ES2285123T3 - Procedimiento para la produccion de un elemento estructural reforzado con fibra. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la producción de un elemento (70, 70¿) estructural reforzado con fibra que incluye una pluralidad de sujetadores de pernos, pernos o adaptadores para la fijación de dicho elemento (70, 70¿) estructural a otro elemento (70, 70¿) estructural, que comprende las etapas de: i) provisión de un elemento (12) central alargado de un material, preferiblemente material de refuerzo de fibra compatible con los materiales de dicho elemento (70, 70¿) estructural reforzado con fibra, preferiblemente hecho por medio de ¿pulltrusion¿, que tiene una parte extrema para el montaje o fijación de uno de dichos sujetadores (22 - 22XI) de pernos, pernos (28 - 28) o adaptadores (27), ii) montaje de dicho sujetador de perno (22 - 22XI), perno (28 - 28XI) o adaptador (27) sobre dicha parte extrema de dicho elemento (12) central para producir un subconjunto, iii) fijación de dicho sujetador de perno (22 - 22), perno (28 - 28) o adaptador (27) en relación con dicha parte extrema de dicho elemento (12)central mediante un procedimiento de ¿pulltrusion¿ extrayendo dicho subconjunto a través de un ¿pulltrusor¿, cubriendo circunferencialmente dicho subsistema con fibras de refuerzo y resina y calentando y curando dicha resina para hacer que dicha resina forme, en conjunción con dichas fibras de refuerzo, una envoltura (26 - 26) que circunda circunferencialmente dicho subconjunto o, alternativamente, fijando dicho subconjunto por adherencia a dicha envoltura (26 - 26) producida en un procedimiento de ¿pulltrusion¿ aparte, iv) mecanizado de dicho subconjunto circundado circunferencialmente dentro de dicha envoltura (26 - 26) de dichas fibras de refuerzo y dicha resina curada para obtener un conjunto de sujetador de perno, conjunto de perno o conjunto de adaptador (10 - 10) que incluye dicho elemento (12) central y dicho sujetador de perno (22 - 22XI), perno (28 - 28XI) o adaptador (27) y dicho elemento (12) central, v) repetición de dichas etapas I - iv para producir una pluralidad de dichosconjuntos de sujetadores de pernos, conjuntos de pernos o conjuntos de adaptadores (10 -10XI), vi) colocación de dicha pluralidad de conjuntos (10 - 10XI) de acuerdo con la posición prevista de dicha pluralidad de sujetadores (22 - 22XI) de pernos, pernos (28 - 28XI) o adaptadores (27) dentro de dicho elemento (70, 70¿) estructural reforzado con fibra final, y vii) producción de dicho elemento (70, 70¿) estructural reforzado con fibra que incluye dicha pluralidad de sujetadores (22 - 22XI) de pernos, pernos (28 - 28XI) o adaptadores (27) constituidos por dichas pluralidades de conjuntos (10 - 10XI) mediante una técnica de extrusión, ¿pulltrusion¿ o una técnica para la producción de reforzamiento con fibras.
Description
Procedimiento para la producción de un elemento
estructural reforzado con fibra.
La presente invención se refiere generalmente a
la técnica para la producción de grandes elementos estructurales
reforzados con fibra y, concretamente, a una técnica de fijación con
sujetadores de pernos o pernos en el elemento estructural reforzado
con fibra.
En el presente contexto, el término "elemento
estructural reforzado con fibra" se interpreta como término
genérico que comprende todo elemento estructural hecho de materiales
basados en resina o plástico que están reforzados por medio de
fibras tales como los elementos estructurales reforzados con fibra
de vidrio, fibra de carbono o fibra de kevlar producidos de un
material de resina tal como poliéster, vinil éster, fenol o epoxi.
Además, el propio elemento estructural puede constituir un elemento
portador de carga o un elemento de soporte tal como un elemento de
una estructura de construcción, un elemento de fachada, un elemento
de unión, a componente de turbina eólica, un componente de barco
tal como un componente de cubierta.
