ES2268129T3 - Dispositivo y procedimiento para la fabricacion de paneles de curvatura tridimensional a partir de material en laminas, por ejemplo para el termoconformado de velas a partir de material termoplastico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la fabricación de paneles de curvatura tridimensional a partir de un material en hoja, que comprende una huella de conformado (5) definida por una membrana y una red de medios (7) de deformación selectiva de la huella que actúa sobre la citada membrana para imprimir en la huella de conformado (5) una curvatura tridimensional modulable, comprendiendo la membrana una piel (11) elásticamente estirable y un esqueleto asociado a la piel (11) formado por una red de listones (10) elásticos en flexión caracterizado por el hecho de que los listones son móviles en traslación en el sentido de su longitud uno respecto de otro y con respecto a la piel (11).
Description
Dispositivo y procedimiento para la fabricación
de paneles de curvatura tridimensional a partir de material en
láminas, por ejemplo para el termoconformado de velas a partir de
material termoplástico.
La presente invención se refiere a la
fabricación de paneles de curvatura tridimensional a partir de
material en hoja. Puede tratarse, por ejemplo, pero no de modo
exclusivo, de la fabricación por termoconformado de velas de
curvatura tridimensional a partir de un material termoplástico en
hoja.
De modo tradicional, las velas para
embarcaciones a vela que, para ser eficaces (para "tomar el
viento"), deben presentar una curvatura tridimensional, se
fabrican por ensamblaje por costura de varios paneles de tela
recortados de tal manera que su ensamblaje permita obtener una vela
de curvatura tridimensional. Esto implica trabajos considerables de
cálculo de la forma de los paneles, de trazado, de recorte, de
pegado y de ensamblaje de los paneles por costura. Debido a la
preponderancia del trabajo manual, el resultado es incierto y con
frecuencia afectado de errores. Además, la calidad de las velas así
realizadas deja que desear, creando la presencia de las costuras
puntos de inicio de roturas debidos a los agujeros ocasionados por
el paso de la aguja de la máquina de coser.
Se conoce, por otra parte, por el documento
EP-056 657-A, una vela monopieza de
curvatura tridimensional constituida por una sola pieza de material
termoplástico flexible en hoja, eventualmente reforzado con fibras
de polímeros termoplásticos. El procedimiento de fabricación de una
vela tal como se describe consiste en sostener por sus bordes una
hoja continua de material termoplástico eventualmente reforzada con
fibras de polímero termoplástico, en calentar la hoja, en aplicar
una presión a la hoja calentada para ponerla en forma estirándola
selectivamente, y en enfriarla. Se precisa, sin otros detalles, que
el estiramiento del material en hoja por aplicación de presión se
efectúe sobre un molde o una forma curva, por tanto, sobre una
superficie de molde convexa.
Finalmente, por los documentos
EP-475 083-A y
WO-01/100487-A se conocen velas de
materiales estratificados realizadas sobre una superficie de molde
convexa, ya sea por depósito sucesivo de una primera hoja flexible
de hilos continuos, y de una segunda hoja flexible, y por
estratificación del conjunto sobre la superficie del molde, o bien
por depósito sucesivo de dos capas formadas, cada una, por varios
paneles de hoja reforzada con hilos, con desplazamiento de los
bordes de los paneles de las dos capas, y por estratificación del
conjunto sobre la superficie del molde. De acuerdo con el documento
EP-475 083-A, la superficie del
molde cuya forma corresponde a la forma de la vela que hay que
fabricar, está definida por varias filas de elementos perfilados
montados en listones flexibles paralelos sostenidos cada uno en su
longitud por varias columnas regulables en altura soportadas por
traviesas de una armadura de soporte. Estas técnicas de fabricación
implican una puesta en práctica manual larga y sofisticada de
fibras costosas y recurren a dispositivos que carecen de
flexibilidad, lo que reserva las velas así realizadas a
embarcaciones de alta competición.
