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Title:
MACHINE AND PROCESS FOR WINDING AND UNWINDING THREAD AT A SPEED GREATER THAN 1M/S
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/160913
Kind Code:
A1
Abstract:
A machine for winding and unwinding thread at a speed greater than 1m/s and without twisting, comprising: a rotary means for the delivery of thread, comprising a thread delivery spool and a motor (M1), a rotary means for the collection of thread, comprising a thread collection spool, swinging means that define the geometry of the spool, and a motor (M2), where at least the thread delivery means or the thread collection means has a torque limiting means with a torque limitation value (Zmax) and always causing a slip velocity (Vdes), understood to be the difference in angular velocity, of the angular velocity of the shaft of the motor associated with the torque limiting means and the angular velocity of the spool associated with the torque limiting means, in such a way that it is possible to establish the tension of the thread (Twork) measured between the swinging means and the collection spool during the transformation process, and consequently to be able to maintain said thread tension (Twork) below a maximum tension (tmax) and above a minimum tension (tmin) by modifying the slip velocity (Vdes) alone.

Inventors:
GALAN LLONGUERAS JORDI (ES)
GALAN LLONGUERAS ALBERT (ES)
Application Number:
PCT/ES2021/070094
Publication Date:
August 19, 2021
Filing Date:
February 10, 2021
Export Citation:
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Assignee:
TWISTPERFECT S L (ES)
CASUMCONI S L (ES)
International Classes:
B65H59/38; B65H49/00; B65H54/00; D01H13/10
Foreign References:
DE4424619A11995-02-02
US3877655A1975-04-15
US20180334352A12018-11-22
US6375112B12002-04-23
EP1067224A12001-01-10
CN105420864A2016-03-23
GB191515340A1916-10-26
US2981497A1961-04-25
Other References:
See also references of EP 4074637A4
Attorney, Agent or Firm:
ESPIELL VOLART, Eduardo Ma (ES)
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Claims:

1.- Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión que comprende · un medio de entrega de hilo giratorio que comprende una bobina de entrega de hilo, un motor (M1) y un medio limitador de par con un valor de limitación del par (Zmax) y provocando siempre una velocidad de deslizamiento (Vdes), entendida como la diferencia de velocidad angular la velocidad angular del eje del motor asociado al medio limitador de par y la velocidad angular de la bobina asociada al medio limitador de par

• un medio de recogida de hilo giratorio que comprende, una bobina de recogida de hilo, unos medios de vaivén que definen la geometría de la bobina, y un motor (M2) de tal manera que es posible establecer la tensión del hilo (Twork) medida entre los medios de vaivén y la bobina de recogida durante el proceso de transformación y consecuentemente poder mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin) modificando solo la velocidad de deslizamiento (Vdes) caracterizado porque los medios limitadores del par motor son al menos un rodamiento con un par de deslizamiento entre la bobina y el eje del motor.

2. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 1 caracterizado porque · el valor de limitación del par (Zmax) está entre 0,001 N*m a

0,15N*m de tal manera que la tensión del hilo (Twork) no se vea muy afectada cuando aparecen cambios inesperados en la velocidad de deslizamiento (Vdes).

3. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios limitadores del par motor forman parte del conjunto del motor.

4. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque los medios limitadores del par motor son al menos dos rodamientos con una precarga entre sí axial determinada entre la bobina y el eje del motor.

5. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios de control de la velocidad de los motores del medio de entrega de hilo y del medio de recogida del hilo, consecuentemente de la velocidad de deslizamiento (Vdes) y de ultimo la tensión del hilo (Twork) de tal manera que es posible adaptar la velocidad de deslizamiento (Vdes) a las diferentes situaciones que provocan un aumento de la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin).

6. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 5 caracterizado porque los medios de control comprenden medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo.

7. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 6 caracterizado porque los medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo son sensores de distancia.

8. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 6 caracterizado porque los medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo es un programa informático que calcula los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo en base a geometría inicial de la bobina de entrega de hilo y en base a la geometría de la bobina de recogida de hilo a lo largo del tiempo de trabajo de la máquina.

9. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios antivibración del hilo mecánicos que puedan absorber el incremento y/o la reducción de la longitud del hilo entre los medios de entrega del hilo y los medios de recogida del hilo manteniendo a la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) programada y la tensión mínima (tmin).

