ES2391751T3 - Aparatos y métodos para atar con cables grupos de objetos - Google Patents

Abstract

Un mecanismo (600) de alimentación y tensión para su uso con una máquina para atar con cables, que comprende: una guía (605, 607, 609, 611) de cable configurada para recibir y dirigir el cable; una rueda (645) de alimentación para recibir el cable de la guía de cable y dirigir el cable hacia una región de salida; un medio (641) de tambor de acumulación para aceptar y acumular el cable durante el tensado del cable alrededor de uno o más objetos, estando el tambor acumulador adaptado para recibir el cable en una dirección axial y para enviar el cable en una dirección tangencial del mismo; un mecanismo (661) de presión por tangencia principal que está acoplado por apretamiento contra la rueda de 10 alimentación para formar una región principal de contacto por tangencia para agarrar el cable por fricción; caracterizado porque dicho mecanismo de alimentación y tensión además comprende: un motor-reductor (673) de rueda de alimentación para accionar rotativamente la rueda de alimentación; y un motor-reductor (675) de acumulador par accionar rotativamente el tambor acumulador independientemente de la rueda de alimentación para acumular el cable durante el tensado del cable alrededor de uno o más objetos.

Description

Aparatos y métodos para atar con cables grupos de objetos.

Campo de la técnica

Esta invención se refiere a unos aparatos y métodos para atar con cables uno o más objetos, incluyendo, por ejemplo, productos de madera, periódicos, revistas, balas de pasta papelera, balas de papel de desecho, balas de ropa, tuberías, u otros elementos mecánicos.

Antecedentes de la invención

Se ha desarrollado una gran variedad de máquinas automáticas para atar con cables, como las descritas en la patente US 5,027,701 de Izui y Hara, la patente US 3,889,584 de Viklund, la patente US 3,929,063 de Stromberg y Lindberg, la patente US 4,252,157 de Ohnishi, y la patente US 5,746,120 de Jonsson. Las máquinas para atar con cables descritas por estos documentos incluyen típicamente una pista que rodea una estación de atado donde se puede colocar un grupo de objetos, un montaje de alimentación para alimentar un tramo de cable por la pista, un montaje de agarre para fijar un extremo libre del tramo de cable una vez éste ha sido alimentado por la pista, un montaje de tensión para tirar del tramo de cable fuertemente alrededor del grupo de objetos, un montaje de enrollamiento para atar o acoplar el tramo de cable para formar un lazo de cable alrededor del grupo de objetos, un montaje de corte para cortar el tramo de cable de un alimentador de cable, y un expulsor para expulsar el lazo de cable de la máquina.

Un inconveniente de las máquinas para atar con cables convencionales es su complejidad. Por ejemplo, se utiliza comúnmente una variedad de complejos sistemas de accionamiento movidos hidráulicamente o neumáticamente para llevar a cabo funciones tales como fijar el extremo libre del tramo de cable, cortar el tramo de cable del alimentador de cable, y expulsar el lazo de cable de la máquina. Los montajes de pista también requieren típicamente algún tipo de sistema hidráulico o neumático cargado por muelle para accionar la pista entre una posición cerrada para alimentar el cable por la pista, y una posición abierta para tensar el cable alrededor del grupo de objetos.

Dichos sistemas de accionamiento hidráulicos o neumáticos requieren elementos relativamente caros, como actuadores de cilindro y pistón, tuberías a presión, bombas, válvulas e instalaciones de almacenamiento de fluidos. Estos componentes no sólo se suman al coste inicial de la máquina para atar con cables, sino que también requieren un considerable mantenimiento. El manejo, almacenamiento, limpieza y los desechos relativos a los fluidos utilizados en sistemas hidráulicos típicos también representan problemas debido a las leyes de seguridad y medioambientales.

El documento de la técnica anterior WO 01/68450 A2 se refiere a un aparato y método para atar con cables uno o más objetos. Este aparato para agrupar uno o más objetos comprende un montaje de pista, un montaje de alimentación y tensión, y un montaje de enrollamiento que tiene un mecanismo de agarre. El mecanismo de agarre incluye un bloque de agarre que tiene un receptáculo de cables formado en el mismo, una pared opuesta situada cerca del receptáculo de cables y un miembro de agarre de movimiento restringido y que se acopla por fricción al tramo de cable dispuesto en el receptáculo de cables, siendo accionado el miembro de agarre por medio de un acoplamiento a fricción con el tramo de cable y chocando el tramo de cable contra la pared opuesta cuando el motor de accionamiento se hace operar en la dirección de la tensión.

La presente solicitud es una continuación-en-parte del documento WO 01/68450 A2, basado en las figuras 26 a 40 y la descripción en las páginas 31 a 44 de la presente invención.

Compendio de la invención

La invención se refiere a aparatos y métodos mejorados para atar con cables uno o más objetos. En un aspecto de la invención, un aparato incluye un montaje de pista, un montaje de alimentación y tensión, y un montaje enrollador que tiene un mecanismo de agarre que se puede acoplar al tramo de cable, un mecanismo de enrollamiento que incluye un motor de enrollamiento acoplado operativamente a un piñón de enrollamiento que puede acoplarse al tramo de cable, siendo el piñón de enrollamiento rotativo para enrollar una porción del tramo de cable para formar un nudo, un mecanismo de corte acoplable al tramo de cable junto al nudo, y un mecanismo de expulsión acoplable al tramo de cable para desacoplar el tramo de cable del montaje enrollador. El mecanismo de agarre incluye un bloque de agarre que tiene un receptáculo de cable formado en el mismo, una pared opuesta situada junto al receptáculo de cable, y un disco de agarre restringido a moverse en dirección a la pared opuesta para acoplarse por fricción al tramo de cable dispuesto dentro del receptáculo de cable, estando accionado el disco de agarre para acoplarse por fricción con el tramo de cable y pinchar el tramo de cable contra la pared opuesta cuando el motor de accionamiento se hace funcionar en la dirección de la tensión. Por tanto, el cable se fija utilizando en mecanismo de agarre simple, pasivo, económico, y de fácil mantenimiento.

Aunque una combinación de varios montajes de sub-combinación se combinan para constituir este aparato y método general para atar con cables, varios de los sub-montajes son únicos en sí mismos y pueden ser utilizados en otros aparatos y métodos para atar con cables. Por tanto, la invención no se limita a una única combinación de aparato y método.

Por ejemplo, un sub-montaje pasivo de agarre de cable único incluye un receptáculo de cable que tiene una ranura dimensionada para recibir una primera pasada de cable en una porción del mismo y una segunda pasada de cable en otra porción del mismo, siendo un disco de agarre pasivo acoplable mediante fricción a la segunda pasada de cable para sujetar el extremo libre del cable.

En el montaje enrollador, el montaje incluye una leva multi-función accionada giratoriamente por el motor de enrollamiento, y el mecanismo de agarre incluye un liberador de agarre acoplable al disco de agarre y accionable por medio de la leva multi-función.

Una característica única del montaje de pista incluye múltiples secciones o segmentos de cerámica o acero de alta dureza dispuestos junto a una guía de esquina en las esquinas del montaje de pista, teniendo cada sección una cara curvada que rodea al menos parcialmente el camino de la guía del cable para redireccionar el movimiento del tramo de cable alrededor de las esquinas. Las secciones resisten el pinchazo del extremo relativamente poco afilado del tramo de cable a medida que es guiado a lo largo del camino del cable, reduciendo errores en la alimentación, incrementando la fiabilidad, y mejorando la durabilidad del aparato. Las secciones son menos caras de fabricar para su sustitución y, al añadir más secciones a unas guías de esquina más grandes, se puede aumentar el radio de esquina del camino del cable con un aumento pequeño del coste.

En un aspecto de la invención, un aparato incluye un montaje de pista, un montaje de alimentación y tensión, y un montaje enrollador que tiene un motor de enrollamiento acoplado a un eje giratorio de enrollamiento que tiene una primera leva multi-función, una leva de expulsión, un engranaje de accionamiento, y una segunda leva multi-función acoplada al mismo, un mecanismo de agarre acoplable al tramo de cable y que tiene un seguidor de leva de agarre acoplable a la segunda leva multi-función, siendo accionable el mecanismo de agarre por la segunda leva multifunción, teniendo un mecanismo de enrollamiento un piñón de enrollamiento acoplable al tramo de cable, siendo accionable el piñón de enrollamiento por el engranaje de accionamiento y pudiendo girar para enrollar una porción del tramo de cable para formar un nudo, un mecanismo de corte acoplable al tramo de cable cerca del nudo y que tiene un seguidor de leva de corte acoplable a la primera leva multi-función, siendo accionable el mecanismo de corte por la primera leva multi-función; y un miembro de expulsión acoplable al tramo de cable para desacoplar el tramo de cable del montaje enrollador y que tiene un seguidor de leva de expulsión acoplable a la leva de expulsión, siendo accionable el mecanismo de expulsión por la leva de expulsión. Así, las funciones principales del montaje de enrollamiento son accionadas por levas, eliminando otros mecanismos más caros y complejos, y mejorando la economía del aparato.

Otro aspecto de la invención es un tambor acumulador de cable único a través del cual se alimenta el tramo de cable y desde el cual sale la longitud del cable tangencialmente de su periferia para acoplarse a una rueda de accionamiento. El tambor acumulador se muestra de varias formas alternativas.

Otro aspecto de la invención es un montaje de alimentación y tensión único que tira del cable axialmente a través de un tambor, y luego sale tangencialmente del tambor para alimentar una rueda de accionamiento de alimentación y luego vuelve de nuevo a la periferia del tambor cuando se tensa el cable. Se muestran formas alternativas.

Otro aspecto de la invención es un simple drive accionado por un eje para enrollar el cable, agarrar el cable, liberar el cable enrollado, y cortar el cable.

Otro aspecto de la invención es un agarrador pasivo de cable que utiliza la fricción del cable para provocar que el extremo libre del cable se apriete y se mantenga sin salirse del mecanismo enrollador. El agarrador pasivo de cable tiene varias formas alternativas.

Estos y otros beneficios de la presente invención resultarán obvios para aquellos expertos en la materia en case a la siguiente descripción detallada.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista frontal isométrica de una máquina para atar con cables de acuerdo con la invención.

La Figura 2 es una vista de un alzado frontal de la máquina para atar con cables de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista de un alzado posterior de la máquina para atar con cables de la Figura 1.

La Figura 4 es una vista frontal isométrica de un montaje de alimentación y tensión de la máquina para atar con cables de la Figura 1.

Las Figuras 4-1 a 4-8 son vistas esquemáticas de funcionamiento de una realización del montaje de alimentación y tensión.

La Figura 4A es una forma alternativa de un montaje de alimentación y tensión.

Las Figuras 4A-1 a 4A-9 son vistas esquemáticas de funcionamiento de la realización de la Figura 4A.

La Figura 5 es una vista isométrica de despiece de un acumulador del montaje de alimentación y tensión de la Figura 4. La Figura 5A es una vista isométrica de despiece esquemática de una forma modificada del acumulador. La Figura 6 es una vista isométrica de despiece de una unidad de accionamiento del montaje de alimentación y

tensión de la Figura 4. La Figura 6A es una vista isométrica de despiece de una forma modificada de un montaje de alimentación y tensión. La Figura 7 es una vista isométrica de despiece de un bloque de parada del montaje de alimentación y tensión de la

Figura 4.

La Figura 8 es una vista isométrica de un camino de alimentación de cable del montaje de alimentación y tensión de

la Figura 4.

La Figura 9 es una vista isométrica de un montaje enrollador de la máquina para atar con cables de la Figura 1.

La Figura 10 es una vista isométrica de despiece del montaje enrollador de la Figura 9.

La Figura 10A es una vista isométrica de despiece de la forma modificada del montaje enrollador.

La Figura 11 es una vista parcial isométrica ampliada de un sub-montaje de agarre del montaje enrollador de la

Figura 9. La Figura 11A es una forma alternativa de un sub-montaje de agarre. La Figura 11B es otra forma alternativa de un sub-montaje de agarre. La Figura 12 es una vista de una sección transversal superior del montaje enrollador de la Figura 9 tomada a lo largo

de la línea 12-12. La Figura 12A es una vista de una sección transversal del montaje enrollador modificado de la Figura 9A. La Figura 13 es una vista de una sección transversal lateral del montaje enrollador de la Figura 9 tomada a lo largo

de la línea 13-13. La Figura 13A es una vista de una sección transversal del montaje enrollador modificado de la Figura 9A. La Figura 14 es una vista de una sección transversal de un alzado derecho del montaje enrollador de la Figura 9

tomada a lo largo de la línea 14-14.

La Figura 15 es una vista de una sección transversal de un alzado derecho del montaje enrollador de la Figura 9 tomada a lo largo de la línea 15-15. La Figura 16 es una vista de una sección transversal de un alzado derecho del montaje enrollador de la Figura 9

tomada a lo largo de la línea 16-16.

La Figura 17 es una vista de una sección transversal de un alzado derecho del montaje enrollador de la Figura 9 tomada a lo largo de la línea 17-17. La Figura 18 es una vista de una sección transversal de un alzado derecho del montaje enrollador de la Figura 9

tomada a lo largo de la línea 18-18. La Figura 19 es una vista isométrica parcial de un nudo producido por el montaje enrollador de la Figura 9. La Figura 20 es una vista isométrica de despiece de un montaje de pista de la máquina para atar cables de la Figura

1. La Figura 20A es una vista isométrica de una forma modificada de un sub-montaje 420A de entrada de pista. La Figura 21 es una vista esquemática de detalle ampliada de una sección de esquina del montaje de pista de la

Figura 20 tomada en el número de referencia de detalle 21.

La Figura 22 es una vista esquemática ampliada de una sección de esquina modificada del montaje de pista de la Figura 20 tomada también en el número de referencia de detalle 22. La Figura 23 es un diagrama esquemático de un sistema de control de la máquina para atar con cables de la Figura

1.

La Figura 24 es una representación gráfica de un diagrama de temporización de control de una leva del montaje enrollador de la Figura 9.

La Figura 25 es una representación gráfica de un diagrama de temporización de control de un servomotor del montaje enrollador de la Figura 9.

La Figura 26 es una vista isométrica frontal de una máquina para atar con cables que incorpora otro mecanismo de alimentación y tensión de acuerdo con una realización alternativa de la invención.

La Figura 27 es una vista isométrica frontal del mecanismo de alimentación y tensión de la máquina para atar con cables de la Figura 26.

La Figura 28 es una vista isométrica de despiece del mecanismo de alimentación y tensión de la Figura 27.

La Figura 29 es una vista isométrica de despiece de un disco acumulador de la unidad de alimentación y tensión de la Figura 27.

La Figura 30 es una vista de una sección transversal de una porción del disco acumulador de la Figura 29 visto a lo largo de la sección 30-30 de la Figura 27.

La Figura 31 es una vista isométrica ampliada de detalle de un arrollador de cable y compuerta de cable del mecanismo de alimentación y tensión de la Figura 28 con la porción superior eliminada para mejorar la visibilidad.

La Figura 32 es una vista isométrica de despiece del arrollador de cable y la compuerta de cable.

