Estructura de viga.

Una estructura de viga de material compuesto de fibra de carbono (40) con un perfil monolítico,

que comprendeal menos un lado que comprende una abertura de instalación (12) para al menos un elemento funcional, en la que laestructura de viga (40) está configurada para se colocada en las proximidades de una trama (51) transversalmente adicha trama y para soportar al menos un elemento funcional utilizado para el control de la trama, caracterizadaporque la estructura de viga (40) comprende al menos dos módulos de viga de material compuesto de fibra decarbono (10) con un perfil monolítico, y porque dichos módulos de viga (10) están configurados para ser unidos unotras el otro en la dirección longitudinal mediante elementos de unión (33), y por que cada módulo de viga estáconfigurado para constituir una parte de una estructura de viga uniforme (40).

Estructura de viga.

Campo de la invención La invención presente trata de una estructura de viga de material compuesto de fibra de carbono modular para ser utilizada para el control de entramados y / o detección de defectos en productos similares a los entramados, por ejemplo en máquinas de papel o cartón.

Además, la invención trata de un módulo de viga de material compuesto de fibra de carbono para ser utilizado en una estructura de viga.

Antecedentes de la invención En las máquinas de papel y cartón, se forma continuamente un material en forma de entramado que circula a través de la máquina, como por ejemplo papel o cartón. En las máquinas de papel, el entramado debe ser controlado al objeto de detectar los posibles defectos en el entramado del papel o cartón, y para obtener un producto final de alta calidad. En el control normal del entramado, una fuente de iluminación está provista a un lado del entramado y una cámara al otro lado, teniendo cada dispositivo el tamaño aproximado de un paquete de café, y estando fijados a vigas que se extienden por encima y por debajo del entramado. En relación con las máquinas de papel y cartón, se utilizan diversas vigas y estructuras de viga para soportar estos medios de inspección del entramado.

Los entramados de papel actuales tienen una anchura de hasta 12 metros de manera que las vigas o raíles utilizados en el control del entramado deben tener al menos esta longitud para extenderse sobre la totalidad del entramado. Esta es exactamente la longitud de las vigas que impone los mayores retos sobre la viga que se va a utilizar en el control del entramado, porque estas vigas de una longitud superior a los 12 metros necesitan disposiciones especiales en relación con su fabricación, almacenamiento, transporte y otra logística. Además, las vigas deben ser hechas a la longitud correcta de acuerdo con la aplicación, y si las estructuras se dañan, deben ser sustituidas en su totalidad. En la actualidad, las vigas para el control del entramado están hechas típicamente de, por ejemplo, aluminio, fibra de carbono o acero.

En lugar de vigas para el control del entramado, otra alternativa es utilizar raíles de inspección del entramado, pero el utilización de raíles implica también problemas, como por ejemplo una protección deficiente de las cámaras y de las fuentes de iluminación, así como la entrada de polvo en las mismas.

En correspondencia a las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 9, el documento DE 102005049525A1 describe una estructura de viga en dirección transversal de una máquina de papel, cartón o terminación, en la que la viga está preferiblemente hecha de un material compuesto y soportada en el centro. La viga tiene un armazón interior y uno exterior que están situados uno dentro del otro y que están unidos entre sí a lo largo de parte de su longitud, y uno de los armazones está soportado de manera estacionaria por sus extremos al las estructuras de bastidor de dicha máquina, y un armazón flexiona cuando la viga es cargada mientras que el otro armazón permanece esencialmente recto.

El documento DE19951041A1 describe una estructura de viga hecha de un material compuesto para una máquina de pulpa, papel o cartón o para un dispositivo de acabado para papel o cartón. La viga está formada por una parte curva y una parte recta unida a la misma, en la que un aparato de inspección, recubrimiento o medida está fijado a la parte recta.

El documento DE 4141133C1 describe una viga de soporte para un bisturí que gira en un cilindro seco que comprende un cuerpo hueco alargado de un material compuesto de fibra, preferiblemente fibra de carbono o grafito, en la que la orientación principal de las fibras es la dirección longitudinal. La viga tiene al menos dos paredes longitudinales curvas convexas que están conectadas por zonas de transición convexas.

