ES2271470T3 - Preformado de conductos termoplasticos. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (10, 10a) para preformar un miembro termoplástico con objeto de conformar una preforma que corresponda, en general, a una configuración deseada para un conducto termoplástico que defina un paso, comprendiendo el aparato: un primer rodillo giratorio (12) que se extiende longitudinalmente; y un segundo rodillo giratorio (14, 14a) posicionado sustancialmente paralelo a dicho primer rodillo y cerca de dicho primer rodillo de modo que dichos primero y segundo rodillos definan una distancia de agarre entre ellos, caracterizado por: un calentador destinado a calentar el miembro termoplástico a una temperatura de tratamiento inferior a la temperatura de transición vítrea del miembro termoplástico y en un margen de, aproximadamente, 40 ºC por debajo de la misma, en el que al menos uno de dichos primero y segundo rodillos es calentado y al menos uno de dichos primero y segundo rodillos está destinado a hacer girar y, por tanto, mover el miembro termoplástico a lo largo de la distancia de agarre, de modo que el miembro termoplástico sea calentado, comprimido y doblado, en general, con la configuración deseada para el conducto.
Description
Preformado de conductos termoplásticos.
La presente invención se refiere a aparatos y
métodos para preformar materiales termoplásticos y, más
específicamente, a aparatos y métodos para doblar láminas
termoplásticas con objeto de conformar preformas para conductos.
Los conductos proporcionan pasos de transporte
para una amplia diversidad de aplicaciones. Por ejemplo, se usan
ampliamente conductos tubulares para el flujo de aire en sistemas de
control ambiental de aviones. De modo similar, los conductos
proporcionan pasos de transporte de gases para calefacción y
ventilación en otros vehículos y en edificios. Los sistemas de
distribución de agua, los sistemas hidráulicos y otras redes de
fluidos, también, usan con frecuencia conductos para el transporte
de fluidos. Además, mediante conductos pueden entregarse materiales
sólidos, por ejemplo, en forma de partículas. Los conductos para las
aplicaciones precedentes y otras pueden hacerse a partir de metales,
plásticos, cerámicas, materiales compuestos y otros materiales.
Un sistema convencional de control ambiental
para aviones utiliza una red de conductos para entregar aire para
calefacción, refrigeración, ventilación, filtrado, control de
humedad y/o control de la presión de la cabina. En este sistema
convencional, los conductos se hacen de un material compuesto que
incluye una matriz termoendurecible que impregna un material de
refuerzo, con el que está reforzada, tal como Kevlar®, marca
registrada de E.I. du Pont de Nemours and Company. Típicamente, la
matriz termoendurecible está hecha de una resina epoxídica o de
poliéster, que endurezca con el calor y la presión. Los conductos
hechos de este material compuesto son, generalmente, fuertes y
ligeros, como se requiere en muchas aplicaciones para aviones. Pero
el proceso de fabricación puede ser complicado, largo y costoso,
especialmente para conductos que incluyan contornos o
características tales como nervios y manguitos. Por ejemplo, en un
proceso de fabricación convencional, los conductos se hacen formando
un mandril de yeso desechable, colocando en el mandril capas de tela
preimpregnada con el material termoendurecible, y consolidando y
curando las capas para formar el conducto. Los útiles usados para
moldear el mandril de yeso se dimensionan y conforman especialmente
para obtener un conducto de dimensiones específicas, de modo que
tienen que fabricarse y mantenerse numerosos útiles de este tipo
para fabricar conductos diferentes. El mandril de yeso se forma y se
destruye durante la fabricación de un conducto, lo que requiere
tiempo de curado y da lugar a yeso que, típicamente, tiene que ser
eliminado o destruido como residuos. Además, las capas
preimpregnadas cambian de forma durante el curado y la
consolidación, y, por tanto, típicamente, tienen que ser recortadas
después del curado para lograr las dimensiones deseadas. Las guías
necesarias para recortar y situar las posiciones apropiadas para
características tales como agujeros y accesorios de unión se usan,
también, típicamente, para sólo un conducto de dimensiones
particulares, de modo que se requieren numerosas guías si tienen que
hacerse diferentes conductos. Al igual que los útiles giratorios
usados para formar los mandriles, las guías requieren tiempo y
gastos para su fabricación, almacenamiento y mantenimiento. Además,
típicamente, los conductos hechos a partir de resinas epoxídicas
termoendurecibles convencionales no tienen un buen comportamiento en
ciertas pruebas de inflamabilidad, humo y toxicidad, y el uso de
tales materiales puede ser inaceptable si los requisitos de
comportamiento son estrictos. Además, típicamente, las
características tales como nervios tienen que ser posformadas, o
añadidas después de la formación del conducto, lo que requiere más
tiempo de fabricación y mano de obra.
Alternativamente, los conductos pueden hacerse,
también, de materiales termoplásticos. Un conducto termoplástico
puede hacerse formando una lámina de material termoplástico,
cortando la lámina con un tamaño y una configuración que
correspondan a la conformación deseada para el conducto, doblando la
lámina con la configuración deseada para el conducto y uniendo los
bordes longitudinales de la lámina para formar una unión o costura
longitudinal. Tales conductos termoplásticos pueden formarse
manteniendo la lámina termoplástica con la configuración doblada
hasta que los extremos se unan, y, luego, retirando el conducto de
modo que la unión resultante siga manteniendo el conducto con la
configuración doblada. Pero las tensiones provocadas en el material
termoplástico durante el doblado pueden hacer que el conducto se
deforme o retuerza, después de la unión, en relación con la
configuración deseada, por ejemplo, cuando se retira del aparato de
unión.
El documento
US-A-3.499.072 describe un aparato
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Por tanto, existe la necesidad de aparatos y
métodos mejorados para el preformado de conductos, es decir, que
proporcionen una preforma configurada de manera que corresponda, en
general, a la configuración deseada para el conducto en una
condición exenta de tensiones. El método no debería requerir la
colocación de capas individuales en un mandril de yeso desechable.
Preferiblemente, el método debería ser compatible con conductos
termoplásticos, incluyendo conductos termoplásticos reforzados
formados a partir de láminas planas que proporcionen razones entre
resistencia mecánica y peso elevadas y cumplan normas estrictas de
inflamabilidad, humo y toxicidad.
La presente invención ofrece un aparato y un
método para preformar láminas con objeto de conformar preformas para
el formado de conductos. Las preformas pueden hacerse a partir de
materiales termoplásticos, tales como láminas planas de
estratificado termoplástico reforzado. De ese modo, no es necesario
colocar capas individuales en un mandril de yeso desechable. El
material termoplástico puede ser ligero, fuerte y comportarse bien
en pruebas de inflamabilidad, humo y toxicidad. Además, el método es
compatible con conductos formados mediante unión por consolidación
de estratificados termoplásticos. En condición exenta de tensión,
las preformas corresponden, en general, a la configuración deseada
de los conductos. Así, los bordes longitudinales de las preformas
pueden ser unidas para formar el conducto, y el conducto no se
deforma cuando se retira del aparato de unión.
