MÁQUINA DE APLICACIÓN DE FIBRAS CON TUBOS FLEXIBLES DE ENCAUZAMIENTO DE FIBRAS.

Máquina para la aplicación de fibras, que comprende un sistema de desplazamiento (1) de una cabeza de aplicación de fibras (2),

medios de almacenamiento de fibras (3) y medios de encauzamiento (4A, 4B) de las fibras desde dichos medios de almacenamiento (3) hasta la cabeza de aplicación (2), comprendiendo dichos medios de encauzamiento (4A, 4B) tubos flexibles (41) que unen a los medios de almacenamiento (31) con la cabeza de aplicación (2), siendo apto cada tubo flexible (41) para recibir una fibra a través de su pasaje interno, estando fijados los tubos flexibles (41) en su extremidad con la cabeza de aplicación (2) y con los medios de almacenamiento (3) respectivamente, con ayuda de medios de fijación situados aguas arriba y situados aguas abajo, caracterizada porque cada tubo flexible (41) está dotado con, al menos, una lámina flexible (42) longitudinal de sección transversal rectangular, estando dispuesta dicha lámina flexible sensiblemente de forma paralela con respecto al plano del transporte de la fibra (F), recibida a través del pasaje interno (412) del tubo flexible

La presente invención se refiere a una máquina de aplicación de fibras para la realización de piezas de materiales compuestos y, de una manera más particular, se refiere a medios de encauzamiento de fibras particulares de una máquina de este tipo para encauzar las fibras entre medios de almacenamiento de fibras y la cabeza de aplicación.

Se conocen máquinas de aplicación de fibras, denominadas corrientemente máquinas de colocación de fibras, para llevar a cabo la aplicación sobre un molde de una banda ancha formada por varias fibras planas, de tipo cinta, que están impregnadas con resina, principalmente fibras de carbono impregnadas con una resina termoendurecible o termoplástica. Estas máquinas comprenden un sistema de colocación de una cabeza de aplicación de fibras, comprendiendo dicha cabeza un rodillo de aplicación, que está destinado a entrar en contacto contra el molde para aplicar la banda y medios de guía de las fibras sobre dicho rodillo de aplicación, medios de almacenamiento de fibras y medios de encauzamiento de las fibras desde dichos medios de almacenamiento hacia la cabeza de aplicación.

Los medios de encauzamiento están formados, por regla general, por una pluralidad de poleas que están embarcadas sobre los diferentes ejes de un sistema de desplazamiento de tipo pórtico. Los medios de almacenamiento, que están formados por una fileta para bobinas de fibras, están embarcados igualmente sobre el sistema de desplazamiento en las proximidades de la cabeza de colocación. Estos diferentes elementos embarcados son voluminosos y pesados y limitan la velocidad de aplicación de las fibras. Estas máquinas no permiten la colocación de las fibras en piezas de pequeñas dimensiones o sobre algunos moldes hembra como consecuencia del tamaño y de las trayectorias limitadas de los diferentes ejes.

En el documento de patente FR-A-2 882 681, que describe una máquina de aplicación de fibras de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1, se ha propuesto la utilización de medios de encauzamiento formados por tubos flexibles que unen a los medios de almacenamiento con la cabeza de aplicación, siendo apto cada tubo flexible para recibir una fibra a través de su pasaje interno. Los tubos flexibles están fijados por sus extremidades con la cabeza de aplicación y con los medios de almacenamiento respectivamente con ayuda de medios de fijación aguas arriba y aguas abajo y presentan una longitud y una flexibilidad suficientes como para no limitar los movimientos del sistema de desplazamiento de la cabeza.

Dichos tubos flexibles forman medios de encauzamiento de concepción simple, de tamaño y de costes reducidos, que permiten obtener velocidades de paso elevadas, desplazar los medios de almacenamiento desde el sistema de desplazamiento, suprimir los sistemas motorizados de recuperación sin tensión para las bobinas de fibras, aislar las fibras del exterior y simplificar el sistema de desplazamiento de la cabeza de aplicación, principalmente permiten utilizar un sistema de desplazamiento tal como un brazo poliarticulado de tipo robot de seis ejes. Estos tubos flexibles están asociados, de manera ventajosa, con un sistema limitador de la tensión, que está descrito en detalle en el documento de patente que ha sido citado más arriba, apto para ejercer un esfuerzo de tracción sobre las fibras que proceden de los medios de almacenamiento y para limitar de este modo la tensión de tracción de las fibras al nivel del rodillo de aplicación.