La Figura 33 es un montaje isométrico del arrollador de cable de la Fig. 32.

La Figura 34 es el montaje isométrico de la Figura 33 con el arrollador de cable eliminado por motivos de claridad.

La Figura 35 es el montaje isométrico de la Figura 33 donde tanto el arrollador de cable como una placa de montaje están eliminados por motivos de claridad.

La Figura 36 es una vista en planta del camino del cable con la compuerta de cable de la Figura 32 en modo de "no extracción".

La Figura 37 es una vista en planta del camino del cable con la compuerta de cable de la Figura 32 en el modo "extracción".

La Figura 38 es una vista esquemática de funcionamiento del mecanismo de alimentación y tensión durante el ciclo de alimentación de cable.

La Figura 39 es una vista esquemática de funcionamiento del mecanismo de alimentación y tensión durante el ciclo de tensado del cable.

La Figura 40 es una vista esquemática de funcionamiento del mecanismo de alimentación y tensión durante el ciclo de extracción del cable.

En las figuras, números de referencia idénticos hacen referencia a elementos o pasos idénticos o sustancialmente similares.

Descripción detallada de la invención

La presente descripción está dirigida a aparatos y métodos para atar grupos de objetos con cables. Detalles específicos de ciertas realizaciones de la invención se explican en la presente descripción, y en las Figuras 1-25, para proporcionar una comprensión completa de dichas realizaciones. Un experto medio en la materia, sin embargo, entenderá que la presente invención puede tener realizaciones adicionales, y que la invención puede llevarse a la práctica prescindiendo de muchos de los detalles que se explican en la siguiente descripción.

La Figura 1 es una vista frontal isométrica de una máquina 100 para atar con cables de acuerdo con una realización de la invención. Las Figuras 2 y 3 son vistas respectivamente de una sección parcial frontal y un alzado posterior de la máquina 100 para atar con cables de la Figura 1. La máquina 100 para atar con cables tiene varios montajes principales, incluyendo un montaje 200 de alimentación y tensión, un montaje 300 enrollador, un montaje 400 de pista, y un sistema 500 de control. La máquina 100 para atar con cables incluye una carcasa 130 que soporta estructuralmente y/o aloja los principales sub-montajes de la máquina.

Brevemente, el funcionamiento general de la máquina 100 para atar con cables comienza cuando el montaje 200 de alimentación y tensión extrae un tramo de cable 102 de un alimentador 104 de cable externo (por ejemplo, una bobina o carrete) y lo introduce en la máquina 100 para atar con cables más alá del sensor 412 de anillo. El tramo de cable 102 es entonces alimentado al apretar un accionador de botón manual de alimentación mediante el cual el extremo libre del tramo de cable 102 es empujado a través del montaje 300 enrollador, pasando por el montaje 400 de pista, y volviendo al montaje 300 enrollador. El montaje 400 de pista forma un camino 402 de guía de cable que rodea sustancialmente una estación 106 de agrupamiento donde se pueden colocar uno o más objetos para formar un grupo.

Una vez se ha alimentado completamente el tramo 102 de cable en el camino 402 de cable, es posible un funcionamiento automático o manual. El sistema 500 de control indica al montaje 200 de alimentación y tensión que tense el tramo 102 de cable alrededor del objeto u objetos. Durante el ciclo de tensión, el montaje 200 de alimentación y tensión tira del tramo de cable 102 en una dirección opuesta a la dirección de alimentación. El montaje 400 de pista se abre, liberando el tramo de cable 102 del camino 402 de guía de cable, permitiendo que el tramo de cable 102 rodee firmemente alrededor del objeto u objetos que hay dentro de la estación 106 de agrupamiento. Un exceso de longitud de cable 114 se retrae de nuevo hacia el montaje 200 de alimentación y tensión y se acumula alrededor del tambor 222 acumulador hasta que el sistema 500 de control indica al montaje 200 de alimentación y tensión que pare de tensar, como se describe con mayor detalle más adelante.

Una vez terminado el ciclo de tensión, (el extremo 108 libre del tramo de cable 102 ha sido retenido de manera segura por el sub-montaje 320 de agarre del montaje 300 enrollador durante el ciclo de tensión), el montaje 300 enrollador une el extremo 108 libre del tramo 102b de cable a una porción adyacente del tramo de cable 102a, formando un lazo 116 fijo constrictor de cable alrededor del objeto u objetos que forman el grupo 120. El lazo 116 de cable se fija enrollando el extremo libre del tramo de cable 102b y la porción adyacente del tramo de cable 102a uno alrededor de otro par formar un nudo 118. El montaje 300 enrollador corta entonces el nudo 118, y el lazo 116 de cable formado, separándolo del tramo 102 de cable. El montaje 300 enrollador expulsa entonces el nudo 18 y devuelve todos los componentes del montaje 300 enrollador a la posición de reposo. Se inicia a continuación un ciclo de alimentación, en cuyo momento el grupo 120 puede extraerse de la estación 106 de agrupamiento. Todos los siguientes ciclos de alimentación, por tanto, re-alimentarán cualquier cable 102 acumulado del tambor 22 acumulador antes de volver a extraer más cable 102 añadido de la alimentación 104 externa de cable (no mostrada) para completar dichos ciclos de alimentación, hasta que la alimentación 104 de cable externa se haya agotado y se deba repetir el ciclo de carga. Al final de cualquier ciclo de alimentación, se pueden reiniciar la secuencia global de ciclos.

En general, hay cinco ciclos operacionales que utiliza la máquina 100 para atar cables: el ciclo de carga, el ciclo de alimentación, el ciclo de tensión, el ciclo de enrollamiento, y el ciclo de expulsión de cable. La máquina 100 para atar con cables puede funcionar en un modo manual o en un modo automático. Los ciclos de alimentación, tensión, y enrollamiento normalmente funcionan en modo automático, aunque pueden llevarse a cabo en el modo manual, por ejemplo, para el mantenimiento y limpieza de cable de la máquina. Estos ciclos pueden también superponerse en varios puntos del funcionamiento. Los ciclos de carga y de rechazo de cable normalmente funcionan sólo en el modo manual. A continuación se describen con mayor detalle los cinco ciclos de funcionamiento y los dos modos de funcionamiento de la máquina 10.

La Figura 4 es una vista frontal isométrica del montaje 200 de alimentación y tensión de la máquina 100 para atar con cables de la Figura 1. Como se muestra en la Figura 4, el montaje 200 de alimentación y tensión incluye un submontaje 220 de acumulación, un sub-montaje 240 de accionamiento, y un sub-montaje 280 de bloque de parada. El sub-montaje 220 de acumulación proporciona una mayor capacidad de la necesaria para acumular todo el tramo de cable 102 alimentado en la máquina para atar cables de mayor tamaño que se pueda concebir actualmente. El montaje 240 de accionamiento proporciona la fuerza de accionamiento necesaria para alimentar y tensar el tramo de cable 102. Además, la interacción entre el sub-montaje 220 de acumulación y el sub-montaje 240 de accionamiento produce una acción compresiva sobre el tramo de cable 102 que transfiere de una manera eficiente la fuerza de accionamiento por fricción al tramo de cable 102. El sub-montaje 260 de bloque de parada indexa el sub-montaje 220 de acumulación en su posición de reposo neutral y amortigua el movimiento del tambor 222 acumulador en la transición entre la alimentación del tramo de cable 102 desde el tambor 222 acumulador y la alimentación del tramo de cable 102 desde la alimentación 104 de cable externa. En algunas configuraciones del montaje 200 de alimentación y tensión, el sub-montaje 280 de bloque de parada puede estar incorporado en el sub-montaje 220 de acumulación y el sub-montaje 240 de accionamiento, como se muestra en la Figura 4A.

La Figura 5 es una vista isométrica de despiece del sub-montaje 220 de acumulación del montaje 200 de alimentación y tensión de la Figura 4. La Figura 6 es una vista isométrica de despiece del montaje 240 de accionamiento del montaje 200 de alimentación y tensión de la Figura 4. La Figura 7 es una vista isométrica de despiece del sub-montaje 280 de bloque de parada del montaje 200 de alimentación y tensión de la Figura 4. La Figura 8 es una vista isométrica de un camino 202 de alimentación de cable del montaje 200 de alimentación y tensión de la Figura 4.

Como se aprecia mejor en las Figuras 4, 5 y 8, el sub-montaje 200 de acumulación incluye un tambor 222 acumulador montado en una base 223 de acumulador que está concéntricamente soportada por un eje 224 de acumulador. Un tubo 225 de entrada de cable está dispuesto a través del centro del eje 224 de acumulador, y una pasada 227 de cable está dispuesta en el tambor 222 acumulador. Por tanto, como se puede observar, el cable entra en el tambor axialmente. También, se dispone una ranura 229 helicoidal continua en una superficie exterior del tambor 222 acumulador, y se conecta un espárrago 231 de parada a un borde lateral del tambor 222 acumulador.

Un bloque 226 rodamiento aloja un par de rodamientos 228 de acumulador que soportan de manera rotativa el eje 224 de acumulador a modo de voladizo. Un par de soportes 230 están acoplados de manera pivotante al bloque 226 de rodamientos y a una placa 232 de montaje que está fijada a la carcasa 130, permitiendo que el tambor 222 acumulador se mueva lateralmente (de lado a lado) dentro de la carcasa 130 durante la alimentación y tensado del tramo de cable 102.

Como se muestra en las Figuras 4A y 5A, en la alternativa, el tambor 222 puede montarse sobre un eje 24a que está montado rotativamente sobre unos soportes 230 que se encuentran a ambos lados del tambor acumulador en lugar de en un solo lado como en la Figura 4. Los soportes están montados de manera pivotante sobre unas placas 232 de montaje que tienen rodamientos 228 oscilantes que están montados sobre pasadores 231. Así, el tambor puede oscilar transversalmente libremente a lo largo de su eje de rotación para permitir que el cable se introduzca en la ranura 229 helicoidal del tambor.

La alimentación de cable axialmente a través del núcleo del tambor acumulador y luego saliendo tangencialmente hacia la rueda de accionamiento, como se muestra en ambas realizaciones, es una característica única de la invención. Proporciona un suministro rápido del cable a la pista y una acumulación rápida y sencilla del cable sin que se produzcan dobleces o curvas como en las otras técnicas de acumulación. El tambor también elimina la necesidad de compartimientos de acumulación como los de la técnica anterior, que debían ser redimensionados cuando las pistas se hacían más grandes para grupos más grandes.

Una rueda transversal o rueda de guía transversal 234 está fijada al núcleo 223 de acumulador adyacente al tubo 225 de entrada de cable. Una rueda 236 de guía tangente está montada en un embrague 238 de un solo sentido que también está fijado al núcleo 223 de acumulador. El embrague 238 restringe la rotación de la rueda 236 de guía tangente únicamente a la dirección de alimentación. Un rodillo 239 de presión tangente está apretado por medio de un muelle contra la rueda 236 de guía tangente.

Como se muestra en las Figuras 4-1 y 4-2, el tramo de cable 102 se hace entrar a través del tubo 225 de entrada de cable durante el ciclo de alimentación inicial (ciclo de carga), aproximadamente 270 grados alrededor de la rueda 234 transversal, y de ahí, aproximadamente 132 grados alrededor de la rueda 236 tangente. La rueda 234 transversal desvía el tramo de cable 102 entrante hacia el plano del núcleo 223 de acumulador. La rueda 236 tangente toma el tramo de cable 102, que a continuación pasa alrededor de la rueda 236 tangente y por debajo del rodillo 239 de presión (Figura 5). Cuando alcanza el punto de tangencia entre el rodillo 239 de presión tangente y la rueda 236 tangente, la potencia se transfiere desde la rueda 236 tangente de rotación lenta, accionada por el contacto a fricción con la rueda 246 de accionamiento, y transporta el tramo de cable 102 a través de la pasada 227 de cable (Figura 5), descargando el tramo de cable 102 aproximadamente tangencialmente a la periferia del tambor 222 acumulador. El tramo de cable 102 pasa entonces alrededor de la rueda 246 de accionamiento y a través del sub-montaje 240 de accionamiento.

Como se muestra con mayor detalle en la Figura 6, el sub-montaje 240 de accionamiento incluyen motor 242 de accionamiento acoplado a una caja 244 de cambios de 90º. Aunque se puede utilizar una variedad de realizaciones de motor de accionamiento, incluyendo motores hidráulicos y neumáticos, el motor 242 de accionamiento preferiblemente es un servo-motor eléctrico. Una rueda 246 de accionamiento está acoplada a la caja 244 de cambios por medio de un eje 248 de accionamiento. Una base 250 de accionamiento soporta una excéntrica 251 de accionamiento que incluye un rodamiento 252 de accionamiento que soporta de manera giratoria el eje 248 de accionamiento. La base 250de accionamiento está conectada a la carcasa 130 de la máquina 100 para atar con cables. Un rodillo 249 de presión de accionamiento está apretado contra la rueda 246 de accionamiento, ayudando a transferir la potencia desde la rueda 246 de accionamiento al tramo de cable 102 durante un ciclo de alimentación.

Un muelle 254 de tensión de accionamiento ejerce una fuerza de accionamiento ajustable sobre la excéntrica 251 de accionamiento, impulsando así la rueda 246 de accionamiento contra la rueda 236 de guía tangente (o el tambor 222 acumulador). En esta realización, el muelle 254 de tensión de accionamiento es ajustado por medio del ajuste de la posición de una tuerca 255 a lo largo de una varilla 256 roscada. La varilla 256 roscada está acoplada a una leva 258 de tensión de accionamiento. La fuerza de accionamiento de la rueda de accionamiento puede desacoplarse haciendo girar la leva 258 de tensión de accionamiento desde su posición central para permitir que la rueda de accionamiento se separe del tambor acumulador. Esto se lleva a cabo manualmente acoplando el pasador con forma hexagonal de la leva 258 por medio de una llave inglesa. Al quitar el acoplamiento de accionamiento entre la rueda de accionamiento y el tambor acumulador, se puede extraer el cable a mano del montaje de alimentación y tensión.

El sub-montaje 240 de accionamiento incluye además una guía 260 de entrada de accionamiento y una guía 262 de salida de accionamiento situadas junto a la rueda 246 de accionamiento y al rodillo 249 de presión de accionamiento. Junto con el rodillo 249 de presión de accionamiento, la guía 260 de entrada de accionamiento y la guía 262 de salida de accionamiento mantienen el camino del tramo de cable 102 alrededor de la rueda 246 de accionamiento. En esta realización, el tramo de cable 102 contacta con la rueda 246 de accionamiento a lo largo de un arco de aproximadamente 74,5º, aunque la longitud del arco del área de contacto puede ser diferente en otras realizaciones. Un solenoide 264 de escape está acoplado a un espárrago 266 de escape que se acopla a la guía 262 de salida de accionamiento. El solenoide 264 de escape puede accionarse para mover el espárrago 266 de escape, provocando que la guía 262 de salida de accionamiento desvíe el cable 102 de su camino 202 normal de alimentación de cable (Figura 8) hasta un camino 204 de alimentación de escape según se requiera, de modo que cuando sea necesario se extraiga cable almacenado en el tambor 222 acumulador. Similarmente, un solenoide 265 de accionamiento (Figura 6) está acoplado a un espárrago 267 de alimentación para dirigir el tramo de cable 102 por la rueda 246 de accionamiento durante el ciclo de carga, terminando dicho ciclo de carga poco después de que el tramo de cable 102 haya pasado a través del sub-montaje 240 de accionamiento.

