ES2683735T3 - Producción de preformas curvadas - Google Patents

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ES2683735T3 ES15707113.5T ES15707113T ES2683735T3 ES 2683735 T3 ES2683735 T3 ES 2683735T3 ES 15707113 T ES15707113 T ES 15707113T ES 2683735 T3 ES2683735 T3 ES 2683735T3
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Arne Stahl
Henrik Borgwardt
Christian Hühne
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Abstract

Dispositivo (1) para la producción de una preforma (9) curvada de productos semiacabados de fibra (8) planos, con un dispositivo de cizalla (2), que presenta al menos dos cuerpos de rodillos (3a, 4a) rotativos, distanciados uno de otro en una dirección de traslado (11), y un dispositivo de control (6) que está conectado con los cuerpos de rodillo (3a, 4a), en donde el dispositivo de control (6) está diseñado para establecer distintas velocidades rotacionales (V1, V2) de los cuerpos de rodillo (3a, 4a) y los cuerpos de rodillo (3a, 4a) están conformados de modo que descansan con ajuste forzado en un producto semiacabado de fibra (8) incorporado al dispositivo (1) e interactúan de modo que mediante una diferencia de velocidad de rotación (V1 - V2) ajustada por el dispositivo de control (6) entre los cuerpos de rodillo (3a, 4a) dispuestos a distancia uno de otro en la dirección de traslado (11) se provoque un cizallamiento de las fibras del producto semiacabado de fibra para la formación de la preforma curvada, caracterizado porque al menos uno de los cuerpos de rodillo (3a) está configurado de modo que puede pivotar o inclinar y se prevé un dispositivo de detección (7) del producto semiacabado de fibra, que está configurado para el registro de datos de posición del producto semiacabado de fibra trasladado por el dispositivo de cizalla (2), diseñándose el dispositivo de control (2) adicionalmente para el pivotado o inclinación del al menos un cuerpo de rodillo (3a) durante el traslado del producto semiacabado de fibra en función de los datos de posición registrados del dispositivo de detección () de producto semiacabado de fibra.

Description

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PRODUCCION DE PREFORMAS CURVADAS DESCRIPClON
La invencion se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la produccion de una preforma curvada de productos semiacabados de fibra planos.
Debido a la propiedad especialmente ventajosa, entre las que se tiene que presentar con un menor peso en al menos una direccion una resistencia muy alta, son adecuados los componentes compuestos de fibra para una pluralidad de fines de aplicacion. A este respecto se multiplican tales componentes compuestos de fibra tambien para estructuras que soportan cargas en la zona del vefnculo y del avion para poder ahorrar combustible por ejemplo mediante la reduccion del peso total.
Se forman componentes compuestos de fibra por lo general de un producto semiacabado de fibra y de un material matriz, por ejemplo, un plastico. Mediante la impregnacion de productos semiacabados de fibra con el material matriz antes o durante el proceso de produccion se rodean las fibras del producto semiacabado de fibras por el material matriz y forman de este modo tras endurecimiento del material matriz un componente integral. Las fibras que soportan carga del producto semiacabado que finalmente se embeben en el material de matriz endurecido, facilitan al componente su alta rigidez en la direccion de las fibras.
La forma del componente se consigue por lo general mediante drapeado del producto semiacabado de fibra en o sobre una denominada herramienta de conformado. La herramienta de conformado presenta una estructura de superficie que se corresponde a la geometna del componente del componente compuesto de fibra que se va a producir, ajustandose el recubrimiento de fibras seco o pre-remojado a la superficie. En estructuras complicadas se pueden llevar los productos semiacabados de fibra tambien mediante otros procedimientos a la forma deseada, lo que se designa como «preformas». Productos semiacabados de fibra, que ha adquirido la geometna de componente deseada bien en la herramienta de conformado o en algun otro proceso de conformado, se designan como «preforma». En consecuencia una preforma es un producto semiacabado formado por productos semiacabados de fibra, que presenta al menos parcialmente la geometna del componente del componente compuesto de fibra que se va a producir.
Una ventaja de los componentes compuestos de fibra consiste en que las fibras se pueden orientar bajo carga para poder soportar altas cargas con menor peso. Con cargas transversales respecto a la direccion de las fibras del componente compuesto de fibra estas pueden soportarse solo diffcilmente, de modo que los componentes son por lo general inestables transversalmente a la direccion de las fibras.
De este modo para perfiles curvados, como por ejemplo perfiles en Z o en C, que son solicitados principalmente en doblado, es muy importante que la orientacion de las fibras se mantenga constante a lo largo de la longitud del perfil. En el ejemplo de un perfil doblado en forma circular esto significa que un sistema de coordenadas, segun el cual se dirige la orientacion de las fibras, rota en el componente en torno al punto medio del cfrculo y las fibras fijanan en cualquier punto del componente otra orientacion. Debido a la mayor longitud de circunferencia del cinturon exterior o de la brida exterior del perfil se debe estirar el material de fibra en la zona del cinturon exterior y con ello se modifica el angulo de fibra originalmente recto entre las fibras individuales.
