Una máquina trenzadora es un dispositivo que entrelaza tres o más hebras de hilo o alambre para crear una variedad de materiales, que incluyen cuerdas , mangueras reforzadas , cables eléctricos cubiertos y algunos tipos de cordones . [1] [2] Los materiales de trenzado incluyen hilos naturales y sintéticos, alambres de metal, cintas de cuero y otros.
Proceso
- Las fibras se hilan en hilo.
- Uno o más hilos se retuercen juntos para formar una hebra.
- Los hilos se enrollan en bobinas .
- Las bobinas están montadas sobre soportes.
- Los transportadores se montan en una máquina trenzadora, donde se lleva a cabo el trenzado.
Trenzadora de cuerno
En una trenzadora de engranajes de cuerno, las bobinas de hilo se pasan entre sí hacia la izquierda y hacia la derecha en pistas pseudo-sinusoidales. Las bobinas están montadas en portacarretes que son accionados por una serie de engranajes de cuerno . Un engranaje de cuerno es un disco dentado impulsado por un engranaje recto debajo del mismo eje; las bobinas se transfieren entre las muescas de los engranajes adyacentes. Estos engranajes se encuentran debajo de la placa de oruga sobre la que se montan los portabobinas. Los engranajes deben accionarse en varios puntos en máquinas que utilizan dos o más juegos de bobinas y ejes transversales.
En una máquina orientada verticalmente, el hilo trenzado se toma por encima de la máquina. La altura y el diámetro de un anillo guía afectan las características del producto trenzado. En máquinas horizontales, la placa de riel de trenzado y las bobinas asociadas se giran 90 grados y el producto trenzado se produce paralelo al suelo. Esto permite que los cables trenzados rígidos grandes salgan horizontalmente, lo que elimina la necesidad de edificios de fábrica con techos altos.
Las trenzadoras, aunque tienen un aparente movimiento complejo de bobinas, son mecánicamente sencillas y robustas. Las versiones modernas son fiables y pueden funcionar durante muchas horas o incluso días sin atención. Esto permite que las fábricas con cientos de máquinas sean operadas por unos pocos trabajadores, lo que reduce el costo de la mano de obra y hace que los productos sean más baratos y / o aumenten las ganancias. Estas modernas máquinas han incorporado controles electrónicos con controles automatizados. Aunque las cuerdas, los cordones y el hilo de pescar siguen siendo los productos principales de la mayoría de las empresas de trenzado, existen muchos otros productos que incluyen correas, blindaje de cables y productos para la automoción como los hilos de freno reforzados.
La configuración de los engranajes de la bocina afecta la forma de la trenza final. Se puede usar un círculo cerrado de engranajes para hacer una cuerda circular hueca. Se puede usar una configuración de una sola fila o en herradura para crear una trenza plana. Se puede usar una cuadrícula de engranajes para crear trenzas de núcleo sólido, por ejemplo, una trenza cuadrada.
Una máquina trenzadora de cuernos en el Museo Arbetets (Museo del Trabajo) en Norrköping, Suecia
Engranajes de bocina montados en una placa de riel
Una máquina de engranajes de cuerno utilizada para producir una trenza plana.
Trenzador de árbol de mayo
Las trenzadoras de árbol de mayo, también conocidas como trenzadoras circulares, son un tipo de trenzadora de cuerno que se utiliza para producir trenzas circulares huecas. El movimiento y el orden de las fibras imitan el de las cintas que se utilizan para decorar un árbol de mayo . [4] Eran muy adecuados para ser impulsados por las máquinas de vapor de la revolución industrial y las máquinas accionadas por motores eléctricos eran comunes a principios del siglo XX.
Los tipos comunes de máquinas trenzadoras funcionan de la misma manera que el proceso de decoración de un árbol de mayo. Al comienzo de la decoración de un árbol de mayo, se atan un número par de cintas a la parte superior del poste. Cada cinta es sostenida por una persona y el grupo de personas forma un anillo alrededor de la base del poste. La mitad de la gente viaja en el sentido de las agujas del reloj y la otra mitad en el sentido contrario a las agujas del reloj. Al rebasar a personas que viajan en sentido contrario, los individuos alternan el paso hacia la derecha y hacia la izquierda. Esto da como resultado una trenza que se forma hacia abajo en el poste. A medida que la trenza desciende por el poste, las cintas se acortan y el ángulo de formación cambia a medida que la trenza desciende en el poste. En una máquina trenzadora estándar, las líneas de suministro tienen un ángulo constante y una tensión constante y, por lo tanto, el producto trenzado de salida es uniforme.
Este tipo de trenzado se puede utilizar para trenzar una funda sobre un cable a medida que pasa por el centro de la máquina y se utiliza para producir cables eléctricos blindados y mangueras reforzadas con fibra. Este tipo de máquina también se utiliza para tejer fibras como fibras de carbono sobre un sustrato hueco para producir piezas compuestas de alto rendimiento, y se utiliza en la producción de componentes rígidos y ligeros como cuadros de bicicletas y mástiles de yates.
