DISPOSITIVO PARA PRODUCIR Fl AS PE METAL í X
INTRODUCCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo para producir <M$-_ fibras de metal, especialmente fibras de acero para utttearlas en piso * industrial, torcreto, precolado o en aplicaciones estructurales. Actualmente se conoce el uso de fibras de metaf para refor ar *- concreto, especialmente para reforzar planchas de piso que tienen graníes superficies, por ejemplo piso industrial o torcretos. Estas fibras se conocen n ¡ varias modalidades. En la mayoría de los casos dichas fibras comprenden una pieza de alambre sustanciaimente lineal con deformaciones en forma de gancho en ambos extremos, con lo que los extremos pueden estar deformados angular o circularmente. Alternativamente, las fibras pueden tener una forma general ondulada. Las fibras de metal se pueden producir formando un alambre f metal que tenga un grosor adecuado en la forma deseada, y subsecuentemente cortando trozos con la longitud deseada de dicho alambre - de m fal formado. Los dispositivos conocidos para producir fibras de metal ' comprenden un ensamble de formación y un ensamble de corte dispuestos en serie. El ensamble de formación comprende, por ejemplo, dos rodiles de formación que giran en forma opuesta y sincrónica, los cuales están
•¡mttjlgfc»* , «©focados uho arriba del otro, de tal árféfe que ^us respectiva? supeff?W| * circunferenciales externas están separadas a una e tancia sUstanaalmeníe igual al grosor del alambre de metal Las superficies circunferenciales de los dos rodillos de formación comprenden indentaciones y proyecciones, en 5 . donde las proyecciones del primer rodillo se acoplan en las indentaciones del segundo rodillo. El ensamble de corte comprende, por ejemplo, una rue#a j - cortadora circular dentada, la cual coopera con un bloque cortador fijo sobre el ' ' cual es alimentado el alambre de metal, para cizallar dicho alambre cuando r uno de los dientes de dicha rueda cortadora pasa enfrente de dicho bloqae 10 cortador. Durante la producción, el ensamble de formación y el ensamble ' de corte son impulsados cada uno por un motor eléctrico separado. El alambre de metal pasa entre los rodillos de formación, en donde el alár?fore es formado de acuerdo con la disposición giratoria de dichas proyecciones y 15 dichas inctentaciones en las superficies circunferenciales de* los roditíos de formación. El alambre formado pasa después al ensamble de corte. L $ fnotores eléctricos del ensamble de formación y de corte funcionan de maner sincrónica, de tal manera que la rueda de corte corta una fibra cada vez que una porción apropiada de la forma se encuentra en la posición de corte sobre 20 el blacfue de corte fijo. Una desventaja importante de dicho dispositivo consiste en el problema de la sincronización de los motores eléctricos de los diferentes ensambles. Mientras que la sincronización de los motores trabaja lo
la producción se eleva arriba de cierto valor. Esto significa que en la práctica, dicho dispositivo está limitado a una velocidad de producción menor que 7t$/„ o incluso menor que 5 m/s. El alambre de metal para producir las fibras de metal se produce a partir de una varilla de alambre, en un procedimiento de estirado en seco o en húmedo. Las máquinas estiradoras alcanzan velocidades de producción de hasta 50 m/s. Debido a la limitada velocidad de producción del dispositivo para producir fibras de metal, eí alambre de metal estirado no puede ser io "duminisírado de inmediato al dispositivo para producir fibras de metal. En vez de eso, la máquina estiradora enrolla el alambre de metal estirado sobre una bobina de alambre. Entonces se monta una pluralidad de estas bobinas de alambre en una instalación que comprende varios dispositivos de producción de fibra que están dispuestos en paralelo, en donde las bobinas de alambre
15 .-se desenrollan y los alambre? de metal respectivos son formados, y las fibras ße cortan en paralelo. Es claro que él manejo y el almacenamiento de las bobinas de
""•alambre requiere de mucho trabajo y ocupa mucho espacio, lo cual da como Tesultado unos costos altos en producción y por lo mismo una educcfón de la productividad.