Sin embargo, estos tubos flexibles no pueden evitar que las fibras retornen durante ciertos desplazamientos del robot, como consecuencia de la flexión demasiado importante de los tubos flexibles y/o de los rozamientos demasiado importantes de las fibras en los tubos flexibles.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar una máquina que palie los inconvenientes que han sido citados más arriba, que sea de concepción simple y de poco tamaño, al mismo tiempo que garantice un buen encauzamiento de las fibras.

Con esta finalidad, la presente invención tiene por objeto una máquina de aplicación de fibras de conformidad con la reivindicación 1.

De conformidad con la invención, cada tubo flexible está equipado con una lámina flexible que limita o que impide la flexión transversal del tubo en el plano de la lámina, lo que permite suprimir, o al menos limitar, los riesgos de retorno de la fibra que está dispuesta a través del pasaje interno del tubo flexible paralelamente a la lámina. El tubo flexible puede efectuar movimientos de flexión en una dirección perpendicular al plano de la lámina y movimientos de torsión para permitir el desplazamiento de la cabeza de colocación de fibras en todas las direcciones.

De conformidad con un modo de realización, dicha lámina flexible es metálica y es solidaria con un tubo flexible de material plástico, de manera preferente de polietileno de alta densidad, y aún mejor de polietileno de alta densidad antiestático. La lámina flexible puede estar ensamblada sobre la superficie exterior del tubo flexible con ayuda de medios de ensamblaje, por ejemplo por medio de una cinta adhesiva. Como variante, la lámina flexible es incrustada en la pared del tubo, por ejemplo durante la extrusión del tubo.

De manera ventajosa, los tubos flexibles tienen una sección rectangular, estando dispuesta la lámina flexible a lo largo de uno de los dos lados de mayor dimensión del tubo flexible.

De manera ventajosa, los medios de encauzamiento comprenden, por otra parte, medios de de fluidización aptos para llevar a cabo la fluidización de una fibra durante su transporte a través del pasaje interno de un tubo flexible. De conformidad con un modo de realización, los medios de fluidización comprenden medios de inyección de aire aptos para inyectar aire o cualquier otro tipo de gas, a través del pasaje interno de cada tubo flexible, al nivel de su parte de extremidad situada aguas abajo, para crear un flujo de aire en el sentido de transporte de las fibras. El flujo de aire está preferentemente climatizado, a saber está regulado en cuanto a su temperatura y/o a su higrometría, y está purificado para evitar cualquier contaminación de las fibras. Los medios de fluidización pueden comprender de la misma manera medios de vibración aptos para hacer vibrar dichos tubos flexibles. De manera ventajosa, dichos medios de fluidización están montados sobre los medios de fijación situados aguas arriba.

De manera preferente, los tubos flexibles están fijados en, al menos, una fila por sus partes extremas con la cabeza de aplicación y con los medios de almacenamiento respectivamente por medios de fijación comunes situados aguas arriba y aguas abajo, para recibir y para suministrar fibras en forma de napa.

Dichos medios de fijación comunes situados aguas arriba y aguas abajo comprenden, por ejemplo, respectivamente dos placas ensambladas la una con la otra y entre las cuales están aprisionados los tubos equipados con su lámina en una fila sensiblemente borde a borde, estando ensambladas las dos placas por una unión flexible de tipo casquillo elástico con la máquina.

De conformidad con un modo de realización, la máquina comprende, al menos, un sistema limitador de la tensión entre la cabeza de aplicación y los medios de almacenamiento, para ejercer un esfuerzo de tracción sobre las fibras, y limitar de este modo la tensión de tracción de las fibras al nivel de la cabeza de aplicación, comprendiendo los tubos flexibles primeros segmentos fijados en la extremidad con los medios de almacenamiento y con el sistema limitador, respectivamente, por primeros medios de fijación comunes situados aguas arriba y aguas abajo, y segundos segmentos fijados en la extremidad con el sistema limitador y con la cabeza de aplicación de las fibras respectivamente por segundos sistemas de fijación comunes situados aguas arriba y aguas abajo.