El tramo de cable 102 debe alimentarse a través del montaje 300 enrollador, alrededor del montaje 400 de pista, y de vuelta al montaje 300 enrollador para estar listo para unir el objeto u objetos de la estación 106 de agrupamiento. Al comienzo del ciclo de carga el tambor 222 acumulador del montaje 220 de acumulación está en la posición de reposo y la rueda 246 de accionamiento está alineada con la rueda 236 tangente. En esta posición, el tramo de cable 102 está comprimido entre la rueda 246 de accionamiento y la rueda 236 tangente. El motor 242 de accionamiento se acciona provocando que la rueda 246 de accionamiento gire en la dirección de la alimentación 132 (ver las flechas 132 de la Figura 4-2). Se transmite un movimiento al tramo de cable 102 y a la rueda 236 tangente a través de la fricción. El tramo de cable 102 es así empujado a través del montaje 300 enrollador, alrededor del montaje 400 de pista, y volviendo al montaje 300 enrollador, en cuyo momento se detiene el motor 242 de accionamiento.

Las Figuras 4-3 a 4-5 muestran el camino del cable durante el ciclo de tensado. Cuando se inicia el ciclo de tensado, el motor 242 de accionamiento comienza a hacer girar la rueda 246 de accionamiento en la dirección de la tensión. El tramo de cable 102, estando comprimido entre la rueda 246 de accionamiento y la rueda 236 tangente, es forzado en la dirección opuesta a la dirección de alimentación. Debido a que la rueda 236 tangente está restringida a rotar únicamente en la dirección de la alimentación, y debido a que la rueda 236 tangente está fijada de manera rotativa al núcleo 223 de acumulador, la transferencia de movimiento desde la rueda 246 de accionamiento y a través del tramo de cable 102 provoca que el tambor 222 acumulador gire en la dirección de la tensión. El tramo de cable 102 es así arrollado dentro de la ranura 229 helicoidal del tambor 222 acumulador. La rueda 246 de accionamiento suministra su par a través de la excéntrica 251 de accionamiento, de modo que la rueda 246 de accionamiento produce una mayor carga de compresión sobre el tramo de cable 102 a medida que el par aplicado aumenta. Esto reduce la posibilidad de que se produzca un deslizamiento de la rueda 246 de accionamiento durante el tensado.

Las Figuras 4-6 a 4-8 muestran un ciclo de alimentación típico. El ciclo de alimentación comienza tan pronto como se ha completado el ciclo de enrollado, como se describe con mayor detalle más adelante. Al comienzo del ciclo de alimentación, la rueda 246 de accionamiento se activa en la dirección de la alimentación. El tramo de cable 102 es típicamente comprimido entre la rueda 246 de accionamiento y el tambor 222 acumulador, y se introduce en la ranura 229 helicoidal del mismo, y es así alimentado desde el tambor 222 acumulador. Cuando el tambor 222 acumulador vuelve a la posición de reposo, la rueda 236 tangente se realinea con la rueda 246 de accionamiento y el espárrago de parada choca contra el sub-montaje 280 de bloque de parada, ralentizando el movimiento del tambor 222 acumulador hasta detenerlo. Continua la alimentación del tramo de cable 102 continua, pero vuelve el camino de alimentación desde la reserva 104 de cable externa (no mostrada). Esto continúa según la descripción del ciclo de carga anterior hasta que se termina el ciclo de alimentación. El montaje 200 de alimentación y tensión está ahora listo para duplicar el procedimiento general desde el principio del ciclo de tensión.

Haciendo referencia a la Figura 7, el sub-montaje 280 de bloque de parada incluye un espárrago 282 de parada que está unido de manera pivotante a una base 284 de bloque de parada por medio de un pasador 286 de pivote de espárrago. La base 284 de bloque de parada está unida rígidamente a la carcasa 130 de la máquina 100 para atar con cables. Un émbolo 288 de parada está dispuesto en un muelle 290 de parada y está parcialmente constreñido dentro de la base 284 de bloque de parada. El émbolo 288 de parada se acopla a un primer extremo 292 del espárrago 282 de parada. Un muelle 294 de retorno del espárrago de parada está acoplado entre la base 284 del bloque de parada y un segundo extremo 296 del espárrago 282 de parada.

El sub-montaje 280 de bloque de parada está fijado rígidamente a la carcasa 130 para comprobar la rotación del tambor 222 acumulador y para indexar su posición con relación a la rueda 246 de accionamiento cuando no hay ningún cable almacenado en el sub-montaje de acumulación. Durante el funcionamiento, el segundo extremo 296 del espárrago 282 de parada se acopla al espárrago 231 de parada para frenar y detener la rotación del tambor 222 acumulador. Cuando el espárrago 231 de parada choca con el espárrago 282 de parada, presiona el émbolo 288 de parada y el muelle 290 de parada. El muelle 290 de parada absorbe el choque antes de descender y detener el movimiento del tambor 222 acumulador. El espárrago 282 de parada es libre para desviarse alejándose del espárrago 231 de parada si se golpea en la dirección errónea, como puede ocurrir, por ejemplo, en el caso extraño en que el montaje 200 de alimentación y tensión falle al salirse de la ranura 229 helicoidal del tambor 222 acumulador durante el tensado.

Las Figuras 4A, 4A-1 a 4A-9, 5A y 6A muestran una forma alternativa de montaje de alimentación y tensión. En esta realización, la rueda de guía transversal es eliminada y un tubo 235 de eje de rodillo curvado (Figura 5A) alimenta el cable a través del núcleo del tambor acumulador y guía el cable directamente hasta el borde de la rueda 236 tangente de guía. Además, en algunas configuraciones del montaje 200 de alimentación y tensión, los elementos y funciones del sub-montaje 280 de bloque de parada se incorporan en el sub-montaje 220 de acumulación y el submontaje 240 de accionamiento. En esta realización preferida, el funcionamiento se muestra mejor en las Figuras 4A1 a 4A-9. De nuevo, el cable se alimenta axialmente a través del eje 224a del tambor, luego a través del tubo 235 de eje de rodillo curvado, saliendo a la rueda 236 de guía tangente, y a continuación a través de la ranura 227a (Figura 5A), alrededor de la rueda 246 de accionamiento, y entre el rodillo 249 de presión y la rueda 246 de accionamiento.

En el ciclo de tensión de las Figuras 4A-4 a 4A-6, el cable es retraído por medio de la rueda de accionamiento y queda en la ranura del tambor 222 acumulador rotativo. Como el cable es alimentado dentro de la ranura helicoidal del tambor, el tambor se mueve lateralmente libremente (a lo largo de su eje de rotación).

Como se muestra con mayor detalle en las Figuras 4A-7 a 4A-9, cuando se debe realimentar el cable en la pista, primero se alimenta desde el tambor acumulador, hasta que todo el cable acumulado ha salido de la periferia del tambor, y luego se alimenta cable adicional del alimentador.

Las Figuras 4A y 6A muestran más detalles de la segunda realización del montaje de alimentación y tensión. En esta realización, el espárrago 267a de alimentación es modificado y accionado durante el ciclo de carga para moverse hacia abajo cerca de la rueda 246 de accionamiento para guiar el cable entrante desde la rueda 236 tangente hacia la línea de tangencia entre la rueda de accionamiento y la guía 260 de entrada de accionamiento. Después de haber alimentado el cable alrededor de la rueda de accionamiento, el espárrago de alimentación es separado de la rueda de accionamiento por el solenoide 265.

La Figura 9 es una vista isométrica del montaje 300 enrollador de la máquina 100 de atar con cables de la Figura 1. La Figura 10 es una vista isométrica de despiece del montaje 300 enrollador de la Figura 9. La Figura 11 es una vista isométrica ampliada parcial de un sub-montaje 320 de agarre del montaje 300 enrollador de la Figura 9. Las Figuras 12 a 18 son diferentes vistas de secciones transversales del montaje 300 enrollador de la Figura 9. La Figura 19 es una vista isométrica parcial de un nudo 118 producido por el montaje 300 enrollador de la Figura 9. Como se aprecia mejor en la Figura 10, el montaje 300 enrollador incluye un sub-montaje 310 de guía, un submontaje 310 de agarre, un sub-montaje 330 de enrollamiento, un sub-montaje 350 de corte, y un sub-montaje 370 de expulsión.

Haciendo referencia a las Figuras 9, 10, 15 y 16, el sub-montaje 310 de guía incluye una entrada 302 de enrollamiento que recibe el tramo de cable 102 recibido desde el montaje 200 de alimentación y tensión. Como se aprecia mejor en la Figura 15, un par de bloques 303 de guía frontales están posicionados cerca de la entrada 302 de enrollamiento y están acoplados a un par de portadores 312 de guía frontal. Un par de pasadores 305 de guía posteriores y un par de pasadores 306 de guía frontales están fijados a una cubierta 308 superior en la parte superior del montaje 300 de enrollamiento. Un par de bloques 304 de guía posteriores están situados cerca de la cubierta 308 superior frente a los bloques 303 de guía frontales, y están acoplados a un par de portadores 314 de guía posteriores. Un bloque 307 de parada de desvío está fijado a la cubierta 308 superior junto a los pasadores 305 de guía posteriores.

Un par de cubiertas 308 de guía están situadas junto a la cubierta 308 superior y forman conjuntamente la parte inferior de la estación 106 de agrupamiento (Figuras 1-3). Una leva 316 de guía está montada en un eje 339 de enrollamiento y se acopla a un seguidor 318 de leva de guía acoplado a uno de los portadores 314 de guía posteriores. Como se aprecia con mayor detalle en la Figura 15, uno de los portadores 312 de guía frontales está acoplado de manera pivotante a un eje 319 de guía, y los portadores 312 de guía frontales están situados para pivotar simultáneamente. Como se muestra en la Figura 16, la leva 316 de guía y el seguidor 318 de leva de guía accionan los portadores 314 de guía posteriores. El portador 312 de guía frontal está conectado rígidamente al portador 314 posterior por la cubierta 309 de guía, de modo que la leva 316 de guía acciona ambos portadores 312, 314 frontal y posterior simultáneamente.

Haciendo referencia a las Figuras 10 y 17, el sub-montaje 320 de agarre incluye un bloque 322 de agarre que tiene una palanca 324 de liberación de agarre conectada al mismo de modo pivotante. Como se aprecia con mayor detalle en las Figuras 11 y 12, el bloque 322 de agarre también tiene un receptáculo 321 de cable dispuesto en el mismo, y una pared 333 de agarre opuesta adyacente al receptáculo 321 de cable. Una pared 323 que se estrecha sobresale del bloque 322 de agarre junto al receptáculo 321 de cable, formando un hueco 325 que se va estrechando entre ambos. Un disco 326 de agarre está constreñido a moverse dentro del hueco 325 que se estrecha por la palanca 324 de liberación de agarre. Un muelle 238 de retorno de agarre está acoplado a la palanca 324 de liberación de agarre. Un par de levas 360, 361 multi-función están montadas al eje 339 enrollador. Una de las levas 360 multifunción activa de manera indirecta un seguidor 331 de leva de agarre a través de un balancín 327 de liberación de agarre. El balancín 322 de liberación de agarre, a su vez, se acopla al bloque 335 de leva de liberación de agarre que, a su vez, se acopla a la palanca 324 de liberación de agarre. Un conmutador 337 de parada de alimentación está ubicado cerca de la palanca 324 de liberación de agarre para detectar el movimiento del mismo.

Haciendo referencia a las Figuras 10, 12, 13 y 18, el sub-montaje 330 de enrollamiento incluye un piñón 332 ranurado accionado por un par de engranajes 334 intermedios. Como se aprecia con mayor detalle en la Fura 18, los engranajes 334 intermedios se acoplan a un engranaje 336 de accionamiento que, a su vez, se acopla a un engranaje 338 de accionamiento montado en el eje 39 de enrollamiento. Un motor 340 de enrollamiento acoplado a un engranaje 342 reductor acciona el eje 339 de enrollamiento. Aunque se puede utilizar una variedad de realizaciones de motor, el motor 340 de enrollamiento preferiblemente es un servomotor eléctrico.

Como se aprecia con mayor detalle en las Figuras 10 y 14, el sub-montaje 350 de corte incluye un portador 352 de cuchillas móvil que tiene un primer inserto 354 de corte acoplado al mismo cerca de la entrada 302 de enrollamiento. Un portador 356 de cuchillas estacionario está situado cerca del portador 352 de cuchillas móvil. Un segundo inserto 358 de corte está fijado al portador 356 de cuchillas estacionario y está alineado con el primer inserto 354 de corte. Una de las levas 360 multi-función montada en el eje 339 enrollador se acopla a un seguidor 359 de leva de corte fijado al portador 352 de cuchillas móvil.

Haciendo referencia a las Figuras 10 y 15, el sub-montaje 370 de expulsión incluye un expulsor 372 frontal situado de manera pivotante cerca de los bloques 303 de guía frontales, y un segundo expulsor 374 situado de manera pivotante cerca de los bloques 304 de guía posteriores. Un soporte 376 de cruce de expulsor (Figura 10) está acoplado entre los expulsores 372, 374 posteriores y frontales, provocando que los expulsores 372, 374 frontal y posterior se muevan juntos como una unidad. Una leva 378 de expulsor está montada en el eje 339 enrollador y se acopla a un seguidor 379 de leva de expulsor acoplada al expulsor 372 frontal. Un conmutador 377 de reposo está situado cerca de la leva 378 de expulsor para detectar la posición de la misma.

En general, el montaje 300 de enrollador lleva a cabo varias funciones, incluyendo sujetar el extremo 108 libre del tramo de cable 102, enrollar el nudo 118, separar el lazo 116 de cable cerrado de la fuente 104 de cable, y expulsar el nudo 118 enrollado a la vez que proporciona un camino claro para el paso del cable 102 a través del montaje 300 enrollador. Como se describe con mayor detalle a continuación, estas funciones se llevan a cabo por una única unidad que tiene varias características innovadoras, una capacidad de agarre pasivo interno, cuchillas reemplazables, y accionamiento, y todo ello funciona por medio de una única rotación del eje 339 principal.

Durante el ciclo de alimentación, el extremo 108 libre del tramo de cable 102 es alimentado por el montaje 200 de alimentación y tensión a través de la entrada 302 de enrollamiento del montaje 30 enrollador. Como se aprecia con mayor detalle en la Figura 12, el extremo 108 libre pasa entre los dos pasadores 306 de guía frontales, y entre los bloques 303 de guía frontales, y a través del piñón 332 ranurado. El extremo 108 libre continúa a lo largo del camino 202 de alimentación de cable, pasando entre los bloques 304 de guía posteriores, entre los pasadores 305 de guía posteriores, y a través del receptáculo 321 de cable del bloque 322 de agarre (Figura 11). El extremo 108 libre sale entonces del montaje 300 enrollador para pasar alrededor del montaje 400 de pista a lo largo del camino 402 de guía de cable, como se muestra en la Figura 13, y se describe con mayor detalle más adelante.