En el procedimiento en el que se drapean productos semiacabados de fibras previamente cortadas, se da no obstante la desventaja de que los cortes se comportan en las zonas perifericas de otro modo que en la mitad del segmento. De esto resultan angulos de fibra variables en toda la preforma. De este modo no se puede asegurar sin embargo que en todo el perfil se den los angulos de fibra requeridos.
De forma adicional tales procedimientos presentan la desventaja de que presentan al menos un gran coste de mano de obra lo que los hace poco rentables para grandes producciones y no pueden asegurar calidad reproducible. La razon de esto es que el proceso de drapeado en el que se somete el material a cizallamiento, no esta definido y por tanto no se puede llevar a cabo con repetibilidad suficientemente alta.
Por ejemplo del documento DE 10 2008 032 574 A1se conoce un dispositivo para la produccion de componentes reforzados con fibras, en los que se preve en un bastidor base un dispositivo de drapeado, con el que se pueden drapear los recubrimientos de fibras por disposicion de un vacro en el nucleo del molde. Este tipo de conformado forzado del recubrimiento de fibras tiene sin embargo la desventaja de que aqrn no se puede asegurar un cizallamiento de fibras definido y reproducible. Adicionalmente debido al rozamiento en el nucleo en el drapeado del recubrimiento de fibras se puede llegar a que se dane el material de fibra, lo que perjudica seriamente la estabilidad del posterior componente.
De los documentos DE 10 2012 101 706 A1 y EP 2 633 965 A2 se conoce un dispositivo para la produccion de una preforma curvada, en el que mediante dos cuerpos de rodillo, que estan dispuestos distanciados uno de otro en la direccion del rodillo, se provoca debido a una diferencia de velocidad de rotacion establecida entre los dos cuerpos
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de rodillo un cizallamiento de productos semiacabados de fibra que descansan en los cuerpos de rodillo. A este respecto se da sin embargo la desventaja de que por desplazamientos de los productos semiacabados de fibra en el plano del producto semiacabado de fibra no tiene lugar el cizallamiento a lo largo del tren de rodillos predeterminado sobre el producto semiacabado de fibra, de modo que pueden generarse distintos angulos de cizalla dentro de la orientacion de fibras del producto semiacabado de fibra cizallado. Por tanto el proceso de cizallamiento automatizado bajo determinadas circunstancias no relacionadas con la calidad predeterminada es un principio similar conocido del documento post-publicado EP 2 722 145 A2, en el que se preven cuerpos de rodillo pivotables e inclinables.
De documento DE 10 2009 008 329 A2 se conoce finalmente un dispositivo de preforma para el preformado de una producto semiacabado textil, en donde el cizallamiento debe realizarse con ayuda de un rodillo de cizallamiento, que presenta un contorno conico.
Es por tanto un objetivo de la presente invencion un dispositivo mejorado y un procedimiento mejorado para la produccion de preformas curvadas, con el que se puede conseguir de forma automatizada un cizallamiento definido con calidad de cizallamiento reproducible.
Este objetivo se consigue segun la invencion mediante el dispositivo segun la reivindicacion 1 asf como el procedimiento segun la reivindicacion 9.
De acuerdo con la invencion se propone un dispositivo que presenta un dispositivo de cizalla, que se compone al menos de dos cuerpos de rodillo rotativos. Los cuerpos de rodillo rotativos estan dispuestos distanciados uno de otro en la direccion de traslado o bien en la direccion del rodillo y unidos con un dispositivo de control, que puede ajustar de forma independiente la velocidad de rotacion de cada uno de los cuerpos de rodillo. Por tanto se pueden ajustar para cada cuerpo de rodillo una velocidad de rotacion, que puede ser distinta de la velocidad de rotacion del otro cuerpo de rodillo.
Los cuerpos de rodillo estan dispuestos y configurados en el dispositivo de cizalla, tal que descansan con ajuste forzado en un producto semiacabado de fibra incorporado al dispositivo. Si se establece finalmente una diferencia de velocidad de rotacion en la que los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados unos de otros presentan respectivamente distintas velocidades de rotacion, entonces se provoca mediante la diferencia de velocidad de rotacion entre los cuerpos de rodillo un cizallamiento de las fibras del producto semiacabado de fibra, que da lugar finalmente a una curvatura definida del producto semiacabado de fibra. En consecuencia mediante un cizallamiento de las fibras o bien mediante un estirado o compresion del producto semiacabado de fibra plano se puede dotar al producto semiacabado de fibra plano de una curvatura definida mediante el cizallamiento definido.