10.- Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de la reivindicación 9 caracterizado porque los medios antivibración comprenden una varilla flexible de sección entre 1 mm2 a 40 mm2 y fijada a la máquina con una distancia P de entre 200 mm a 1500 mm que le permite flexar a la tensión de hilo de entre 2 a 200 cN y absorber una longitud del hilo de 50 a 1000 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN mm.

11. Procedimiento de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión aplicable con una máquina según cualquier de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende que comprende las siguientes etapas en este orden.

• Mantener los medios de entrega de hilo parados mientras que se hace girar el motor asociado a los medios de recogida de hilo a una velocidad tal que la velocidad de deslizamiento sea la adecuada para obtener la tensión del hilo de trabajo teniendo en cuenta el par de deslizamiento.

• Aumentar la velocidad de giro del motor asociado a los medios de entrega de hilo a la vez que se aumenta la velocidad asociada a los medios de entrega de hilo de tal manera que la velocidad de deslizamiento se mantiene por encima de Orpm y es tal que provoca que la tensión del hilo (Twork) no sea superior a la tensión máxima (tmax) ni inferior a la tensión mínima (tmin) durante todo el ciclo de trabajo.

Description:
MEMORIA DESCRIPTIVA

MAQUINA Y PROCESO DE DESENROLLADO Y ENROLLADO DE HILO A UNA VELOCIDAD SUPERIOR A 1 M/S

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud tiene por objeto el registro de una máquina y un proceso de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s controlando las tensiones del hilo que se producen en el proceso de desenrollado y enrollado y evitando así la rotura del hilo.

CAMPO DE APLICACIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca en el sector de la industria textil de cualquier tipo de hilos o fibras tanto naturales como sintéticas, especialmente hilos delicados como los hilos de fibra de vidrio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el sector textil, son conocidas las máquinas de desenrollado y enrollado de hilo.

Por ejemplo, en el sector de fibra de vidrio, el vidrio fundido en el horno se extrusiona en múltiples filamentos de unas pocas mieras de diámetro que se agrupan formando un hilo de fibra de vidrio que se bobina mediante unas bobinadoras especiales para esta aplicación sobre unos envases o canutos de papel-cartón flexible mayormente de diámetro interior de 300 mm y de longitud de 300mm denominados comúnmente en inglés “cakes”. Dicho hilo primario de fibra de vidrio se clasifica por su grosor o título de hilo según la cantidad de filamentos agrupados y se mide en unidades de miles de metros por kilogramo (Número Métrico, Nm) o más común en el sector gramos por cada 1000m de hilo (Tex).

Este envase primario o “cake” con la fibra de vidrio enrollada proveniente del horno debe transformarse a un envase secundario con un formato en forma de botella en bobinas de plástico, denominadas “botellas” para poder ser comercializado.

Actualmente esta transformación del envase primario o “cake” al envase secundario o “botella” se realiza con máquinas retorcedoras de anillos de múltiples posiciones en donde el “cake” actúa como medios de entrega de hilo motorizado y la “botella” actúa como medios de recogida de hilo también motorizado con el objetivo de reducir al mínimo las fricciones de la fibra durante el proceso y no deteriorar los filamentos de vidrio que son muy sensibles a la fricción.

Dichas máquinas aprovechan el principio de funcionamiento del torcido de anillos para cambiar el formato de “cake” a “botella” confiriéndole al mismo tiempo un grado bajo de torsión al hilo, por tanto se realiza dicha transformación o desenrollado/enrollado de “cake” a “botella” aplicando ciertas torsiones por metro al hilo mayormente entre 10 a 40 tpm o torsiones por metro según las necesidades a producir.

El problema de dichas máquinas retorcedoras es que no son capaces de transformar o desenrollar/enrollar con torsión 0 tpm, es decir que el hilo mantenga las fibras en paralelo y por lo tanto no pueden ser utilizadas para proveer a la industria que necesita hilo de fibra de vidrio sin torsión para ciertas aplicaciones.