De acuerdo con una realización, la presente
invención proporciona un aparato según la reivindicación 1ª
para preformar un miembro termoplástico con el fin de conformar una
preforma que, en general, corresponda a la configuración deseada
para el conducto, que define un paso. El aparato incluye un primero
y un segundo rodillos giratorios, que son sustancialmente paralelos
y definen una distancia de agarre, y un calentador destinado a
calentar el miembro termoplástico a una temperatura de tratamiento,
por ejemplo, inferior a la temperatura de transición vítrea del
miembro termoplástico y en un margen de, aproximadamente, 40ºC por
debajo de la misma. La temperatura de tratamiento es inferior a la
temperatura de transición vítrea en un margen de entre,
aproximadamente, 2,8 y 40ºC. Al menos uno de los rodillos es
calentado y al menos uno de los rodillos está destinado a hacer
girar y, por tanto, mover el miembro termoplástico a lo largo de la
distancia de agarre, de modo que el miembro termoplástico sea
calentado, comprimido y doblado, en general, con la configuración
deseada para el conducto. Puede haber un accionador rotacional
destinado a hacer rotar uno de los rodillos, y el primer rodillo
puede ser calentado por el calentador situado en él. Puede haber,
también, un accionador destinado a ajustar, transversalmente, al
menos uno de los rodillos, con el fin de regular la distancia de
agarre. Además, puede preverse un sujetador para conectar un borde
longitudinal anterior del miembro termoplástico con el primer
rodillo. Puede preverse en los rodillos una capa antiadherente para
facilitar la separación de la preforma de ellos, y los rodillos
pueden atraerse magnéticamente.
El aparato puede incluir, además, un tercero y
un cuarto rodillos, posicionados, también, sustancialmente paralelos
y cerca del primer rodillo. Los rodillos segundo, tercero y cuarto
pueden estar previstos en posiciones angularmente crecientes en
torno al primer rodillo, de modo que cada uno de los rodillos
segundo, tercero y cuarto pueda empujar el miembro termoplástico
contra el primer rodillo con una configuración que corresponda, en
general, a la configuración deseada para el conducto. Un rodillo de
desviación puede estar posicionado de modo que corte a la tangente a
la distancia de agarre de tal manera que el miembro termoplástico
pueda ser desviado y doblado en torno al primer rodillo. El rodillo
de desviación puede estar desplazado de la tangente, y puede haber
un accionador destinado a ajustar el desplazamiento del rodillo de
desviación.
La presente invención puede ofrecer otro aparato
para preformar un miembro termoplástico con objeto de conformar una
preforma que corresponda, en general, a la configuración deseada
para el conducto. El aparato puede incluir una estructura de soporte
que se extienda longitudinalmente y que defina, al menos
parcialmente, una cavidad. Un miembro alargado con una superficie
exterior que corresponda a la configuración deseada para el conducto
se extiende longitudinalmente en la cavidad de modo que el miembro
termoplástico pueda ser soportado entre la estructura de soporte y
el miembro alargado. Un calentador está destinado a calentar el
miembro termoplástico a una temperatura de tratamiento, por ejemplo,
en un margen de, aproximadamente, 40ºC por debajo de la temperatura
de transición vítrea del miembro termoplástico. La estructura de
soporte puede estar prevista de modo que pueda ajustarse entre una
primera posición, en la que soporte el miembro termoplástico con una
configuración plana, y una segunda posición, en la que esté
orientada radialmente hacia dentro con el fin de doblar el miembro
termoplástico contra el miembro alargado, con la configuración
deseada para el conducto. Al menos un accionador puede estar
destinado a ajustar la estructura de soporte entre la primera y la
segunda posiciones. La estructura de soporte puede incluir una
pluralidad de vástagos que, en la primera posición, se extiendan
longitudinalmente, y, en la segunda posición, estén dispuestos de
modo angularmente creciente en torno al miembro alargado.
La estructura de soporte puede incluir dos tubos
parciales, ajustables a rotación entre la primera y la segunda
posiciones, definiendo cada tubo una superficie interior que
corresponda a la superficie exterior del miembro alargado. Un
calentador puede calentar las superficies interiores de los tubos a
la temperatura de tratamiento. Cada tubo puede definir un primer
borde longitudinal unido mediante una bisagra y un segundo borde
longitudinal que defina un tope que se extienda radialmente al
interior, y los tubos pueden estar previstos de manera que puedan
ajustarse a rotación desde una primera posición, en la que la
cavidad esté abierta, a una segunda posición, en la que la cavidad
esté cerrada, al menos parcialmente. En la primera posición, los
tubos están destinados a recibir y soportar el miembro termoplástico
entre los topes. En la segunda posición, los tubos forman,
cooperativamente, la cavidad y definen una superficie interior que
corresponde a la configuración deseada para el conducto.
El aparato de preformado puede incluir un tubo
que defina una cavidad longitudinal. Un embudo se extiende
longitudinalmente desde un extremo del tubo y se estrecha en
dirección al tubo desde un tamaño de sección transversal superior al
del conducto a un tamaño de sección transversal igual al del
conducto. El embudo está destinado a recibir el miembro
termoplástico y conformarlo de acuerdo con la configuración deseada
para el conducto cuando el miembro termoplástico sea hecho pasar
longitudinalmente a través del embudo. Un calentador puede estar
destinado a calentar el embudo y/o el tubo a una temperatura de
tratamiento, por ejemplo, inferior a la temperatura de transición
vítrea del miembro termoplástico, y en un margen de,
aproximadamente, 40ºC por debajo de la misma.
La presente invención proporciona, también, un
método según la reivindicación 10 para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma que corresponda,
en general, a la configuración deseada de un conducto termoplástico
que defina un paso. El método incluye calentar el miembro
termoplástico a una temperatura de tratamiento inferior, por
ejemplo, en un margen de entre, aproximadamente, 2,8ºC y 40ºC, a la
temperatura de transición vítrea del miembro termoplástico. Un
primero y/o un segundo rodillos son hechos girar y el miembro
termoplástico es movido a lo largo de una distancia de agarre
definida por los rodillos de modo que el miembro sea calentado,
comprimido y doblado, en general, con la configuración deseada para
el conducto. Además, puede forzarse la unión de los rodillos por
magnetismo. El miembro termoplástico puede ser calentado antes de
ser movido a lo largo de la distancia de agarre, y mediante uno o
ambos rodillos cuando el miembro sea movido a lo largo de la
distancia de agarre. El miembro termoplástico puede ser movido en
torno al primer rodillo a lo largo de distancias de agarre definidas
entre el primero y el segundo rodillos, el primero rodillo y un
tercer rodillos, y el primer rodillo y un cuarto rodillo. Además, el
miembro termoplástico puede ser desplazado en torno al primer
rodillo, de modo continuo, en una distancia angular superior a una
revolución, por ejemplo, fijando el borde longitudinal anterior del
miembro termoplástico al primer rodillo. Un rodillo de desviación
puede estar posicionado de manera que corte a la tangente a la
distancia de agarre de modo que el eje de rotación del rodillo de
desviación esté desplazado, en relación con la tangente a la
distancia de agarre, en dirección al segundo rodillo, y el rodillo
de desviación desvíe el miembro termoplástico de manera que se doble
en torno al primer rodillo.