Para aumentar la precision del cizallamiento mediante los cuerpos de rodillo se propone adicionalmente de acuerdo con la invencion que los cuerpos de rodillo esten configurados particularmente de forma pivotable o inclinable en un plano de producto semiacabado de fibra definido por el producto semiacabado de fibra que descansa por ajuste forzado, de modo que puede cambiar el angulo de ataque entre el cuerpo de rodillo y el material de fibra. De este modo es posible incorporar con ayuda de los cuerpos de rodillo una fuerza transversal a la direccion de traslado en el producto semiacabado de fibra, con lo que se puede cambiar la trayectoria de traslado en relacion al cuerpo de rodillo.
De acuerdo con la invencion se preve adicionalmente que este presente un dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra, que esta configurado para el registro de datos de posicion del producto semiacabado trasladado por el dispositivo de cizalla. Con ayuda de tales datos de posicion, que pueden darse de forma particular en relacion a los cuerpos de rodillo dispuestos, se puede determinar con que alineacion se traslada el producto semiacabado de fibra plano por el dispositivo de cizalla. En consecuencia cambia la posicion con la que el cuerpo de rodillo descansa por ajuste forzado en el producto semiacabado de fibra, de forma particular en relacion a la dimension exterior del producto semiacabado de fibra, de modo que el cizallamiento que se produce a este respecto difiere del cizallamiento teorico deseado de las fibras, ya que el producto semiacabado de fibra finalmente se traslada en un tres modificado por el dispositivo de cizalla. Mediante la posicion de ataque modificada de los cuerpos de rodillo en relacion al producto semiacabado de fibra plano se genera con la diferencia de velocidad de rotacion permanente un cizallamiento que difiere del cizallamiento teorico
De acuerdo con la invencion el dispositivo de control se disena de modo que controle el o los cuerpos de rodillo configurados de modo que puedan pivotar o inclinarse, tal que los cuerpos de rodillo pivoten o se inclinen en funcion de los datos de posicion registrados del producto semiacabado de fibra en el dispositivo de cizalla, para compensar de este modo las desviaciones del tren en el traslado por el dispositivo de cizalla. En consecuencia mediante el pivotado o inclinacion de los cuerpos de rodillo en el plano del producto semiacabado de fibra se puede cambiar la posicion o el tren del producto semiacabado de fibra en el traslado por el dispositivo de cizalla a lo largo del cuerpo de rodillo, de modo que se puede ajustar por ejemplo en todo momento una distancia constante del cuerpo de rodillo en relacion a los bordes del producto semiacabado de fibra.
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De este modo es posible una regulacion del tren activa en el traslado de un producto semiacabado de fibra plano mediante un dispositivo de cizalla, que somete a cizalla el producto semiacabado de fibra plano mediante cuerpos de rodillo que descansan con ajuste forzado y una diferencia de velocidad de rotacion establecida entre ellos, de modo que se puede llevar a cabo de forma reproducible un cizallamiento teorico definido del producto semiacabado de fibra plano.
Mediante el pivotado o inclinacion de los cuerpos de rodillo se cambia el angulo de ataque entre el cuerpo de rodillo y el material de fibra y se incorpora una fuerza actuante verticalmente al material de fibra, que traslada el material de fibra en la direccion de inclinacion o pivotado en la que se inclina o pivota el cuerpo de rodillo. De este modo se puede trasladar el producto semiacabado de fibra en su totalidad en una u otra direccion transversal respecto a la direccion de avance, para contrarrestar y compensar una desviacion del material de fibra respecto al tren de traslado predeterminado.
Como cuerpos de rodillo se tienen en cuenta en esta invencion aquellos cuerpos que pueden rotar, que pueden descansar con ajuste forzado en el material de fibra y debido a la diferencia de velocidad de rotacion pueden provocar un cizallamiento de las fibras.
Los cuerpos de rodillo pueden presentar a este respecto formas discrecionales por ejemplo formas cilmdricas o de esfera, que son adecuadas para descansar en el material de fibra y provocar un cizallamiento.
La inclinacion o pivotado de los cuerpos de rodillo se realiza a este respecto dentro de un plano de producto semiacabado de fibra definido por el producto semiacabado de fibra. En la inclinacion o pivotado de los cuerpos de rodillo en el plano del producto semiacabado de fibra la distancia del eje de rotacion del cuerpo de rodillo se mantiene invariable de forma ventajosa respecto al producto semiacabado de fibra plano, de modo que tambien en la inclinacion o pivotado del cuerpo de rodillo se mantiene en contacto por ajuste forzado en toda su anchura de rodillo con el producto semiacabado de fibra plano. Finalmente el angulo de ataque del cuerpo de rodillo cambia en relacion a la direccion de traslado, de modo que se incorpora una fuerza transversal a la direccion de traslado, de forma particular vertical, en el producto semiacabado de fibra, y se puede cambiar con el tren de la direccion de traslado.