Después de pasar alrededor del montaje 400 de pista, el extremo 108 libre vuelve a entrar por la entrada 302 de enrollador (como el cable superior mostrado en las Figuras 11, 11A y 11B) encima de la primera pasada del cable 102a (Figura 11). El extremo 108 libre pasa de nuevo entre los pasadores 306 de guía frontales, entre los bloques 303 de guía frontales, a través del piñón 332 ranurado, y entre los bloques 304 de guía posteriores y los pasadores 305 de guía posteriores. Como se aprecia con mayor detalle en la Figura 11, el extremo 108 libre entra entonces en el receptáculo 321 de cable y pasa por encima de la primera pasada de cable 102a, pasando el disco 326 de agarre y deteniéndose cuando impacta con el bloque 307 de parada de desvío. El ciclo de alimentación está completo en ese momento.

Se muestra una línea de puntos en las Figuras 11, 11A y 11B que muestra esquemáticamente el cierre del lazo de cable alrededor de la pista. El ahora extremo 108 libre está encima de la pasada 102a de cable inferior y se ha detenido en el rollo. La pasada 102a de cable inferior permanece conectado al acumulador para tirar de él hacia atrás y tensar el cable alrededor del grupo en la pista.

El montaje 300 enrollador ventajosamente proporciona un camino de alimentación que tiene una segunda pasada de cable 102b (el extremo 108 libre) situado encima de una primera pasada de cable 102a (que va al acumulador). Esta disposición de cable superior/inferior reduce el desgaste en los componentes del montaje 300 enrollador, especialmente de la cubierta 308 superior, durante la alimentación y tensado. Debido a que se tira o se empuja el tramo de cable 102 de modo cruzado con relación al mismo en lugar de hacerlo pasa por el interior de la cubierta 308 superior u otro componente, se reduce en gran medida el desgaste del montaje 300 enrollador, en particular para el ciclo de la tensión.

Al final del ciclo de alimentación, el extremo 108 libre (o la pasada superior del cable 102b) del tramo de cable 102 está alineado junto al disco 326 de agarre. El disco 326 de agarre (Figura 11) está constreñido a moverse dentro del hueco 325 por la palanca 324 de liberación de agarre, la pared 323 que se estrecha, y la pared posterior; estando ambas paredes dentro del bloque 322 de agarre. Al principio del ciclo de tensión, la segunda pasada de cable 102b comienza a desplazarse en la dirección de la tensión (flecha 134) y se acopla a fricción al disco 326 de agarre, movimiento el disco 326 de agarre en la dirección de la tensión y forzando al disco 326 de agarre a un acoplamiento cada vez más fuerte entre el extremo libre del cable 102b y la pared 323 que se estrecha. A medida que el extremo libre del cable 102b se acerca hacia el extremo estrecho de la pared 323 que se estrecha, el extremo libre del cable 102b es simultáneamente forzado contra la pared 333 posterior, aumentando la fuerza de la fricción y sujetando de un modo seguro el extremo libre del cable 102b. También, como se muestra con mayor detalle en la Figura 12, la palanca de liberación de agarre está montada de manera pivotante sobre un pasador 343 de pivotamiento de offset, de modo que la fuerza de fricción entre el cable y el disco 326 crea un momento creciente que hace pivotar la palanca en la dirección opuesta a las agujas del reloj y más cerca de la pared 333 opuesta.

Aunque el disco 326 de agarre puede fabricarse a partir de una gran variedad de materiales, incluyendo, por ejemplo, acero y carburo templado, se prefiere un material bastante duro para soportar los ciclos repetitivos.

Las Figuras 11A y 11B muestran realizaciones alternativas de la palanca 324 de liberación de agarre. En la Figura 11A el disco 326 de agarre está fijado de manera rotativa a la palanca 324a de liberación de agarre. La palanca 324a de liberación de agarre pivota sobre el pasador 343 de pivote de modo que el movimiento de la pasada de cable 102b hacia la izquierda, como se aprecia en la Figura 11A, provocará que el disco 324 se acople al cable por fricción, provocando que la palanca 324a de liberación de agarre pivota en dirección opuesta a las agujas del reloj alrededor del pasador de pivote 343, presionando el disco 326 contra el cable 102b. Aquí, el cable es apretado entre el disco 326 y la pared 333 opuesta.

En la Figura 11B, el disco 326 es eliminado y el extremo de la palanca 324b de liberación de agarre tiene una forma curvada 326b. Aquí, la palanca 324b de liberación de agarre también pivota alrededor del pasador 343 de pivote, de modo que el movimiento de la pasada de cable superior 102b hacia la izquierda en la Figura 11B provocará que la punta 326a se acople por fricción al cable, y pivotará el brazo de palanca en dirección opuesta a las agujas del reloj en la Fig. 11B, apretando la pasada superior del cable 102b entre la punta y la pared 333 opuesta.

En la realización de las Figuras 11A y 11b no se utiliza ningún hueco que se va estrechando. La fricción provocada entre el brazo de palanca de agarre pivotante y la pared 333 opuesta es suficiente para bloquear adecuadamente el extremo 108 (102b) libre del cable contra el movimiento.

Todas estas realizaciones consiguen de una manera única agarrar el extremo libre del cable por medio de un agarrador pasivo que no requiere solenoides o actuadores alimentados independientemente. La palanca de liberación de agarre es impulsada por un muelle 328 para pivotar normalmente en el sentido de las agujas del reloj. La fricción entre el cable, la pared, y el disco de agarre proporciona una fuerza de sujeción.

Después de haber tensionado el lazo 116 de cable, y haber enrollado el nudo 118 y haberlo cortado separándolo del tramo de cable 102, se reduce la magnitud de la fuerza ejercida a través del disco 236 en el extremo estrecho del hueco 326 que se estrecha, y se altera la dirección con la cual el extremo 108 del cable se acopla al disco 326 de agarre. Esto permite que el extremo 108 del cable deslice transversalmente hacia arriba desde entre el disco 326 y la pared 333. Para acelerar la liberación del extremo 108 del cable del sub-montaje 320 de agarre, el bloque 335 de leva se acopla al seguidor 331 de leva de liberación de agarre en el extremo del ciclo, forzando la palanca 324 de liberación de palanca a rotar en el sentido de las agujas del reloj, como se aprecia en las Figuras 12 y 12A, desacoplando el contacto entre el disco 326 de agarre y el extremo del cable 108. Esto también abre un camino no obstruido para que el cable deje libre el sub-montaje 320 de agarre en el momento de la expulsión del cable.

El sub-montaje de enrollamiento enrolla un nudo 118 en el cable 102 para cerrar y fijar el lazo 116 de cable. El enrollamiento se consigue haciendo rotar el piñón 332 ranurado. El motor 340 de enrollamiento hace girar el eje 339 de enrollamiento, provocando que el engranaje 338 de accionamiento gire. El engranaje 338 de accionamiento, a su vez, acciona el engranaje 336 de accionamiento. Dos engranajes 334 intermedios son accionados por el engranaje 336 de accionamiento y, a su vez, accionan el piñón 332 ranurado. La rotación del piñón 332 ranurado enrolla las primera y segunda pasadas de cable 102a, 102b para formar el nudo 118 que se muestra en la Figura 19.

Al final del ciclo de enrollamiento, el cable 102 es cortado para liberar el lazo 116 formado. El movimiento de las levas 360, 361 multi-función contra los seguidores 359, 362 de leva de corte acciona el portador 352 de cuchillas móvil (Figura 13) con relación al portador 356 de cuchillas estacionario, provocando que el cable 102 reciba un esfuerzo cortante entre las primera y segunda cuchillas 354, 358. Preferiblemente, la primera y segunda cuchillas 354, 358 son insertos reemplazables del tipo utilizado comúnmente en maquinaria para moler y cortar, aunque se pueden utilizar otros tipos de cuchillas.

El montaje 300 enrollador ventajosamente proporciona una carga simétrica del piñón 332 por los dos engranajes 334 intermedios. Esta configuración de doble accionamiento produce menos tensiones en el piñón 332, siendo su magnitud reducida por la ranura. También, el piñón 332 está ranurado entre los dientes, lo que permite engranarlo completamente con los engranajes 334 intermedios. Esta configuración también da como resultado un piñón 332 con menor tensión. En general, para aplicaciones de cables pesados, como por ejemplo para un cable de calibre 11

o más pesado, se puede utilizar una realización de piñón alternativo con un diente eliminado para proporcionar espacio al cable durante la expulsión, como se describe más adelante.

Después de haber cortado el cable 102, se reduce la tensión del cable 102 constreñida por el sub-montaje 320 de agarre. La rotación de las levas 360, 361 multi-función acciona los seguidores 359-362 de leva de corte, provocando que la cubierta 308 superior y las cubiertas 309 de guía se abran. La rotación de la leva 378 de expulsión acciona el seguidor 379 de leva de expulsor, provocando que los expulsores 372, 374 frontal y posterior se levanten. La rotación de las levas 360-361 multi-función también provoca que el seguidor 331 de leva de agarre se acople al bloque 335 de leva de liberación de agarre, haciendo pivotar la palanca 324 de liberación de agarre y forzando el disco 326 de agarre a alejarse del cable 102. Esto permite que el extremo 108 libre escape libremente del montaje 300 enrollador. Los expulsores 372, 374 frontal y posterior empujan el cable 102 y el nudo 118 hacia fuera del piñón 332, levantando el lazo 116 de cable para liberarlo del montaje 300 enrollador.

En las Figuras 9A, 10A, 12A y 13A se muestra una forma modificada del montaje 300a enrollador. En este montaje enrollador modificado una cubierta 308a superior móvil se apoya contra una cubierta rígida fija. La cubierta superior móvil está conectada a un par de balancines 327a y 352a que pivotan sobre los pasadores 800. Un par de seguidores 3621 y 359a de leva (Figura 13A) hacen pivotar los balancines en respuesta a unas levas 360a y 361a de abertura superior montados en el eje 339 de enrollamiento principal. Esto abre la cubierta superior móvil alejándola de la cubierta superior fija para liberar el cable.

Por tanto, el montaje 300 enrollador ventajosamente lleva a cabo las funciones de guiado, agarrado, enrollamiento, corte, y expulsión de un modo relativamente simple y eficiente por medio de un sistema accionado por levas. La simplicidad del montaje 300 enrollador accionado por levas anteriormente descrito reduce el coste inicial de la máquina 100 para atar con cables y los costes de mantenimiento asociados al montaje 300 enrollador.

La Figura 20 es una vista isométrica de despiece del montaje 400 de pista de la máquina 100 para atar con cables de la Figura 1. Como se aprecia con mayor detalle en la Figura 20, el montaje 400 de pista incluye un sub-montaje 410 de alimentación de tubo, un sub-montaje 420 de entrada de pista, y unas secciones 340 rectas alternativas y unas secciones 450 de esquina.

Haciendo referencia a la Figura 20, el montaje 410 de alimentación de tubo incluye un sensor 410 de anillo acoplado a un tubo 414 no metálico. Un acoplamiento 416 de alimentación de tubo acopla el tubo 418 de alimentación principal al tubo 414 no metálico. El tubo 418 de alimentación principal está, a su vez, acoplado al sub-montaje 420 de entrada de pista.

El sub-montaje 420 de entrada de pista incluye una parte inferior 422 de entrada de pista acoplada a una parte superior 424 de entrada de pista y una parte posterior 426 de entrada de pista. Hay una ranura 423 formada en una superficie inferior de la parte superior 424 de la entrada de pista. La parte posterior 426 de la entrada de pista está acoplada a la partes inferior y superior 422, 424 de entrada de pista por medio de un par de espárragos 425 de entrada y se mantiene comprimida contra la parte inferior y superior 422, 424 de la entrada de pista por medio de un par de muelles 427 de entrada instalados sobre los espárragos 425 de entrada. En la parte posterior 246 de la entrada de pista se forman una primera ranura 428 de cable y una segunda ranura 429 de cable. El sub-montaje 420 de entrada de pista está acoplado entre el tubo 418 de alimentación, una esquina 452, 456 de pista, y el montaje 300 enrollador.

Como se muestra en la Figura 20, la sección 430 recta de la pista está construida para guiar el cable pero para liberar el cable cuando se aplica tensión al cable.

Haciendo referencia al detalle de la Figura 21, cada sección 450 de esquina incluye una placa 452 frontal de esquina y una placa 454 posterior de esquina. Las placas 452, 454 frontal y posterior de esquina se mantienen juntas por medio de elementos de sujeción 436 a lo largo de sus respectivas secciones 437 centrales. Una pluralidad de segmentos 456 cerámicos idénticos están conectados a cada placa 454 posterior de esquina y están dispuestos entre las placas 452, 454 frontal y posterior de esquina. Cada una de las secciones 456 cerámicas incluye una cara 458 redondeada que rodea parcialmente el camino 402 de guía del cable.

Durante el ciclo de alimentación, el extremo 108 libre del tramo de cable 102 es alimentado por el montaje 200 de alimentación y tensión a través del tubo 414 no metálico alrededor del cual está ubicado el sensor 412 de anillo. El sensor 412 de anillo detecta la presencia interna del cable 102 y transmite una señal 413 de detección al sistema 500 de control. El extremo 108 libre pasa entonces a través del acoplamiento 416 de tubo de alimentación, el tubo 418 de alimentación principal, y entra en el sub-montaje 420 de entrada de pista.

En el sub-montaje 420 de entrada de pista, el extremo 108 libre pasa inicialmente desde el tubo 418 de alimentación principal a la ranura 423 practicada en la parte superior 424 de la entrada de pista, que se fija a la parte inferior 422 de entrada de pista. El extremo 108 libre pasa a través de la ranura 423 y entra por la primera ranura 428 de cable de la parte posterior 426 de entrada de pista, pasa a través del montaje 300 enrollador, y entra en la primera sección 430 recta del montaje 400 de pista.

Una forma alternativa de sub-montaje 420a de entrada de pista sustituye las secciones 418a de abertura de pista rectas convencionales por el tubo 118 de alimentación principal. Esta sección de abertura de pista permite extraer el exceso de cable del tambor acumulador mediante la apertura del cabezal enrollador y luego la alimentación del cable contra la cuchilla. Esto provoca que una parte intermedia del cable salga de las secciones 418a de pista a la vez que se controlan los dos extremos del cable que se va a extraer de la máquina.

Las secciones 430 rectas mantienen la dirección del extremo 108 libre a lo largo del camino 402 de guía del cable. Las placas 432, 434 rectas frontal y posterior se mantienen juntas, de modo que se pueden liberar, a lo largo de sus respectivas secciones 437 centrales. La estructura permite que las secciones se separen de modo que liberan el cable cuando se tensa.