A causa de la geometría de las bobinas tipo “cake” y tipo “bobina”, durante el proceso de desenrollado y enrollado, la tensión del hilo sufre cambios de tensión bruscos. El cambio de tensión del hilo viene provocado por la posición relativa del punto de salida del hilo respecto a la bobina que entrega el hilo o bien por la posición relativa del punto de entrada del hilo respecto a la bobina que recoge el hilo. Por ejemplo:

• Las bobinas son irregulares y por lo tanto, cuando el punto de salida del hilo se encuentra en un punto de la bobina con un diámetro inferior al resto, la velocidad de salida del hilo es menor y provoca una sobretensión en el hilo.

• En cambio, cuando el punto de salida del hilo se encuentra en un punto de la bobina con un diámetro mayor al resto la velocidad de salida del hilo es mayor y provoca una baja tensión en el hilo.

Con el fin de evitar las roturas del hilo provocadas por un cambio brusco de la tensión del hilo, las máquinas retorcedoras regulan la tensión del hilo básicamente a través de cursor, y aplican al hilo una tensión lo suficiente regular y dentro de unos márgenes de tensión aceptables durante todo el proceso.

No obstante, estas máquinas retorcedoras, aunque trabajan por encima de 1 m/s le aplican siempre torsión al hilo.

Otras soluciones a la rotura del hilo provocadas por un cambio brusco de la tensión del hilo son la incorporación de un mecanismo que mantiene estable la tensión del hilo, tal como un rodillo con un muelle situado entre los medios de entrega de hilo o “cake” y los medios de recogida de hilo o “botella”. No obstante, esta solución generalmente no es suficientemente sensibles para absorber cambios de tensión por debajo de un umbral y a velocidades de trabajo superiores a 1 m/s.

Aunque el hilo de fibra de vidrio en formato “botella” y sin torsión es una necesidad cada vez más demandada por ciertos consumidores, no existe a día de hoy una máquina que transforme un “cake” de fibra de vidrio a una “botella”, con las fibras en paralelo, es decir sin torsión, y a una cierta velocidad o productividad que haga rentable dicha transformación sin alterar o deteriorar la calidad del hilo. Como resumen de la explicación anterior, existen ciertas dificultades de dicha transformación de “cake” a “botella” sin torsión en fibra de vidrio que son:

• tanto el formato “cake” como el formato “botella” van variando constante y rápidamente los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento (a medida que el cake se va vaciando al mismo tiempo que la botella se va llenando) lo que dificulta la regulación de la tensión de manera instantánea a elevadas velocidades de transformación.

• la tensión sobre el hilo debe estar en unos valores muy bajos de entre 2 cN a 200 cN de tensión directa sobre el hilo medida justo antes de la entrada de enrollado para obtener una adecuada calidad del hilo, dureza de bobina y no deteriorarlo.

• la combinación de los dos puntos anteriores con una alta velocidad mayor que 1 m/seg de transformación es también un elemento importante ya que los hilos son ciertamente finos y no sería rentable procesar a velocidades inferiores a aproximadamente 1 m/seg

Ciertamente a velocidades lentas menores a 1 m/seg sí podría ser posible dicha transformación con el estado de la técnica actual pero la máquina resultante no sería rentable ya que tendría un retorno de inversión muy elevado y no aceptado por el mercado. Queda pues, un cierto espacio tecnológico para transformar o desenrollar/enrollar hilo de fibra de vidrio sin torsión de cake a botella y a altas velocidades que hagan rentable dicha transformación sin alterar o deteriorar la calidad del hilo. La máquina y el proceso de desenrollar y enrollar hilo sin torsión y a una velocidad superior a 1m/s objeto de la invención no solo es útil para el hilo de fibra de vidrio, sino que lo es para cualquier tipo de hilos o fibras textiles naturales o sintéticas

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo que la invención propone se configura como una novedad dentro de su campo de aplicación, los detalles caracterizadores que lo distinguen están convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.

Fruto de la necesidad tecnológica anteriormente mencionada se ha desarrollado en la presente invención una máquina para desenrollar y enrollar, es decir transformar, hilo a alta velocidad (velocidad superior a 1 m/s), por ejemplo hilo de fibra de vidrio de cake a botella sin aplicar torsión al hilo. Transformar el hilo quiere decir desenrollar el hilo de una bobina de entrega de hilo, por ejemplo una primera bobina o “cake” y, en línea, enrollar el hilo en una bobina de recogida de hilo, por ejemplo en una segunda bobina en formato botella, a través de un sistema de vaivén o plegado, a una cierta velocidad y tensión del hilo.