La presente invención se refiere, de manera
general, a un dispositivo de fabricación de paneles de curvatura
tridimensional a partir de un material termoplástico en hoja y, de
manera más particular, pero no de modo exclusivo, a un dispositivo
de fabricación de velas de curvatura tridimensional, por ejemplo
velas monopiezas destinadas a embarcaciones ligeras y,
especialmente, del tipo destinado al público en general, permitiendo
este dispositivo fabricar paneles de curvatura tridimensionales, y
de modo más particular velas, a un precio de coste reducido, sin
gastos de mano de obra elevados.
La invención se refiere, por otra parte, a un
dispositivo de fabricación de paneles de curvatura tridimensional
que sea de estructura simple y de utilización flexible y que permita
pasar rápidamente y sin trabajos de transformación complicados y
largos, a la fabricación de paneles de formas y de tamaños
diferentes de material termoplástico en hoja.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 y a un procedimiento
de acuerdo con la reivindicación 11.
El dispositivo objeto de la presente invención,
destinado a la fabricación de paneles de curvatura tridimensional a
partir de material termoplástico en hoja, comprende una huella de
conformado definida por una membrana que comprende una piel
elásticamente estirable y una red de medios de deformación selectiva
de la huella que actúa sobre la citada membrana para imprimir en la
huella de conformado una curvatura tridimensional modulable.
La membrana comprende, además, un esqueleto
asociado a la piel, formado por una red de listones elásticos en
flexión que son móviles en traslación longitudinal uno respecto de
otro y con respecto a la piel a la cual este esqueleto está
asociado, sin afectar a la superficie de la piel que define la
huella de conformado.
Esto permite reducir el número de medios de
deformación de la huella de conformado sin, por otra parte, tener
tantos ángulos o discontinuidades de curvatura a nivel de la huella
de conformado. En efecto, los listones permiten a la piel
beneficiarse de su elasticidad en flexión, dando así a la huella de
conformado una curvatura regular.
De acuerdo con un modo de realización ventajoso,
los listones están montados deslizantes dentro de fundas flexibles,
preferentemente elásticamente estirables, solidarias de la piel de
la membrana, preferentemente alojadas por sobremoldeo dentro de la
piel. Estas fundas participan, así, en la deformación de la piel sin
perturbarla.
En el marco de la presente invención, los medios
de deformación de la membrana pueden estar concebidos de manera que
la curvatura impresa en esta última sea convexa y/o cóncava, por
tanto en relieve y/o en hueco con respecto al material en hoja
colocado por encima de la membrana. Sin embargo, según un modo de
realización preferido, la curvatura impresa en la membrana por los
medios de deformación es una curvatura cóncava y el material
termoplástico en hoja colocado en el lado cóncavo de la membrana,
cuando es calentado, se deforma estirándose para adaptarse a la
forma cóncava de la membrana, bajo el efecto de una depresión creada
entre la membrana y el material termoplástico.
Preferentemente, la membrana está atravesada por
una red de aberturas de aspiración unidas por debajo de la membrana
a medios de depresión, de tal manera que la depresión así producida
entre la membrana y el material en hoja permiten a este material
pegarse a la membrana y adoptar fielmente la curvatura de esta
última.
Estas aberturas de aspiración de la membrana
están, preferentemente, guarnecidas con manguitos indeformables que
constituyen boquillas de aspiración. Estos manguitos indeformables
permiten, ventajosamente, dar a las aberturas de aspiración una
sección muy pequeña y que en nada resulta afectada por las
deformaciones que la membrana sufre bajo el efecto de los medios de
deformación de la huella de conformado.
La membrana, ventajosamente, puede presentar en
la superficie que constituye la huella de conformado un estado de
superficie rugoso, por ejemplo granuloso, o bien estar recubierta de
una capa de un material permeable a los gases, por ejemplo, un
material poroso, que mejora la circulación del aire entre las
aberturas de aspiración, con el fin de evitar cualquier
aprisionamiento de aire entre la membrana y la
hoja.
hoja.