Desde la sección 430 recta, el extremo 108 libre es alimentado hacia la sección 450 de esquina. Como el extremo 108 libre entra en la sección 450 de esquina, choca oblicuamente contra la cara 458 redondeada de las secciones 456 cerámicas. Las secciones 456 cerámicas modifican la dirección del extremo 108 libre del tramo 102 de cable, a la vez que preferiblemente provocan una fricción mínima. Preferiblemente, las secciones 456 cerámicas son relativamente resistentes ante un posible orificio provocado por el extremo 108 libre que está afilado y se mueve a alta velocidad. Las secciones 456 cerámicas pueden fabricarse a partir de una variedad de materiales adecuados y comercialmente disponible que incluyen, por ejemplo, cerámica A94 hecha a presión y cocida. Se entiende que la pluralidad de secciones 456 cerámicas contenidas en cada sección 450 de esquina pueden sustituirse por una única sección grande.

Al igual que con las secciones 450 rectas, la estructura de las secciones 450 de esquina permite contener el cable 102 durante el ciclo de alimentación debido a la elasticidad natural de las placas 452, 454 frontal y posterior de esquina, a la vez que permiten que el cable 102 escape de la sección 450 de esquina durante el ciclo de tensión. Como la cara 458 redondeada sólo rodea parcialmente el camino 402 de guía del cable, el cable 102 puede escapar de entre las placas 452, 454 frontal y posterior de esquina durante el tensado.

Se debe hacer notar que el montaje 400 de pista no necesita tener una pluralidad de secciones 430, 450 rectas y de esquina alternativas. Sin embargo, el hecho de que el montaje 400 de pista tenga secciones 430, 450 rectas y de esquina alternativas permite una construcción modular que de ser fácilmente modificada para acomodar diferentes tamaños de grupos.

Esto significa que si una pista se debe expandir para manejar objetos o grupos más grandes, no es necesario fabricar, con el elevado coste que ello conlleva, unas nuevas piezas de esquina únicas más grandes. La fabricación de piezas de esquina de metal rígido, por ejemplo, resulta cara. Sin embargo, es una característica única de las esquinas de esta invención el hecho de estar hechas de múltiples segmentos idénticos. La Figura 21 muestra unos segmentos cerámicos y la Figura 22 muestra unos segmentos de acero endurecido. Cuando sea necesario agrandar las esquinas, se pueden insertar más segmentos, todos con la misma forma modular, para crear nuevas esquinas de mayor radio.

La Figura 22 muestra segmentos 456a de acero endurecido con una cara 458a redondeada. Estos segmentos de acero también se estrechan desde la entrada hacia la salida hasta tener una forma de embudo para guiar al cable concéntricamente hacia el siguiente segmento.

El extremo 108 libre continua su recorrido y es alimentado a través de unas secciones 430, 450 de esquina y rectas alternativas, hasta que es alimentado completamente a lo largo del montaje 400 de pista. El extremo 108 libre entra entonces en el sub-montaje 420 de entrada de pis, entrando en la segunda ranura 429 de cable de la parte posterior 426 de la entrada de pista. El extremo 108 libre vuelve entonces a entrar en el montaje 300 enrollador y es sujetado por el sub-montaje 320 de agarre, como se ha descrito anteriormente. Durante el ciclo de tensión, la parte posterior 426 de la entrada de pista se desacopla de la parte superior 424 de la entrada de pista por compresión de los muelles 427 de entrada cuando el cable 102 se desplaza hacia arriba entre la parte posterior y superior 426, 424 de la entrada de pista, liberando la segunda pasada del cable 102 del sub-montaje 420 de entrada de pista y permitiendo que el cable 102 se enrolle firmemente alrededor de uno o más objetos situados en la estación 106 de agrupamiento. Después de que el montaje 300 enrollador ha llevado a cabo las funciones de enrollamiento, corte y expulsión, el lazo 116 de cable queda libre dl montaje 400 de pista.

Como se ha descrito anteriormente, todas las funciones de la máquina 100 para atar con cables son accionadas por medio de dos motores: el motor 242 de accionamiento (Figura 4), y el motor 340 enrollador (Figura 9). Los motores 242, 340 de accionamiento y enrollador están controlados por el sistema 500 de control. La Figura 23 es un diagrama esquemático del sistema 500 de control de la máquina 100 para atar con cables de la Figura 1. La Figura 24 es una representación gráfica de un diagrama de temporización de control de leva del montaje 300 enrollador de la Figura 9. La Figura 25 es una representación gráfica de un diagrama de temporización de control del motor de enrollamiento del montaje 300 enrollador de la Figura 9.

Haciendo referencia a la Figura 23, en esta realización, el sistema 500 de control incluye un controlador 502 que tiene un programa 503 de control y que está operativamente conectado a una memoria 504 flash no volátil, y también a una memoria 506 RAM. La RAM 506 puede ser reprogramada, permitiendo modificar el sistema 500 de control para cumplir con los requisitos de diferentes aplicaciones relativas a atar con cables sin necesidad de modificar los componentes. La memoria 504 flash no volátil almacena varias rutinas de software y datos de funcionamiento que no cambian de aplicación a aplicación.

El controlador 502 transmite señales de control a los módulos 510, 514 de control de accionamiento y enrollamiento, que a su vez transmiten las señales de control a los montajes 200, 300 de accionamiento y enrollador, en particular a los motores 242, 340 de accionamiento y enrollador. Se puede utilizar una gran variedad de procesadores comercialmente disponibles para el controlador 502. Por ejemplo, en una realización, el controlador 502 es un modelo 80C196NP fabricado por Intel Corporation de Santa Clara, California; y que tiene las características: a) funcionamiento a 25 MHz, b) registro de RAM de 1000 bytes, c) arquitectura registro-registro, d) 32 pines de E/S, e) 16 fuentes de interrupción priorizadas, f) 4 pines externos de interrupción y pines NMI, g) 2 contadores/temporizadores flexibles de 16 bits con capacidad de contaje en cuadratura, h) 3 salidas de modulación por anchura de pulsos (PWM) con alta capacidad, i) puerto serie full-duplex con generador de tasa de baudios dedicado, j) servidor de transacción periférica (PTS), y k) matriz de procesamiento de eventos (EPA) con 4 canales de captura/comparación de alta velocidad. También se pueden utilizar señales de realimentación analógicas, lo que permite al controlador 502 utilizar una variedad de sensores analógicos, como dispositivos fotoeléctricos o ultrasónicos de medida. El programa 503 de control determina, por ejemplo, el número de rotaciones, la tasa de aceleración, y la velocidad de los motores 242, 340, y el controlador 502 calcula perfiles de movimiento trapezoidales y envía las señales de control adecuadas a los módulos 510, 514 de control de accionamiento y enrollamiento. A su vez, los módulos 510, 514 de control proporcionan las señales de control de temporización deseadas para accionar los montajes 200, 300 enrolladores según se muestra en las figuras 24, 25.

Se puede utilizar una variedad de procesadores disponibles para los controladores 510 y 514. Por ejemplo, en una realización, los controladores 510, 514 son el modelo LM628 fabricado por National Semiconductor Corporation de Santa Clara, California. El controlador 502 puede también recibir señales de realimentación de la posición del motor de encoders montados en el motor, por ejemplo. El controlador 502 puede comparar entonces las posiciones del motor 242 de accionamiento y del motor 340 enrollador con las posiciones deseadas, y puede actualizar adecuadamente las señales de control.

El controlador 502, por ejemplo, puede actualizar las señales de control a una tasa de 3000 veces por segundo. Preferiblemente, si las señales de realimentación son señales digitales, las señales de realimentación están acondicionadas y ópticamente aisladas del controlador 502. El aislamiento óptico limita los picos de tensión y el ruido eléctrico que se producen comúnmente en entornos industriales. También se pueden utilizar señales de realimentación analógicas, permitiendo al controlador 502 utilizar una variedad de sensores analógicos, como dispositivos de medida fotoeléctricos o ultrasónicos.

El temporización 520 de vigilancia del módulo 518 supervisor interrumpe el controlador 502 si el controlador 502 no sondea periódicamente el temporizador 520 de vigilancia. El temporizador 520 de vigilancia reiniciará el controlador 502 si hay un fallo de programa o de controlador. El detector 522 de fallos de tensión detecta un fallo de la tensión e indica al controlador 502 que lleve a cabo un apagado ordenado de la máquina 100 para atar con cables.

El ciclo de carga se utiliza para introducir (o re-introducir) el tramo de cable 102 en la máquina 100 para atar con cables del alimentador 104 de cable. Típicamente, se utiliza el ciclo de carga cuando el alimentador 104 de cable se ha agotado, o cuando debido a un pliegue o corte es necesario reinsertar el cable 102 en la máquina 100. Haciendo referencia a la Figura 6, se acciona el solenoide 265 de alimentación. El cable 102 se alimenta entonces manualmente en la máquina 100 para atar con cables desde el alimentador 104 de cable remoto, a través de la entrada 225 de cable (Figura 3). El cable 102 es entonces forzado manualmente a pasar a través del centro hueco del eje 224 de acumulador, alrededor de la rueda 234 de guía transversal (o a través del tubo 235 de eje del rodillo curvado) y alrededor de la rueda 236 de guía tangente. El cable es obligado a pasar por el área de presión entre la rueda 236 de guía tangente y el rodillo 239 de presión tangente.

En este punto, el motor 242 de accionamiento que ha sido accionado por la inserción del cable 102, hace girar la rueda 246 de accionamiento a baja velocidad en la dirección 132 de la alimentación. El cable 102 es desviado alrededor de la rueda 236 de guía tangente y entre la rueda 236 de guía tangente y una rueda 246 de accionamiento. El espárrago 267 de alimentación que ha sido forzado hacia abajo por el solenoide 265 de alimentación desvía el extremo 108 libre del cable 102 alrededor de la rueda 246 de accionamiento. El ciclo de carga se detiene cuando el cable 102 es detectado por el sensor 412 de anillo, o cuando se desactiva la alimentación manual.

El inicio del ciclo de alimentación implica que la rueda 246 de accionamiento alimente el tramo de cable 102 a través del montaje 300 enrollador y alrededor del montaje 400 de pista. El motor 242 de accionamiento hace girar el eje 248 de accionamiento y acciona la rueda 246 de accionamiento a través de la caja 244 de cambios de 90º. El cable 102 es alimentado a lo largo de la rueda 246 de accionamiento junto a la guía 260 de entrada de accionamiento, por debajo del rodillo 249 de presión de accionamiento, y junto a la guía 262 de salida de accionamiento donde está ubicado el espárrago 266 de escape. El cable 102 es alimentado entonces a través del sub-montaje 410 de tubo de alimentación, a través del montaje 300 enrollador, alrededor del montaje 400 de pista, y de vuelta al montaje 300 enrollador para ser sujetado por el sub-montaje 320 de agarre. El conmutador 337 de parada de alimentación detecta el movimiento el disco 326 de agarre asociado a la presencia del cable 102 y señaliza la ubicación del cable 102 al sistema 500 de control para completar el ciclo de alimentación.

Típicamente, habrá una cierta longitud de cable acumulado en el tambor 222 acumulador del ciclo de tensión anterior. Como se muestra con mayor detalle en la Figura 25, esta acumulación de cable será extraída de la ranura 29 helicoidal del tambor 222 acumulador por la rueda 246 de accionamiento, con una pequeña reducción de la tasa de alimentación de cable en el punto de transición hasta que el tambor 222 acumulador rota hasta su posición de parada con la rueda 246 de accionamiento cerca de la rueda 236 de guía tangente. Continúa entonces el ciclo de alimentación al extraer el cable 102 del alimentador 104 externo de cable. La tasa de alimentación desciende paulatinamente hasta llegar a una tasa de alimentación lenta a medida que el extremo 108 libre del cable 102 se acerca al montaje 300 enrollador en su segunda pasada. La alimentación a baja velocidad continúa hasta el extremo 108 libre activa el conmutador 337 de parada de alimentación indicando el final del ciclo de alimentación. Si el sistema 500 de control detecta que se ha alimentado una longitud suficiente de cable 102 sin disparar el conmutador 337 de parada de alimentación (es decir, se ha producido un fallo en la alimentación del cable), el sistema 500 de control detiene el funcionamiento y emite un mensaje de error adecuado, como una luz de alarma.

El ciclo de tensión comienza, bien manualmente o bien por medio del sistema 500 de control, al provocar que el motor 242 de accionamiento haga girar la rueda 246 de accionamiento en la dirección 134 de la tensión, extrayendo el cable 102 parcialmente del montaje 400 de pista. Como se muestra en la Figura 25, el motor 242 de accionamiento pasa paulatinamente a una alta velocidad en la dirección 134 de la tensión (acumulación). El número de rotaciones del motor 242 de accionamiento se puede contar como referencia durante el siguiente ciclo de alimentación. La fase de alta velocidad termina cuando se ha alcanzado un tamaño de lazo mínimo o cuando el motor 242 de accionamiento se detiene. Si se tiene el tamaño de lazo mínimo, la máquina recibirá órdenes para realizar una de entre dos acciones posibles dependiendo del funcionamiento deseado de la máquina. O bien el sistema 500 de control detiene el funcionamiento, o bien la máquina continúa normalmente mediante la iniciación del ciclo de enrollado, liberando así el lazo de cable vacío de la máquina para continuar con el funcionamiento.

La tensión sobre el cable provoca que el disco 326 de agarre golpee la segunda pasada del cable 102b, aumentando de forma pasiva su capacidad de agarre con una tensión de cable aumentada. Se tira así del cable 102 por el camino 402 de guía de cable y se hace pasar alrededor del objeto u objetos de la estación 106 de agrupamiento.

Inicialmente, la rueda 246 de accionamiento está ubicada junto a la rueda 236 de guía tangente. Como la rueda 236 de guía tangente está montada en un embrague 238 que funciona libremente sólo en una dirección, la rueda 236 de guía tangente no puede rotar con relación al tambor 222 acumulador en la dirección 134 de tensión. Todo el tambor 222 acumulador rota en respuesta a la inercia de la rueda 246 de accionamiento, colocando suavemente el cable a lo largo de la ranura 229 helicoidal del tambor 222 acumulador. El tambor 222 acumulador es forzado a moverse lateralmente a lo largo de su eje de rotación entre los soportes 230 por el cable que está dentro de la ranura a medida que el cable continúa por la ranura 229 helicoidal.

El cable se arrolla alrededor del tambor 222 acumulador hasta que el motor 242 de accionamiento no puede seguir, momento en el cual el motor 242 de accionamiento recibe una orden de parada del sistema 500 de control. La orden de parada provoca que el motor 242 de accionamiento mantenga su posición en el momento en que se dio la orden, manteniendo así la tensión del cable 102. El sistema 500 de control puede registrar la cantidad de cable almacenado en el tambor 222 acumulador por medio de una señal de un encoder dispuesto en el motor 242 de accionamiento, y puede utilizarlo durante el ciclo de alimentación subsiguiente para determinar un punto de transición de alimentación, es decir, un punto en el que la alimentación sufre una transición desde alimentar cable almacenado en el tambor 222 acumulador a alimentar cable del alimentador 104 de cable externo.