El objetivo de la presente invención es proveer un dispos^o
para producir fibras de metal, que permita una velocidad *4e 5 producción más alta.
DESCRIPCIÓN GENERARE U NVEMCION
Para superar ef problema antes mencionado, la presente 10 " Invención provee un dispositivo para producir fibras de metal a partir de un alambre de metal, el cual comprende un ensamble de formación y un ensamble de corte, dicho ensamble de corte está dispuesto corriente debajo de dicho alambre de formación en la dirección de producción, dicho ensamble de formación es impulsado por medios impulsores, en donde dicho ensamble '15 de corte es impulsado por medios impulsores, y en donde dicho ensamble de formación y dicho ensamble de corte están sincronizados mecánicamente. En el dispositivo de acuerdo con la presenté invención, el ensamble de formación y el ensamble de corte son impijsados por los mismos medios impulsores. La sincronización de los dos ensambles Se '*S- * 4 20 I pfementa por un medio mecánico, es decir, los dos ensambles se 'éotnetén a una guía restringida. Esto significa que incluso a una velocidadjigla *de producción, ia sincronización está garantizada y los ensambles funcionan a |a misma velocidad. De ahí que la velocidad de producción se pueda elevar
técnica anterior. Por eso es posible elevar la velocidad de producción hasta valores por encima de los 30 m/s, i.e. a valores que son comparables con -la velocidad tie producción de la máquina estíradora. Por consiguiente/ el * dispositivo para producir ibras de metal se puede montar en serie en la máquina estiradora, y el alambre estirado se puede suministrar directamente Uesde la máquina estiradora hasta el dispositivo para producir fibra, sin desperdiciar la productividad de la máquina estiradora. Ya no se necesita el enrollado temporal del alambre en las bobinas de alambre, y por consiguiente tampoco se necesita la manipulación y el almacenamiento de las bobinas. Con la solución de la presente invención, un solo dispositivo para producir fibra iguala sustan<3f0mente fa productividad de varioá> estados de los dispositivos «de la técnica dispuestos en paralelo, Esta productividad se logra sin la necesidad de grandes enrolladores de hasta para 10 bobinas de alambre. Tomando en cuenta también que tampoco se nedesita espacio de
" almacenamiento para almacenar temporalmente las bobinas de alambre entre su producción en la máquina estirdora y su desenrollamiento en el dispositivo para la producción de fibra, la solución propuesta ahorra aproximadamente el
50% del espacio que se necesita para toda la instalación. Además, ya no se necesita más manipulación de las bobinas, lo cual reduce de manera considerable el gasto en el trabajo para la producción de las fibras. De aquí se deriva que la productividad de una instalación para la producción de fibra que utilice un dispositivo de acuerdo con la presente invención, se incrementa de
técnica Deberá notarse que el dispositivo para fe producción de fibra de * acuerdo con la presente invención se puede disponer en una unidad muy '"X compacta que es fácil de mover. De ahí que sea posible mover en cualquier momento el dispositivo para ia producción de fibra desde la máquina estiradora de alambre. Por lo tanto la máquina^ ^estiradora de alambre sé puede utilizar para cualquier otro tipo de producción de alambre, por ejemf i i estirando el alambre producido sobre las bobinas de alambre para una * diferente aplicación. Además, el dispositivo para te producción de fibra puede ser reemplazado fácilmente por otro dispositivo en et caso de que haya desgaste excesivo de las herramientas de formación^o de corte, o en el c so de que se tenga que producir una fibra que tenga una forma diferente. En una modalidad preferida, el dispositivo también comprende un ensamble de alimentación, dicho ensamble de aumentación está dispuesto .Corriente arriba de dicho ensamble de formación en la dirección de producción, y es impulsado por medios impulsores, en donde dicho ensamble de alimentación y dicho ensamble de formación están sincronizados niedánícarftente. El ensamble de alimentación comprende de preferencia por lo menos un rodillo de fricción, alrededor del cual el alambre estirado se enrolla en una o más vueltas, debido a la fricción enfre el rodio y el alambre estirado que esfá enrollado alrededor del rodillo, el alambre es estirado cuando el rodillo es impulsado giratoriamente, durante la producción de la