Las aberturas de aspiración que atraviesan la
membrana pueden desembocar por debajo de la membrana, por ejemplo,
en una red de tubos flexibles y resistentes al aplastamiento, unidos
a medios de depresión, o en una bolsa flexible unida a medios de
depresión. En los dos casos, la depresión actúa únicamente sobre la
parte superior de la membrana para pegar el material en hoja a la
huella de conformado, y no altera la forma impresa en la huella por
la sola acción de los medios de deformación selectiva.
En un caso preferido, los medios de deformación
de la membrana están concebidos para dar a la membrana una
curvatura cóncava. En este caso la previsión de las aberturas de
aspiración que atraviesan la membrana, gracias a las cuales todas
las partes del material termoplástico en hoja se pegan a la huella
de conformado a medida que éstas entran en contacto con esta
última, según la profundidad variable de la huella, permite deformar
el material haciéndole experimentar un estiramiento variable en
función de la profundidad de la huella. En este caso, el grado de
estiramiento de la hoja aumenta desde los bordes hacia el centro, y
el panel recortado en el material en hoja así puesto en forma
presenta un espesor variable de acuerdo con las zonas de esfuerzos,
a saber, un espesor y, por tanto, una resistencia, mayor en los
bordes y en los ángulos que en la parte central. Esto es
particularmente ventajoso en el caso de una vela monopieza.
La red de listones asociados a la piel de la
membrana para hacer más regular la deformación de la huella de
conformado, igual que la red de medios de deformación de la huella,
pueden ser redes uniformes o, preferentemente, por ejemplo para la
formación de velas, redes no uniformes en el sentido de que los
listones y los medios de deformación de la huella pueden estar más
concentrados en ciertas zonas, a saber, donde las curvaturas que
hay que imprimir en el material en hoja son más pronunciadas. Este
es el caso de las zonas del borde de ataque y de la base de las
velas.
Otra posibilidad consiste en prever, entre
listones más gruesos sometidos directamente a la acción de los
medios de deformación (gatos), listones intermedios más finos, por
tanto más flexibles, que no son sometidos directamente a la acción
de los medios de deformación.
Otras características y aplicaciones de la
invención aparecerán tras la lectura de la descripción que sigue de
un modo de realización no limitativo ilustrado por los dibujos
anejos, en los cuales:
la figura 1 es una vista esquemática desde
arriba de un modo de realización de un dispositivo de acuerdo con
la invención en su aplicación a la fabricación de una vela puesta en
forma por conformado;
la figura 2 es un corte esquemático del
dispositivo de la figura 1 durante la fase de termoconformado;
la figura 3 es un corte esquemático
correspondiente del dispositivo durante la fase de recorte;
la figura 4 es una vista parcial de la membrana
del dispositivo de la figuras 1 a 3;
la figura 5 es un corte parcial de la membrana
que muestra los listones enfundados alojados dentro de la piel de
la membrana;
la figura 6 es una vista esquemática
simplificada que muestra un modo de acción de los gatos de
deformación de la membrana;
las figuras 7 y 8 muestran esquemáticamente un
dispositivo destinado al termoconformado de un material en hoja que
comprende fibras no termoplásticas, y
la figura 9 ilustra otra posibilidad de puesta
en práctica de la invención.
De acuerdo con las figuras 1 a 3, la fabricación
de una vela 1 monopieza de curvatura tridimensional, tal como la
ilustrada en líneas de trazos en la figura 1, se efectúa por
termoconformado en vacío y recorte, sobre un molde 2 de geometría
variable, de un material termoplástico en hoja 3 retirado de una
bobina 4 dispuesta en una extremidad del molde 2.