En el presente contexto, los términos
"sujetador de perno", "perno" y "adaptador" se deben
interpretar como términos genéricos que comprenden todo elemento,
tales como un perno, el asta del perno, una tuerca, un gancho, un
pasador con rosca externa, un elemento de fijación, por ejemplo, un
elemento de cierre a presión o de encaje a presión etc. que sirve
al fin de cooperar con otro elemento de fijación, por ejemplo, un
elemento de fijación coincidente o de acoplamiento para la fijación
de un elemento estructural que soporta el sujetador de perno, perno
o adaptador, que incluye una rosca interna o un cuerpo configurado
de manera diferente que incluye una parte roscada exterior
protuberante o una rosca interior para recibir la rosca de un
perno.
En la industria, el uso de elementos
estructurales reforzados con fibra se ha incrementado rápidamente en
las últimas décadas, básicamente inspirado por el éxito del uso de
dichos elementos en la industria de las turbinas eólicas. Aparte de
los componentes de la turbina eólica tales como las palas de una
turbina eólica, los elementos estructurales reforzado con fibra
también han obtenido éxito en la industria de la construcción de
viviendas y en la industria de la construcción naval e incluso en
ciertos campos técnicos en los que se han usado convencionalmente
estructuras metálicas. Como ejemplo dentro de la industria química o
de la industria de la galvanización o recubrimiento de cinc, las
estructuras metálicas convencionales tienden a tener una duración
bastante corta debido al impacto de la corrosión excesiva mientras
que los elementos estructurales reforzados con fibra incluidos en
contenedores, escaleras, elementos de soporte, etc. pueden resistir
la exposición a una atmósfera corrosiva sin que se deterioren ni se
destruyan en grado sustancial alguno.
En las solicitudes de patente siguientes se
describen ejemplos de elementos estructurales y técnicas de fijación
de diferentes componentes dentro de elementos estructurales. Las
referencias comprenden: EP 0170886, US 4.892.462, US 4.339.230, US
4.278.401, FR 2 758 594, FR 2 670 956, US 5.664.820, US 3.372.073,
GB 2 119472 y DE 196 25 426.
El documento
DE-A-19 625 426 revela un conector
de compuesto de alta resistencia, hecho de un polímero con
elementos de refuerzo.
La empresa solicitante ha demostrado que la
técnica de inserción de sujetadores de pernos, pernos y/o
adaptadores dentro de un elemento reforzado con fibra puede forzar
ciertos problemas, en particular, en lo que se refiere a la
situación adecuada y precisa de los sujetadores de pernos, pernos, o
adaptadores. Mientras que la técnica convencional ha requerido la
simple colocación de los sujetadores de pernos, pernos o
adaptadores, dentro del elemento estructural reforzado con fibra a
mecanizar, extruir o extruido y extraído al mismo tiempo en el
procedimiento de producción, la empresa solicitante se ha dado
cuenta de que esta técnica convencional y simple no permite que los
sujetadores de pernos, pernos o adaptadores se sitúen con la
precisión necesaria exigida en la industria y que es un requisito
obligatorio pa-
ra la posterior explotación comercial de la técnica de refuerzo con fibra en la fabricación de elementos estructurales.
ra la posterior explotación comercial de la técnica de refuerzo con fibra en la fabricación de elementos estructurales.
Un objetivo de la presente invención es proveer
una técnica nueva que permita una colocación sencilla y precisa de
pernos, sujetadores de pernos o adaptadores dentro de un elemento
estructural reforzado con fibra en posiciones o situaciones
predeterminadas y con una precisión aceptable en la industria que
incluye la industria de la construcción de viviendas, la de la
construcción naval y la de las turbinas eólicas tal como una
precisión de \pm 1 mm de variación en la colocación de un
determinado perno, sujetador de perno o adaptador o incluso una
variación menor tal como una variación de \pm 0,5 mm.
Una característica de la presente invención es
que la nueva técnica de acuerdo con la presente invención permite
una transmisión de fuerza y de impacto mejorada hacia y desde el
elemento estructural reforzado con fibra a través de los
sujetadores de pernos, pernos o adaptadores permitiendo de esta
manera una reducción del tamaño de la estructura reforzada con
fibra, es decir, permitiendo una reducción del peso de la estructura
reforzada con fibra o, alternativamente, una reducción de los
materiales usados para el elemento estructural reforzado con
fibra.