El miembro termoplástico puede ser calentado a
la temperatura de tratamiento, soportado, con una configuración
generalmente plana, mediante una estructura de soporte que se
extienda longitudinalmente, y doblado contra una superficie exterior
del miembro alargado con la configuración deseada para el conducto
cuando la estructura de soporte se ajusta radialmente hacia dentro,
por ejemplo, mediante un accionador. El miembro termoplástico puede
ser soportado mediante una pluralidad de vástagos, que se extiendan
longitudinalmente y estén previstos de modo angularmente creciente
en torno al miembro alargado. Alternativamente, el miembro
termoplástico puede ser soportado mediante dos tubos parciales con
una configuración abierta y ser apretado contra el miembro alargado
mediante una superficie interior de los tubos que corresponda a la
superficie exterior del miembro alargado, cuando los tubos se
ajustan a una posición cerrada. Un primer borde del miembro
termoplástico puede ser apretado contra un segundo borde del miembro
termoplástico y los bordes pueden ser calentados a una temperatura
superior a la de transición vítrea y unidos por consolidación. Por
ejemplo, los bordes pueden ser obligados a unirse ajustando una
cabeza de unión por consolidación, radialmente, contra el miembro
termoplástico, de modo que una parte de elastómero de la cabeza
apriete los bordes contra el miembro alargado.
El miembro termoplástico puede ser calentado a
la temperatura de tratamiento, soportado entre topes que se
extiendan radialmente hacia dentro definidos por dos tubos parciales
longitudinales, y doblado con la configuración deseada para el
conducto cuando los tubos se ajustan haciéndolos girar en torno a
una bisagra desde una posición abierta a una posición cerrada. Puede
preverse un embudo para preformar el miembro termoplástico. El
miembro termoplástico puede ser calentado a la temperatura de
tratamiento, insertado en un primer extremo del embudo que sea mayor
que el conducto y hecho pasar a través de un segundo extremo del
embudo, más pequeño, para que penetre en un tubo.
Así, una vez descrita la invención en términos
generales, se hará referencia ahora a los dibujos adjuntos, no
necesariamente a escala, y en los que:
la figura 1 es una vista, en perspectiva, de un
aparato de preformado de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la figura 2 es una vista, en perspectiva, de una
lámina termoplástica plana para conformar una preforma de acuerdo
con una realización de la presente invención;
la figura 3 es una vista, en perspectiva, de una
preforma realizada a partir de la lámina de la figura 2 de acuerdo
con una realización de la presente invención;
la figura 4 es una vista, en perspectiva, de un
conducto hecho a partir de la preforma de la figura 3 de acuerdo con
una realización de la presente invención;
la figura 5 es una vista, en perspectiva, de un
aparato de preformado de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la figura 6 es una vista, en alzado, de un
aparato de preformado de acuerdo con otra realización de la presente
invención;
la figura 7 es una vista, en alzado, de un
aparato de preformado de acuerdo con otra realización de la presente
invención, con una configuración abierta;
la figura 8 es una vista, en alzado, del aparato
de preformado de la figura 7, con una configuración cerrada;
la figura 9 es una vista, en sección, del
aparato de preformado de la figura 8 en sección por la línea
9-9 de la figura 8;
la figura 10 es una vista, en sección, del
aparato de preformado de la figura 9 con la lámina preformada
parcialmente;
la figura 11 es una vista, en sección, del
aparato de preformado de la figura 9 con la lámina preformada
totalmente;
la figura 12 es una vista, en sección, del
aparato de preformado de la figura 9, que incluye una cabeza de
unión por consolidación ajustada a una posición abierta de acuerdo
con una realización de la presente invención;
la figura 13 es una vista, en sección, del
aparato de preformado de la figura 12 con la cabeza de unión por
consolidación ajustada a una posición cerrada;
la figura 14 es una vista, en alzado, de un
aparato de preformado de acuerdo con otra realización de la presente
invención, en posición abierta;
la figura 15 es una vista, en alzado, del
aparato de preformado de la figura 14, en posición cerrada;
la figura 16 es una vista, en alzado, del
aparato de preformado de la figura 14, que incluye una cabeza de
unión por consolidación de acuerdo con una realización de la
presente invención;
la figura 17 es una vista, en alzado, de un
aparato de preformado de acuerdo con otra realización de la presente
invención, en posición abierta, con la lámina termoplástica
introducida parcialmente;
la figura 18 es una vista, en alzado, del
aparato de preformado de la figura 17, en posición cerrada;
la figura 19 es una vista, en perspectiva, de un
aparato de preformado de acuerdo con otra realización de la presente
invención.
La presente invención se describirá ahora de
modo más completo en lo que sigue con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que se muestran realizaciones preferidas de la
misma. Pero esta invención puede realizarse de muchas maneras
diferentes y no debe considerarse limitada a las realizaciones
establecidas en este documento; en todo caso, estas realizaciones se
proporcionan para que esta descripción sea detallada y completa, y
dará a conocer con exactitud el alcance de la invención a los
expertos en la técnica. Los números similares se refieren a
elementos similares en todo el documento.
Con referencia ahora a la figura 1, en ella se
muestra un aparato 10 de preformado para preformar un miembro
termoplástico, tal como una lámina termoplástica 50, mostrada en la
figura 2. El preformado se refiere, en general, al doblado del
miembro termoplástico para obtener una preforma 70 doblada o
curvada, como se muestra en la figura 3, que, en condición libre,
corresponda, en general, a una configuración deseada para un
conducto 90. La preforma 70 puede hacerse con un diámetro
ligeramente mayor o menor que el diámetro deseado para el conducto
90, por ejemplo, de manera que la preforma 70 pueda ser sometida a
una fuerza de compresión o expansión para mantenerla durante el
tratamiento subsiguiente, tal como unión por consolidación, con
objeto de lograr la configuración deseada para el conducto 90. La
preforma 70 y, por tanto, el conducto 90, mostrado en la figura 4,
se extienden desde un primer extremo 72 a un segundo extremo 74 y
definen un paso 76. Preferiblemente, los bordes longitudinales 78,
80 de la preforma 70 se solapan para formar una parte 82 de
interfaz. Los bordes longitudinales 78, 80 de la preforma 70 pueden
unirse para formar el conducto 90 con una costura o unión 92,
preferiblemente, sin doblar o deformar adicionalmente de modo
significativo la preforma 70 de modo que el conducto 90 esté
sustancialmente libre de tensión interna. Los bordes longitudinales
78, 80 pueden unirse usando adhesivos, calor u otros métodos de
unión. Por ejemplo, la unión puede lograrse aplicando calor y
presión a los bordes 78, 80 para formar la costura 92. Cuando el
material termoplástico de la preforma 70 se calienta por encima de
su temperatura de transición vítrea el material se vuelve plástico y
la presión consolida y une la interfaz 82. La unión puede realizarse
mediante métodos manuales o automatizados.