El sistema de desplazamiento es apto para desplazar la cabeza de aplicación de conformidad con, al menos, tres direcciones perpendiculares entre sí. Dicho sistema de desplazamiento comprende, de manera ventajosa, un robot, que comprende una empuñadura o brazo poliarticulado en cuya extremidad está montada dicha cabeza de aplicación. El sistema de desplazamiento puede estar formado por un brazo poliarticulado de tipo robot estándar de seis ejes, dispuesto en el suelo o montado sobre eje lineal o sobre un pórtico.

Los medios de almacenamiento de fibras pueden comprender una fileta, en el caso de fibras acondicionadas en forma de bobinas,...

1. Máquina para la aplicación de fibras, que comprende un sistema de desplazamiento (1) de una cabeza de aplicación de fibras (2), medios de almacenamiento de fibras (3) y medios de encauzamiento (4A, 4B) de las fibras desde dichos medios de almacenamiento (3) hasta la cabeza de aplicación (2), comprendiendo dichos medios de encauzamiento (4A, 4B) tubos flexibles (41) que unen a los medios de almacenamiento (31) con la cabeza de aplicación (2), siendo apto cada tubo flexible (41) para recibir una fibra a través de su pasaje interno, estando fijados los tubos flexibles (41) en su extremidad con la cabeza de aplicación

(2) y con los medios de almacenamiento (3) respectivamente, con ayuda de medios de fijación situados aguas arriba y situados aguas abajo, caracterizada porque cada tubo flexible (41) está dotado con, al menos, una lámina flexible (42) longitudinal de sección transversal rectangular, estando dispuesta dicha lámina flexible sensiblemente de forma paralela con respecto al plano del transporte de la fibra (F), recibida a través del pasaje interno (412) del tubo flexible.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha lámina flexible (42) es metálica y es solidaria con un tubo flexible (41) de material plástico.

3. Máquina según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la lámina flexible (42) está ensamblada sobre la superficie exterior del tubo flexible (41) con ayuda de medios de ensamblaje (43).

4. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los tubos flexibles (41) tienen una sección rectangular, estando dispuesta la lámina flexible a lo largo de uno de sus dos lados (411b) de mayor dimensión del tubo flexible.

5. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los medios de encauzamiento comprenden además medios de fluidización (61, 62) aptos para llevar a cabo la fluidización de una fibra durante su transporte a través del pasaje interno (412) de un tubo flexible (41).

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de fluidización comprenden medios de inyección de aire (61), aptos para inyectar aire a través del pasaje interno (412) de cada tubo flexible, con objeto de crear un flujo de aire en el sentido de transporte de las fibras.

- 12 7. Máquina según la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque los medios de fluidización comprenden medios de vibración (62), aptos para hacer vibrar a dichos tubos flexibles. 8. Máquina según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque 5 dichos medios de fluidización (61, 62) están montados sobre los medios de fijación situados aguas arriba (5a, 5'a). 9. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los tubos flexibles (41) están fijados en, al menos, una fila con ayuda de medios de fijación comunes situados aguas arriba (5a, 5'a) y situados aguas abajo (5b, 5'b). 10 10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende, al menos, un sistema limitador de tensión (9) entre la cabeza de aplicación (2) y los medios de almacenamiento (3), para ejercer un esfuerzo de tracción sobre las fibras (F), comprendiendo los tubos flexibles primeros segmentos (4A), que están fijados en su extremidad a los medios de almacenamiento y al sistema limitador, 15 respectivamente por primeros medios de fijación comunes situados aguas arriba (5a) y situados aguas abajo (5b) y segundos segmentos, que están fijados en su extremidad con el sistema limitador y con la cabeza de aplicación de las fibras respectivamente por medio de segundos sistemas de fijación comunes situados aguas arriba (5'a) y situados aguas abajo (5'b). 20 Siguen dos hojas de dibujos.