Otra característica de la presente invención es
que el procedimiento y la técnica conformes con la presente
invención permiten que los sujetadores de pernos, pernos o
adaptadores se coloquen en sitios específicos y se fijen dentro de
un elemento estructural reforzado con fibra en envolturas compactas
que soportan grandes cargas.
Una ventaja concreta de la presente invención es
que la nueva técnica para la colocación y fijación de sujetadores
de pernos, pernos o adaptadores dentro de un elemento estructural
reforzado con fibra permite el uso de envolturas que soportan
grandes cargas para la colocación de los sujetadores de pernos,
pernos o adaptadores y para permitir la fácil colocación de los
sujetadores de pernos, pernos o adaptadores en una configuración o
forma geométrica específica generada por la especial configuración
de la envoltura que soporta la carga y soporta los sujetadores de
pernos, pernos o adaptadores.
El objetivo anterior, las características
anteriores y la ventaja anterior junto con otros varios objetivos,
ventajas y características que se harán evidentes de la siguiente
descripción detallada de la presente invención están de acuerdo con
un primer aspecto de la presente invención obtenida por el
procedimiento para la producción de un elemento estructural
reforzado con fibra que incluye una pluralidad de sujetadores de
pernos, pernos o adaptadores para la fijación del elemento
estructural a otro elemento estructural, que comprende las etapas
de:
- i)
- provisión de un elemento central alargado de un material, preferiblemente material de refuerzo de fibra compatible con los materiales del elemento estructural reforzado con fibra, preferiblemente hecho por "pultrusion", que tiene una parte extrema para el montaje o fijación de uno de los sujetadores de pernos, pernos o adaptadores,
- ii)
- montaje del sujetador de perno, perno o adaptador en la parte extrema del elemento central para producir un subconjunto,
- iii)
- fijación del sujetador de perno, perno o adaptador respecto de la parte extrema del elemento central en un procedimiento de "pulltrusion" extrayendo el subconjunto a través de un "pulltrusor", cubriendo circunferencialmente el subconjunto con fibras de refuerzo y resina y calentando y curando la resina para hacer que la resina forme, en conjunción con las fibras de refuerzo, una envoltura que circunde circunferencialmente el subconjunto o, alternativamente, que fije el subconjunto por adherencia a la envoltura producida en un procedimiento aparte de "pulltrusion",
- iv)
- mecanizado del subconjunto circundado circunferencialmente dentro de la envoltura de fibras de refuerzo y de la resina curada para proveer un conjunto de sujetador de perno, conjunto de perno o conjunto de adaptador que incluya el elemento central y el sujetador de perno, perno o adaptador,
- v)
- repetición de las etapas I - iv para producir una pluralidad de conjuntos de sujetador de perno, conjuntos de perno o conjuntos de adaptador,
- vi)
- colocación de una pluralidad de conjuntos de acuerdo con la posición prevista de la pluralidad de sujetadores de pernos, pernos o adaptadores dentro del elemento estructural reforzada con fibra final, y
- vii)
- producción del elemento estructural reforzado con fibra que incluya la pluralidad sujetadores de pernos, pernos o adaptadores constituidos por las pluralidades de conjuntos mediante una técnica de producción por "pulltrusion" o refuerzo con fibra.
De acuerdo con las enseñanzas básicas de la
presente invención, el sujetador de perno, perno o adaptador
individual se sitúa previamente en una envoltura dentro de un
conjunto sujetador de perno, perno o adaptador. El propio conjunto
se compone de de un elemento central que se sitúa con precisión
respecto del sujetador de perno, perno o adaptador y, en una etapa
aparte del procedimiento de producción, se fija respecto del
sujetador de perno, perno o adaptador en un procedimiento de
"pulltrusión". Se debe destacar que la fijación del elemento
central y del sujetador de perno, perno o adaptador unos respecto de
los otros no necesita conexión entre el elemento central y el
sujetador de perno, perno o adaptador ya que el elemento central y
el sujetador de perno, perno o adaptador se fijan mecánicamente a
la envoltura circundante circunferencialmente producida en el
procedimiento de "pulltrusion", sin embargo la cooperación
entre el elemento central y el sujetador de perno, perno o
adaptador permite la precisión necesaria en la colocación y fijación
del sujetador de perno, perno o adaptador en la estructura final.