Trenzadora cuadrada
Una trenzadora cuadrada usa una cuadrícula de engranajes y pistas que se cruzan para producir una trenza de núcleo sólido.
En la imagen de patente de la derecha, el trenzador tiene dos pistas, una sombreada en verde y otra sombreada en rojo. Cuatro portabobinas se deslizan a lo largo de cada riel. Los cuatro transportistas sombreados en verde viajan alrededor del carril verde en el sentido contrario a las agujas del reloj, y los cuatro transportistas sombreados en rojo recorren el carril rojo en el sentido de las agujas del reloj. Cuando las dos pistas se cruzan, las hebras se retuercen entre sí, formando una trenza.
Los portadores son empujados por cuatro engranajes de cuerno en la placa base. Cada uno de los engranajes de la bocina tiene un engranaje y una bocina en un eje común. Los engranajes se entrelazan entre sí, con engranajes alternos viajando en direcciones opuestas. Cada cuerno tiene cuatro ranuras para empujar un portabobinas. Los portabobinas pasan de un cuerno a otro a medida que avanzan por una pista.
Trenzadora rápida Wardwell
La velocidad de una trenzadora de engranajes de bocina está limitada por el esfuerzo necesario para forzar a los portabobinas a seguir una trayectoria serpenteante . En 1922, Simon W. Wardwell resolvió este problema moviendo las hebras de hilo en lugar de los transportadores, lo que permitió que los transportadores siguieran una ruta circular simple. [6] Los portadores están en dos anillos que giran en sentido contrario, mientras que los brazos de palanca accionados por una leva guían los hilos de hilo desde el anillo exterior hacia arriba y hacia abajo entre los portadores del anillo interior. Debido a que un brazo de palanca tiene mucha menos masa que una bobina y un portador, la máquina puede funcionar más rápido.
Aunque estas máquinas funcionan con fluidez y rapidez, deben construirse para un tipo particular de trenza y no se reconfiguran fácilmente.
Trenzadora de pistas y columnas
En una trenzadora de pistas y columnas, los portabobinas siguen pistas en una matriz bidimensional de filas y columnas, en lugar de trayectorias circulares definidas por engranajes de bocina. [7]
Máquinas trenzadoras automáticas de alta velocidad
Las máquinas trenzadoras automáticas de alta velocidad normalmente están equipadas con controladores lógicos programables (PLC) y alimentadores de hilo automáticos de ajuste de masa y accionados por motor, para simplificar la operación. En comparación con las máquinas trenzadoras normales, las máquinas trenzadoras de alta velocidad ahorran costos de mano de obra, electricidad y tiempo.
Aplicaciones
Los productos de las máquinas trenzadoras están en todas partes en la vida, como la construcción naval , la industria de defensa nacional , operaciones portuarias, alambres y tuberías de protección magnética y de alta presión, cuerdas y cinturones decorativos, cordones de zapatos, cuerdas y cinturones elásticos, cables, etc.
Hay máquinas no tradicionales que tienen una matriz de rejilla de transportadores de hilo que, bajo el control de una computadora, pueden trenzar formas complejas.
Referencias
Citas
- ^ Yordan, Kyosev (1 de enero de 2015). Tecnología de trenzado para textiles . WP, Woodhead Publ./Elsevier. ISBN 9780857091352. OCLC 931672549 .
- ^ Wulfhorst, Burkhard; Thomas Gries y Dieter Veit (2006). "Procesos y Máquinas de Trenzado". Tecnología Textil . Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG: 188–204. doi : 10.3139 / 9783446433472.007 . ISBN 978-3-446-22963-1.
- ^ Potluri y Nawaz 2011 , p. 343.
- ^ Adanur, S. (1995). "Trenzado y Tejidos Estrechos". Manual de textiles industriales de Wellington Sears . Technomic Publishing Company, Inc. págs. 133-138. ISBN 1566763401.
- ^ Patente de Estados Unidos 4803909 , Michael F. Smith, "Aparato y método para trenzado automático de cuerda cuadrada y producto de cuerda producido por él", emitida el 14 de febrero de 1989
- ^ Patente estadounidense 1423587 , Simon W. Wardwell, "Recuperador de hilos para máquinas trenzadoras o similares", emitida el 25 de julio de 1992
- ^ Soares, Carlos (1999). Soares, Carlos A. Mota; Soares, Cristóvão M. Mota; Freitas, Manuel JM (eds.). Mecánica de materiales compuestos y estructuras . Dordrecht Boston, MA: Kluwer Academic Publishers. doi : 10.1007 / 978-94-011-4489-6 . ISBN 9780792358701.
Bibliografía
- Potluri, P .; Nawaz, S. (2011). "Desarrollos en tejido trenzado". En Gong, RH (ed.). Estructuras especializadas en hilados y tejidos: desarrollos y aplicaciones . Pub Woodhead. págs. 333–354. ISBN 978-0857093936.
enlaces externos
- YMCORP (26 de septiembre de 2011). "Cam Ring Wardwell Slow Speed" . YouTube . Consultado el 25 de febrero de 2016 .: Video de YouTube de un trenzador Wardell, con una cámara pintada de amarillo