La conformación de la preforma 70 se determina
proyectando la conformación deseada para el conducto 90 en la lámina
plana 50. Aunque los extremos 72, 74 y los bordes 78, 80 de la
preforma 70 se muestran rectos en la figura 3, la preforma 70 puede
definir, alternativamente, una pluralidad de configuraciones que
correspondan a conductos rectos, curvados, estrechados o
contorneados de otro modo. La lámina 50 y, por tanto, la preforma 70
y el conducto 90, pueden definir, también, una pluralidad de
características tales como agujeros 75, por ejemplo, para conectar
accesorios de unión, ménsulas y similares con el conducto 90. Se
apreciará, también, que pueden preverse marcas en la preforma 70,
por ejemplo, para identificar de modo preciso la ubicación de
características posformadas, tales como nervios y manguitos, o para
facilitar la fabricación o ensamblado de los conductos, como se
prevé, también, en la solicitud norteamericana nº [...], titulada
"Thermoplastic Laminate Duct"/"Conducto estratificado
termoplástico".
Preferiblemente, la preforma 70 se hace a partir
de un estratificado de material compuesto que incluya una matriz
termoplástica y un material de refuerzo. Los materiales
termoplásticos se caracterizan por una transición a un estado
plástico cuando se calientan a una temperatura superior a la de
transición vítrea. Por ejemplo, la preforma 70 puede hacerse de
poli(éter imida)- (PEI) o poli(sulfuro de fenileno)-(PPS),
pudiendo ser ambos termoplásticos. Existe PEI termoplástico
disponible con el nombre comercial Ultem®, marca comercial de
General Electric Company. De acuerdo con una realización de la
presente invención, cada preforma 70 se obtiene a partir de un
material compuesto que incluya una matriz de PEI termoplástico
reforzada mediante un material de refuerzo tal como carbono, vidrio
o una tela de aramida tal como aramida Kevlar®, o fibras de un
material de este tipo. Alternativamente, la preforma 70 puede
hacerse a partir de otros materiales termoplásticos, que pueden
reforzarse mediante otros materiales de refuerzo o pueden no incluir
materiales de refuerzo.
El conducto 90 formado a partir de la preforma
70 puede usarse en numerosas aplicaciones, que incluyen, de modo no
limitativo, sistemas de control ambiental para vehículos
aeroespaciales, en los que se entrega aire a través del paso 76 del
conducto 90 para proporcionar calefacción, refrigeración,
ventilación y/o presurización a una cabina de avión. Los extremos
72, 74 del conducto 90 pueden conectarse con otros conductos u otros
dispositivos tales como ventiladores, compresores, filtros y
similares. Pueden conectarse múltiples conductos 90 de modo que el
eje longitudinal de cada conducto 90 forme cierto ángulo en relación
con el eje longitudinal del conducto o de los conductos contiguos.
De ese modo, los conductos 90 pueden conectarse para formar un
sistema de conductos intrincado (no mostrado) que incluya numerosos
conductos 90, en ángulo o curvados, para acomodar los dispositivos
conectados mediante el sistema de conductos y para cumplir las
restricciones de diseño requeridas, por ejemplo, en un avión, en el
que el espacio es limitado.
El aparato 10 de preformado mostrado en la
figura 1 incluye un primer rodillo 12 y un segundo rodillo 14. Los
rodillos 12, 14 se extienden longitudinalmente y son soportados por
un bastidor (no mostrado) de modo que los rodillos 12, 14 sean
sustancialmente paralelos y definan una distancia de agarre. Los
rodillos 12, 14 pueden hacerse a partir de una pluralidad de
materiales tales como aluminio, acero y sus aleaciones, y puede
preverse una capa antiadherente en los rodillos 12, 14 para evitar
que la lámina se pegue a ellos. Por ejemplo, la capa antiadherente
puede hacerse de película de Teflon®, marca registrada de E.I. du
Pont de Nemours and Company. Hay un accionador 20, tal como un motor
eléctrico, destinado a hacer girar, al menos, uno de los rodillos
12, 14. En la realización de la figura 1, el accionador 20 está
destinado a hacer girar el primer rodillo 12 de modo que, a medida
que la lámina 50 sea alimentada a la distancia de agarre en una
dirección 13, el rodillo 12 que gira mueva la lámina 50 a lo largo
de la distancia de agarre.
El primer rodillo 12 incluye un calentador 30,
destinado a calentar el rodillo 12, y, por tanto, la lámina 50
termoplástica, a, al menos, una temperatura de tratamiento. Por
tanto, como ilustran los ejemplos precedentes, el primer rodillo 12
está hecho de un material conductor del calor. Preferiblemente, la
lámina 50 se calienta a una temperatura de tratamiento inferior a la
temperatura de transición vítrea del material termoplástico de la
lámina 50. Por ejemplo, la temperatura de tratamiento puede ser
inferior a la temperatura de transición vítrea en un margen de
entre, aproximadamente, 2,8 y 40ºC. En el caso del PEI, cuya
temperatura de transición vítrea es de, aproximadamente, (213,9ºC),
la lámina 50 puede calentarse a una temperatura de tratamiento de
entre, aproximadamente, 176,7ºC y 211,1ºC.
Cuando la lámina 50 es movida a lo largo de la
distancia de agarre, los rodillos 12, 14 ejercen una fuerza de
compresión sobre la lámina 50 y la calientan. Uno o ambos rodillos
12, 14 pueden ser acercados al rodillo opuesto 12, 14, o separados
de él, con el fin de ajustar la fuerza de compresión sobre la lámina
50. Preferiblemente, la lámina 50 es calentada de manera desigual
mediante los rodillos 12, 14, de modo que la lámina esté doblada o
formada cuando la lámina 50 salga de la distancia de agarre, por
ejemplo, debido a la expansión o la contracción térmica del material
de refuerzo de la lámina 50. Por ejemplo, el calentador 30 del
primer rodillo 12 puede usarse para calentar la lámina 50 de modo
que, a medida que la lámina 50 pase a lo largo de la distancia de
agarre, el material de refuerzo que esté más cerca del primer
rodillo 12 se expanda o contraiga y la lámina 50 se doble. Si el
material de refuerzo es del tipo que se expande cuando se calienta,
tal como los materiales de refuerzo de carbono o vidrio, la lámina
50 se dobla en torno al segundo rodillo 14. Si el material de
refuerzo es del tipo que se contrae cuando se calienta, tal como un
material de refuerzo de aramida, la lámina 50 se dobla en torno al
primer rodillo 12. Así, los bordes longitudinales 78, 80 de la
lámina 50 se unen por doblado para formar la preforma 70, que
corresponde, en general, a la conformación deseada para el conducto
90.