el rodllo de fricción es impulsado a una velécidad f p éHt(fa í
cual determina la velocidad de alimentación del alambre estirado. Si el ensamble de alimentación comprende dos rodillos de fricción separados conectados en serie, el alambre estirado se enrolla de preferencia por lo * menos una vez alrededor de la periferia exterior del ensamble de rodillo. Én *- este caso, las porciones de alambre recto que están entre los dos rodillos de * fricción pueden ecualizar las variaciones en la tensión def alambre
por la máquina estiradora precedente. Esto hace que eí ensamble óe i formación y el ensamble de corte estén independientes de la variación en la tensión del alambre causada por te máquina estiradora. En una modalidad alternativa, el enéambfe de alimentación comprende dos rodillos alimentadores, los cuales se disponen uno arriba del otro a una distancia sustanciaimente igual al diámetro def alambre estirado. pE esta modalidad, por lo menos uno de los rodillos alimentadores es impulsado a la velocidad requerida. El ensamble de formación, y por consiguiente el ensamble de corte, están sincronizados mecánicamente a dicho ensamble de alimentación, con el fin de que sus velocidades de alimentación respectivas correspondan a fia velocidad de aumentación del ensamble de alimentación, tfel ensamble de t formación ni el ensamble de corte tienen que cumplir con jjna función de alimentación, y por lo tanto se pueden optimizar en su respectiva función de formación o de corte, dando como resultado una agilidad mejorada en ía producción. Además, el ensamble de formación y el ensamble de corte son
« Independientes de la variación en te tensión del alambre causada por la máquina estiradora. En una modalidad preferida dicho ensamble de corte coj reMe
> lin rodillo de corte y un rodillo de contacto, dicho rodillo de cbrte comprende elementos de corte que se extienden radialmente bacía afuera di una
Superficie Circunferencial de dicho rodillo de corte, y dichos elementos de corte
« están distribuidos de manera uniforme sobre dicha superficie circunferencial.
El rodillo de corte y el rodillo de contacto se disponen ventajosamente a una distancia mínima uno sobre el otro, en donde uno de dicho rodillo de corte y dicho rodillo de contacto está dispuesto arriba de la trayectoria de recorrido de dicho alambre y el otro está dispuesto debajo de dicho trayectoria de recorrido. Durante la producción de la fibra el alambre pasa en forma sustancialmente tangencial entre dicho rodillo de corte y dicho rodillo de contacto, por lo que los elementos de corte son presionados en el alambre y el alambre se corta Deberá notarse que en comparación con la operación de cizallamierito del estado de los dispositivos de corte de la técnica, dicho rodílo de corte permite una operación de corte mucho más pareja y suave, que no altera el movimiento de alimentación normal del alambre. Además el ruido se reduce de manera considerable. En una modalidad preferida, por lo menos uno de dicho rodiflo de corte y dicho rodiflo de contacto se puede mover vertícalmente, y el di?poslfivo de producción de fibra comprende medios para ajustar la estancia vertical entre dicho rodillo de corte y dicho rodillo de contacto. Es así posible ajustar te
^?wsi táGÍa vertical entre los ©s rodillos deiáteho ensá ille de orteí af irámeíro def alambre que será procesado. Los medios de 'ajuste comprenden, aor ejemplo un huso o un tornillo de ajuste. Para ajustar fa ubicación def corte del ensamble de corte a la porción precisa de la forma de dicho alambre formado» el ensamble de corte