El motor 242 de accionamiento mantiene la tensión en el cable 102 al mantener su posición en el momento en que se da la orden de parada por el sistema 500 de control. La parada del motor de accionamiento también inicia el ciclo de enrollamiento en el modo automático, como se describe más adelante. Después de que el cable 102 se haya cortado durante el ciclo de enrollamiento simultáneo, la tensión del cable 102 puede provocar que el cable se retraiga una pequeña distancia después de haber sido liberado abruptamente. El ciclo de tensión termina cuando finaliza el ciclo de enrollamiento (descrito más adelante) y el motor 242 de accionamiento deja de funcionar hasta el comienzo del siguiente ciclo de alimentación.

Cuando el motor 242 de accionamiento se detiene, comienza el ciclo de enrollamiento. La cubierta 308 superior se abre para permitir espacio para la formación del nudo 118. El motor 340 de enrollamiento aplica un par al eje 339 de enrollamiento a través de la reductora 342, haciendo rotar el engranaje 338 de accionamiento y, en último término, el piñón 332 ranurado. La leva 316 de guía se acopla al seguidor 318 de leva de guía, abriendo los bloques 303, 304 de guía frontal y posterior para dejar espacio para la formación del nudo 118. El cable es forzado por el piñón 332 rotativo a enrollarse alrededor de sí mismo, típicamente entre dos veces y media y cuatro veces, creando el nudo 118 que fija el lazo 116 de cable. Cuando el ciclo de enrollamiento se acerca a su finalización, el portador 352 de cuchilla móvil actúa para cortar el cable 102, y los expulsores 372, 374 frontal y posterior son elevados, cuando el cabezal se abre, expulsando el lazo 116 de cable del montaje 300 enrollador.

Como se muestra en la Figura 24, el ciclo de enrollamiento completo es producido por una revolución completa del eje 339 de enrollamiento, lo que típicamente resulta de varias revoluciones del motor 340 de enrollamiento cuyo número varía dependiendo del radio de engranajes utilizado en la reductora 342. Cuando el eje 339 de enrollamiento se acerca al término de una revolución, todos los elementos del montaje 300 enrollador son reposicionados a sus posiciones de reposo, listos para reiniciar ciclos adicionales. El conmutador 377 de reposo detecta la posición de la leva 378 de expulsión y señaliza al sistema 500 de control que se ha llevado a cabo una revolución completa. Al recibir la señal del conmutador 377 de reposo, el sistema 500 de control reduce la velocidad del motor 340 enrollador hasta una velocidad lenta, y se lleva a cabo un ajuste de reposo (Figura 25).

El sistema 500 de control también puede detener la rotación del motor 340 enrollador si se detecta un número excesivo de rotaciones del motor 340 enrollador. Si esto ocurre, el motor 340 enrollador se detiene con un espacio suficiente como para permitir la liberación del cable 102 o lazo 116 de cable. El sistema 500 de control puede entonces generar un mensaje de error adecuado para el operador, como por ejemplo iluminar una luz de alarma. Si el motor 340 de enrollamiento no ha tenido ningún fallo, el sistema de control realiza un ajuste de reposo y el motor 340 de enrolamiento permanece latente hasta que se requiera para el siguiente ciclo de enrollamiento.

El ciclo de rechazo de cable se utiliza para quitar cualquier cable que haya quedado acumulado en caso de que sea necesario extraer cable de la máquina 100 para atar con cables. El ciclo de rechazo de cable típicamente funciona en modo manual. El ciclo de rechazo de cable comienza cuando se activa el motor 242 de accionamiento, haciendo rotar la rueda 246 de accionamiento a baja velocidad en la dirección 134 de la tensión. El cable que se alimenta al montaje 400 de pista y al montaje 300 enrollador es extraído y almacenado alrededor del tambor 222 acumulador hasta que el extremo 108 libre esté dentro del espárrago 266 de escape. Entonces, se activa el solenoide 264 de escape para desviar el espárrago 266 de escape, y la rotación de una rueda 246 de accionamiento es re-activada en la dirección 132 de la alimentación. La rueda 246 de accionamiento continúa girando lentamente en la dirección 132 de la alimentación hasta que se libere la orden de alimentación manual y siempre que el cable 102 permanezca en la máquina 100. El cable 102 es lentamente extraído de la máquina 100 a lo largo del camino 204 de escape de cable (Figura 8) y cae al suelo donde se puede recoger fácilmente.

El sistema 500 de control ventajosamente permite controlar y variar de modo programado importantes funciones de control. Las máquinas para atar con cables convencionales utilizaban sistemas de control que estaban diseñados para aplicar una fuerza particular durante un determinado período de tiempo. El sistema 500 de control de la máquina 100 para atar con cables, sin embargo, permite que la máquina adapte su funcionamiento y especificaciones a requerimientos aún no definidos. Debido a su flexibilidad, se pueden conseguir grandes ahorros de costes cuando los requisitos varían de aplicación a aplicación.

Además, en el caso donde los motores 242, 340 de accionamiento y de enrollamiento son servo-motores eléctricos, la máquina 100 para atar con cables es completamente eléctrica sin utiliza los sistemas hidráulicos o neumáticos tradicionalmente utilizados en los aparatos para atar con cables. La eliminación de la hidráulica reduce las dimensiones físicas de la máquina 100, elimina el impacto de derrames de fluido hidráulico y la necesidad de almacenar fluido hidráulico, reduce los requisitos de mantenimiento al eliminar los filtros y conductos para el fluido hidráulico, y reduce la complejidad mecánica. También, como los servo-motores eléctricos son sistemas basados en movimiento, en oposición a los sistemas hidráulicos que son sistemas basados en la fuerza o la electricidad, se consigue una flexibilidad inherente en el control del movimiento sin la necesidad de mecanismos de control adicional

o bucles de realimentación. Otra ventaja es que el consumo de electricidad de un sistema servo-motor es mucho menor que el de un sistema hidráulico.

Una realización alternativa del mecanismo 600 de alimentación y tensión es ilustrado en las Figuras 26-28. Para evitar confusiones, los elementos estructurales del mecanismo se identifican con os números de referencia de las Figuras 27 y 28, y las flechas que ilustran modos de funcionamiento se ilustran de manera independiente en las Figuras 38-40.

El mecanismo 600 de alimentación y tensión tiene varios montajes fundamentales, incluyendo una rueda de alimentación y tensión, 645, una rueda 641 de acumulador, y sistema de accionamiento que comprende dos motores que pueden funcionar independientemente, un mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario, un mecanismo 661 de presión por tangencia principal, un mecanismo 800 de extracción de cable, y una serie de dispositivos de detección de cable en comunicación con un sistema de control. Al menos algunos de los montajes anteriormente mencionados también incluyen dispositivos de guiado de cables para dirigir y guiar el cable a través del mecanismo 600 de alimentación y tensión. El mecanismo 600 de alimentación y tensión también incluye un armazón 671 que soporta estructuralmente los montajes principales y está conectado a la máquina 100 para atar con cables.

Una unidad de armazón 671 de alimentación y tensión proporciona los puntos de unión para un motor-reductor 673 de alimentación, un motor-reductor 675 de acumulador, una rueda 641 de acumulador, una rueda 645 de alimentación y tensión, y las ruedas 643, 661 de tangencia superior e inferior. Un reborde 655 inferior del armazón 671 puede proporcionar el punto de unión para la máquina 100 para atar con cables a través de medios mecánicos estándar, como pernos.

Como se aprecia con mayor detalle en las Figuras 27 y 28, la rueda 645 de alimentación y tensión puede montarse en el eje 683 de rueda de alimentación fijado al armazón 671. La rueda 645 de alimentación y tensión puede ubicarse cerca de la rueda 641 de acumulador, pero no en contacto físico. La rueda 645 de alimentación y tensión está configurada con una ranura 649 de rueda de alimentación.

Como se muestra en la Figura 28, la rueda 641 de acumulador puede montarse en el eje 679 de rueda de acumulador fijado al armazón 671. La Figura 29 es una vista isométrica de despiece de la rueda 641 de acumulador. La rueda 641 de acumulador comprende varias placas circulares huecas y un núcleo 639 de acumulador. El núcleo 639 de acumulador puede estar acoplado al eje 679 de rueda de acumulador, que puede estar montado en el armazón 679 mediante rodamientos y un bloque de rodamientos. Los componentes restantes incluyen un separador 635 encajonado entre las placas de desgaste interior 637 y exterior 633. Los tres componentes pueden fijarse al núcleo 639 de acumulador (Figura 29). La sección 30-30 de la Figura 28, una porción superior de la rueda 641 de acumulador, se muestra como Figura 30. El separador 635 tiene un diámetro exterior más pequeño con relación a las placas de desgaste interior 637 exterior 633, de modo que la ranura 627 de acumulador está formada para recibir cable acumulado. La anchura 631 de la ranura 627 de acumulador es al menos igual que el diámetro del cable mientras que la profundidad 629 de la ranura de acumulador puede ser lo suficientemente profunda como para permitir la captura completa de varios bucles de cable en la ranura 627 de acumulador.

El siguiente montaje principal del mecanismo 600 de alimentación y tensión es el sistema de accionamiento, que se aprecia con mayor detalle en la Figura 28. El sistema de accionamiento incluye dos motores independientes, un motor-reductor 675 de acumulador y un motor-reductor 673 de rueda de alimentación. El motor-reductor 675 está ubicado en el lado opuesto del armazón 671 con relación a la rueda 641 de acumulador. Igualmente, el motorreductor 673 de rueda de alimentación está ubicado en el lado opuesto del armazón 671 con relación a la rueda 645 de alimentación y tensión.

Como se muestra en las Figuras 38-40, el motor-reductor 675 de acumulador acciona el movimiento rotacional de la rueda 641 de acumulador en una dirección "AT" de tensión de acumulador y en una dirección de alimentación de acumulador opuesta. El motor-reductor 673 de rueda de alimentación acciona el movimiento rotacional de la rueda 645 de alimentación y tensión tanto en una dirección "FF" de alimentación de rueda de alimentación como en una dirección "FT" de tensión de rueda de alimentación.

Ambos motores-reductores, 675 y 673, de rueda de acumulador y alimentación puede ser operados por el sistema 500 de control. El sistema 500 de control puede utilizar una tecnología de accionamiento de vector de flujo en bucle cerrado u otros métodos de control como medios para operar y controlar los motores-reductores respectivos.

El mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario puede facilitar la inserción manual del cable en un mecanismo 600 de alimentación y tensión. El mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario está conectado de manera rotativa al armazón 671 y puede estar ubicado encima de la rueda 645 de alimentación y tensión. El mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario puede estar configurado con una excéntrica 651 móvil unida a un balancín 653. El balancín 653 puede ser accionado por un actuador 655 lineal, como un solenoide. La activación del solenoide 655 desplaza el balancín 653 y la excéntrica 651 para crear contacto entre el mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario y la rueda 645 de alimentación y tensión. La región 657 de contacto suplementario (Figura 38) entre el mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario y la rueda 645 de alimentación y tensión es el punto en que el cable comienza a ser guiado debido a la fricción por la fuerza de apretamiento del mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario que contacta contra la rueda 645 de alimentación y tensión.

El siguiente montaje principal, que puede estar ubicado cerca de la porción inferior de la rueda 645 de alimentación y tensión que se muestra en la Figura 27, es el mecanismo 661 de presión por tangencia principal. El mecanismo 661 de presión por tangencia principal ilustrado está fijado de manera rotativa y excéntrica al armazón 671. El mecanismo 661 de presión por tangencia principal comprende una rueda 663 de tangencia principal montada excéntricamente en el balancín 665 de la rueda de tangencia principal. El movimiento del balancín 665 de la rueda de tangencia principal provoca que la rueda 663 de tangencia principal gire de manera excéntrica con relación al eje 681 de montaje de mecanismo de presión por tangencia principal que sobresale del armazón 671. El balancín 665 de la rueda de tangencia principal puede ser accionado por medio de un muelle 667, como se muestra en la Figura

38. El objeto del mecanismo 661 de presión por tangencia principal es aplicar una fuerza de apretamiento entre la rueda 663 de tangencia principal y la rueda 645 de alimentación y tensión. La fuerza de apretamiento en la región 669 de contacto de tangencia principal puede superar el acople por fricción en la región 657 de contacto suplementario y puede tomar el control principal del movimiento del cable para entrar en el mecanismo 600 de alimentación y tensión. La posición por defecto del mecanismo 661 de presión por tangencia principal de ser apoyada contra la rueda 645 de alimentación y tensión.

En las Figuras 27 y 28 se muestra el mecanismo 800 de extracción de cable. La Figura 40 proporciona una vista parcial del mecanismo 800 de extracción de cable que muestra el camino 823 de extracción del cable. Extraer el cable del mecanismo 600 de alimentación y tensión puede ocurrir cuando el cable no se ha alimentado completamente a lo largo del montaje 400 de pista (es decir, un error en la alimentación) o cuando el suministro externo de cable se ha vaciado y el extremo posterior del cable 703 entra en el mecanismo 600 de alimentación y tensión.

La Figura 40 ilustra el camino del extremo delantero del cable que viene de la rueda 645 de alimentación y tensión. Durante la extracción, el camino es interrumpido por la compuerta 805 de extracción de cable.

Como se ilustra en la Figura 32, que proporciona un despiece detallado del mecanismo 800 de extracción de cable, el mecanismo 800 de extracción de cable puede comprender varios componentes, como la compuerta 805 extracción e cable, un balancín 811, un pasador 809 de pivote, una placa 815 de montaje, y un dispositivo 813 de desvío de compuerta.

La compuerta 805 de extracción de cable puede tener un primer extremo 817 configurado para tener una porción estrecha con un borde afilado y un segundo extremo 819 configurado con una forma cuadrada, de caja, de reborde, redondeada o rectangular. Ubicada entre el primer extremo 817 y el segundo extremo 819 de la compuerta 805 de extracción de cable puede situarse una ranura 821 de pivote. La compuerta 805 de extracción de cable puede estar hecha de una pieza de material plano como un material metálico, compuesto, o plástico cuyo grosor es aproximadamente igual o ligeramente mayor que el diámetro del cable. Adicionalmente, la compuerta 805 de extracción de cable puede estar configurada para tener una ranura longitudinal (no mostrada) para dirigir con más precisión el cable al arrollador 803 de cable. La compuerta 805 de extracción de cable puede ser insertable entre la ranura 823 de compuerta de cable de la guía 613 de salida de alimentación (Figura 35).

El balancín 811 puede tener un extremo 829 de desvío y un extremo 825 de pivote. El extremo 829 de desvío puede ser recibido en una ranura 827 de émbolo en el dispositivo 813 de desvío de compuerta. El extremo 829 de desvío del balancín 811 y el émbolo 831 pueden ser acoplados mecánicamente para evitar cualquier movimiento relativo (Figuras 33-35).

