ES2346621B1 - Procedimiento y dispositivo para la obtencion de piezas longitudinales. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y dispositivo para la obtención de
piezas longitudinales.
En el estado de la técnica se obtiene un
laminado (2) de material compuesto preimpregnado, que se dispone
sobre una mesa de corte (1), fijándose el laminado a la mesa (1)
aplicando vacío, y se efectúa el corte del laminado (2) en bandas
longitudinales (3) entre las que quedan tiras de material de desecho
(4), que se retiran manualmente para realizar el posterior
postprocesado de las bandas longitudinales (3) y obtener las piezas
longitudinales. La invención tiene por objeto automatizar el proceso
de retirada de las tiras de desecho (4) para lo que previamente a su
retirada, comprende fijar un extremo (4a) de las tiras (4) en un
dispositivo (5) de enrollado y efectuar el enrollado de las tiras
(4) en la dirección longitudinal del laminado (2).
El dispositivo básicamente comprende un rodillo
(5) dotado de medios de fijación de los extremos (4a) de las tiras
(4) para realizar el automatizado comentado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la obtención de
piezas longitudinales.
La invención se refiere a un procedimiento y
dispositivo que permiten realizar la obtención de piezas
longitudinales a partir de un laminado en el que se efectúan cortes
longitudinales para obtener las piezas longitudinales, entre las que
quedan tiras de material de desecho; y que tiene por objeto
permitir automatizar el proceso de retirada de las tiras de
material de desecho.
La invención es aplicable en cualquier sector de
la industria en el que se requiera efectuar la obtención de piezas
longitudinales a partir de un laminado, y más concretamente se
aplica en la industria aeronáutica para la obtención de piezas
longitudinales a partir de un laminado de material compuesto
preimpregnado, como por ejemplo es el caso de los larguerillos que
convencionalmente se emplean en la industria aeronáutica como
elementos rigidizadores de secciones de fuselajes o como elementos
rigidizadores de las superficies sustentadoras de las
aeronaves.
En el estado de la técnica es conocida la
obtención de piezas longitudinales, es decir con una extensión
predominante a lo largo de una dirección longitudinal, que presenta
un pequeño espesor, como es el caso de los larguerillos que
convencionalmente se emplean como elementos rigidizadores en la
industria aeronáutica, y que se obtienen a partir de un laminado en
el que cada una de las capas están constituidas de material
compuesto preimpregnado determinado por fibras de refuerzo pre
impregnadas en una matriz de resina, en las que las fibras se
alinean de forma continua a lo largo de cada capa.
Para ello las diferentes capas de material
compuesto preimpregnado se extienden apiladas sobre la superficie de
un molde que se efectúa mediante un proceso de encintado automático,
en el que mediante un cabezal alimentado por una cinta de
preimpregnado, se dispone sobre la superficie del molde cada una de
las capas compactándolas adecuadamente.
A continuación el laminado obtenido se dispone
sobre una mesa de corte en la que efectúa el corte del laminado en
bandas longitudinales, para lo que sobre el laminado se coloca una
película de plástico y se aplica vacío desde el interior de la mesa
de corte entre ésta y la película de plástico, lo que permite
efectuar una fijación adecuada del laminado para efectuar su corte
de manera que no se desplace durante esta operación.
Al efectuar el corte se producen unas tiras de
material de desecho entre las bandas longitudinales, por lo que a
continuación se efectúa la retirada de las tiras de desecho, lo
cual se realiza de forma manual por un operario, lo que dificulta
este proceso por la fuerza que se requiere aplicar para producir el
desgarro de las tiras de desecho respecto de las bandas
longitudinales obtenidas, además de que las tiras de desecho
representan un peso que aumenta a medida que se va produciendo su
desgarro y que repercute en el operario. Además, el desgarro manual
de las tiras de desecho, no se realiza de forma precisa, lo que
puede ocasionar que las bandas longitudinales obtenidas sufran
defectos de fabricación como arrugas o cortes irregulares en los
bordes.