De forma ventajosa se puede producir mediante una superficie de presion dispuesta frente a cuerpo de rodillo la friccion del cuerpo de rodillo con el material de fibra.
Segun una forma de realizacion ventajosa se dispone en al menos uno de los cuerpos de rodillo un cuerpo de rodillo opuesto, que rota en direccion opuesta en el dispositivo de cizalla, para formar un par de cuerpos de rodillo. Los dos cuerpos de rodillo del par de cuerpos de rodillo estan configurados a este respecto de modo que el producto semiacabado de fibra se puede conducir en direccion de traslado entre los dos cuerpos de rodillo del par de cuerpos de rodillo. Ambos cuerpos de rodillo descansan por tanto con ajuste forzado en cada una de las caras del producto semiacabado de fibra plano. Mediante la formacion de un par de cuerpos de rodillo se realiza la friccion de los cuerpos de rodillo con el producto semiacabado de fibra. De forma ventajosa los dos cuerpos de rodillo que rotan opuestamente del par de cuerpos de rodillo estan configurados de modo que pueden pivotar o inclinarse y el dispositivo de control para el pivotado o inclinacion paralela de los cuerpos de rodillo esta disenado en funcion de los datos de posicion registrados del producto semiacabado de fibra. De este modo la friccion se mantiene para el traslado y para el cizallamiento del producto semiacabado de fibra tambien en la correccion del tren mediante pivotado o inclinado del producto semiacabado de fibra.
Segun un perfeccionamiento ventajoso de la invencion cada uno de los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados en la direccion de traslado presenta un cuerpo de rodillo opuesto, que rota en direccion opuesta para la formacion de un par de cuerpos de rodillo respectivo, de modo que para el cizallamiento definido por cuerpos de rodillo dispuestos distanciados en la direccion de traslado esta dispuesto respectivamente un par de cuerpos de rodillo distanciado en la direccion de traslado. Cada uno de estos pares de cuerpos de rodillo esta configurado a este respecto tal que pueda pivotar o inclinarse, de modo que el dispositivo de control puede pivotar o inclinar paralelamente los cuerpos de rodillo del par de cuerpos de rodillo respectivo.
Existen al menos dos pares de cuerpos de rodillo en el dispositivo de cizalla, de modo que se puede formar con los pares de cuerpos de rodillo y los respectivos cuerpos de rodillo simultaneamente tambien una unidad de avance, que conduce el producto semiacabado de fibra plano entre los cuerpos de rodillo de los pares de cuerpos de rodillo y con ello lo traslada por el dispositivo de cizalla.
Segun una forma de realizacion ventajosa adicional el dispositivo se disena para producir un perfil de preforma curvado, por ejemplo un perfil en Z o C, con una curvatura definida. A tal fin el dispositivo de cizalla presenta al menos tres cuerpos de rodillo, en donde al menos dos de los tres cuerpos de rodillo descansan respectivamente por ajuste forzado en distintas bridas del perfil que se va a producir. Estos cuerpos de rodillo que descansan a este respecto respectivamente en distintas bridas se ajustan a este respecto con la misma velocidad de rotacion mediante el dispositivo de control. Se dispone sin embargo un cuerpo de rodillos adicional distanciado de estos dos cuerpos de rodillo en una de las bridas y se ajusta por el dispositivo de control con una velocidad de rotacion
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distintas de la de los otros dos cuerpos de rodillo, de modo que se puede ajustar una diferencia de velocidad de rotacion en una brida entre los cuerpos de rodillo que descansan en esta brida y los dispuestos distanciados. Esta diferencia de velocidad de rotacion ajustada conduce entonces a un cizallamiento en la correa interior o exterior o bien brida interior o brida exterior del perfil de preforma y hace posible de este modo la produccion de un perfil de preforma curvado con cizallamiento definido del material de fibra y por tanto de forma continua con mayor calidad.
A este respecto se registra con ayuda del dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra datos de posicion correspondientes de bridas de producto semiacabado de fibra del perfil de preforma, de modo que pueda pivotar o inclinar uno o varios cuerpos de rodillo que descansan en las bridas, para contrarrestar y compensar asf una evasion del material de fibra durante el traslado por el dispositivo de cizalla. A este respecto pivotan o se inclinan los cuerpos de rodillo que apoyan en las bridas en un plano de bridas, produciendose el plano de bridas con la respectiva brida del perfil de preforma.
Segun un perfeccionamiento ventajoso es muy especialmente ventajoso que en cada uno de los al menos tres cuerpos de rodillo este previsto un cuerpo de rodillo opuesto, que rota en direccion opuesta, que forman respectivamente en conjunto un par de cuerpos de rodillo, de modo que esten dispuestos en una brida al menos dos pares de cuerpos de rodillo para el cizallamiento en base a la diferencia de velocidad de rotacion establecida entre los pares de cuerpos de rodillo, y en la otra brida al menos un par de cuerpos de rodillo para poder provocar un traslado del perfil de producto semiacabado de fibra por el dispositivo de cizalla.