Como se muestra en la figura 5, un aparato 10a
de preformado de acuerdo con la presente invención puede incluir,
también, múltiples rodillos 14a-14f previstos en
posiciones angularmente crecientes en torno al primer rodillo 12, de
modo que cada uno de los rodillos 14a-14f defina una
distancia de agarre con el primer rodillo 12. El primer borde
longitudinal 78 de la lámina 50 se fija al primer rodillo 12
mediante un sujetador 16, que consiste en una banda de cinta
adhesiva resistente al calor. Pueden usarse, también, otros
sujetadores 16, tales como pegamento, tornillos, pernos, pinzas,
ganchos y similares. El primer borde longitudinal 78 precede al
resto de la lámina 50, es decir, el primer borde 78 es el "borde
anterior". El sujetador 16 mantiene el primer borde 78 contra el
rodillo 12 y, de ese modo, la lámina 50 es desplazada a lo largo de
las distancias de agarre definidas por los rodillos
14a-14f y el primer rodillo 12. Aunque en la figura
5 el primer borde longitudinal 78 está conectado con el primer
rodillo 12, el segundo borde 80 puede estar conectado, también, o de
modo alternativo, con el rodillo 12. Además, los rodillos
14a-14f pueden ser ajustados radialmente en relación
con el primer rodillo 12 para apretar la lámina 50 contra el rodillo
12. Por ejemplo, los rodillos 14a-14f pueden ser
separados radialmente del rodillo 12 durante el tratamiento para
recibir el borde longitudinal anterior 78, 80 de la lámina 50 y,
luego, ser acercados radialmente al rodillo 12 para apretar la
lámina 50 contra el rodillo 12.
Como se muestra en la figura 6, un aparato 10b
de preformado de acuerdo con otra realización de la invención
incluye un rodillo 40 de desviación para desviar y doblar la lámina
50 cuando la lámina salga de la distancia de agarre entre el primero
y el segundo rodillos 12, 14. El rodillo 40 de desviación se
posiciona de modo que corte a la tangente a la distancia de agarre
entre el primero y el segundo rodillos 12, 14. Por tanto, la
tangente a la distancia de agarre, es decir, una línea tangente
tanto al primero como al segundo rodillos 12, 14 en la distancia de
agarre entre ellos, corta al rodillo 40 de desviación. De manera
similar, cuando la lámina 50 sale de la distancia de agarre y sigue
una trayectoria que se aproxime a la dirección de la tangente a la
distancia de agarre, la lámina 50 se pone en contacto con el rodillo
40 de desviación y, de ese modo, es doblada. Preferiblemente, el
rodillo 40 de desviación está desplazado en relación con la tangente
a la distancia de agarre, es decir, la tangente a la distancia de
agarre corta a una parte del rodillo 40 de desviación distinta al
eje de rotación del rodillo 40 de desviación. Ventajosamente, el
rodillo 40 de desviación puede ser desplazado de modo que su eje
esté más cerca del segundo rodillo 14 que del premier rodillo 12 y,
así, la lámina 50 sea desviada para doblarse en torno al primer
rodillo 12.
El rodillo 40 de desviación está montado, a
rotación, en un pivote 42, y está previsto un accionador 44 de
desviación destinado a ajustar la posición del rodillo 40 de
desviación y cambiar el grado de doblado de la lámina 50. El ajuste
del rodillo 40 de desviación puede ser deseable para cambiar el
grado de doblado de la lámina 50 o para mantener un doblado uniforme
aunque cambien otros parámetros del sistema, tales como la
temperatura, el espesor, el tipo de material, y similares, de la
lámina 50. Además, un accionador 46 de distancia de agarre está
destinado a ajustar el segundo rodillo 14 en relación con el primer
rodillo 12 y, por tanto, variar la fuerza de compresión ejercida por
los rodillos 12, 14 sobre la lámina 50 cuando ésta sea movida a lo
largo de la distancia de agarre, por ejemplo, para ajustar distintos
espesores de la lámina 50. El accionador 46 de distancia de agarre
puede ser un dispositivo de accionamiento hidráulico, neumático,
eléctrico o de otro tipo.
La lámina 50 puede ser soportada por una mesa 34
de soporte y calentada mediante calentadores 32 cuando la lámina 50
sea alimentada a la distancia de agarre. Hay rodillos 48 de leva
posicionados en ubicaciones longitudinales crecientes para soportar
los rodillos 14, 40. Al soportar los rodillos 14, 40 en ubicaciones
longitudinales entre los extremos de los rodillos 14, 40, los
rodillos 48 de leva disminuyen la desviación longitudinal de los
rodillos 14, 40. Hay prevista, también, una guarda 49 para capturar
la lámina 50 y evitar que pase continuamente a lo largo de la
distancia de agarre múltiples veces. Alternativamente, la lámina 50
puede ser movida múltiples veces a lo largo de la distancia o las
distancias de agarre de los aparatos 10, 10a, 10b de formado. Por
ejemplo, el primer rodillo 12 del aparato 10a de preformado mostrado
en la figura 5 puede ser hecho girar más de una revolución una vez
que el primer borde longitudinal 78 haya entrado en la primera
distancia de agarre, entre los rodillos 12, 14a. Así, el rodillo 12
y la lámina 50 pueden ser hechos girar hasta que la lámina 50 haya
sido doblada con la configuración de la preforma 70.
Además, uno o más rodillos 12, 14,
14a-14f pueden ser magnetizados, de modo que los
rodillos 12, 14, 14a-14f se atraigan magnéticamente
y la distancia de agarre entre ellos sea uniforme a lo largo de la
longitud de los rodillos 12, 14, 14a-14f. Los
rodillos 12, 14, 14a-14f pueden incluir un material
magnetizado, tal como un metal ferroso o un electroimán, para
provocar la atracción entre los rodillos. Por ejemplo, el primer
rodillo 12 puede incluir un electroimán y el segundo rodillo 14
puede estar hecho de acero, de modo que el segundo rodillo 14 sea
atraído en dirección al primer rodillo 12 y la distancia de agarre
entre los rodillos 12, 14 sea uniforme a lo largo de la longitud de
los rodillos 12, 14.
En las figuras 7-11 se muestra
un aparato 110 de preformado que incluye una estructura de soporte
exterior que comprende soportes 112 anulares, dispuestos, cada uno,
en torno a un eje longitudinal común. Los soportes 112 anulares
soportan accionadores 114 destinados a soportar una pluralidad de
vástagos 116 paralelos, seis en la realización ilustrada, y ajustar
los vástagos 116 radialmente hacia dentro y hacia fuera. Como se
muestra en las figuras 9-11, los vástagos 116 pueden
ser ajustados radialmente para definir una cavidad 111 ajustable
entre ellos, y, de ese modo, soportar y doblar, o preformar, la
lámina 50 con la configuración deseada para conductos de diferentes
diámetros y/o conformaciones, formando así la preforma 70.
Cada uno de los vástagos 116 puede ser calentado
durante el tratamiento, por ejemplo, mediante calentadores 136
previstos en los vástagos 116, de modo que los vástagos calienten la
lámina 50. Alternativamente, la lámina 50 puede ser calentada
mediante un calentador (no mostrado) previsto en la viga 150 o un
calentador destinado a irradiar la lámina 50. Para calentar la
lámina 50, por ejemplo, el aparato 110 de preformado puede estar
posicionado en un horno, o puede preverse una fuente de radiación
direccional, tal como una fuente de infrarrojos o microondas.