"»se puede desplazar de preferencia en la dirección de la producción, para que se pueda ajusfar la distancia entre dicho ensamble de formación y dicho ensamble de corte. Por ejemplo, el ensamble de corte se puede montar en un lado, cuya posición longitudinal se puede ajustar por medio de un uso de . ajusté. De este modo, la ubicación de la posición de cdhte de fa herramienta de corte se puede ajustar exactamente con respecto al ensamble de corte, de rrfanera que el alambre formado se corte exactamente en te posición correcta de la forma. Deberá notarse que la sincronización mecánica entre fos diferentes ensambles puede comprender una transmisión de banda y/o una transmisión de engrane y/o una transmisión de cadena. El dispositivo de la presente invención puede funcionar a valores de velocidad de producción arriba de 30 m/s, es decir, a una velocidad de producción, en donde más de 2000 fibras se producen por segundo. Esto significa que más de 2000 operaciones de formación de corle ée tienen que realizar por segundo. Para elevar la vida de la herramienta del ensamble 4e formación o de corte a una producción de alta velocidad, e1 dispositivo de producción de fibra comprende ventajosamente medios para impartir un
#rraMmter$o ie vaivén a dió ?o atem a en dicho ensamble de corte y/o én dicho ensamble de formación, dicho movimiento de vaivén «h una dirección horizontal transversal a la dirección de la producción de fibra. Deberá notarse que los medios accionadores del dispositivo de producción de fibra pueden ser ya sea un motor separado o el motor de ^a máquina estíradora.?n el último caso, ia sincronización de las velocidades de alimentación de fá máquina estiradora y del dispositivo de producción de fibra se puede lograr fácilmente mediante una sincronización mecánica similar. En otras palabras, el dispositivo de producción de fibra de te presente invención
10 puede corpbinarse ventajosamente con cualquier otra máquina de ppretratamiénto posible para el alambre, como por ejemplo, una maquilla precedente estiradora de alambre o un molino de enrollamieíEto de alambre. También podrá apreciarse que el dispositivo de la presente invención se puede utilizar para producir fibras que tengan cualquier sección
15 posible, es decir, que tengan una sección circular, ovalada o plana.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LASf 1GURAS
La presente invención será más aparente a partir de la siguiente * \ G descripción dé una modalidad no limitante con referencia a los dib s adjuntos, en donde; la figura 1: muestra una vista lateral de una primera modalidad de un dispositivo para producir fibras de metal;
de un dispositivo para producir fibras de metal; la figura 3: muestra una vista superior de un dispositivo pe$ú , producir fibras de metal junto con una máquina estiradora- conectada en seA'e 5 a dicho dispositivo. La figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de un dispositivo 10 para producir fibras de metal. Este dispositivo comprende sustancialmente un ensamble de alimentación 12, un ensamble de formación . 14 y un ensamble de corte 16 dispuestos en una conexión en serie en un solo
10 Caballo 18. En la modalidad que aparece la figura 1, el ensamble de Y ">V, aumentación 12 comprende un par de rodillos de alimentación 20 y 22, los * cuales están montados en un bastidor 23 uno arriba del otro, a una distancia que corresponde sustancialmente al diámetro del alambre. El primer ros de
15 -alimentación está dispuesto abajo de una trayectoria de recorrido 24 de dicho ' * ^alambre, con su superficie circunferenctei descansando tangencialmente a • **dicha trayectoria de recorrido 24. De manera similar, el segundo rodillo de alimentación 22 está dispuesto arriba de la trayectoria de recorrido 24*ée , Milicho alambre, con su superficie circunferencial descansando tangencíalmente
_¡£0- a dicfta trayectoria de recomdo 24. Deberá notarse que el segundo rodlWo %2 está montado de preferencia sobre un brazo pivotante 26, el cpa? esfá móntalo en forma articulada en el bastidor 23 alrededor de un eje sustanciafmente horizontal. Un mecanismo de ajuste 28 conecta el extremo