El primer objeto de la patente es una máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin aplicar torsión al hilo que comprende · un medio de entrega de hilo giratorio que comprende una bobina de entrega de hilo y un motor (M1 ) • un medio de recogida de hilo giratorio que comprende, una bobina de recogida de hilo, unos medios de vaivén que definen la geometría de la bobina, y un motor (M2) donde al menos el medio de entrega de hilo o el medio de recogida de hilo comprende de un medio limitador de par con un valor de limitación del par (Zmax) y donde existe siempre una velocidad de deslizamiento (Vdes), entendida como la diferencia en valor absoluto de velocidad angular la velocidad angular del eje del motor asociado al medio limitador de par y la velocidad angular de la bobina asociada al medio limitador de par, de tal manera que es posible establecer la tensión del hilo (Twork) medida entre los medios de vaivén y la bobina de recogida durante el proceso de transformación y consecuentemente poder mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin) modificando solo la velocidad de deslizamiento (Vdes).

En una realización preferente, el valor de limitación del par (Zmax) está entre 0,001 N*m a 0,15N*m de tal manera que la tensión del hilo (Twork) no se vea muy afectada cuando aparecen cambios inesperados en la velocidad de deslizamiento (Vdes).

En una realización preferente, los medios limitadores de par rotativo entre el motor y los medios de entrega de hilo o el medio de recogida de hilo forman parte del propio motor de tal manera que el propio eje de salida del motor el que desliza a partir de un cierto valor de par eléctrico aplicado al motor. En una realización preferente, los medios limitadores de par motor son al menos un rodamiento situado entre el eje del motor y la bobina con un valor de limitación del par (Z) provocado por la fricción entre el anillo interno y externo del rodamiento. En una realización alternativa cuando se necesita un valor de limitación del par superior, los medios limitadores de par motor son al menos dos rodamientos situados entre el eje del motor y la bobina, los rodamientos con una precarga axial entre sí determinada. Al apretar los dos anillos internos de los rodamientos contra las bolas, la fricción entre ambas partes sube y el valor de limitación de par sube.

Preferentemente, la máquina comprende unos medios de control de la velocidad de los motores del medio de entrega de hilo y del medio de recogida del hilo, consecuentemente de la velocidad de deslizamiento (Vdes) y de la tensión del hilo (Twork) de tal manera que es posible adaptar la velocidad de deslizamiento (Vdes) a las diferentes situaciones que provocan un aumento de la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin). Como se ha explicado anteriormente, ¡a tensión del hilo depende de la geometría, es decir del plegado, de los medios de entrega de hilo y de los medios de recogida de hilo.

En este sentido, preferentemente, los medios de control comprenden medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo. Los medios de captación de ios diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo preferentemente son sensores de distancia o bien es un programa informático que calcula los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo en base a geometría inicial de la bobina de entrega de hilo y en base a la geometría de la bobina de recogida de hilo a lo largo del tiempo de trabajo de la máquina. La inercia de la bobina de entrega de hilo, así como la inercia de la bobina de recogida de hilo afectan a la tensión del hilo (Twork) por lo que es interesante compensar el valor de la velocidad de deslizamiento (Vdes) para mantener la tensión (Twork) deseada al hilo durante el proceso de transformación. Existen momentos durante el ciclo de desenrollado/enrollado en los que se producen cambios bruscos de diámetro tanto en la bobina de desenrollado como en la bobina de enrollado con la consecuente variación de velocidad lineal del hilo que esto supone y que se refleja en el funcionamiento como una vibración compuesta de un tirón y una relajación sobre el hilo y muy rápidos en el tiempo a elevadas velocidades de desenrollado/enrollado.

Para absorber estas vibraciones, el equipo preferentemente comprende unos medios antivibración del hilo provocados por una elevación de la tensión del hilo (Twork) seguida de una rápida reducción de la tensión (Twork). En una realización preferente, los medios antivibración del hilo son mecánicos y puedan absorber el incremento y/o la reducción de la longitud del hilo entre los medios de entrega del hilo y los medios de recogida del hilo manteniendo a la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) programada y la tensión mínima (tmin).