Los pares de cuerpos de rodillo estan configurados a este respecto de modo que los cuerpos de rodillo del respectivo par de cuerpos de rodillo estan configurados de modo que puedan inclinarse o pivotar conjuntamente, realizandose el pivotado o inclinacion del cuerpo de rodillo en el plano de bridas del producto semiacabado de fibra definido por la brida del producto semiacabado de fibra respectiva que descansa por ajuste forzado. Los cuerpos de rodillo de un par de cuerpos de rodillo pivotan o se inclinan en paralelo respectivamente de modo que una brida de producto semiacabado de fibra guiada entre los pares de cuerpos de rodillo descansa por ajuste forzado en los cuerpos de rodillo.
Segun una forma de realizacion ventajosa adicional el dispositivo de control se disena de modo que esta puede variar durante el proceso de conformado la velocidad de rotacion de los cuerpos de rodillo de forma que durante todo el proceso de conformado se pueden ajustar diferencias de velocidad de rotacion variables entre los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados, tal que puede variarse el radio de curvatura de la curvatura de la preforma que se va a producir. . De este modo es posible que se puedan producir preformas o perfiles de preforma que presentan un radio de curvatura variable.
Segun una forma de realizacion ventajosa adicional el dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra para la deteccion de bordes de producto semiacabado de fibra del producto semiacabado de fibra que se va a someter a cizalla esta configurado de modo que se puedan derivar desde los bordes del producto semiacabado de fibra los datos de posicion. A partir de estos se puede derivar de forma particular los datos de que posicion presenta el producto semiacabado de fibra que se va a someter a cizallamiento en relacion a los cuerpos de rodillo previstos para el cizallamiento. En funcion de esto el dispositivo de control puede hacer que el cuerpo de rodillo se incline o pivote correspondientemente para producir de este modo una regulacion del tren correspondiente.
Por inclinacion del cuerpo de rodillo se entiende de forma particular un cambio en la posicion, en el que se gira el cuerpo de rodillo en torno a un eje, que es perpendicular al eje de rotacion del cuerpo de rodillo y de forma particular perpendicular al producto semiacabado de fibra. En la inclinacion el eje de giro se encuentra en la zona del cuerpo de rodillo.
En el pivotado se gira el cuerpo de rodillo en torno a un eje que se encuentra perpendicular al eje de rotacion del cuerpo de rodillo y de forma particular respecto al producto semiacabado de fibra, encontrandose el eje de giro para el pivotado fuera del cuerpo de rodillo.
La invencion se aclara con mayor detalle en funcion de las figuras adjuntas. Estas muestran:
Figura 1 representacion esquematica del dispositivo de acuerdo con la invencion para la produccion de una preforma curvada;
Figura 2 representacion esquematica de una representacion esquematica de un perfil en C;
Figura 3 representacion esquematica de una unidad de rodillo pivotable con cuerpo de rodillo.
La Figura 1 muestra esquematicamente de forma simplificada el dispositivo 1 en una vista en planta. El dispositivo 1 presenta un dispositivo de cizalla 2 que presenta en total tres pares de cuerpos de rodillo 3, 4 y 5. El par de cuerpos de rodillo 1 presenta a este respecto dos cuerpos de rodillo 3a y 3b dispuestos opuestamente, que rotan en direccion opuesta y se puede conducir entre ellos un material de fibra. De forma identica estan configurados los pares de cuerpos de rodillo 4 y 5, que disponen respectivamente de os cuerpos de rodillo 4a. 4b y 5a, 5b.
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Los cuerpos de rodillo de los tres pares de cuerpos de rodillo 3, 4 y 5 estan conectados con un dispositivo de control 6, que controla los cuerpos de rodillo individuales de los pares de cuerpos de rodillo, de modo que se puede ajustar su velocidad de rotacion Vi, V2 respectiva. La conexion ffsica no se muestra en la Figura 1 por motivos de claridad.
El dispositivo 1 esta configurado en el ejemplo de realizacion de la Figura 1 para producir a partir de un producto semiacabado de fibra 8 plano un perfil de preforma 9 curvado, que presenta un perfil C como se representa en la Figura 2. A tal fin se conducen los bordes 10a, 10b del producto semiacabado de fibra 8 plano entre los cuerpos de rodillo de los pares de cuerpos de rodillo respectivo, de modo que los bordes 10a, 10b del producto semiacabado de fibra forman las bridas posteriores del perfil C 9 curvado.
Por tanto con este dispositivo 1 no solo se realiza la curvatura del perfil de preforma, sino al mismo tiempo tambien se prepara el molde de perfil deseado.