Preferiblemente, el calentador o los calentadores están destinados a
calentar la lámina 50 a una temperatura de tratamiento inferior a la
temperatura de transición vítrea del material termoplástico de la
lámina 50, por ejemplo, en un margen de entre, aproximadamente,
2,8ºC y 40ºC por debajo de la temperatura de transición vítrea.
Una viga interior 150, que se extiende entre un
primer extremo 170 y un segundo extremo 172, está posicionada en la
cavidad 111 definida por los vástagos 116, de modo que la lámina 50
pueda ser posicionada en torno a la viga interior 150. Aunque los
extremos 170, 172 de la viga interior 150 estén soportados por una
base 113, al menos uno de los extremos 170, 172 de la viga interior
150 puede ser desconectado de la base 113 para facilitar la
introducción de la lámina 50 en la cavidad 111 del aparato 110 de
preformado. Por ejemplo, puede ajustarse un fiador 168 entre una
posición abierta y una posición cerrada. Con el fiador 168 en
posición abierta, mostrado en la figura 7, la lámina 50 puede ser
introducida longitudinalmente en el aparato 110 de preformado, de
modo que la lámina 50 pueda disponerse en torno a la viga interior
150.
El aparato 110 de preformado puede usarse para
conformar la preforma 70 de la figura 3 a partir de la lámina 50 de
la figura 2. Durante el funcionamiento, los accionadores axiales 114
se usan para retraer los vástagos 116 radialmente hacia fuera hasta
una primera posición, mostrada en la figura 9, con el fiador 168
abierto. La lámina 50 se instala longitudinalmente en el aparato 110
de preformado de modo que esté soportada por, al menos, uno de los
vástagos 116. A continuación, se cierra el fiador 168 para asegurar
el primer extremo 170 de la viga interior 150 en la estructura de
soporte exterior o la base 113, como se muestra en la figura 8.
Con el aparato 110 de preformado montado como se
muestra en la figura 8, se conecta una fuente de alimentación (no
mostrada) con los calentadores 136 de los vástagos 116, u otros
calentadores, para calentar la lámina 50, preferiblemente, a la
temperatura de tratamiento. Los accionadores 114 son activados con
el fin de extender los vástagos 116 radialmente hacia dentro, de
modo que aprieten la lámina 50 contra la viga interior 150 y la
doblen en torno a la viga interior 150 con la configuración deseada
para el conducto 90, conformando así la preforma 70.
Preferiblemente, los bordes longitudinales 78, 80 se solapan para
formar la interfaz 82. Una vez obtenida la preforma puede apagarse
el calentador 136, de modo que la preforma 70 pueda enfriarse a una
temperatura inferior a la de tratamiento antes de abrir el fiador
168 y retirar la preforma 70 del aparato 110 de preformado.
Como se muestra en las figuras 12 y 13, el
aparato 110 de preformado puede incluir, también, una cabeza 160 de
unión por consolidación destinada a ser ajustada radialmente en
relación con la viga interior 150. La cabeza 160 puede ser retraída
de la cavidad 111 durante el preformado, como se muestra en la
figura 12, y, luego, ser posicionada cerca de la preforma 70 y
alineada con la interfaz 82 de la preforma 70 mientras que la
preforma 70 se mantiene con la configuración deseada para el
conducto 90, como se muestra en la figura 13. La cabeza 160 incluye
un calentador 162 soportado mediante un bloque 164 de elastómero, de
modo que el calentador 162 esté dispuesto fuera o dentro del bloque
164. Una vez que la lámina 50 haya sido configurada para obtener la
preforma 70, es decir, con la configuración deseada para el conducto
90, como se muestra en la figura 13, la cabeza 160 puede ser
ajustada radialmente hacia dentro de manera que el bloque 164 y/o el
calentador 162 se pongan en contacto con la preforma 70. La cabeza
160 comprime los bordes 78, 80 de la preforma 70 uniéndolos en la
zona de la interfaz 82. Preferiblemente, el calentador 162 es
flexible, y está soportado, flexiblemente, por el bloque 164 de
elastómero, de modo que el calentador 162 se adapte a la preforma 70
y ejerza una presión sustancialmente uniforme sobre ella. Por
ejemplo, el calentador 162 puede comprender un calentador de
silicona flexible previsto en el bloque 164 de elastómero. Cuando la
cabeza 160 comprime la interfaz 82 contra la viga interior 150, el
calentador 162 calienta la interfaz 82, y, de ese modo, los bordes
78, 80 son unidos por consolidación para formar la costura 92
longitudinal, conformando así el conducto 90. La viga interior 150
puede incluir, también, un calentador 166 interior, además del
calentador 162 o alternativamente a él. De ese modo, la interfaz 82
puede calentarse mediante el calentador 162, el calentador interior
166, o ambos calentadores 162, 166. Preferiblemente, el calentador o
los calentadores 162, 166 están destinados a calentar los bordes 78,
80 a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea
del material termoplástico.
Las figuras 14 y 15 muestran un aparato 210 de
preformado alternativo en el que la estructura de soporte exterior
incluye dos tubos parciales 212a, 212b conectados mediante una
bisagra 213. Los tubos parciales 212a, 212b pueden ser hechos girar
en torno a la bisagra 213 mediante accionadores 238 desde una
posición abierta, mostrada en la figura 14, a una posición cerrada,
mostrada en la figura 15. En la posición cerrada, los tubos
parciales 212a, 212b definen una cavidad interna 211 que corresponde
a la conformación deseada para la preforma 70 y el conducto 90. Un
miembro rígido interno 236 está posicionado cerca de los tubos 212a,
212b de modo que éstos encierren, al menos parcialmente, el miembro
interior 236 cuando se ajusten a la posición cerrada. El miembro
rígido 236 pueden estar hecho de un material rígido, tal como acero,
aluminio o titanio, o puede estar constituido por un dispositivo que
pueda preverse de modo rígido, tal como una bolsa inflable. El
miembro interior 236 corresponde a la conformación de los tubos
parciales 212a, 212b, siendo cilíndrico en la realización ilustrada,
aunque, si se desea, los tubos parciales 212a, 212b y el miembro
interior 236 pueden tener otras conformaciones. De ese modo, la
lámina 50 puede ser posicionada entre los tubos parciales 212a, 212b
y el miembro interior 236, y el aparato 210 de preformado puede ser
usado para doblar la lámina 50, desde la configuración plana a la
configuración doblada o preformada, ajustando los tubos parciales
212a, 212b desde la posición abierta a la posición cerrada y
apretando la lámina 50 en torno al miembro interior 236.
Ventajosamente, los tubos parciales 212a, 212b y/o el miembro
interior 236 pueden calentarse para facilitar así el doblado o
formado de la lámina 50. Por ejemplo, pueden preverse calentadores
240 dentro o fuera de cada uno de los tubos parciales 212a, 212b
que, a su vez, estén construidos de un material tal como aluminio,
acero, titanio, sus aleaciones, o un material compuesto que sea, al
menos parcialmente, conductor del calor. Alternativamente, los tubos
parciales 212a, 212b y/o el miembro interior 236 pueden calentarse
mediante un calentador independiente, tal como un horno, destinado a
recibir los tubos parciales 212a, 212b cuando sean hechos girar a
sus posiciones abiertas.
