PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA APLICAR UNA CAPA UNIDIRECCIONAL DE HILOS SOBRE TRANSPORTADORES LONGITUDINALES, PROCEDIMIENTO PARA PRESENTAR HILOS DE TRAMA EN MAQUINAS TRICOTOSAS DE URDIMBRE, ASI COMO DISPOSITIVO PARA LLEVAR A CABO ESTE PROCEDIMIENTO.

Procedimiento para aplicar una capa unidireccional de hilos sobre dos transportadores longitudinales (1,

2) que están dispuestos a distancia uno de otro y provistos de ganchos de fijación dentro de los cuales se colocan, por medio de alimentadores (10, 11) móviles de manera controlada, los hilos retirados de una reserva como hilos sin fin, formando los transportadores longitudinales el plano de tendido de la capa unidireccional, caracterizado porque cada transportador longitudinal (1, 2) lleva asignado un respectivo alimentador (10, 11) que se mueve bidimensionalmente en un plano de movimiento que discurre en el plano de tendido o paralelamente a éste

Procedimiento y dispositivo para aplicar una capa unidireccional de hilos sobre transportadores longitudinales, procedimiento para presentar hilos de trama en máquinas tricotosas de urdimbre, así como dispositivo para llevar a cabo este procedimiento.

La invención concierne a un procedimiento y un dispositivo para aplicar una capa unidireccional de hilos sobre dos transportadores longitudinales según el preámbulo de la reivindicación 1, a un procedimiento para presentar hilos de trama en máquinas tricotosas de urdimbre según el preámbulo de la reivindicación 5 y a un dispositivo para aplicar una capa unidireccional de hilos según el preámbulo de la reivindicación 15.

Los procedimientos y dispositivos de esta clase pertenecen al estado de la técnica. Un caso de aplicación típico es la presentación de hilos de trama en tricotosas de urdimbre. Los distintos hilos de trama individuales o dispuestos en grupos, que corren paralelos uno a otro y perpendicularmente a los transportadores longitudinales, se depositan aquí sobre éstos y se aportan a los útiles tricotadores de la tricotosa de urdimbre. Se efectúa allí el tricotado con los hilos de urdimbre adicionales y con hilos fijos eventualmente existentes. Se puede ajustar y variar deliberadamente la distancia entre los distintos hilos de trama o grupos de hilos de trama para materializar un motivo de dibujo deseado. Los documentos DE 36 41 640 C1 y DE 199 57 019 C2 muestran ejemplos de este primer caso de aplicación.

Otro caso de aplicación importante es la construcción de napas multiaxiales en máquinas multiaxiales. En este caso, se depositan sucesivamente una sobre otra varias capas unidireccionales de hilos entre los dos transportadores longitudinales. Se obtiene una napa unidireccional en forma de cinta, de tira o de banda que es aportada por los transportadores longitudinales a una estación de unión en la que se unen una con otra las capas unidireccionales superpuestas, por ejemplo mediante tricotado, cosido o agujado. Los documentos DE 197 26 831 C5 y DE 102 07 317 C1 muestran ejemplos de la fabricación de napas multiaxiales.

Las napas multiaxiales fabricadas de esta manera tienen su gran importancia en la fabricación de materiales compuestos fibrosos. Las napas multiaxiales fabricadas se integran aquí como refuerzo en una matriz, estando en primer plano los sistemas polímeros, sobre todo las resinas de poliéster y de epóxido. Para las distintas capas unidireccionales entran en consideración principalmente hilos de carbono, vidrio, cerámica, pero también fibras sintéticas, como, por ejemplo, fibras de aramida o fibras de poliamida. Los hilos se denominan también fibras o cables; están constituidos por filamentos individuales y pueden diferenciarse considerablemente unos de otros no sólo respecto del material, sino también respecto de su diámetro y del número de filamentos con los que están hechos. Debido a esto, resultan diferentes propiedades mecánicas que deben tenerse en cuenta ya al depositar una capa de hilo y al fijarla a los transportadores longitudinales de la máquina multiaxial.

En la máquina multiaxial se depositan los hilos en sentido transversal a los transportadores longitudinales, pudiendo significar la expresión "transversal" un recorrido de los hilos perpendicular u oblicuo con respecto a la dirección de transporte de los transportadores longitudinales. Se pueden depositar aquí también los hilos en forma individual o como conjuntos de hilos, es decir, en grupos. Como transportador longitudinal son usuales sobre todo cadenas transportadoras en las que se encuentran ganchos de fijación como elementos de retención para los hilos. La expresión "gancho de fijación" abarca todos los dispositivos de retención usuales adecuados para la deposición sin fin de hilos, es decir, también agujas o clavijas. Los ganchos de fijación están dispuestos a distancias regulares sobre los transportadores longitudinales, siendo conocidas también disposiciones con dos o más filas longitudinales de ganchos de fijación; véase nuevamente el documento DE 102 07 317 C1.