Las Figuras 33-35 ilustran la unión de la compuerta 805 de extracción de cable y el balancín 811 que están conectados por el pasador 809 de pivote. Una porción del pasador 809 de pivote puede fijarse al extremo 825 de pivote del balancín 811. Otra porción del pasador 809 de pivote puede ser fijada a presión a la ranura 821 de pivote de la compuerta 805 de extracción de cable. En dicha realización, cualquier rotación del balancín 811 provocaría que el pasador 809 de pivote y la compuerta 805 de extracción de cable también rotasen. El pasador 809 de pivote se puede insertar a través de bloques 807 de unión y ser libremente giratorio en su interior. Los bloques 807 pueden montarse mecánicamente a la guía 613 de salida de alimentación, como se representa en la Figura 32.

La compuerta 805 de extracción de cable, que está fijada de manera rotativa al balancín 811 por medio del pasador 809 de pivote, puede configurarse de tal modo que el primer extremo 817 de la compuerta 805 de extracción de puerta se pueda desviar para entrar y salir de la ranura 823 de compuerta de cable por medio del dispositivo 813 de desvío de compuerta. El dispositivo 813 de desvío de compuerta puede ser un solenoide 833 de extracción con un émbolo 831 con ranura. El émbolo 831 con ranura puede tener una ranura 827 de unión de balancín donde se puede insertar el extremo 829 de desvío del balancín 811. En dicha realización, el funcionamiento del solenoide 833 de extracción provoca que el primer extremo 817 de la compuerta 805 de extracción de cable bloquee o libere el camino del cable dentro de la guía 613 de salida de alimentación. Por ejemplo, el solenoide 833 de extracción se puede activar para provocar que el émbolo 831 con ranura tire del balancín 811, haciendo así rotar el primer extremo 817 de compuerta de cable para que entre en el camino del cable para redireccionar el extremo delantero del cable 701 para que entre en el arrollador de cable, como se muestra esquemáticamente en la Figura 37. La compuerta 805 de extracción de cable en el modo de no-extracción se muestra en la Figura 36, con el solenoide de extracción desactivado, donde el extremo delantero del cable 701 se salta la compuerta 805 de extracción de cable en la dirección "F" de la alimentación hacia el montaje 400 de pista.

La placa 815 de montaje permite la unión del dispositivo 813 de desvío de puerta y del arrollador 803 de cable a la guía 613 de salida de alimentación. Como se ilustra en la Figura 34, la placa 815 de montaje captura la compuerta 805 de extracción de cable dentro del camino del cable. La placa 815 de montaje puede configurarse de modo que tenga una ranura 835 de liberación para permitir la unión del émbolo 831 ranurado con el segundo extremo 819 de la compuerta 805 de extracción de cable y para permitir que la compuerta 805 de extracción de cable rote libremente dentro de la ranura 823 de compuerta de cable (Figuras 34 y 35).

Una vez la compuerta 805 de extracción de cable ha cerrado el camino del cable, el extremo delantero del cable 701 es dirigida hacia fuera de la guía 613 de salida de alimentación, como se muestra en la Figura 40. Haciendo de nuevo referencia a la Figura 33, un arrollador 803 de cable para aceptar el cable extraído puede conectarse junto a la guía 613 de salida de alimentación a una placa 815 de montaje. El arrollador 803 de cable puede tener forma cilíndrica con una ranura helicoidal interna. Es posible abarcar parcial o totalmente la ranura helicoidal para restringir el extremo delantero del cable 701 cuando sale de la compuerta 805 de extracción de cable. La ranura helicoidal del arrollador 803 de cable transforma el cable extraído en una bobina manejable a medida que es conducido desde el mecanismo 600 de alimentación y tensión, de modo que el cable de desecho puede ser eliminado fácilmente por el operador.

Los dispositivos de detección de cable, como el conmutador 601 de presencia de cable y el conmutador 615 de tubo de alimentación comprenden un sensor de proximidad de lazo que detecta metal. Los respectivos conmutadores incluyen un tubo cerámico que pasa a través del centro del sensor que guía el cable y protege el sensor.

Los dispositivos de guiado de cable son fundamentales para dirigir y guiar el cable durante cada ciclo de funcionamiento, especialmente al enhebrar la máquina. Con el objeto de clarificar, los dispositivos de guiado de cable se describirán según su relación secuencial con la operación de enhebrado del mecanismo 600 desde el principio hasta el final. Los dispositivos de guiado de cable incluyen una guía 601 de entrada ajustable, una guía 605 axial-a-radial montada en el eje 679 de acumulador situado junto a la rueda 641 de acumulador, una guía 607 radiala-tangencial montada en la rueda 645 de acumulador y distalmente situada desde el eje 679 de acumulador, una guía 609 de transferencia situada entre la rueda 641 de acumulador y la rueda 645 de alimentación y tensión y que puede montarse en el armazón 671, una guía 611 de rueda de alimentación que puede fijarse al armazón 671 y que dirige circularmente el cable alrededor de la rueda 645 de alimentación, una guía 613 de salida de alimentación ubicada corriente abajo de la guía 611 de rueda de alimentación para dirigir el cable tangencialmente alejándolo de la rueda 645 de alimentación, y finalmente un tubo 615 de alimentación conectado a la guía 613 de salida de alimentación para dirigir el cable linealmente en la dirección del montaje de pista.

El mecanismo 600 de alimentación y tensión puede llevar a cabo al menos cuatro operaciones, el enhebrado inicial del cable en una máquina 100 para atar con cables, el tensado y acumulación de cable durante el agrupamiento de uno o más objetos, el subsiguiente enhebrado y alimentación de cable a un montaje 400 de pista después de una operación de tensado inicial, y la extracción de cable del mecanismo en caso de que se produzca un atasco en el sistema o una señal de falta de cable.

Por claridad, la descripción de los ciclos operacionales del mecanismo 600 de alimentación y tensión seguirán el camino del cable. La primera operación es enhebrar inicialmente el cable en un mecanismo 600 de alimentación y tensión vacío. Enhebrar el mecanismo 600 de alimentación y tensión, que se muestra esquemáticamente en la Figura 38, comienza con la inserción manual de un extremo delantero de un cable 701 en una guía 601 de entrada ajustable, y se empuja el cable hasta que pasa el conmutador 603 de "presencia de cable". La guía 601 de entrada ajustable está configurada para recibir fácilmente el extremo delantero del cable 701 desde cualquier ubicación cercana al lado de entrada de la máquina. El conmutador 603 de presencia de cable ilustrado está situado corriente abajo de la guía 601 de entrada ajustable. El conmutador 603 de presencia de cable detecta la presencia del cable 701 e indica al sistema 500 de control que arranque el motor-reductor 673 de rueda de alimentación. También se suministra una señal de presencia de cable a la rueda 643 de tangencia suplementaria para que se acople a la rueda 645 de alimentación y tensión, y en última instancia al cable, en una dirección "FF" de alimentación (Figura 38). El conmutador 603 presencia de cable puede continuar proporcionando una indicación de presencia de cable al sistema 500 e control mientras el cable esté situado dentro del perímetro del conmutador.

Al mismo tiempo que se está aún aplicando una fuerza manual al cable, el extremo delantero del cable 701 pasa el conmutador 603 de presencia de cable y entra en los componentes de guiado de cable conectados a la rueda 641 de acumulador. Específicamente estos componentes de guiado de cable son la guía 605 axial-a-radial y la guía 607 radial-a-tangencial que, trabajando en combinación, dirigen el cable en dirección a la rueda 645 de alimentación y tensión. El extremo delantero del cable 701 entra en la guía 605 axial-a-radial a lo largo de la línea central del eje 679 de disco de acumulador, pero no pasa a través de la rueda 641 de acumulador. La guía 605 axial-a-radial dirige el cable de la dirección axial a la dirección radial con relación a la rueda 641 de acumulador; mientras que la guía radial-a-tangencial 605 recibe el extremo delantero del cable 701 y dirige el cable más allá en dirección a la rueda 645 de alimentación y tensión.

El paso del cable justo corriente abajo de la guía 607 radial-a-tangencial puede dirigirse por otro componente de guía e cable, la guía 609 de transferencia, situado entre la rueda 641 de acumulador y la rueda 645 de alimentación y tensión. La guía 609 de transferencia contiene el cable cuando éste sale de la guía 607 radial-a-tangencial y dirige circularmente el extremo delantero del cable 701 para que entre en la ranura 649 de la rueda de alimentación.

Cuando el extremo delantero del cable 701 sale de la guía 609 de transferencia, entra en contacto con el mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario. Como la rueda 643 de tangencia suplementaria ya está acoplada y la rueda 645 de alimentación ya ha recibido la orden de rotar, el cable se introduce en la región 657 de contacto suplementaria (es decir, Figura 38). El contacto entre el mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario y la rueda 645 de alimentación y tensión provoca que el cable entrante sea absorbido por la fricción en la región 657 de contacto. Desde este punto en adelante durante la operación de enhebrado, el acoplamiento del mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario con la rueda 645 de alimentación aumenta el enhebrado manual del mecanismo 600.

Cuando el extremo delantero del cable 701 es absorbido por fricción a través de la región 657 de contacto suplementario, el cable es dirigido a continuación por otro componente de guiado de cable, la guía 611 de la rueda de alimentación. El cable, que tiene tendencia a enderezarse cuando abandona la región 657 de contacto suplementario, es contenida de manera circular por la guía 611 de rueda de alimentación a medida que el cable progresa alrededor de la rueda 645 de alimentación en la dirección FF de alimentación.

Al alcanzar la porción inferior de la rueda 645 de alimentación y tensión, el extremo delantero del cable se encuentra con la región 669 de contacto principal creada cuando el mecanismo 661 de presión por tangencia principal es empujado contra la rueda 645 de alimentación. La función del mecanismo 661 de presión por tangencia principal es aplicar una fuerza de apretamiento entre la rueda 663 de tangencia principal y la rueda 645 de alimentación y tensión. La fuerza de apretamiento en la región 669 de contacto de tangencia principal puede superar el acoplamiento por fricción por la fuerza de apretamiento en la región 647 de contacto suplementario y tomar el control principal de la alimentación del cable. La posición por defecto del mecanismo 661 de presión por tangencia principal puede ser en contacto apretado contra la rueda 645 de alimentación y tensión.

El extremo delantero del cable 701, al introducirse en la región 669 de contacto por tangencia principal, entra ahora en la guía 613 de salida de alimentación. La guía 613 de salida de alimentación dirige el cable para que entre en el tubo 615 de alimentación. Antes de entrar en el tubo 615, el extremo delantero del cable 701 puede ser detectado por un conmutador 617 de tubo de alimentación. El objeto del conmutador 617 del tubo de alimentación ilustrado durante la operación de enhebrado es detectar el extremo delantero del cable 701 y proporcionar al sistema 500 de control otra señal de presencia de cable. La señal de presencia de cable recibida del conmutador 617 del tubo de alimentación puede indicar al sistema 500 de control (Figura 26) que desacople el mecanismo 643 de presión por tangencia suplementario por medio de la desactivación del solenoide 655 de la rueda de tangencia superior. Como se ha mencionado anteriormente, la región 669 de contacto por tangencia principal puede proporcionar una fuerza de fricción suficiente con el cable de modo que ya no sea necesaria la región 657 de contacto por tangencia suplementaria, y el contacto continuado sólo aumentaría el calentamiento del mecanismo 600 y provocaría desgaste de los componentes. El conmutador 617 del tubo de alimentación también puede detectar el extremo delantero de un cable 701 para reiniciar el montaje 300 enrollador (Figura 26) a su posición de reposo en caso de un error.

El tubo 615 de alimentación dirige el cable a una región de salida, como el sub-montaje 420 de entrada de pista, para la ejecución de una operación de agrupamiento según se ha descrito con relación a la realización anterior. La señal de presencia de cable recibida desde el conmutador 617 del tubo de alimentación puede indicar al sistema 500 de control que realice la transición del enhebrado a la alimentación y lo notifique al operador. En este punto, el operador ya no seguirá alimentando cable manualmente en el mecanismo 600 de alimentación y tensión y activará el ciclo de alimentación. El ciclo de alimentación permite que el motor-reductor 673 de la rueda de alimentación aumente la velocidad de la rueda 645 de alimentación en la dirección "FF" de alimentación hasta que el cable haya sido completamente enrutado alrededor del sub-montaje 420 de entrada de pista, lo que completa la operación inicial de enhebrado.

Con el mecanismo de alimentación y tensión cargado con cable, puede comenzar la operación de tensado. Se pueden colocar uno o más objetos en el montaje 400 de pista para su agrupamiento. El mecanismo e alimentación y tensión puede ser controlador para tensar el cable alrededor de los objetos. La operación de tensado se ilustra esquemáticamente en la Figura 39. Múltiples componentes del mecanismo 600 de alimentación y tensión pueden funcionar juntos para efectuar un tensado suficiente del cable y para acumular cualquier exceso de cable después del proceso. E exceso de cable se crea porque el perímetro del uno o más objetos que se agrupan es menor que el de la abertura del montaje 400 de pista donde está el cable justo antes de la operación de tensado.

El tensado actual del cable alrededor del uno o más objetos agrupados requiere que el exceso de cable sea extraído del montaje 400 de pista (Figura 39) y acumulado en la rueda 641 de acumulador. Una función de la rueda 641 de acumulador es acumular y almacenar el exceso de cable que es tensionado del montaje 400 de pista hasta que el cable es necesario para otro grupo.

Con la rueda 645 de alimentación y tensión girando en sus respectivas direcciones de tensado, "FT" y "AT" (Figura 39), el cable es tensionado (es decir, se tira de él) de nuevo desde el montaje 400 de pista. La rueda 641 de acumulador es accionada por el motor-reductor 675 de acumulador en la dirección de la tensión de acumulación "AT" (Figura 39). El cable del montaje de pista del que tira el acoplamiento por fricción de la región 669 de contacto por tangencia principal puede ser dirigido hacia la rueda 641 de acumulador rotativa hasta entrar en la ranura 627 de acumulador por la guía 609 de transferencia durante el tensado. La guía de transferencia 609, que está fijada al armazón 671, dirige el cable desde la rueda 645 de alimentación y tensión hasta entrar en la ranura 627 de acumulador.

La operación de tensado puede ser detenida pre-configurando el motor-reductor 673 de la rueda de alimentación para que se detenga a un determinado nivel de par una vez el cable está suficientemente tenso alrededor del grupo de objetos. El nivel de par predeterminado puede ser establecido por el operador basándose en los objetos que se han a agrupar, el diámetro del cable, y/o la resistencia del cable. El sistema 500 de control detecta la parada del motor-reductor 673 de la rueda de alimentación y mantiene el motor en posición mientras el cable se enrolla, corta y expulsa.

El cable acumulado almacenado en la rueda 641 de acumulador puede ahora utilizarse para una operación de agrupamiento subsiguiente, siendo alimentado al montaje 400 de pista después de la operación inicial de tensado. La operación de agrupamiento subsiguiente comienza cuando la rueda 641 de acumulador y la rueda 645 de alimentación y tensión son accionadas simultáneamente en la dirección 691 de alimentación. El cable extraído de la rueda 641 de acumulador inicialmente se desenrolla de la ranura 627 de acumulador y se dirige tangencialmente desde la porción inferior de la rueda 641 de acumulador a través de la guía 609 de transferencia hasta la rueda 645 de alimentación. Una vez el cable almacenado ha sido vaciado de la rueda 641 de acumulador, la rueda 641 de acumulador se detiene en su posición de reposo, de modo que el cable pueda de nuevo extraerse del suministro de cable externo a través de la guía 601 de entrada ajustable.. La posición de reposo del disco de acumulador (mostrada en la Figura 38) es la posición de la rueda 641 de acumulador durante la carga manual inicial del cable, de modo que el camino de alimentación de la guía radial-a-tangente se alinee con el camino de alimentación de la guía 609 de transferencia. Desde este punto en adelante, la operación de alimentación subsiguiente es idéntica a la operación de enhebrado inicial descrita anteriormente.