Los pares de cuerpos de rodillo 3 y 5 del dispositivo 1 estan dispuestos a este respecto respectivamente en bordes o bridas opuestas del producto semiacabado de fibra y se controlar con el dispositivo de control 6 de modo que los cuerpos de rodillo 3a, 3b y 5a, 5b presentan respectivamente la misma velocidad de rotacion V1. El par de cuerpos de rodillo 3 esta dispuesto a este respecto en la brida 10a del perfil de preforma, mientras que el par de rodillos 5 esta dispuesto en el borde 10b opuesto del perfil de preforma 9.
El par de cuerpos de rodillo 4 se dispone sin embargo con los cuerpos de rodillo 4a y 4b de modo que esta previsto distanciado del par de cuerpos de rodillos 3 en la direccion de traslado 10 o direccion de rodillo en la brida 10a, en la que esta dispuesta el par de cuerpos de rodillo 3. Por tanto los pares de cuerpos de rodillo 3 y 4 atacan la misma brida 10a del perfil de preforma 9. La velocidad de rotacion del cuerpo de rodillo 4a, 4b del par de cuerpos de rodillo 4 es distinta a este respecto de la velocidad de rotacion V1 del par de cuerpos de rodillo 3 y 5. Resulta por tanto una diferencia de velocidad de rotacion V2 - V1, que conduce a un cizallamiento de las fibras del producto semiacabado de fibra 8 y por tanto a una curvatura 12 deseada del perfil de preforma 9.
Mediante variacion de la diferencia de velocidad de rotacion V2 - V1 se puede ajustar en correspondencia el radio de curvatura de la curvatura 12, estando disenado el dispositivo de control 6 de modo que durante el proceso de conformado, es decir mientras el producto semiacabado de fibra 8 se traslada por el dispositivo de cizalla 2, se puede ajustar la diferencia de velocidad de rotacion V2 - V1 de modo que resulta un perfil con distintos radios de curvatura.
Adicionalmente el dispositivo 1 presenta un dispositivo de deteccion de producto semiacabado 7, que registra datos de posicion o bien del producto semiacabado de fibra 8, de forma particular datos de posicion o bien bridas del producto semiacabado de fibra 10a y 10b. Los datos de posicion son proporcionados al dispositivo de control 6, de modo que el dispositivo de control 6 pueda controlar correspondientemente los cuerpos de rodillo de los pares de cuerpos de rodillo 3, 4 y 5 para la inclinacion o pivotado de los cuerpos de rodillo. Por tanto se debe conseguir que se contrarreste una evasion del producto semiacabado de fibra del tren teorico predeterminado. Si se preven mas de 3 pares de cuerpos de rodillo entonces pueden estar configurados tambien todos de forma pivotable o inclinable.
La Figura 2 muestra un perfil de preforma 9 producido de modo que presenta respectivamente bridas 10a, 10b conformadas a izquierda y a derecha. Mediante el ataque de los cuerpos de rodillo del dispositivo en las bridas 10a, 10b del modo y forma previamente descrito y el establecimiento de una diferencia de velocidad entre los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados se puede provocar un cizallamiento de fibras, que conduce finalmente a una curvatura del perfil 9.
La Figura 3 muestra esquematicamente una unidad de rodillo 13, que presenta un cuerpo de rodillo 3a, que esta previsto que rote en torno a un eje de rotacion 14. Mediante una unidad de accionamiento 15 de la unidad de rodillo 13 se puede rotar el cuerpo de rodillo 3a en torno al eje de rotacion.
En el cuerpo de rodillo 3a de la unidad de rodillo 13 descansa una parte del producto semiacabado de fibra 8 por ajuste forzado, para provocar el cizallamiento previamente descrito del producto semiacabado de fibra.
Adicionalmente la unidad de rodillo 13 cambia en el dispositivo 1 de modo que esta pueda pivotar en torno a un eje de pivotado 16 en el plano de producto semiacabado de fibra Ef. A tal fin la unidad de rodillo 13 presenta un actuador lineal 17, con el que se puede pivotar la unidad de rodillo en torno al eje de pivotado 16. Mediante el pivotado de la unidad de rodillo 13 en torno al eje de pivotado 16 se modifica el angulo de ataque el cuerpo de rodillo 3a o bien del producto semiacabado de fibra 8, de modo que provoca una fuerza transversal a la direccion de traslado 11. Por la presente se puede influir mediante correccion en la direccion de traslado, tal que por ejemplo el producto semiacabado de fibra 8 en el ejemplo de realizacion de la Figura 3 se traslada al borde superior o al inferior de la Figura 3. Mediante el pivotado del cuerpo de cilindro 3a en el plano de producto semiacabado de fibra Ef se consigue una regulacion del tren o bien del dispositivo de traslado 11, de modo que se ajusta de forma optima un tren teorico.