En el tendido sin fin que aquí se presupone se retiran los hilos de una reserva de hilos como hilos sin fin y se aportan éstos a los transportadores longitudinales. La reserva puede ser una bobina individual o una fileta portabobinas. En el estado de la técnica se han tomado en consideración igualmente bobinas accionadas o bobinas sueltas con freno de hilo. Es usual también para esto la denominación de retirada positiva o negativa. Para el transporte de los hilos hacia los transportadores longitudinales y para la fijación a sus ganchos de fijación sirven los alimentadores indicados en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 15. La expresión "alimentador" comprende también los guiahilos y los rastrillos de decalaje conocidos en el estado de la técnica.

En el tendido sin fin de hilos para formar una capa unidireccional entre dos transportadores longitudinales adquiere una especial importancia el decalaje de tales hilos. Los guiahilos usuales, para los cuales son también usuales otras denominaciones tales como carro de trama o tendedor de hilo, tienen de momento la misión de aproximar los hilos a los transportadores longitudinales en movimiento. A este fin, los hilos se mueven para ello periódicamente en sentido transversal entre los transportadores longitudinales y también en vaivén por encima de dichos transportadores longitudinales. Cuando el guiahilos alcanza el punto de inversión de su trayectoria de movimiento y los hilos se colocan alrededor de los ganchos de fijación de los transportadores longitudinales, es necesario un decalaje de los hilos en sentido paralelo a la dirección de los transportadores longitudinales, pero en sentido contrario a su dirección de transporte. Únicamente entonces se produce, con el movimiento adicional del guiahilos, una deposición paralela de los hilos, es decir, una capa unidireccional. Frecuentemente, este movimiento de decalaje es realizado por el propio guiahilos, con lo que el guiahilos, aparte de su movimiento de transporte (aportación de los hilos a los transportadores longitudinales), ha de efectuar también el decalaje (retención pasajera de los hilos y eventualmente su movimiento en sentido contrario a la dirección de transporte de los transportadores longitudinales). Puede añadirse todavía como agravante el hecho de que el decalaje deberá servir no sólo para lograr una disposición paralela uniforme de todos los hilos a lo largo de la longitud de la capa unidireccional, sino para que, debido a una distancia eventualmente variable entre los distintos hilos o grupos de hilos, pero también debido a un solapamiento parcial durante la deposición, se logre un motivo de dibujo variable; véanse los documentos DE 100 49 280 B4 y EP 0 303 685 B1.

Este doble objetivo no sólo impone muy altas exigencias al control del guiahilos, sino que crea también problemas respecto de la calidad de la capa unidireccional obtenida. En efecto, los hilos de esta capa, que en tricotosas se denominan hilos de trama, no sólo deberán mantenerse entre los transportadores longitudinales, sino que deberán estar también tensados, debiendo ser lo más uniforme posible la tensión para todos los hilos depositados y debiendo conservarse ésta durante el transporte hasta los útiles tricotadores o hasta la estación de unión. Además, se deberán evitar pasillos de hilo, es decir, huecos dentro de un grupo de hilos depositados.

Por este motivo, para la separación funcional entre el movimiento de transporte y el movimiento de decalaje se han propuesto ya alimentadores en forma de rastrillos de decalaje móviles que cooperan con el guiahilos; véanse nuevamente los documentos DE 36 41 640 C1 y DE 102 07 317 C1. En este caso, cada transportador longitudinal lleva asociado un respectivo rastrillo de decalaje que se encuentra en la zona de la máquina en la que el guiahilos aproxima a los transportadores longitudinales los hilos nuevos que deben tenderse. Los rastrillos de decalaje están dispuestos en los lados exteriores de los transportadores longitudinales, es decir, por fuera de la capa unidireccional obtenida, y se pueden mover paralelamente a los transportadores longitudinales en su dirección de transporte y en dirección contraria a ésta. Presentan ganchos de fijación o dientes dirigidos hacia abajo.

Al tender los hilos, el guiahilos se traslada sobre el transportador longitudinal asociado a él, mientras que el rastrillo de decalaje se mueve en sincronismo y en igual fase con el transportador longitudinal en la dirección de transporte de éste. Los hilos aproximados pueden ser conducidos aquí a través de los ganchos de fijación...