por ejemplo un uso o tornillo de ajuste, la distancia entre los" dos rodillos á , alimentación 20 y 22 se puede ajustar fácilmente al diámetro del alambre que $erá procesado. Durante la producción de la fibra por lo menos uno de Jlfs < tt rodiHos de alimentación es impulsado por un mecanismo accionador a ufa velocidad; que determina te velocidad de alimentación del alambre esfirado'en el dispositivo de producción de fibra. El ensamble de formación 14 comprende un par de radios de formación 30 y 32, los cuales están montados en el bastidor 23 uno arriba de! otro, a una distancia que corresponde sustancialmente al diámetro del alambre. En cuanto al ensamble de alimentación 12, el primer rodillo de formación 30 está dispuesto con su superficie circunferencial descansando iangencialmente a la trayectoria de recorrido 24 del alambre y el segundo , rodillo de formación 32 está dispuesto con su superficie* circunferencial descansando tangencialmente a dicha trayectoria de recorrido* 24. El segundo „ rodillo de formación 32 está montado en un brazo pivotente 36, el cual está ' -montado en forma articulada en el bastidor 23 alrededor de un eje sustancialmente horizontal. Un mecanismo de ajuste 38 conecta el extremo -» libre del brazo pivotante 36 con el bastidor 23. Con este mecanismo de ajuste, como por ejemplo un uso o un tomillo de ajuste, la distancte entre los dos rodillos de formación 30 y 32 se puede ajustar fácilmente al diámetro del " alambre que será procesado. La superficie circunferencial del primer rodill© e formación 30 comprende indentacíones 40, las cuales están distribuidas en un
_.** átfón predeterminado so re te superficie circunferencial del rodiUfe» *ta superficie circunferencial dif segundo rodillo de ej mación 32 comprende P ' - i * proyecciones correspondientes 42, dichas proyeceíines están* distribuidas *en forma similar sobre la superficie circunferencial, de manera que dichas 53 ^ proyecciones 42 de dicho segundo rodillo de formación 32 se acoplan en tes indentaciones 40 del primer rodillo de formación 30. Durante la producción de fibra por lo menos uno de los rodillos de formación 30 y 32 es impulsado de tal manera que los dos rodillos de formación giran en direcciones opuestas. El alambre de metal pasa entre los rodillos de formación, con lo que el alambre
10 '"• se forma de acuerdo con la disposición rotatoria de dichas proyecciones 42 e indentaciones 40 en las superficies circunferenciales- de los rodillos de formación. El ensamble de corte 16 corftprende un rodillo de corte 44 y un rodillo de contacto 46, los cuales están montados en un segundo bastidor 48
15 uno arriba del otro a una distancia mínima. Uno de dicho rodillo de corte y dicho rodJHo de contacto está dispuesto arriba de la trayectoria de recorrido 24 de dicho alambre, y el otro está dispuesto abajo de dicha trayectoria de
* recorrido 24. El rodillo de contacto 46 está montado de preferencia en un
* bra^o pivotante 50 con un mecanismo de ajuste, de tal manera que te 20 distancia entre el rodillo de corte y el rodillo de contacto se puede ajustar fácilmente. Ef rodillo de corte 44 comprende elementos de corte 52 que se extienden radialmente hacte afuera de una superficie circunferencial de dicho rodillo de corte 44. Estos elementos de corte están distribuidos uniformemente
dicha superficie circunferencial Durante fa preíducefÓFi de la fibra el alambre pasa en forma sustanciahnente tangencial entre dicho rodillo de corte y dicho rodillo de contacto,, con lo que los elementos de corte se presfbhfn & * dentro del alambre y el alambre es cortado. El segundo bastidor 48 se puede desplazar de preferencia tn forma longitudinal con respecto al primer bastidor 23, Un mecanismo de ajuste de posición 54, como un huso de ajuste, conecta ai segundo bastidor 48 con el primer bastidor 32. Este huso de ajuste 54 se puede utilizar para colocar de manera exacta el ensamble de corte 16 con respecto aj ensamble de formación 14, para que el alambre formado se corte en la parte precisa de su forma Una