El aparato 210 de preformado puede incluir,
también, una cabeza 260 de unión por consolidación posicionada cerca
del miembro interior 236 y alineada con un espacio libre entre los
tubos parciales 212a, 212b una vez que los tubos parciales 212a,
212b hayan sido cerrados. La cabeza 260 está destinada a ser
ajustada radialmente en relación con el miembro interior 236. La
cabeza 260 puede incluir un calentador 262 soportado por un bloque
264 de elastómero de modo que el calentador 262 esté dispuesto
dentro o fuera del bloque 264. Una vez que la lámina 50 haya sido
configurada para obtener la preforma 70, es decir, con la
configuración deseada para el conducto 90, como se muestra en la
figura 16, la cabeza 260 puede ser ajustada radialmente hacia dentro
de modo que el bloque 264 y/o el calentador 262 se pongan en
contacto con la preforma 70. Ventajosamente, la preforma 70 puede
ser posicionada de modo que sus bordes 78, 80 estén alineados,
generalmente, también, con el espacio libre entre los tubos
parciales 212a, 212b, una vez que los tubos parciales 212a, 212b
hayan sido cerrados. En esta realización ventajosa, la cabeza 260
une, a compresión, los bordes 78, 80 de la preforma 70 en la
interfaz 82. Preferiblemente, el calentador 262 es flexible, y está
soportado flexiblemente por el bloque 264 de elastómero, de manera
que el calentador 262 se adapte a la preforma 70 y ejerza una
presión sustancialmente uniforme sobre ella, mientras que,
simultáneamente, caliente, al menos, un borde 78, 80 de la preforma
70 para unir por consolidación los bordes 78, 80 y formar la costura
longitudinal 92 a lo largo de la longitud de la preforma 70,
formando así el conducto 90. El miembro interior 236 puede incluir
un calentador 266 interior, además del calentador 262, o
alternativamente a él, de modo que la preforma 70 pueda calentarse
en sus superficies interior y exterior, preferiblemente a una
temperatura superior a la temperatura de transición vítrea. La
lámina 50 puede mantenerse en posición en torno al miembro interior
236 mediante una o más correas y/o cintas (no mostradas) en lugar de
los tubos parciales 212a, 212b. Preferiblemente, la cinta es
termocontráctil, es decir, cinta que se contrae cuando se calienta a
una temperatura de tratamiento. De ese modo, la lámina 50 es
envuelta en torno al miembro interior 236, y las correas, que pueden
estar hechas de tela resistente al calor, se aseguran en torno a la
lámina 50 para mantenerla con la conformación deseada para el
conducto 90. La cinta termocontráctil se dispone, entonces, en torno
a la lámina 50 de modo que la cinta, cuando se caliente, encoja y
comprima la lámina 50 apretadamente contra el miembro interior 236.
La energía térmica para calentar la lámina 50 y la cinta puede
generarse mediante un horno destinado a recibir el miembro interior
236 y la lámina 50, o mediante un calentador situado en el miembro
interior 236.
Como se muestra en las figuras 17 y 18, el
aparato 210 de preformado puede ser usado, también, sin el miembro
interior 236. Por ejemplo, cada uno de los tubos parciales 212a,
212b puede definir un tope longitudinal 242 que se extienda
radialmente hacia dentro en dirección a la cavidad 211. Con los
tubos parciales 212a, 212b en posición abierta, como se muestra en
la figura 17, la lámina 50 puede ser introducida entre los topes 242
de modo que éstos retengan la lámina 50 cuando los tubos parciales
212a, 212b sean ajustados a la posición cerrada mediante los
accionadores 238, como se muestra en la figura 18. La lámina 50
puede ser introducida en la cavidad 211 a través de un espacio libre
214, entre los topes longitudinales 242, como se muestra en la
figura 17. La lámina 50, también, puede introducirse en la cavidad
211 en dirección longitudinal, desde un extremo longitudinal de los
tubos 212a, 212b, y los tubos 212a, 212b pueden estar en posición
cerrada cuando se introduzca la lámina 50. Como se ha descrito en lo
que antecede, la lámina 50 puede calentarse a la temperatura de
tratamiento mediante los calentadores 240 u otros (no mostrados), y,
una vez formada, la preforma 70 puede ser enfriada en el aparato 210
de preformado antes de que los tubos parciales 212a, 212b sean
abiertos para retirar la preforma 70. Tal como se ha descrito en
relación con la figura 16, pueden usarse, también, una cabeza de
unión por consolidación y/o un calentador interior para unir los
bordes 78, 80 cuando la preforma 70 se mantenga con la configuración
mostrada en la figura 18.
La figura 19 muestra un aparato 310 de
preformado alternativo de acuerdo con la presente invención, que
incluye un tubo 312 y un embudo 320. El tubo 312 puede definir una
cavidad cilíndrica 314 u otra conformación que corresponda a la
configuración deseada para la preforma 70 y el conducto 90. Además,
el tubo 312 puede incluir un miembro interior (no mostrado) que
puede ser recibido por el paso 76 de la preforma 70 y defina una
superficie exterior que corresponda a la configuración deseada para
el conducto 90. El embudo 320 se extiende longitudinalmente desde un
primer extremo 316 del tubo 312. El embudo 320 se extiende desde un
primer extremo 322 a un segundo extremo 324, de menor sección que el
primer extremo 322 y que, en general, corresponde en tamaño al
primer extremo 316 del tubo 312, de modo que el embudo 320 se
estreche en dirección al tubo 312. La lámina 50 puede ser
introducida en el embudo 320 con una configuración plana o
parcialmente doblada y ser empujada longitudinalmente en dirección a
la cavidad 314 del tubo 312 para que penetre en ella. Cuando la
lámina 50 desliza longitudinalmente en el embudo 320, la
conformación estrechada del embudo 320 hace que la lámina 50 se
curve con el diámetro del cilindro 312 y, por tanto, con la
configuración deseada para la preforma 70 y el conducto 90. La
lámina 50 puede ser introducida en el embudo 320 y el tubo 312,
manualmente, por un operario, o puede estar previsto un dispositivo
de introducción automatizado (no mostrado). Pueden preverse
calentadores 330 en el embudo 320 y/o el tubo 312 de modo que la
lámina 50 sea calentada a la temperatura de tratamiento mientras que
es obligada a penetrar en el embudo 320 y/o el tubo 312. Por
ejemplo, los calentadores 330 pueden ser calentadores eléctricos
resistivos previstos en el tubo 312 y el embudo 320, de modo que los
calentadores 330 puedan conectarse con una fuente de alimentación
(no mostrada) y activarse para calentar la lámina 50. La lámina 50
puede mantenerse a la temperatura de tratamiento durante un
intervalo de mantenimiento del tratamiento, tal como 10 minutos, y,
luego, pueden apagarse los calentadores 330 de modo que la preforma
70 resultante se enfríe en el tubo 312 antes de ser retirada a
través del primer extremo 316 o de un segundo extremo 318. Además,
el tubo 312 puede comprender un aparato de unión por consolidación u
otro aparato de unión para unir los bordes longitudinales 78, 80 de
la preforma 70 y formar el conducto 90.