Por otro lado, este proceso manual consume un
tiempo excesivo al realizarse la retirada de las tiras de
desecho.
Por consiguiente es deseable automatizar el
proceso de retirada de las tiras de desecho, lo que simplifica
considerablemente el proceso de la obtención de las piezas
longitudinales.
A título informativo, cabe comentar que a
continuación de la obtención de las bandas longitudinales, se
efectúa un postprocesado para obtener la pieza longitudinal final.
El postprocesado comprende un termoconformado por aplicación de
temperatura y presión, efectuar posteriormente un curado hasta que
la resina solidifica, un posterior cocurado conjunto con otra pieza
de material compuesto hasta que el conjunto solidifica, un encolado
secundario para realizar el pegado de la pieza terminada con otra
pieza terminada, un coencolado pegando una pieza de material
compuesto en fresco con otra pieza de material compuesto curada,
etc., dependiendo de la aplicación a la que destine la pieza
longitudinal obtenida, como por ejemplo pueden ser larguerillos en
"T", en "omega", amarres de costillas, etc.
Para conseguir la automatización anteriormente
comentada, la invención proporciona un nuevo procedimiento de
obtención de piezas longitudinales, que al igual que el
procedimiento convencional, comprende obtener un laminado de
material compuesto preimpegnado, disponer el laminado sobre una mesa
de corte, fijar el laminado a la mesa aplicando vacío sobre la
misma, cortar el laminado en bandas longitudinales entre las que
quedan tiras de material de desecho, retirar las tiras de material
de desecho y realizar el posterior postprocesado de las bandas
longitudinales obtenidas de material laminado para obtener las
piezas longitudinales, y presenta la novedad de que previamente a la
retirada de las tiras de material de desecho, comprende una fase de
fijación de los extremos de las tiras de desecho en un dispositivo
de enrollado, a la que sigue una fase en la que se realiza el
enrollado de las tiras de desecho en la dirección longitudinal del
laminado.
En la realización preferente de la invención,
los cortes se realizan de manera que las tiras de desecho no tengan
discontinuidad, pero en el caso en el que las tiras de desecho
presentasen discontinuidades que forman diferentes tramos, se
realiza el procedimiento comentado para el enrollado de las tiras de
desecho de un primer tramo hasta la primera discontinuidad, y a
continuación se fijan los extremos del siguiente tramo de las tiras
de desecho, a partir de la primera discontinuidad, en el dispositivo
de enrollado, para seguidamente efectuar el enrollado del nuevo
tramo de las tiras de desecho, repitiéndose el proceso sucesivamente
hasta completar la totalidad de las tiras de desecho.
Además la invención se refiere al dispositivo
que permite realizar las fases anteriores, el cual se caracteriza
porque comprende un rodillo que está dotado de medios de fijación
de los extremos de las tiras de material de desecho, y medios de
desplazamiento angular y de traslación del rodillo respecto del
laminado de material compuesto, para realizar el enrollado de las
tiras de material de desecho y separarlas de las bandas
longitudinales.
En una realización de la invención los medios de
fijación en el rodillo de los extremos de las tiras de desecho,
están determinados por elementos de pinzado que facilitan la
sujeción de los extremos de las tiras de desecho.
Además el dispositivo de la invención comprende
elementos de pisado de los extremos de las bandas longitudinales
obtenidas, para facilitar la separación de las tiras de desecho
respecto de las bandas longitudinales en el inicio del
enrollado.
En una realización de la invención el
desplazamiento de traslación del rodillo sobre las tiras de desecho,
se efectúa a lo largo de los raíles que convencionalmente incluye la
máquina de corte.