Lista de referencias
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5a,
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i, 10b
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Ef
Dispositivo
Dispositivo de cizalla
Primer par de cuerpos de rodillo
Cuerpos de rodillo del primer par de cuerpos de rodillo
Segundo par de cuerpos de rodillo
Cuerpos de rodillo del segundo par de cuerpos de rodillo 4
Tercer par de cuerpos de rodillo
Cuerpos de rodillo del tercer par de cuerpos de rodillo 5
Dispositivo de control
Dispositivo de registro de producto semiacabado
Producto semiacabado de fibra
Perfil de preforma
Bridas del perfil de preforma
Direccion de traslado
Curvatura del perfil
Unidad de rodillo
Eje de rotacion de un cuerpo de rodillo Unidad de accionamiento Eje de pivotado Actuador lineal
Plano de producto semiacabado de fibra

Claims (13)

  1. 5
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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo (1) para la produccion de una preforma (9) curvada de productos semiacabados de fibra (8) pianos, con un dispositivo de cizalla (2), que presenta al menos dos cuerpos de rodillos (3a, 4a) rotativos, distanciados uno de otro en una direccion de traslado (11), y un dispositivo de control (6) que esta conectado con los cuerpos de rodillo (3a, 4a), en donde el dispositivo de control (6) esta disenado para establecer distintas velocidades rotacionales (Vi, V2) de los cuerpos de rodillo (3a, 4a) y los cuerpos de rodillo (3a, 4a) estan conformados de modo que descansan con ajuste forzado en un producto semiacabado de fibra (8) incorporado al dispositivo (1) e interaction de modo que mediante una diferencia de velocidad de rotacion (V1 - V2) ajustada por el dispositivo de control (6) entre los cuerpos de rodillo (3a, 4a) dispuestos a distancia uno de otro en la direccion de traslado (11) se provoque un cizallamiento de las fibras del producto semiacabado de fibra para la formacion de la preforma curvada, caracterizado porque al menos uno de los cuerpos de rodillo (3a) esta configurado de modo que puede pivotar o inclinar y se preve un dispositivo de deteccion (7) del producto semiacabado de fibra, que esta configurado para el registro de datos de posicion del producto semiacabado de fibra trasladado por el dispositivo de cizalla (2), disenandose el dispositivo de control (2) adicionalmente para el pivotado o inclinacion del al menos un cuerpo de rodillo (3a) durante el traslado del producto semiacabado de fibra en funcion de los datos de posicion registrados del dispositivo de deteccion () de producto semiacabado de fibra.
  2. 2. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque al menos un cuerpo de cilindro (3a) esta configurado de modo que puede pivotar o inclinarse en un plano de producto semiacabado de fibra (Ef) definido por el producto semiacabado de fibra que descansa con ajuste de fuerza.
  3. 3. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 1 o 2 caracterizado porque en al menos un cuerpo de cilindro, esta dispuesto un cuerpo de cilindro (3a, 3b) que rota en direccion opuesta, dispuesto opuestamente para la formacion de un par de cuerpos de rodillo (3), en donde entre los cuerpos de rodillo que rotan en direccion opuesta del par de cuerpos de rodillo se traslada el producto de fibra semiacabado de fibra plano, y estando conformados los cuerpos de rodillo que rotan en direccion opuesta del par de cuerpos de rodillo de forma pivotable o inclinable conjuntamente y el dispositivo de control esta disenado para pivotar o inclinar en paralelo los cuerpos de rodillo del par de cuerpos de rodillo respectivo en funcion de los datos de posicion registrados del dispositivo de deteccion de producto de fibra semiacabado.
  4. 4. Dispositivo segun la reivindicacion 3, caracterizado porque cada uno de los cuerpos de rodillo dispuestos a distancia en la direccion de traslado presenta un cuerpo de rodillo que rota en direccion opuesta, dispuesto opuestamente, para la formacion de un par de cuerpos de rodillo respectivo.
  5. 5. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de cizalla presenta al menos tres cuerpos de rodillo, de los que al menos dos cuerpos de rodillo descansan respectivamente en distintas bridas de un perfil de preforma que se va a producir, y el al menos un tercer cuerpo de rodillo adicional descansa en una de las bridas dispuesto distanciado en la direccion de traslado respecto al cuerpo de rodillo que descansa en esta brida, y en donde el dispositivo de control esta disenado de modo que al menos dos cuerpos de rodillo que descansan en distintas bridas del perfil de preforma adquieren la misma velocidad de rotacion y en el cuerpo de rodillo dispuesto distanciado en la direccion de traslado en la misma brida se ajusta una velocidad de rotacion distinta de esta, para provocar con la diferencia de velocidad de rotacion del cuerpo de rodillo que descansa en la misma brida el cizallamiento de las fibras, estando configurado al menos los dos cuerpos de rodillo que descansan en distintas bridas del perfil de preforma de modo que pueda pivotar o inclinarse, estando configurado el dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra para el registro de datos de posicion de la respectiva brida del perfil de preforma y estando disenado el dispositivo de control para el pivotado o inclinacion de los al menos dos cuerpos de rodillo en funcion de los datos de posicion de la respectiva brida.