Una vez tratado el preformado 70 para formar el
conducto 90, el conducto 90 puede ser posformado para proporcionar
contornos o características adicionales, tales como manguitos,
nervios y similares.
Muchas modificaciones y otras realizaciones de
la invención se les ocurrirán a los expertos en la técnica a la que
la invención pertenece, con la ventaja de las enseñanzas presentadas
en las descripciones y los dibujos asociados que anteceden. Por
tanto, debe entenderse que la invención no se limita a las
realizaciones específicas descritas y que las modificaciones y otras
realizaciones deben incluirse dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se apreciará que cada una de
las superficies de trabajo de los aparatos puede incluir una capa de
bajo rozamiento o capa de separación, por ejemplo, de Teflon®, marca
registrada de E.I. du Pont de Nemours and Company. La capa de
separación puede ser una capa duradera de material o un agente de
separación que sea aplicado o pulverizado sobre las superficies de
trabajo antes de cada proceso de unión por consolidación.
Claims (16)
1. Un aparato (10, 10a) para preformar un
miembro termoplástico con objeto de conformar una preforma que
corresponda, en general, a una configuración deseada para un
conducto termoplástico que defina un paso, comprendiendo el
aparato:
un primer rodillo giratorio (12) que se extiende
longitudinalmente; y
un segundo rodillo giratorio (14, 14a)
posicionado sustancialmente paralelo a dicho primer rodillo y cerca
de dicho primer rodillo de modo que dichos primero y segundo
rodillos definan una distancia de agarre entre ellos,
caracterizado por:
un calentador destinado a calentar el miembro
termoplástico a una temperatura de tratamiento inferior a la
temperatura de transición vítrea del miembro termoplástico y en un
margen de, aproximadamente, 40ºC por debajo de la misma,
en el que al menos uno de dichos primero y
segundo rodillos es calentado y al menos uno de dichos primero y
segundo rodillos está destinado a hacer girar y, por tanto, mover el
miembro termoplástico a lo largo de la distancia de agarre, de modo
que el miembro termoplástico sea calentado, comprimido y doblado, en
general, con la configuración deseada para el conducto.
2. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según la
reivindicación 1, que comprende, además, un accionador rotacional
(20) destinado a hacer girar al menos uno de dichos primero y
segundo rodillos y desplazar el miembro termoplástico a lo largo de
la distancia de agarre, y en el que dicho calentador está situado
dentro de dicho primer rodillo y está destinado a calentar el
miembro termoplástico, doblando térmicamente así el miembro
termoplástico, en general, con la configuración deseada para el
conducto.
3. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según las
reivindicaciones 1 o 2, que comprende, además, un accionador
destinado a ajustar al menos uno de dichos primero y segundo
rodillos en dirección transversal, ajustando así la distancia de
agarre.
4. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según las
reivindicaciones 1, 2 o 3, que comprende, además, un tercero y un
cuarto rodillos giratorios (14c, 14d) posicionados sustancialmente
paralelos y cerca de dicho primer rodillo, estando previstos dichos
segundo, tercero y cuarto rodillos en posiciones angulares
crecientes en torno al primer rodillo, de modo que dichos segundo,
tercero y cuarto rodillos puedan apretar el miembro termoplástico
contra dicho primer rodillo con una configuración que corresponda,
en general, a la configuración deseada para el conducto.
5. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 1-4, que comprende, además,
al menos, un sujetador (16) destinado a conectar un borde
longitudinal anterior del miembro termoplástico con el primer
rodillo.
6. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 1-5, que comprende, además,
una capa antiadherente prevista en dichos primero y segundo rodillos
para facilitar la separación de la preforma de ellos.
7. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 1-6, en el que al menos uno
de dichos primero y segundo rodillos es magnético, de modo que
dichos primero y segundo rodillos se atraigan magnéticamente para
proporcionar una fuerza de compresión uniforme sobre el miembro
termoplástico entre ellos.
8. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 1-7, que comprende, además,
un rodillo (40) de desviación giratorio posicionado de modo que
corte a la tangente a la distancia de agarre, estando el eje de
rotación de dicho rodillo de desviación desplazado de la tangente a
la distancia de agarre de manera que el rodillo de desviación desvíe
el miembro termoplástico para que se doble en torno al primer
rodillo.
9. Un aparato para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 1-8, que comprende, además,
un accionador (44) destinado a ajustar una posición de
desplazamiento de dicho rodillo de desviación en relación con la
tangente a la distancia de agarre.
10. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma que corresponda,
en general, a una configuración deseada para un conducto
termoplástico que defina un paso, comprendiendo el método:
calentar el miembro termoplástico a una
temperatura de tratamiento inferior a la temperatura de transición
vítrea del miembro termoplástico, y en un margen de,
aproximadamente, 40ºC por debajo de la misma;
hacer girar al menos uno de dichos primero y
segundo rodillos; y
desplazar el miembro termoplástico a lo largo de
una distancia de agarre definida por el primero y el segundo
rodillos, de modo que el miembro termoplástico sea calentado,
comprimido y doblado, en general, con la configuración deseada para
el conducto.
11. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según la
reivindicación 10, en el que dicho paso de calentar comprende
calentar el miembro termoplástico antes de que éste sea movido a lo
largo de la distancia de agarre, y calentar el menos uno de los
rodillos, de modo que el miembro termoplástico sea calentado
mientras sea desplazado a lo largo de la distancia de agarre.
12. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según las
reivindicaciones 10 o 11, en el que dicho paso de desplazar
comprende mover el miembro termoplástico en torno al primer rodillo
de modo que el miembro termoplástico sea desplazado a lo largo de
una primera distancia de agarre definida entre el primer rodillo y
el segundo rodillo, una segunda distancia de agarre definida entre
el primer rodillo y un tercer rodillo, y una tercera distancia de
agarre definida entre el primer rodillo y un cuarto rodillo.
13. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según las
reivindicaciones 10, 11 y 12, en el que dicho paso de desplazar
comprende mover continuamente el miembro termoplástico en torno al
primer rodillo en una distancia angular de más de una
revolución.
14. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 10-13, que comprende,
además, fijar un borde longitudinal anterior del miembro
termoplástico al primer rodillo.
15. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 10-14, que comprende,
además, forzar la unión, por magnetismo, del primero y del segundo
rodillos.
16. Un método para preformar un miembro
termoplástico con objeto de conformar una preforma según cualquiera
de las reivindicaciones 10-15, que comprende,
además, desviar el movimiento del miembro termoplástico mediante un
tercer rodillo giratorio posicionado de modo que corte a la tangente
a la distancia de agarre de manera que el eje de rotación del tercer
rodillo esté desplazado de la tangente a la distancia de agarre en
dirección al segundo rodillo y que el tercer rodillo desvíe el
miembro termoplástico de manera que se doble en torno al primer
rodillo.
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