modalidad alterativa def dispositivo para la producción de fibra se muestra en la figura 2. Este dispositivo dülere def positivo de 1a figura 1 esencialmente porte modalidad del ensamble de alimentación 100 El ensamble de alimentación 100 comprende un primer rodillo de fricción 102 y un segundo rodillo de fricción 104, los cuales están dispuestos a cierta * distancia en una conexión en serie En la presente modalidad, el rodillo de fricción 102 y 104 están dispuestos abajo de la trayectoria detecorrido 24 de dicho alambre con su superficie circunferencial respectiva descansando en forfna tangencial a la trayectoria de recorrido 24. El alambre de metal, el cual se produce por una maquila ' estibadora precedente (que está colocada en el lado izquierdo del disposityó
de fibra), se enrolla por lo menos una vez? ededdr .eíf)s? » rodillos de fricción 102 y 104. Debido a la fricción entre los rodillos y el alambre es #o enrollado alrededor de los rodillos, el alambre es impulsado cuando dichos í* 5 rodillos se accionan giratoriamente y alimentan al ensamble subsecuente de formación y de corte. Por lo tanto, durante fa producción por lo menos uno de fos rodillos de fricción es impulsado a una velocidad predeterminada, la ?iíal determina te velocidad de aumentación deV alambre estirado. El enrollamiento del alambre en los rodillos de fricción de 10 preferencia se realiza de tat manera que el alambre se enrolte por lo mepf s una vez alrededor de la periferia exterior del ensamble de rodillo. En este caso, las porciones de alambre rectas 106 entre los dos rodillos de fricción - pueden ecuaKzar tes variaßfones en fa tensión del alambre causadas por te . equina estirado, precede,*, Es«o W. que e, ensarna de formación y bl 15 ensamble de corte sean independientes de la variación en el atención del ¡ * : fambre causada por la máquina estiradora. El dispositivo de producción de fibra 10 está conectado de preferencia en serie con una máquina estiradora de alambre 56 para producir el alambre de metal a partir de la varilla de alambre. Eh este caso, el H0 dispositivo de producción de fibra 10 es accionado vent!§osamente por * medios impulsores 58 de dicha máquina estíradora. Este caso está fepresentedo en la figura 2. La máquina est?radora y el dispositivo de producción de fibra 10 se sincronizan mecánicamente, por ejemplo por una
transmisión de banda y/o una transmisión de engrane y/o xm&) transmisión1!® • cadena 60, de tal manera que ambos dispositivos giran a te djisma velocidad de producción, es decir, la velocidad de alimentación del alambre. De manéla similar, el ensamble de alimentación 12, el ensamble de formación 14 y el * 5 ensamble de corte 16 del dispositivo de?roducción de fibra 10 se sincronizan mediante medios de sincronización mecánica 62 similares. La relación de transmisión entre los diferentes ensambles se elige de acuerdo con el á * diámetro de los rodillos impulsores respectivos, de tal manera que la velocidad tangencial de los rodillos impulsados de cada ensamble es sustancialmenté te 0 misma para cada ensamble. En la modalidad representada, el movimiento giratorio se transmite entonces por separado a los rodillos impuisa#l©§ respectivos por medio de flechas individuales de cardan 64. Deberá notarse que el ensamble de alimentación 12, eJ ensamble de formación 14 y el ensamble de corte 16, qué están dispuestos en 5 un solo caballo 18, forman una unidad muy compacta que es fácil de moverf Por io mismo, es posible remover en cualquier momento la máquina estíradora ! de alambre del dispositivo de producción de fibra. Por lo tanto, la máquina ' estiradora de alambre se puede Utilizar para cualquier otro tipo de producción for ejemplo, para enrollar el alambre producido en bobinas de alambre para \ & , ma aplicación diferente. Además, el dispositivo de producción de fibra se puede reemplazar fácilmente por otro dispositivo en el caso de un desgaste excesivo de las herramientas de corte o de formación, o en efoaso de que se tenga que producir una fibra que tenga una forma diferente.