Breve sumario de la invención Es un objeto de la invención presente proporcionar una solución que supere los inconvenientes de las estructuras de viga mencionadas anteriormente y que presente una estructura de viga novedosa. La estructura de viga de acuerdo con la invención se caracteriza por lo que será presentado en la reivindicación independiente 1. La estructura de viga está formada por al menos dos módulos de viga de material compuesto de fibra de carbono con un perfil monolítico, que tienen una abertura de instalación, por ejemplo para un sensor, como una cámara, o una fuente de radiación o una fuente de iluminación, en un lado longitudinal, y en la que los módulos de viga están configurados para ser unidos uno detrás del otro en la dirección longitudinal mediante elementos de unión, y en la que cada módulo de viga constituye una parte de la estructura de viga uniforme. La invención trata también de un módulo de viga que está caracterizado por lo que será presentado en la reivindicación independiente 9. El módulo está hecho de un material compuesto de fibra de carbono, y es utilizado en al estructura de viga con al menos otro módulo de viga, unidos uno detrás del otro en la dirección longitudinal mediante elementos de unión, y comprendiendo un lado longitudinal del módulo de viga una abertura de instalación para al menos un elemento funcional, por ejemplo un sensor, como una cámara, o una fuente de radiación, como una fuente de iluminación.

La invención proporciona ventajas significativas sobre la técnica anterior. Las vigas de material compuesto de fibra de carbono son de peso más ligero y más fáciles de manipular, porque las masas de las vigas de fibra de carbono 5 son menores en comparación con las masas de las vigas metálicas. Más aún, los compuestos de fibra de carbono son más rígidos en relación a su masa que el acero, lo que es una propiedad ventajosa en estructuras de viga largas para evitar la flexión de la viga. Es más fácil transportar módulos de viga que una viga larga, porque los módulos pueden ser transportados en medios de transporte más pequeños, y su almacenamiento no requiere de espacios de almacenamiento largos, sino que el almacenamiento es posible en espacios considerablemente menores. El perfil

similar a una caja de acuerdo con la invención es también relativamente cerrado, y es sustancialmente totalmente cerrado mediante placas de cierre instaladas en los espacios libres de elementos funcionales en las aberturas de instalación, de manera que es posible prevenir, entre otras cosas, la entrada de polvo y humedad en estos dispositivos.

Una ventaja particular es el hecho de que la viga de acuerdo con la invención puede ser hecha más larga o más corta, si es necesario, retirando, añadiendo o sustituyendo módulos, de manera que la misma viga puede ser aplicada en diferentes máquinas y para diferente anchura de entramado. Otra ventaja se consigue por el hecho de que un módulo de viga sencillo de la estructura de viga puede ser sustituido en caso de necesidad, por ejemplo si el modulo de viga se rompe o si la estructura de viga es reutilizada en otra aplicación de control del entramado. En estos casos, no es necesario reemplazar la totalidad de la estructura de viga sino, por ejemplo, únicamente un modulo.

Más aún, se debe notar en particular que el módulo de viga utilizado en la estructura de viga debe ser adecuado para este propósito y tener un peso lo suficientemente ligero. Una estructura de viga que esté compuesta de, por ejemplo, módulos de viga de aluminio no es adecuada ventajosamente para ser utilizada en el control de entramados, porque los módulos de aluminio, debido a su mayor masa, requerirán una estructura de soporte 25 considerablemente más resistente en las uniones. Debido al mayor peso del aluminio comparado con el compuesto de carbono, las uniones de los módulos no serían suficientemente resistente, por lo que la estructura podría, por ejemplo, doblarse en dichas uniones. Los módulos de viga de material compuesto de fibra de carbono en forma de caja pueden ser hechos, por ejemplo, por extrusión, para tener un perfil monolítico, al contrario de las vigas de caja hechas de metal que tienen un perfil de al menos dos piezas, esto es, constan de al menos dos partes. Gracias a la excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga, alta frecuencia específica y buenas propiedades de amortiguación de la vibración y de aislamiento del calor de los materiales compuestos, son posibles estructuras que proporcionan sustancialmente mejores valores de rendimiento que los metales. Los materiales compuestos de fibra de carbono mantienen su rigidez y resistencia bien, y tienen una elongación bajo esfuerzo particularmente baja.