El molde 2 comprende una huella de conformado 5
cóncava definida por una membrana 6 de un material elásticamente
estirable y resistente al calor, colocada sobre el molde 2, medios 7
para la deformación selectiva de la huella 5, y un marco 8 para
sostener en su contorno el material en hoja 3 mantenido tenso con la
ayuda del marco 8 a distancia por encima de la membrana 6. A
distancia por encima del molde 2 y por encima del material en hoja
3 están dispuestos medios de calentamiento 9 para el calentamiento
del material en hoja 3.
De acuerdo con las figuras 4 y 5, la membrana 6
comprende un esqueleto formado por un cuadriculado de listones 10
elásticos en flexión, por ejemplo de fibras de carbono impregnadas
de resina tal como una resina epoxi, y una piel 11 de un material
elásticamente estirable, por ejemplo un elastómero a base de
silicona. Los listones 10 están rodeados por fundas 12 flexibles
(véase la figura 5) dentro de las cuales pueden deslizar
longitudinalmente, y que están alojadas por sobremodo dentro de la
piel 11.
La piel 11 está atravesada de parte a parte por
una red de aberturas de aspiración 13 constituidas, preferentemente,
por boquillas de sección bien definida en forma de manguitos
indeformables alojados dentro de la piel. Estas aberturas están
unidas en este ejemplo, por debajo de la membrana 6, por tubos 14
flexibles, pero resistentes al aplastamiento al que son sometidos
bajo el efecto de una depresión interna, a medios de depresión 15
que, en el ejemplo ilustrado de acuerdo con las figuras 2 y 3,
comprenden una válvula 15a, un depósito-acumulador
15b y una bomba de vacío 15c.
En la superficie superior vuelta hacia la huella
de conformado 5, la piel 11 de la membrana 6 está recubierta, según
la figura 5, de una capa delgada 16 de un material permeable a los
gases, por ejemplo, un material poroso, tal como una espuma.
Los medios 7 para la deformación selectiva de la
membrana 6 pueden estar constituidos, por ejemplo, por gatos de
tornillo o por gatos de fluido, que, ventajosamente, pueden ser
mandados a distancia, preferentemente por ordenador, lo que permite
hacer variar selectivamente y de modo preciso la forma de la huella
5.
Los medios de calentamiento 9 pueden comprender
un panel calefactor, por ejemplo de radiación infrarroja, que cubre
aquí toda la superficie de la huella 5, o cualquier otro dispositivo
apropiado.
Los medios de calentamiento 9 son, por ejemplo,
desplazables horizontalmente, lo que permite, después del
termoconformado del material en hoja 3 sobre la huella 5, su
retirada, para la colocación, por ejemplo, de un dispositivo 17 de
recorte del contorno de la vela 1 en el material en hoja 3
termoconformado y enfriado. El dispositivo de recorte 17 puede
comprender, por ejemplo, una cabeza 18 de lámina cortante, de lámina
calefactora, de chorro de agua o, preferentemente, de láser,
desplazable selectivamente sobre toda la superficie del molde 2 y,
eventualmente, en altura para permanecer a altura constante de la
huella 5, por un mando que puede estar unido al mando de los gatos
7 para no deteriorar la membrana 6.
En lugar de efectuar directamente sobre la
huella 5 el recorte del material en hoja 3 termoconformado, es
posible, igualmente, proceder sobre la huella 5 al trazado del
material en hoja 3 termoconformado y efectuar el recorte en otro
puesto por señalización óptica del trazo de trazado.
De acuerdo con la figura 6, los gatos 7 para la
deformación selectiva de la membrana pueden actuar, preferentemente,
sobre los listones 10 que presentan aquí una sección circular en
lugar de una sección rectangular, según las figuras 4 y 5. De modo
más preciso, cada gato 7 actúa sobre una guía 19 rígida atravesada
por, al menos, un listón, presentando esta guía, en el ejemplo
ilustrado, la forma de una cruceta atravesada por dos listones 10
en el lugar del cruce de estos listones. Las fundas de los listones
10, no representadas aquí, pueden atravesar las guías 19 con los
listones, o estar interrumpidas en el lugar de las guías 19. Las
guías 19 están, ventajosamente, alojadas dentro de la piel, no
representada aquí, de la membrana, igual que la parte restante del
esqueleto formado por el cuadriculado de listones 10 o, de modo más
preciso, las fundas 12 que rodean los listones 10.