En una realización aún más preferente, los medios antivibración comprenden un rodillo guía giratorio libre acoplado al extremo de una varilla flexible de sección entre 1 mm2 a 40 mm 2 fijado a la máquina con una distancia P de entre 200 mm a 1500 mm y que le perm ite flexar a la tensión de hilo de entre 2 a 200 cN y absorber una longitud del hilo de 50 a 1500 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN

Otro objeto de la patente es el procedimiento de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión aplicable con una máquina como las descritas anteriormente que comprende una etapa en la que modificando la velocidad de deslizamiento (Vdes), por ejemplo cuando se prevé un aumento o disminución de la tensión del hilo (Twork), se puede regular la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin).

En una realización preferente, la modificación de la velocidad de deslizamiento es controlada automáticamente por unos medios de control que, en función de variables, tal como diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo y el peso de las bobinas deciden la velocidad de deslizamiento para mantener la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) y la tensión mínima (tmin

En una realización preferente, el procedimiento desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión comprende también las siguientes etapas en este orden.

• Mantener los medios de entrega de hilo parados mientras que se hace girar el motor asociado a los medios de recogida de hilo a una velocidad tal que ¡a velocidad de deslizamiento sea la adecuada para obtener la tensión del hilo de trabajo teniendo en cuenta el par de deslizamiento. En esta etapa el hilo está tensado.

• Aumentar la velocidad de giro del motor asociado a los medios de entrega de hilo a la vez que se aumenta la velocidad asociada a los medios de entrega de hilo de tal manera que la velocidad de deslizamiento se mantiene por encima de Orpm y es tal que provoca que la tensión del hilo (Twork) no sea superior a la tensión máxima (tmax) ni inferior a la tensión mínima (tmin) durante todo el ciclo de trabajo.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura 1 : Muestra una máquina de desenrollado y enrollado indicando sus principales componentes.

Las figura 2-A, 2-B y 2-C: Muestra diferentes tipos de plegado de bobina de entrega y bobinas de recogida de hilo.

La figura 3: Muestra las partes constitutivas de los medios antivibración con una guía rodante en varilla flexible.

La figura 4: Muestra las partes constitutivas de los medios antivibración con 2 guías rodantes en varilla flexibles.

La figura 5: Muestra las partes constitutivas de los medios limitadores de par con dos rodamientos La figura 6: Muestra las partes constitutivas de los medios limitadores de par con dos rodamientos precargados axialmente entre sí.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Primera realización preferente de la invención

En esta realización preferente, los medios de desenrollado o entrega de hilo están motorizados y consecuentemente son los que regulan la velocidad (Vlin) de desenrollado del hilo. En esta realización, la máquina comprende unos medios limitadores de par rotativo entre el motor y la bobina de recogida de hilo. Esta configuración de la máquina se puede observar en la figura 1. Los medios de entrega de hilo (23) están compuestos por la bobina de entrega (1) que está fijada al eje rotatorio (2) a través de unos medios de fijación como puede ser un sistema extensible/comprensible de accionamiento neumático que fija los medios de entrega de hilo, por ejemplo, una bobina por el interior del tubo de cartón, y los hace solidarios al eje (2). En el mismo eje (2) está acoplado el motor (4) que transmite el movimiento rotativo a los medios de entrega de hilo con una velocidad angular W1 revoluciones por minuto o rpm.

El hilo (5) proveniente de los medios de entrega de la bobina (1 ) se va desenrollando continuamente en dirección perpendicular con un diámetro instantáneo de desenrollado (D1 ) cambiante a medida que se vacía y se desenrolla por las zonas cónicas de los laterales de los medios de entrega de hilo (1 ).

El hilo (5) pasa por el sistema antivibratorio (10), tal como el que se ilustra en la figura 3, que consiste en pasar el hilo por dos guías rodantes libres (6) fijadas al bastidor de la máquina y al menos una guía rodante libre (6’) , que está sujeta al extremo de una varilla flexible (11 ) de sección (S), preferentemente de entre 1 y 40 mm2, y fijada a la máquina a una distancia (P) que le permite flexar y absorber al menos una longitud total (L1 max.+L2Max.-L1 min.-L2min) de 400 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN a través de la flexión de la varilla producida por la tensión del hilo.