1. Procedimiento para aplicar una capa unidireccional de hilos sobre dos transportadores longitudinales (1, 2) que están dispuestos a distancia uno de otro y provistos de ganchos de fijación dentro de los cuales se colocan, por medio de alimentadores (10, 11) móviles de manera controlada, los hilos retirados de una reserva como hilos sin fin, formando los transportadores longitudinales el plano de tendido de la capa unidireccional, caracterizado porque cada transportador longitudinal (1, 2) lleva asignado un respectivo alimentador (10, 11) que se mueve bidimensionalmente en un plano de movimiento que discurre en el plano de tendido o paralelamente a éste.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los alimentadores se mueven tridimensionalmente, discurriendo la tercera dimensión de movimiento en dirección perpendicular al plano de movimiento bidimensional.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los hilos (8) retirados de la reserva (6) son aportados directamente al alimentador (10) que está asociado al primer transportador longitudinal (1), y a continuación de esto son recogidos por el alimentador (11) asociado al segundo transportador longitudinal (2).

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los hilos (8) retirados de la reserva (6) son aportados primeramente a un guiahilos que se puede mover en vaivén entre los dos transportadores longitudinales (1, 2) y que transfiere los hilos (8) al primero (10) de los dos alimentadores (10, 11), desde el cual son transferidos al segundo alimentador (11).

5. Procedimiento para presentar hilos de trama en máquinas tricotosas de urdimbre, que comprende los pasos siguientes:

caracterizado porque se realizan los pasos adicionales siguientes:

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el movimiento de los rastrillos de decalaje (31, 32) sincronizado con los movimientos del guiahilos (26) y de los transportadores longitudinales (21, 22), se efectúa por medio de accionamientos propios con un controlador autónomo.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque, durante la ejecución del decalaje, cada rastrillo de decalaje (31, 32) se mueve, al menos a tramos, sobre una trayectoria curvada.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el rastrillo de decalaje (31, 32) recorre una trayectoria cerrada con componentes en la dirección de los ejes x e y.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque, durante el decalaje de los hilos de trama (30), se desarrollan los siguientes pasos del procedimiento con repetición cíclica:

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el apresamiento de los hilos de trama (30) por las garras de sujeción (33, 34) y su liberación de éstas se logran por medio de un perfilado de dichas garras de sujeción (33, 34) que está ajustado a una posición y/o movimiento determinados del rastrillo de decalaje (31, 32).

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque, para apresar los hilos de trama (30) por medio de las garras de sujeción (33, 34), dichos hilos de trama (30) son presionados en dirección al plano de tendido por al menos un pisón (28, 29) situado en el guiahilos (26), con lo que los hilos de trama (30) llegan a la zona de entrada de las garras de sujeción (33, 34).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el pisón (28, 29) es maniobrado haciendo que bascule el guiahilos (26) juntamente con el pisón (28, 29) fijado al mismo.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque, al cambiar de la posición de agarre a la posición de retención, y viceversa, las garras de sujeción (33, 34) son conducidas a través de los huecos existentes entre los ganchos de fijación (24, 25) en el transportador longitudinal (22, 23) que se está moviendo.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el rastrillo de decalaje (31, 32) es móvil también de forma controlada en la dirección perpendicular al plano de tendido formado por los transportadores longitudinales (21, 22) y porque, al cambiar de la posición de agarre a la posición de retención, y viceversa, las garras de sujeción (33, 34) son conducidas, al menos a tramos, por encima de los ganchos de fijación (24, 25) que se encuentran en los transportadores longitudinales (21, 22).

15. Dispositivo para aplicar una capa unidireccional de hilos sobre dos transportadores longitudinales (1, 2) que están dispuestos a distancia uno de otro y provistos de ganchos de fijación (3, 4) y que aportan los hilos sujetos por los ganchos de fijación a un lugar de elaboración adicional, cuyo dispositivo comprende

una disposición de reserva desde la cual se retiran los hilos como hilos sin fin y se aportan estos a los transportadores longitudinales,

dos alimentadores (10, 11) accionados de forma controlada, cada uno de los cuales está asociado a uno de los transportadores longitudinales, recoge transitoriamente los hilos sin fin aportados y los transfiere al gancho de fijación del transportador longitudinal correspondiente,

especialmente para la puesta en práctica del procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque los alimentadores (10, 11) van guiados en un plano de movimiento - que discurre paralelamente al plano de tendido formado por los transportadores longitudinales (1, 2) - con posibilidad de moverse en la dirección de dos ejes x e y perpendiculares uno a otro, discurriendo el eje y paralelamente a la dirección de transporte (5) de los transportadores longitudinales (1, 2).