Las guías 19 permiten a los listones 10 seguir
los movimientos verticales de los gatos 7, durante el acortamiento
y el alargamiento de estos últimos, dejándoles al mismo tiempo la
posibilidad de deslizar libremente en el sentido de su longitud con
respecto a la piel.
Para evitar que los gatos 7 perturben la
deformación de la huella de conformado, los gatos pueden estar
unidos, ventajosamente, de modo articulado, por ejemplo por una
unión 20 de tipo rótula o flexible, a las guías 19 y,
eventualmente, también a su soporte de anclaje.
Conviene observar que refuerzos de velas
(refuerzo de ángulos, bolsas de listones, refuerzos de rizos, etc)
pueden ser encolados y dispuestos dentro del molde para ser pegados
a la vela durante el termoconformado de esta última, lo que permite
aprovechar la depresión y el calor de la fase de termoconformado
para pegar estas piezas y para facilitar la polimerización del
pegamento, reduciendo al mismo tiempo el coste de la mano de
obra.
Aunque el modo de realización ilustrado y
descrito se refiere al termoconformado de una vela monopieza sobre
una huella de molde cóncavo o negativo (en hueco), la invención no
está limitada a este modo de realización y, por el contrario,
engloba, no solamente el termoconformado sobre una huella de molde
convexo o positivo (en relieve), sino, también, todas las
combinaciones de estas dos variantes (velas con inversión de
curvatura). Conviene observar que en el caso de un molde convexo,
es necesario prever medios para producir un movimiento vertical
entre el material que hay que termoconformar, sostenido en este
marco, y el molde, porque el material en hoja no debe estar en
contacto con el molde durante el calentamiento. Tales medios no son
necesarios durante el termoconformado sobre un molde cóncavo. En
efecto, en este caso, el material sostenido dentro del marco,
durante su calentamiento, se deforma hacia abajo por el efecto de la
depresión para tomar la forma de la huella de conformado.
Por otra parte, el termoconformado del material
en hoja puede hacerse, no solamente por depresión, como en el
ejemplo ilustrado, sino, también, por presión o por una combinación
de las dos.
Además, el material en hoja 3, en lugar de ser
de una sola pieza, podría comprender, igualmente, varios paneles
ensamblados de antemano, o durante la puesta en forma.
El material termoplástico en hoja puede estar
constituido también, por ejemplo, por una película o por un
complejo o estratificado de varias películas, por ejemplo de PET,
preferentemente bi-orientado ("MYLAR"), de
PVC, de policarbonato, que puede estar armado con fibras. Puede
tratarse, en particular, de fibras continuas (filamentos) de alta
resistencia a la rotura que no son termoplásticas, por ejemplo
fibras de carbono o de aramida. Para permitir el termoconformado
por estiramiento de la película o complejo termoplástico a pesar de
la presencia de estas fibras, puede utilizarse, por ejemplo en este
caso, un material en hoja que esté desprovisto de fibras en la zona
de su contorno, por tanto, a nivel del marco de apriete 8. Esto
evita el bloqueo de las fibras por el marco 8 y permite a las
fibras deslizar con respecto al material en hoja durante el
termoconformado.
Especialmente en el caso de dos hojas que
tomasen estas fibras entre sí, las hojas son entonces las que
bloquean las fibras (las mallas de fibras) en posición deformada
del material. Siendo retenidas las fibras de algún modo por el
termoconformado del material, se obtiene un equilibrado de las
tensiones.