La operación final, extraer cable del mecanismo 600 de alimentación y tensión, se produce cuando el suministro de cable externo está vacío o se produce un corte del cable, provocando cualquiera de estas circunstancias que se tire del extremo posterior del cable 703 a través de la guía 601 de entrada ajustable y pasado el conmutador 603 de presencia de cable. El conmutador 603 de presencia de cable, al no detectar ningún cable presente, lo indicará al sistema 500 de control y todas las operaciones mecánicas se detendrán. El sistema 500 de control también puede enviar un mensaje al operador indicando que la máquina se ha quedado sin cable.

El sistema 500 de control puede indicar al operador que detenga todas las operaciones e inmediatamente extraiga el cable de la máquina, o bien puede indicar al operador que tense el cable, ate el cable alrededor de los objetos actualmente presentes, y luego detenga todas las operaciones. Esta última situación se produce cuando el cable ha sido alimentado completamente alrededor del montaje 400 de pista en el mismo instante en que el conmutador 603 de presencia de cable ha detectado el extremo posterior del cable 703.

La operación de extracción del cable se ilustra esquemáticamente en la Fig. 40. La extracción del cable cuando el cable no ha sido alimentado completamente alrededor del montaje 400 de pista puede conseguirse cuando el operador presiona un botón de "extracción de cable" o similar en el panel de control. Esta acción indica al sistema 500 de control que accione tanto el motor-reductor 675 de acumulador como el motor-reductor 673 de la rueda de alimentación en sus respectivas direcciones de tensión, AT y FT respectivamente; tirando así del extremo delantero del cable 701 en la dirección de la tensión, T, hacia atrás con relación al montaje 400 de pista (Figura 39). Una vez el extremo delantero del cable 701 alcanza la primera región 669 de contacto por tangencia principal, el sistema 500 de control puede accionar el dispositivo 813 de desvío de compuerta (Figura 32), como el solenoide 833 de extracción anteriormente mencionado, que, a su vez, hace rotar la compuerta 805 de extracción de cable para que entre en el camino del cable situado dentro de la guía 613 de salida de alimentación (Figura 32). La compuerta 805 de extracción de cable está situada dentro de la guía 613 de salida de alimentación, justo corriente arriba del tubo 615 de alimentación.

Cuando el extremo delantero del cable 701 alcanza la región 669 de contacto por tangencia principal, el sistema 500 de control detiene el funcionamiento y acciona la rueda 645 de alimentación y tensión en la dirección de la alimentación "FF". El extremo delantero del cable 701, cuando alcanza la compuerta 805 de extracción de cable (Figura 32), es dirigido hacia fuera de la dirección de funcionamiento "F" para entrar en el arrollador 803 de cable (Figura 32). El arrollador 803 de cable da forma al cable extraído para conseguir una bobina manejable mientras es dirigido desde el mecanismo 600 de alimentación y tensión, de modo que el operador puede extraer fácilmente el cable de desecho. Como el extremo posterior del cable 703 pasa por la región 669 de contacto por tangencia principal, el mecanismo 661 de presión por tangencia principal puede detener su rotación debido a que no se requiere ningún acoplamiento por fricción entre la rueda 663 de tangencia principal, el cable, y la rueda 645 de alimentación y tensión. El sistema 500 de control, al detectar que la rueda 663 de tangencia principal no está girando, podría detener todas las funciones de la máquina y emitir un mensaje al operador para que extraiga el cable de desecho. En este punto, el operador agarra la bobina de cable 705 de desecho, la extrae y la tira.

Es importante entender que el mecanismo 600 de alimentación y tensión que se acaba de describir presenta muchas ventajas y puede incluso funcionar sin ciertos componentes. Por ejemplo, la rueda 643 de tangencia suplementaria descrita anteriormente ciertamente ayuda al enhebrado manual de la máquina al agarrar por fricción el cable y tirar de él alrededor de la rueda 645 de alimentación y tensión. Sin embargo, es completamente posible descartar la rueda 643 de tangencia suplementaria y el operador aún podría alimentar manualmente el cable hasta la región 669 de contacto por tangencia principal cerca de la parte inferior de la rueda 645 de alimentación y tensión. La ventaja de tener la rueda 643 de tangencia suplementaria presente y en funcionamiento es que aumenta la fuerza requerida para enhebrar el cable y tira del cable para introducirlo en el mecanismo 600 de alimentación y tensión, reduciendo las posibilidades de que se produzcan dobleces o torceduras del cable y reduciendo el esfuerzo que sería necesario del operador.

La presente invención reduce significativamente la magnitud del enhebrado manual del cable. Los mecanismos de la técnica anterior requerían que toda la máquina fuese enhebrada manualmente, lo que no sólo consumía tiempo, sino que también creaba una probabilidad mayor de atascos o dobleces del cable.

Los componentes de guiado del cable, la guía 601 de entrada ajustable, la guía 605 axial-a-radial, la guía 607 radiala-tangencial, la guía 609 de transferencia, la guía 611 de la rueda de alimentación, la guía 613 de salida de alimentación, y el tubo 615 de alimentación, están configurados para ventajosamente limitar y reducir la magnitud y cantidad de curvas del cable durante el enhebrado, y los componentes se apoyan o se unen para permitir que el extremo delantero del cable 701 lleve a cabo unas transiciones suaves durante el enhebrado. Adicionalmente, la guía 607 radial-a-tangencial puede evitar que el cable se curve cuando se tensiona y acumula en la rueda 641 de acumulador.

La rueda 641 de acumulador, siendo un dispositivo de almacenamiento rotacional activo, proporciona ventajas significativas sobre la técnica anterior. Los dispositivos de la técnica anterior utilizaban acumuladores pasivos donde el cable era esencialmente alimentado a un agujero. La capacidad del acumulador pasivo tenía que dimensionarse para un tamaño de pista determinado. Si el acumulador se hacía demasiado pequeño, entonces el cable se atascaría y sería difícil extraerlo del acumulador durante el comienzo de un ciclo de alimentación subsiguiente. Por el contrario, un acumulador demasiado grande podría violar restricciones espaciales de la máquina. Además, los acumuladores de la técnica anterior podrían dejar escapar el cable por el extremo abierto del acumulador si se devolviese demasiado cable. La rueda 641 de acumulador de la presente invención es un componente fácil de fabricar y económico que también proporciona una gran capacidad de almacenamiento. La anchura del separador 635, que es aproximadamente equivalente al diámetro 631 del cable, asegura que el cable se arrollará por encima de sí mismo durante el ciclo de acumulación, y por tanto se evitará que el cable se cruce o retuerza en la ranura 627 de acumulador. El cable apilado secuencialmente en la ranura 627 de acumulador también se puede monitorizar y seguir por el sistema 500 de control. Aunque la rueda 641 de acumulador con una ranura helicoidal mecanizada que se describe al principio de la descripción detallada puede llevar a cabo adecuadamente la función de acumulación, el mecanizado de la ranura helicoidal puede ser costoso y lento.

Otra ventaja y característica única de esta realización del mecanismo 600 de alimentación y tensión es la operación de extracción del cable. Las máquinas de la técnica anterior necesitaban que el operador extrajese manualmente el cable de la máquina. La presente invención, sin embargo, evacúa automáticamente el cable según indique el operador. La menor interacción entre el operador y el cable reduce las probabilidades de que se produzcan lesiones. Similarmente, el cable extraído es ventajosamente arrollado por el arrollador 803 de cable según un patrón 705 helicoidal. El cable extraído es compacto y fácilmente manejable.

Otra ventaja de esta realización del mecanismo 600 de alimentación y tensión es el uso de motores-reductores independientes para accionar la rueda 641 de acumulador y la rueda 645 de alimentación y tensión, respectivamente. Los dos motores-reductores 675 y 673 independientes permiten que ambas ruedas se hagan funcionar independientemente, lo que significa accionarlas en diferentes direcciones y/o a diferentes velocidades. Con ambos motores controlables e integrados en el sistema 500 de control, el operador retiene una gran flexibilidad para modificar ciclos de funcionamiento u optimizar la máquina para diferentes tipos de operaciones de agrupamiento.

Las descripciones de talladas de las realizaciones anteriores no son descripciones exhaustivas de todas las realizaciones contempladas por los inventores que están dentro del ámbito de la invención. En efecto, expertos en la materia entenderán que ciertos elementos de las realizaciones anteriormente descritas pueden combinarse variadamente o eliminarse para crear nuevas realizaciones, y dichas nuevas realizaciones están dentro del ámbito de la invención. También será evidente para los expertos en la materia que las realizaciones anteriormente descritas pueden combinarse en su totalidad o en parte con métodos de la técnica anterior para crear realizaciones adicionales dentro del ámbito de la invención.

Por tanto, aunque se describen en el presente documento realizaciones y ejemplos específicos, son posibles varias modificaciones dentro del ámbito de la invención, como entenderán los expertos en la materia. Las enseñanzas descritas en el presente documento se podrían aplicar a otros métodos y aparatos para atar con cables grupos de objetos, y no solamente a los métodos y aparatos para atar con cables grupos de objetos descritos anteriormente y mostrados en las figuras. En general, en las siguientes reivindicaciones, los términos no deben interpretarse como limitantes de la invención a las realizaciones específicas descritas en esta descripción. En consecuencia, la invención no está limitada por la descripción anterior, sino que su ámbito está determinado por las siguientes reivindicaciones

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un mecanismo (600) de alimentación y tensión para su uso con una máquina para atar con cables, que comprende:

   una guía (605, 607, 609, 611) de cable configurada para recibir y dirigir el cable;

   una rueda (645) de alimentación para recibir el cable de la guía de cable y dirigir el cable hacia una región de salida;

   un medio (641) de tambor de acumulación para aceptar y acumular el cable durante el tensado del cable alrededor de uno o más objetos, estando el tambor acumulador adaptado para recibir el cable en una dirección axial y para enviar el cable en una dirección tangencial del mismo;

   un mecanismo (661) de presión por tangencia principal que está acoplado por apretamiento contra la rueda de alimentación para formar una región principal de contacto por tangencia para agarrar el cable por fricción;

   caracterizado porque dicho mecanismo de alimentación y tensión además comprende:

   un motor-reductor (673) de rueda de alimentación para accionar rotativamente la rueda de alimentación; y

   un motor-reductor (675) de acumulador par accionar rotativamente el tambor acumulador independientemente de la rueda de alimentación para acumular el cable durante el tensado del cable alrededor de uno o más objetos.

2. 2.

   El mecanismo de la reivindicación 1, que además comprende un mecanismo (643) de presión por tangencia suplementario que se puede mover de forma controlada para entrar o salir del contacto con la rueda de alimentación para ayudar selectivamente a enhebrar el cable en el mecanismo de alimentación y tensión.

3. 3.

   El mecanismo de la reivindicación 2, donde el mecanismo de presión por tangencia está montado de un modo rotacionalmente excéntrico en el armazón.

4. 4.

   El mecanismo de la reivindicación 2, donde el mecanismo de presión por tangencia se puede mover de manera controlada para entrar y salir del contacto con la rueda de alimentación por medio de un solenoide (655).

5. 5.

   El mecanismo de la reivindicación 1, donde la guía de cable además comprende una guía (601) de entrada ajustable para aceptar inicialmente cable en el mecanismo; unas guías (605) axial-a-radial y radial-a-tangencial, estando ambas guías radial y tangencial unidas al medio de tambor de acumulación y estando ambas configuradas para dirigir el cable hacia la rueda de alimentación y tensión; una guía (609) de transferencia y una guía (611) de rueda de alimentación para dirigir el cable circularmente alrededor de la rueda de alimentación; una guía (613) de salida de rueda de alimentación y un tubo (615) de alimentación para dirigir el cable tangencialmente y linealmente en dirección al montaje de pista.

6. 6.

   El mecanismo de la reivindicación 1, que además comprende un conmutador (603) de presencia de cable configurado para detectar el extremo delantero del cable y transmitir una señal de detección a un sistema (500) de control.

7. 7.

   El mecanismo de la reivindicación 6, donde el conmutador de presencia de cable es un sensor de proximidad de anillo que detecta metal y además incluye un tubo cerámico que pasa a través del centro del sensor que guía el cable y protege el sensor.

8. 8.

   El mecanismo de la reivindicación 1, donde el conmutador de presencia de cable permanece abierto hasta después de que un extremo posterior del cable se mueve pasado el conmutador de presencia de cable.

9. 9.

   El mecanismo de la reivindicación 1, que además comprende una guía (601) de entrada ajustable conectada corriente arriba de un conmutador de presencia de cable para ayudar en la inserción manual del extremo delantero del cable en el mecanismo de alimentación y tensión.

10. 10.

    El mecanismo de la reivindicación 1, donde el disco acumulador comprende un separador (635) situado entre una pared interna y externa (637, 633), siendo el diámetro externo del separador más pequeño que los diámetros exteriores de las paredes, formando así una ranura (627) para recoger y contener el cable durante el tensado.

11. 11.

    El mecanismo de la reivindicación 10, donde la anchura de la ranura se selecciona para que sea aproximadamente equivalente al diámetro del cable, permitiendo así que el cable se apile radialmente dentro de la ranura durante la acumulación.

12. 12.

    El mecanismo de la reivindicación 1, donde la guía de cable en la región exterior comprende además una guía (613) de salida de alimentación ubicada junto a la rueda de alimentación para dirigir el cable tangencialmente alejándose de la rueda de alimentación, un tubo (615) de alimentación conectado a la guía de salida de alimentación para dirigir el cable a un montaje de pista.

13. 13.

    El mecanismo de una de las reivindicaciones 2 a 11, donde el extremo delantero del cable es detectado por el conmutador de tubo de alimentación que transmite una señal de detección al sistema de control que comanda el desacoplamiento del mecanismo de presión por tangencia suplementario.

14. 14.

    El mecanismo de la reivindicación 1, que además comprende un arrollador (803) de cable acoplable

    5 selectivamente al mecanismo de alimentación y tensión, teniendo el arrollador de cable una ranura helicoidal interna para arrollar una cantidad de cable extraído cuando el cable extraído es conducido desde el mecanismo de alimentación y tensión.
15. 15. El mecanismo de la reivindicación 1, donde la fuerza de apretamiento del mecanismo de presión por

    tangencia principal es generada por un muelle, estando configurada la fuerza del muelle para aceptar fácilmente el 10 extremo delantero del cable en la región de contacto de tangencia principal.
16. 16. El mecanismo de la reivindicación 1, donde la máquina es una máquina rebobinadora.