Además, en una realización de la invención, el
rodillo está dotado de una envolvente exterior recambiable en la que
se realiza el enrollado de las tiras de desecho, de modo que al
realizar la extracción de la envolvente se produce la retirada de
las tiras de desecho. La envolvente recambiable puede ser
desechable, determinando una mayor facilidad y rapidez para efectuar
el desecho de las tiras desechables.
En una realización de la invención el
dispositivo comprende medios para mantener el rodillo en contacto
con el laminado durante el proceso de enrollado, pero igualmente
esta operación puede efectuarse con el rodillo separado una cierta
distancia respecto del laminado durante el enrollado.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con
carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto
de la invención.
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de un
laminado ya cortado sobre la mesa de corte, en la que se incluye el
dispositivo de enrollado de la invención.
Figura 2.- Muestra una representación
esquemática del detalle de la sujeción del extremo de la tira de
desecho en el rodillo para realizar el posterior enrollado y
extracción de las tiras de desecho.
Figura 3.- Muestra una vista equivalente a la
figura 1, pero en este caso se ha iniciado en enrollado de las tiras
desechables.
El procedimiento de obtención de piezas
longitudinales de la invención, al igual que se prevé en el estado
de la técnica, y tal y como fue descrito, comprende obtener un
laminado 2 en el que cada una de las capas están constituidas por
material compuesto impregnado, de forma que el laminado se dispone
sobre una mesa de corte 1 en la que se fija el laminado 2 aplicando
vacío desde el interior de la mesa, que a través de unos orificios 7
produce la succión del laminado 2 quedando éste perfectamente fijado
a la mesa de corte 1 para realizar el corte del laminado en bandas
longitudinales 3. Esta operación de corte determina que entre las
bandas longitudinales se produzcan unas tiras de material de desecho
4, tal y como se muestra en la figura 1, las cuales, han de ser
retiradas para la obtención de las piezas longitudinales finales que
se obtienen a partir de las bandas longitudinales 3, mediante el
posterior postprocesado de las mismas, que ya fue comentado en el
apartado de antecedentes de la invención.
El corte realizado determina que todas las tiras
de desecho 4 quedan unidas por al menos uno de sus extremos
mediante una franja 4a.
El procedimiento de la invención incorpora la
novedad de automatizar la retirada de las tiras de desecho 4, para
lo que prevé una fase, previa a la retirada de las tiras de
material, que comprende fijar la franja 4a que une los extremos de
dichas tiras de desecho 4 en un dispositivo de enrollado y efectuar
el posterior enrollado de las tiras de desecho 4 en la dirección
longitudinal del laminado 2 para efectuar la retirada de las tiras
de desecho 4, de manera que se automatiza su proceso de retirada y
se simplifica la obtención de las piezas longitudinales.
Para llevar a cabo el procedimiento descrito, la
invención además se refiere a un dispositivo que comprende un
rodillo 5 que está dotado de medios 6 de fijación de los extremos 4a
de las tiras de material de desecho 4, que en el ejemplo de
realización estos medios están constituidos por una ranura
practicada en el rodillo 6 en la que se inserta y retiene la franja
4a que une el extremo de las tiras de desecho 4. Esta retención, por
ejemplo se materializa mediante un elemento de pinzado, no
representado en las figuras.
Esta configuración determina que manteniendo las
bandas longitudinales 3 sujetas sobre la mesa de corte 1, aplicando
el vacío ya comentado, al efectuar el desplazamiento angular y de
traslación del rodillo, respecto de las bandas longitudinales 3, se
produce el enrollado de las láminas de desecho 4 sobre el rodillo 5,
tal y como se muestra en la figura 3, lo que permite que al llegar
al otro extremo de las bandas longitudinales 3, se haya producido la
total retirada de las tiras de material de desecho 4, quedando las
bandas longitudinales 3 en estado para poder efectuarse el
posterior postprocesado a partir del cual se obtienen las piezas
longitudinales.
Además, el rodillo 5 puede estar dotado de una
envolvente, no representada, recambiable y/o desechable, lo que
facilita la extracción de las tiras de desecho 4 en diferentes
laminados 2 de forma consecutiva en un tiempo mínimo.