Según los casos, es posible, ya sea recortar la
vela después del termoconformado, o bien, para evitar los retales
de material de vela que esto puede implicar, recortar la vela antes
de su puesta en forma y transformarla después de haberla pegado a
un material de transferencia estirable barato, pero que presente
características de termoplasticidad comparables a las del material
de vela.
Por otra parte, la invención se refiere,
igualmente, a la puesta en forma de materiales en hoja que no sean
ellos mismos impermeables, por ejemplo telas o tejidos de punto, en
cuyo caso, para pegar tales materiales contra la huella de
conformado, se les asocia, al menos, a una película impermeable que
permita entonces este pegado por depresión.
De acuerdo con una variante, es posible,
igualmente, encerrar tales materiales en una envuelta impermeable
dentro de la cual se hace el vacío.
Conviene señalar que la presente invención se
refiere, igualmente, a una vela monopieza formada por un material
termoplástico en forma de, al menos, una hoja continua reforzada con
fibras continuas (filamentos) de material no termoplástico tales
como fibras de carbono o de aramida, presentando esta hoja una
curvatura tridimensional permanente obtenida por
termoconformado.
Sin embargo, aunque la descripción anterior se
refiere a un ejemplo relativo a la fabricación de velas para
embarcaciones a vela, la invención se aplica, de manera general, a
la fabricación de paneles de curvatura tridimensional de bajo
desarrollo de forma (de profundidad reducida) a partir de materiales
en hoja que pueden ser termoplásticos o no. En este caso, puede
tratarse, entre otros, de piezas de carrocería, por ejemplo de
materiales termoendurecibles.
Además, si bien en el ejemplo representado y
descrito, los listones que constituyen el esqueleto de la membrana
se presentan en forma de un cuadriculado, por tanto de una red
bidimensional, estos listones pueden presentarse, dentro del marco
de la presente invención, en forma monodireccional o también de
cualquier otra red multidireccional.
Además, el cuadriculado de los listones 10 del
esqueleto de la membrana (y la red de gatos 7 de deformación
selectiva de la membrana) puede ser regular o irregular. En
particular, en el caso de velas, puede ser, así, ventajoso
aproximar más los listones (y los gatos) en las zonas del borde de
ataque y de la base de la vela, donde las curvaturas son más
pronunciadas, tal como aparece en la figura 1, en la que los
listones 10 están representados simbólicamente en líneas de
puntos.
En la figura 1 se reconoce, también, que los
listones 10 no se extienden hasta las extremidades del molde,
siendo la membrana 6 en este lugar más fina, por tanto más flexible,
con el fin de poder imponer al molde una forma variada manteniendo
al mismo tiempo la estanqueidad entre el molde y el marco de
mantenimiento.
En el caso en que el material termoplástico en
hoja comprenda fibras no termoplásticas que van hasta los bordes,
puede ser ventajoso no mantener el material en hoja en el molde con
la ayuda de un marco tal como el marco 8 según la figura 1. En
efecto, un marco de este tipo debería ejercer en este caso un
apriete reducido bien definido para dejar deslizar las fibras
impidiendo al mismo tiempo la formación de pliegues a nivel de la
hoja. Por este motivo, puede ser preferible utilizar entonces para
el mantenimiento de la hoja a nivel de sus bordes una disposición
tal como la ilustrada por las figuras 7 y 8, que comprende varios
puntos de fijación 21, definidos, por ejemplo, por mordazas
repartidas en los bordes, montadas, por ejemplo, con la ayuda de
muelles 22 o de gatos con articulación en el molde que permiten
ejercer una tensión definida sobre la hoja y acompañarla en sus
desplazamientos hacia el interior, durante su puesta en forma sobre
la huella de conformado debido a la presencia de las fibras 23 que
no son estirables. En la figura 8 se reconoce claramente la
deformación diferencial a las que son sometidas las células o
mallas de las fibras de la hoja 3 durante la puesta en forma de la
hoja sobre la huella de conformado a partir del estado inicial plano
según la figura 7 (las mallas de las fibras solamente están
representadas simbólicamente).