La tensión Tmax configurada siempre será igual o mayor que la tensión de trabajo Twork y nunca será igual o inferior a OcN ya que si no el hilo se relajaría.

El sistema antivibratorio (10) puede combinarse de muchas maneras como por ejemplo en un caso en que no haya ninguna guía rodante (6) fijada directamente a máquina y todas sean guías rodantes (6’) asociadas a varilla flexibles (11 ,1 T) cada una con su varilla respectiva de sección (S), preferentemente entre 1 y 40mm2, y con unas distancias de fijación P que pueden ser distintas y preferentemente de entre 200 mm a 1500 mm. El sistema antivibratorio (10) puede comprender al menos una guía rodante con varilla flexible en el sistema para poder absorber la cantidad de hilo requerida.

El sistema antivibratorio (10) puede ajustarse de varias formas , como absorber una longitud de hilo total L1 max+L2max-L1 m¡n-L2m¡n de entre 50 mm y 1000 mm combinado con una tensión dentro del rango de tensiones de trabajo Twork de entre 2 a 200cN , en esta realización preferente se ha ajustado el sistema antivibratorio a 400mm de absorción de hilo a 300cN de tensión Tmax con dos guías rodantes (6) fijadas a máquina y una guía rodante (6’) con varilla flexible (11 ) de S=6mm2 de sección empotrada al bastidor de la máquina a una distancia P de 500mm.

El hilo sale del sistema antivibratorio (10) y se dirige al sistema de vaivén o plegado (7), tal y como se observa en la figura 1 , donde es guiado dicho hilo por la guía rodante libre (8) que gira traccionada por el propio hilo (5) y tiene un desplazamiento lineal de vaivén a lo largo del traverso de los medios de recogida de hilo o bobina de enrollado (9). El hilo (5) saliente de la guía rodante (8) del vaivén se dirige al sistema de enrollado (22) tal y como se observa en la figura 1 donde se enrolla en la bobina de recogida de hilo o bobina de enrollado (9) que está solidaria al eje (16’) y con un diámetro instantáneo de enrollamiento D2 y se pliega o mueve según la secuencia de movimientos del sistema de vaivén (7) para obtener la forma del plegado deseado, por ejemplo forma de botella.

El sistema de vaivén (7) puede estar accionado por cualquier medio de accionamiento lineal como es un motor con un husillo roscado (14) donde una tuerca roscada (15) en el husillo unida a la guía rodante (8) se desplaza en un sentido lineal u otro en función de la velocidad y sentido de giro del motor y un encoder E para conocer la posición en todo momento de la guía rodante (8) y que juntamente todo el sistema es dirigido y controlado por unos medios de programación de funciones y computación ubicados preferentemente en un PLC o autómata programable .

Los medios de recogida (22) que se observa en la figura 1 comprende unos medios limitador de par (12) fijados entre el eje motor (16) y eje bobina (16’) de tal manera que la bobina de recogida (22) desliza rotativamente cuando la velocidad angular W2 del motor (13) es mayor que la velocidad angular W2’ de la bobina de recogida (9). El valor de limitación del par (Zmax) debe estar fijado entre 0,001 y 0,15 N * m y de manera aún más preferente es de 0,005 N * m. La elección del valor de limitación del par (Zmax) se realiza en función de la tensión (Twork) que se quiere aplicar al hilo en combinación con las revoluciones de deslizamiento aplicadas.

En este caso, es decir cuando el limitador de par está situado en los medios de recogida, la velocidad angular del motor W2 es siempre mayor que la velocidad angular de la bobina de recogida (W2’) siendo el valor W2-W2’ = Vdes la velocidad de deslizamiento del limitador de par (12). La velocidad de deslizamiento (Vdes) juntamente con el valor de la limitación de par que en este ejemplo preferente está ajustado a 0,005 N * m la que regulan la tensión del hilo (Twork).