A modo de ejemplo puede comentarse que el
espesor del laminado 2 puede estar comprendido entre 2,8 mm y 9,6
mm. Un laminado 2 de catorce capas típicamente tiene un espesor de
2,8 mm.
La mesa de corte 1 presenta unas dimensiones de
2 0 m x 3 m, pudiendo el laminado 2 llegar a tener hasta estas
dimensiones, por lo que la longitud de las tiras de desecho 4 puede
llegar a ser hasta de 20 m, aunque cabe la posibilidad de aumentar
estas medidas.
Claims (10)
1. Procedimiento para la obtención de piezas
longitudinales, que comprende obtener un laminado (2) de material
compuesto preimpregnado, disponer el laminado (2) sobre una mesa de
corte (1) , fijar el laminado (2) a la mesa (1) aplicando vacío en
dicha mesa (1), cortar el laminado (2) en bandas longitudinales (3)
entre las que quedan tiras de material de desecho (4), retirar las
tiras de material de desecho (4) y realizar un postprocesado de las
bandas longitudinales (3) para obtener las piezas longitudinales;
se caracteriza porque previamente a la retirada de las tiras
de material de desecho (4) comprende fijar un extremo (4a) de las
tiras de desecho (4) en un dispositivo de enrollado, y efectuar el
enrollado de las tiras de desecho (4) en la dirección longitudinal
del laminado (2).
2. Procedimiento para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 1, caracterizado porque
en caso de que las tiras de desecho (4) presenten discontinuidades
que forman diferentes tramos, y tras realizar el enrollado de las
tiras de desecho (4) de un primer tramo hasta una primera
discontinuidad, comprende fijar los extremos del siguiente tramo de
las tiras de desecho (4), a partir de la primera discontinuidad, en
el dispositivo de enrollado, y enrollar el nuevo tramo de las tiras
de desecho, y así sucesivamente hasta completar la totalidad de los
tamos que forman las tiras de desecho.
3. Procedimiento para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 1, caracterizado porque
las piezas longitudinales son piezas aeronáuticas.
4. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, obtenidas a partir de un laminado (2) de material
compuesto preimpregnado que se dispone en una mesa de corte (1)
sobre la que se aplica el vacío para fijar el laminado (2) y
realizar su corte en bandas longitudinales (3) entre las que quedan
tiras de material de desecho (4); se caracteriza porque
comprende un rodillo (5) dotado de medios de fijación (6) de los
extremos (4a) de las tiras de material de desecho (4), y medios de
desplazamiento angular y de traslación del rodillo (5) respecto del
laminado (2) de material compuesto, para realizar el enrollado de
las tiras de material de desecho (4) y separarlas de las bandas
longitudinales (3).
5. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 4, caracterizado porque
los medios de fijación en el rodillo (5) de los extremos (4a) de las
tiras de desecho (4) están determinados por elementos de
pinzado.
6. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 4, caracterizado porque
comprende elementos de pisado de los extremos de las bandas
longitudinales (3) para facilitar la separación de las tiras de
desecho (4) de las bandas longitudinales (3) en el inicio del
enrollado.
7. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 4, caracterizado porque
el rodillo (5) se desplaza a lo largo de unos raíles de la máquina
de corte (1).
8. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 4, caracterizado porque
el rodillo (5) comprende una envolvente exterior recambiable en la
que se realiza el enrollado de las tiras de desecho.
9. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 8, caracterizado porque
la envolvente exterior recambiable es desechable.
10. Dispositivo para la obtención de piezas
longitudinales, según reivindicación 4, caracterizado porque
comprende medios para mantener el rodillo (5) en contacto con el
laminado (2) durante el enrollado.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES200803668A Active ES2346621B1 (es) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Procedimiento y dispositivo para la obtencion de piezas longitudinales. |
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