Naturalmente, en este caso, debido a la ausencia
de marco de mantenimiento 8 que asegure, igualmente, la
estanqueidad, es necesario prever un sistema de estanqueidad
independiente del sistema de mantenimiento de la hoja.
Otra posibilidad de puesta en práctica de la
invención ilustrada de modo muy esquemático en la figura 9, consiste
en termoconformar la vela 1 en un material en hoja 3 reforzado por
fibras 23 únicamente en el interior del contorno de la vela 1; en
otras palabras, las fibras 23 que refuerzan la vela 1 se extienden
dentro del material en hoja 3 sin llegar hasta los bordes de la
vela 1.
Para reducir el número de gatos, es posible
también utilizar una membrana que contenga una red poco densa de
listones 10 sometidos directamente a la acción de los gatos (por
ejemplo según la figura 6) y, por otra parte, listones que sean más
finos y más flexibles que estén dispuestos entre estos listones 10 y
que no estén sometidos directamente a la acción de los gatos.
Por otra parte, según la naturaleza de los
paneles de curvatura tridimensional que hay que fabricar, puede ser
suficiente hacer actuar los gatos u otros medios de deformación de
la huella de conformado directamente sobre la piel más bien que
sobre los listones o sobre las crucetas u otras guías rígidas
atravesadas por los listones y alojados dentro de la piel de la
membrana provista de un esqueleto. En todos los casos, es ventajoso
unir los gatos a la membrana por una unión flexible o articulada,
por ejemplo del tipo rótula.
Según los paneles que hay que realizar, el marco
8 que sirve para sostener el material en hoja durante el conformado
puede ser reemplazado por marcos de tamaño reducido, no
representados, adaptados al tamaño y a la forma de los paneles.
En lo que se refiere a la forma del molde, es
posible utilizar formas diferentes de la forma rectangular
representada, por ejemplo una forma trapezoidal, triangular, u
otra.
Finalmente, aunque esto no está ilustrado en los
dibujos, el molde 2 puede estar equipado, ventajosamente, con
medios de enfriamiento del material en hoja 3 después del
conformado, tal como ventiladores u otros medios en sí conocidos,
por ejemplo una red de circulación de agua dentro del molde (dentro
de la membrana).
Claims (26)
1. Dispositivo para la fabricación de paneles de
curvatura tridimensional a partir de un material en hoja, que
comprende una huella de conformado (5) definida por una membrana y
una red de medios (7) de deformación selectiva de la huella que
actúa sobre la citada membrana para imprimir en la huella de
conformado (5) una curvatura tridimensional modulable,
comprendiendo la membrana una piel (11) elásticamente estirable y un
esqueleto asociado a la piel (11) formado por una red de listones
(10) elásticos en flexión caracterizado por el hecho de que
los listones son móviles en traslación en el sentido de su longitud
uno respecto de otro y con respecto a la piel (11).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que los listones (10) están
montados deslizantes dentro de fundas (12) flexibles y estirables,
solidarias de la piel (11).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado por el hecho de que las fundas (12) están
alojadas por sobremodo dentro de la piel (11).
4. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de
que los medios de deformación de la membrana comprenden gatos (7)
unidos a la membrana (6) de modo articulado, por ejemplo por una
unión de tipo rótula (20).
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que los gatos (7) actúan
sobre los listones (10).
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado por el hecho de que cada gato (7) actúa
sobre una guía (19) rígida atravesada por, al menos, un listón (10)
y alojada dentro de la piel (11) de la membrana (6).
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado por el hecho de que el esqueleto está
formado por una red multidireccional de listones (10) y porque cada
gato (7) actúa sobre una guía (20) en forma de cruceta atravesada
por, al menos, dos listones (10) en el lugar de su cruce.
8. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
de que la membrana (6) está atravesada por una red de aberturas de
aspiración (13) unidas por debajo de la membrana a medios de
depresión (14, 15).
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, para el termoconformado de material termoplástico en hoja,
caracterizado por el hecho de que comprende, además, medios
(8) para mantener en su contorno el material en hoja (3) colocado
por encima de la membrana (6), y medios de calentamiento (9) para
calentar el material en hoja y permitirle deformarse estirándose
para adaptarse a la forma de la huella.
10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
de que comprende, además, medios (17, 18) de recorte o de trazado de
material en hoja sobre la huella de conformado (5) después de su
puesta en forma sobre la huella.
11. Procedimiento de fabricación de paneles de
curvatura tridimensional a partir de un material en hoja sobre un
molde de geometría variable que comprende una huella de conformado
(5) definida por una membrana, en el cual se imprime con la huella
de conformado (5) una curvatura tridimensional modulable actuando
sobre la citada membrana con la ayuda de una red de medios (7) de
deformación selectiva de la huella, comprendiendo la membrana una
piel elásticamente estirable y un esqueleto asociado a la piel (11)
formado por una red de listones (10) elásticos en flexión
caracterizado por el hecho de que se provoca selectivamente
una traslación de los listones en el sentido de su longitud uno
respecto de otro y con respecto a la piel (11).
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que los
listones (10) se montan deslizantes dentro de fundas (12) flexibles
y estirables, solidarias de la piel (11).
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que las
fundas (12) se disponen alojadas por sobremodo dentro de la piel
(11).
14. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicación 11 a 13, caracterizado por el hecho de
que se actúa sobre la membrana con la ayuda de medios de deformación
que comprenden gatos (7) unidos a la membrana (6) de modo
articulado, por ejemplo por una unión de tipo rótula (20).
15. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que se actúa
sobre los listones (10) con la ayuda de gatos (7).
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que se actúa
con cada gato (7) sobre una guía (19) rígida atravesada por, al
menos, un listón (10) y alojada dentro de la piel (11) de la
membrana (6).
17. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que el
esqueleto está formado por una red multidireccional de listones
(10) y de que se actúa con cada gato (7) sobre una guía (20) en
forma de cruceta atravesada por, al menos, dos listones (10) en el
lugar de su cruce.
18. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado por el hecho
de que se forma un vacío con la ayuda de una red de aberturas de
aspiración (13) que atraviesan la membrana (6) y unidas por debajo
de la membrana a medios de depresión (14, 15).
19. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 18, en el cual, para el termoconformado de material
termoplástico en hoja, se mantiene sobre su contorno el material en
hoja (3) colocado por encima de la membrana (6), y se calienta el
material en hoja para permitirle deformarse estirándose para
adaptarse a la forma de la huella.
20. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado porque se pone
en forma un material en hoja no impermeable asociándole a una
película no impermeable para permitir el pegado por depresión.
21. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 20, en el cual se encierra el material en hoja no
impermeable en una envuelta impermeable en la cual se ha hecho el
vacío.
22. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 11 a 19, caracterizado por el hecho
de que se recorta o se traza el material en hoja sobre la huella de
conformado (5) después de su puesta en forma sobre la huella.
23. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 11 a 22, en el cual el panel con curvatura
tridimensional es una vela monopieza fabricada en material
termoplástico en forma de, al menos, una hoja continua reforzada
con fibras continuas (filamentos) de material no termoplástico,
tales como fibras de carbono o de aramida.
24. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 23, en el cual se termoconforma la vela sobre una
huella cóncava, convexa, o cóncava y convexa, para obtener una vela
con inversión de curvatura.
25. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 23 o 24, en el cual se disponen refuerzos de vela
en el molde durante el termoconformado.
26. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 11 a 22, en el cual se parte de un material
estratificado en hoja termoplástico o termoendurecible constituido
por varias películas y armado con filamentos no termoplásticos.
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