En el caso que el limitador de par está situado en los medios de entrega (23) entre el motor (4) y la bobina (1 ), la velocidad angular del motor W1 es siempre menor que la velocidad angular WT de la bobina de entrega (1 ) y se produce también un deslizamiento Vdes = W1-WT

La velocidad angular de la bobina de recogida (W2’) está asociada a la velocidad angular de la bobina de entrega (W1 ), al diámetro de desenrollado D1 , y al diámetro instantáneo de enrollado D2, es decir que cualquier cambio en la velocidad lineal del hilo (5) y del diámetro D2 y D1 de la bobina de enrollado (9) y bobina de desenrollado (1 ) hacen cambiar la velocidad angular W2’ de la bobina de enrollado (9).

Por tanto, la tensión sobre el hilo (t) se genera durante todo el ciclo de trabajo en función de (W2) respecto (W2’) cumpliéndose que: velocidad deslizamiento del limitador de par Vdes = W2-W2’

En esta realización cuando el limitador de par está situado en la bobina de recogida, la velocidad de deslizamiento (Vdes) debe ser positiva para generar siempre tensión sobre el hilo (Twork) mayor que 0 cN que es la tensión mínima (tmin). A mayor velocidad de deslizamiento, la tensión aplicada al hilo (Twork) será mayor, y por el contrario si la velocidad de deslizamiento (Vdes) es muy pequeña, la tensión aplicada sobre el hilo (Twork) será muy pequeña manteniendo fija el valor de limitación del par (Zmax).

En esta realización preferente el hilo es fibra de vidrio de 30 Tex y la velocidad lineal del hilo es de 300 m/min (5m/s) aunque pueden ser mayores como 400m/min o 500 m/min o incluso más y, W2 - W2’ = 100 rpm de deslizamiento y que en estas circunstancias se genera una tensión sobre el hilo (t) de 30cN

Segunda realización preferente de la invención

El limitador de par (12) es un elemento mecánico muy conocido en el estado de la técnica, aunque en el caso de la presente invención dado que debe ajustarse con unos valores de par deslizante muy pequeños de entre 0,001 y 0,15 N * m , hace que un limitador muy efectivo para esta aplicación sea al menos un rodamiento donde el propio par del rodamiento sea el necesario para transmitir el movimiento del anillo interior a exterior o viceversa, es decir pueda estar en valores de 0,001 N * m. Al menos un rodamiento de cualquier tipo, bolas, rodillos, de fricción, agujas , axial etc... es un transmisor de par de valor muy pequeño dentro del rango de 0,001 a 0,15 N * m y efectivo que da solución en la presente invención

Según el figura 5, los medios que recogen el hilo (9) o bobina de recogida es concéntrica al eje (16”) a través de rodamientos de bolas (17 y 17’) cada uno actuando como limitadores de par y que permiten transmitir un determinado par (asociado a los limitadores 17 y 17’) entre el eje 16” y la bobina 9. En este caso, la bobina queda fijada axialmente por los casquillos limitador (18 y 18’).

Tercera realización preferente de la invención

En función del par que se quiera transmitir, a medida que los valores de limitación de par del limitador de par necesarios sean más grandes donde al menos un rodamiento no sea un valor suficiente para ello, se detalla a continuación una manera de incrementar el par de transmisión del limitador de par.

Según se puede observar en la figura 6, se prevé que los medios limitadores de par comprendan al menos dos rodamientos (19 y 19’) montados sobre un mismo soporte (20) y limitados de movimiento axial del eje (16”) a través de los casquillos retenedores (18” y 18”’). Los anillos interiores de los rodamientos (19 y 19’) están precargados por una fuerza F de componente axial que realiza el muelle (21 ) contra las bolas de dichos rodamientos (19 y 19’) provocando que la fuerza F hace que el par que transmiten en conjunto sea mayor que la suma de pares que transmiten de manera individual sin la precarga F De esta manera los dos rodamientos que de manera individual sin precarga F, transmiten un par conjunto por ejemplo de 0,01 N*m al someterlos a precarga F, el par de transmisión o par limitador del sistema puede aumentar de tal manera que según sea el valor de F de precarga se pueden llegar de manera controlada a valores de 0,1 N*m incluso mayores cubriendo todas las posibilidades de limitación de par que se reivindican en la presente invención.