16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque los alimentadores van guiados, además, de forma móvil en un eje perpendicular al plano de tendido formado por los transportadores longitudinales y son accionados en forma controlada.

17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el campo de movimiento de cada alimentador (10, 12) en el eje x se extiende a ambos lados de su transportador longitudinal correspondiente (1, 2).

18. Dispositivo según las reivindicaciones 15 a 17, especialmente para la puesta en práctica del procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque está previsto un guiahilos (26) controlado en forma móvil que aproxima alternativamente a los transportadores longitudinales (21, 22) un grupo de hilos (30) retirado de la reserva, sirviendo los alimentadores como rastrillos de decalaje (31, 32).

19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado porque, para la recogida transitoria del grupo de hilos (30) en los rastrillos de decalaje (31, 32), están dispuestas unas garras de sujeción (33, 34) que se extienden sustancialmente en el plano de movimiento x, y, discurriendo la dirección de agarre (81) de las garras de sujeción (33, 34) hacia delante y oblicuamente hacia la dirección de movimiento (25) de los transportadores longitudinales (21, 22) bajo un ángulo agudo a de 10º a 20º, preferiblemente de 13º a 17º, con respecto al eje x.

20. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado porque cada garra de sujeción (33, 34) presenta una lengüeta de fijación (71) aplicada al rastrillo de decalaje y un brazo volado (72) que hace transición a una punta de garra (74) curvada hacia atrás a través de un alma transversal (73), formando el extremo del brazo volado (72), el alma (73) situada en el mismo y la punta de garra (74) que termina libre la zona de agarre de la garra de sujeción (33, 34) que define la dirección de agarre (81).

21. Dispositivo según la reivindicación 20, caracterizado porque la zona de agarre de la garra de sujeción (33, 34), partiendo del brazo volado (72), está diseñada de manera que sobresale desde el plano de movimiento x, y en dirección al plano de tendido, formando enfrente el brazo volado (72) de la punta de garra (74) un escudo de garra (77) que sobresale de la misma manera.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque el alma (73) y la punta de garra (74) están adosadas al escudo de garra (77) en forma escalonada, estando formado el escalón en la dirección de la proyección sobresaliente, y porque la punta de garra (74) forma un chaflán de entrada (78) con su canto vuelto hacia el plano de tendido y un chaflán de salida (79) con su canto opuesto, facilitando los chaflanes de entrada y salida (78, 79) el deslizamiento de los grupos de hilos (30) en las garras de sujeción (33, 34).

23. Dispositivo según las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque el brazo volado (72) presenta en su superficie interior vuelta hacia la zona de agarre y vuelta también, al recoger los grupos de hilos (30), hacia el guiahilos (26), una superficie oblicua (80) que facilita el deslizamiento de los grupos de hilos (30).

24. Dispositivo según las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque las garras de sujeción (33, 34) están fijadas en posición asegurada a un zócalo (53) de los rastrillos de decalaje (31, 32) y presentan para ello unas superficies de tope (76) en la zona de la transición de la lengüeta de fijación (71) al brazo volado (72).

25. Dispositivo según las reivindicaciones 18 a 24, caracterizado por una disposición y un accionamiento de cada rastrillo de decalaje (31, 32) con las características siguientes:

26. Máquina tricotosa de urdimbre en la que los hilos de trama son retirados de una reserva como hilos sin fin, depositados sobre al menos un par de transportadores longitudinales y aportados a los útiles tricotadores, caracterizada por un dispositivo para depositar los hilos de trama (30) sobre los transportadores longitudinales (21, 22) según una o más de las reivindicaciones 18 a 25.

27. Máquina multiaxial para presentar napas de hilos multiaxiales de forma de cinta, tira o banda que constan de capas unidireccionales de hilos depositadas una sobre otra, con dispositivos que retiran cada vez una capa unidireccional de hilos de una reserva como hilos sin fin y los depositan sobre dos transportadores longitudinales dispuestos en posiciones paralelas, sobre los cuales se aportan las capas unidireccionales a una estación de unión, caracterizada por dispositivos para aplicar las capas de hilos unidireccionales (30) sobre los transportadores longitudinales (21, 22) según una o más de las reivindicaciones 15 a 25.