de manera que incide en el cilindro 6 con la guarnición de cardado 4 y en concreto exactamente en la posición, en la que incide sobre el cilindro 6. El inicio de la guarnición de cardado 4 se conecta, con preferencia se suelda con el cilindro 6. A continuación se ajusta la fuerza de frenado a través del mecanismo de ajuste 23. Por medio de los tornillos de ajuste 27 se lleva la unidad de dirección 24 a la posición correcta.

Si se pone en movimiento el dispositivo ahora a través del accionamiento del cilindro 6 por medio del motor 7, entonces se desliza la guarnición de cardado 4 a través de las zapatas de freno 21 ajustadas de una manera correspondiente. Puesto que esto se realiza con fricción, se ejerce sobre la construcción de carro 28 una fuerza, a través de la cual debe desplazarse la construcción de carro 20. Sin embargo, el carro se apoya a tope directamente con la construcción de tope 33 bajo la intercalación del registrador de fuerza DMS. Se mide la fuerza y es una medida directa para la fuerza de tensión previa en la sección 12 de la guarnición de cardado 4. A través de una representación sencilla se podría indicar ahora si la fuerza de tensión previa se encuentra en el intervalo de valores correctos. Si éste no es el caso, debe liberarse la fuerza de freno a través del mecanismo de ajuste 23 o debe apretarse fijamente.

El ajuste de las mordazas de freno 21 se podría realizar también de una manera automática, pudiendo incorporar entonces la regulación de las mordazas de freno 21 en un circuito de regulación. Un componente de este circuito de regulación podría ser también un sensor de temperatura, que mide la temperatura de la guarnición de cardado en la zona de las zapatas de freno 21. Éste supervisa entonces si ha tenido lugar un calentamiento inadmisible de la guarnición de cardado.

En caso de utilización de una instalación de registro se puede crear un protocolo de arrollamiento para cada proceso de arrollamiento, con cuya ayuda se puede ver posteriormente si se ha realizado un arrollamiento de acuerdo con la invención.

De acuerdo con otra forma de realización, puede estar prevista también una memoria de datos como instalación de registro, que está integrada en la instalación de freno y de guía 5. Ésta registra, por ejemplo, la curva de la fuerza durante el proceso de arrollamiento y se extraer después del proceso de arrollamiento y se puede leer en otro lugar. Con preferencia, la memoria de datos puede presentar a tal fin una unidad de acumulador. Pero de acuerdo con otra variante, para el apoyo puede estar previsto que se realice una alimentación de corriente a través de una dinamo, que puede ser de la misma manera componente de la instalación de freno y de guía 5. Un accionamiento de la dinamo podría realizarse, por ejemplo, a través de los rodillos de enderezamiento 25 y los rodillos de presión de apriete 26. Pero también son adecuadas para ello otras piezas con preferencia giratorias, especialmente de la instalación de frenado y de la instalación de guía 5. A través de una dinamo se puede realizar también la alimentación completa de corriente sin unidad de acumulador de la memoria de datos. De la misma manera sería concebible la intercalación de un condensador de memoria.

Claims (10)

1. Dispositivo para el arrollamiento de una guarnición de carda (4) sobre un cilindro (6) con una unidad de accionamiento (7) y una instalación de freno (5), que actúa sobre la guarnición de cardado (4), para la generación de una tensión previa de arrollamiento en las zonas (12) de la guarnición de cardado (4) entre el cilindro (6) y la instalación de freno (5), en el que está prevista una instalación de medición de la fuerza (34), que está configurada para medir la actuación de la fuerza sobre el lugar de aplicación de la instalación de frenado (5), cuya instalación de frenado (5) está dispuesta sobre una construcción de carro (28), la instalación de medición de la fuerza (34) está apoyada en una instalación de tope (33), y la instalación de medición de la fuerza (34) está configurada para medir, al menos en un proceso de arrollamiento, la fuerza de apoyo de la construcción de carro (28) en la instalación de tope, caracterizado porque la construcción de carro (28) está dispuesta de forma móvil esencialmente a lo largo de la dirección de arrollamiento de la guarnición de carda (4) contra la instalación de medición de la fuerza (34) y la instalación de medición de la fuerza (34) está dispuesta, vista longitudinalmente a l dispositivo de arrollamiento, entre la construcción de carro (28) y la instalación de tope (33).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la instalación de medición de la fuerza comprende un registrador de fuerza DMS.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la construcción de carro (28) comprende al menos un casquillo esférico (31) guiado sobre al menos una varilla cilíndrica (32).

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la instalación de freno (5) comprende zapatas de freno (21) que actúan sobre la guarnición de carda (4).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está previsto un dispositivo de registro, que está configurado para registrar al menos por secciones la curva de la fuerza, medida a través de la instalación de medición de la fuerza, durante el proceso de arrollamiento.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de registro está configurado como memoria de datos, que está colocada de manera que se puede extraer y leer en otro lugar.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de registro está configurado para registrar la velocidad de arrollamiento durante el proceso de arrollamiento.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la instalación de freno (5) comprende una unidad de control y/o de regulación, a través de la cual se puede adaptar automáticamente la acción de frenado a la tensión previa de arrollamiento.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de accionamiento de rodillos (7) está incorporada en el circuito de control y/o de regulación de la unidad de control y/o de regulación y la unidad de accionamiento de cilindros (7) de puede activar o bien regular automáticamente para la adaptación a la tensión previa predeterminada de arrollamiento.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la memoria de datos está conectada con una dinamo, que está accionada al menos durante el proceso de arrollamiento por un componente giratorio del dispositivo y la memoria de datos está configurada para ser alimentada con corriente.