  6. 6. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque en cada uno de los al menos tres cuerpos de cilindro, esta dispuesto un cuerpo de cilindro que rota en direccion opuesta, dispuesto opuestamente para la formacion de un par de cuerpos de rodillo, entre los que se traslada la respectiva brida del perfil de preforma que se va a producir, estando conformados los cuerpos de rodillo que rotan en direccion opuesta del par de cuerpos de rodillo respectivo de forma pivotable o inclinable conjuntamente y el dispositivo de control esta disenado para pivotar o inclinar en paralelo los cuerpos de rodillo del par de cuerpos de rodillo respectivo en funcion de los datos de posicion registrados del dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra.
  7. 7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control esta disenado para variar durante el proceso de conformado la velocidad de rotacion de los cuerpos de rodillo de modo que vana el radio de curvatura de la preforma que se va a producir.
  8. 8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de deteccion del producto semiacabado de fibra esta configurado para la deteccion de bordes de producto semiacabado de fibra del producto semiacabado de fibra en cizallamiento y para el registro de datos de posicion en funcion de los bordes de producto semiacabado de fibra detectados.
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  9. 9. Procedimiento para la produccion de una preforma curvada de un producto semiacabado de fibra plano, con
    a) incorporacion del producto semiacabado de fibra plano en un dispositivo de cizalla, que presenta al menos dos cuerpos de rodillo dispuestos distanciados uno de otro en la direccion de traslado y un dispositivo de control conectado con los cuerpos de rodillo, descansando el producto semiacabado de fibra incorporado con ajuste de fuerza en los cuerpos de rodillo, y
    b) establecimiento de una velocidad de rotacion para cada cuerpo de rodillo de modo que se provoque mediante una diferencia de velocidad de rotacion entre los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados en la direccion de traslado mediante el dispositivo de control un cizallamiento de las fibras del producto semiacabado de fibra para la formacion de la curvatura de la preforma que se va a producir,
    caracterizado por
    c) registro de los datos de posicion del producto semiacabado de fibra trasladado en la direccion de cizallamiento mediante un dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra y
    d) Pivotado o inclinacion al menos de uno de los cuerpos de rodillo durante el traslado del producto semiacabado de fibra en funcion de los datos de posicion registrados del producto semiacabado de fibra mediante control de los cuerpos de rodillo por el dispositivo de control.
  10. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado porque el producto semiacabado de fibra plano se incorpora en el dispositivo de cizalla de modo que se conduce el producto semiacabado de fibra entre cuerpos de rodillo que rotan en direcciones opuestas, que forman un par de cuerpos de rodillo, pivotando o inclinandose el cuerpo de rodillo de un par de cuerpos de rodillo conjuntamente y en paralelo en funcion de los datos de posicion registrados del producto semiacabado de fibra mediante control del cuerpo de rodillo por el dispositivo de control en el plano de producto semiacabado de fibra.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 9 o 10, caracterizado porque el producto semiacabado de fibra plano se incorpora al dispositivo de cizalla de modo que el producto semiacabado de fibra descansa en al menos dos cuerpos de rodillo con distintas bridas respectivas de un perfil de preforma a partir de cual se va producir el producto semiacabado de fibra y dispuesto de forma distanciada con al menos un cuerpo de rodillo adicional en una brida respecto al cuerpo de rodillo que descansa en esta brida, ajustandose la velocidad de rotacion del cuerpo de rodillo mediante el dispositivo de control de modo que en al menos dos cuerpos de rodillo que descansan en distintas bridas se preve la misma velocidad de rotacion y en los cuerpos de rodillo dispuestos distanciados en la direccion de traslado en la misma brida se preve una velocidad de rotacion distinta de esta, registrandose los datos de posicion de la respectiva brida del perfil de preforma mediante el dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra y pivotando o inclinandose en funcion de la misma los cuerpos de rodillo en el plano de brida del producto semiacabado de fibra definido por la brida de producto semiacabado de fibra que descansa respectivamente por ajuste forzado.
  12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque durante el proceso de conformado se vana la velocidad de rotacion de los cuerpos de cilindro, para variar el radio de curvatura de la curvatura de la preforma que se va a producir.
  13. 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque se detectan los bordes del producto semiacabado de fibra del producto semiacabado de fibra que se va a someter a cizalla y se registran los datos de posicion en funcion de los bordes del producto semiacabado de fibra detectados, mediante el dispositivo de deteccion de producto semiacabado de fibra.
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