Descripción de los dibujos A continuación, la invención será descrita con más detalle mediante referencia... [Seguir leyendo]

1. Una estructura de viga de material compuesto de fibra de carbono (40) con un perfil monolítico, que comprende al menos un lado que comprende una abertura de instalación (12) para al menos un elemento funcional, en la que la estructura de viga (40) está configurada para se colocada en las proximidades de una trama (51) transversalmente a dicha trama y para soportar al menos un elemento funcional utilizado para el control de la trama, caracterizada porque la estructura de viga (40) comprende al menos dos módulos de viga de material compuesto de fibra de carbono (10) con un perfil monolítico, y porque dichos módulos de viga (10) están configurados para ser unidos uno tras el otro en la dirección longitudinal mediante elementos de unión (33) , y por que cada módulo de viga está configurado para constituir una parte de una estructura de viga uniforme (40) .

2. La estructura de viga de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de viga (40) puede ser colocada por encima o por debajo de la trama (51) de manera que las aberturas de instalación (12) de la estructura de viga (40) estén en el lado más cercano a la trama (51) .

3. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el elemento funcional es un sensor que comprende un objetivo, como por ejemplo una cámara (44) , que está colocada en conexión con la abertura de instalación (12) del módulo de viga (10) de manera que el objetivo del sensor (44) esté dirigido en dirección contraria a la estructura de viga (40) .

4. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento funcional es una fuente de radiación, como por ejemplo una fuente de iluminación , que está instalada dentro de la estructura de viga (40) de manera que la luz procedente de la fuente de iluminación esté dirigida en sentido contrario de la estructura de viga (40) .

5. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el módulo de viga (10) comprende al menos dos bordes con un perfil de sección curvo, y porque un soporte (22) está provisto en conexión con cada borde (21) dentro del módulo de de viga (10) , para incrementar la superficie de unión del elemento de unción (33) necesario para unir los módulos de viga (10) uno tras el otro.

6. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los elementos de unión (33) que van a ser unidos al bastidor de los módulos de viga (10) comprenden una cavidad (34) , y las cavidades coincidentes (34) de los módulos de viga (10) pueden ser interconectadas mediante un elemento de conexión (35) cuando forman la unión de la estructura de viga.

7. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los 30 elementos de unión (33) están unidos a las vigas mediante encolado.

8. La estructura de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque al menos dos lados (23) del módulo de viga (10) tienen un perfil en sección curva.

9. El módulo de viga (10) que tiene un perfil monolítico y está fabricado de un material compuesto de fibra de carbono, en el que un lado longitudinal del módulo de viga (10) comprende una abertura de instalación (12) para al

menos un elemento funcional, caracterizado porque el módulo de viga (10) está ajustado para ser usado en una estructura de viga (40) , cuya estructura de viga (40) está configurada para ser formada por al menos dos módulos de viga (10) que serán unidos uno detrás del otro en la dirección longitudinal mediante elementos de unión (33) .

10. El módulo de viga de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la abertura de instalación (12) es uniforme y se extiende a lo largo de la totalidad el módulo de viga (10) .

11. El módulo de viga de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el elemento funcional que va a ser instalado en conexión con la abertura de instalación (12) del módulo de viga (10) es un sensor, como por ejemplo una cámara (44) , o una fuente de radiación, como por ejemplo una fuente de iluminación, y el elemento funcional puede ser instalado en cualquier posición de la abertura de instalación (12) del módulo de viga (10) , y la posición del elemento funcional puede ser cambiada.

12. El módulo de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la menos una placa de cierre (45) puede ser ajustada en la abertura de instalación (12) del módulo de viga (10) , y la posición de la placa de cierre (45) puede ser cambiada.

13. El módulo de viga de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el módulo de viga (10) comprende al menos dos bordes con un perfil de sección transversal curva, y porque un soporte (22) está provisto en conexión 50 con cada borde (21) dentro del módulo de viga (10) , para incrementar la superficie de unión de los elementos de unión (33) utilizados para unir los módulos de viga (10) uno detrás del otro.

14. El módulo de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque al menos dos lados (23) del módulo de viga (10) tienen un perfil de sección transversal curva.

15. El módulo de viga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque el módulo de viga (10) está fabricado por extrusión.