Como se va a describir más detalladamente a continuación, el uso
del procedimiento de "pultrusion" para la producción del
conjunto de sujetador de perno, perno o adaptador permite que el
conjunto de sujetador de perno, perno o adaptador sea fabricado con
una configuración métrica específica que promueve o asegura la
colocación prevista de los sujetadores de pernos, pernos o
adaptadores dentro del elemento estructural reforzado con fibra
final. La producción del sujetador de perno, perno o adaptador
también asegura la necesaria capacidad de soporte de carga del
sujetador de perno, perno o adaptador individual gracias al
procedimiento de "pulltrusion" usado para la fijación del
sujetador de perno, perno o adaptador respecto del elemento central
dentro del conjunto de sujetador de perno, perno o adaptador.
El elemento central individual puede estar
prefabricado, por ejemplo, mediante fundición, mecanizado, etc. de
material compatible con los materiales del elemento estructural
reforzado con fibra lo que significa que los materiales usados en
el elemento central y también en el procedimiento de
"pulltrusión" de la envoltura del subconjunto que comprende el
sujetador de perno o perno y el elemento central son combinables
mecánica, estructural y químicamente con los materiales del
elemento estructural reforzado con fibra. En la mayor parte de las
aplicaciones, se usan los materiales reforzados con fibra y los
materiales de resina descritos anteriormente y, por razones obvias,
el sujetador de perno, perno o adaptador se puede fabricar de
materiales compatibles con los materiales restantes de los
elementos estructurales reforzados con fibra que, sin embargo,
presentan resistencias y capacidad de soporte de carga mejoradas.
Alternativamente, los mismos materiales se pueden usar
convenientemente en la producción del conjunto de sujetador de
perno, perno o adaptador y de la parte restante del elemento
estructural reforzado con fibra.
Siempre que no se use elemento central
prefabricado alguno, el procedimiento de acuerdo con la presente
invención comprende preferiblemente la etapa de corte del elemento
central alargado de un cuerpo de elemento central alargado continuo
hecho preferiblemente, como ya se dijo, por medio de
"pulltrusion".
La técnica de montaje de un sujetador de perno,
perno o adaptador sobre la parte extrema del elemento central se
puede realizar fácilmente siempre que el elemento central esté
configurado incluyendo un entrante, un taladro o que tenga una
parte protuberante tal como un accesorio configurado para la
recepción del sujetador de perno, perno o adaptador. De acuerdo con
una realización especialmente conveniente del procedimiento de
acuerdo con la presente invención, el elemento central alargado
está provisto con respectivas partes extremas para la recepción de
un total de dos sujetadores de pernos, pernos o adaptadores en
extremos opuestos del elemento central y, consecuentemente, el
procedimiento de acuerdo con la presente invención también comprende
en las etapas ii) y iii) el montaje y fijación de dos sujetadores
de pernos, pernos o adaptadores en las respectivas partes extremas
del elemento central del subconjunto y comprende en la etapa iv) el
mecanizado del subconjunto circundado circunferencialmente dentro
de la envoltura de fibra de refuerzo y resina curada formando dos
mitades que constituye cada una un conjunto de sujetador de perno,
perno o adaptador.
De acuerdo con otra realización ventajosa del
procedimiento de acuerdo con la presente invención, la colocación,
fijación y orientación correctas del sujetador de perno, perno o
adaptador respecto del elemento central se logra mecanizando la
parte extrema del elemento central con una configuración específica
y haciendo que el sujetador de perno, perno o adaptador tenga una
parte entrante extrema configurada en conformidad y coincidentemente
con la configuración cónica de la parte extrema del elemento
central, facilitando, de esta manera, una colocación exacta y el
mantenimiento del sujetador de perno, perno o adaptador respecto del
elemento central antes y durante la realización del procedimiento
de "pulltrusion" en la etapa iii).
De acuerdo con otro aspecto ventajoso y concreto
del procedimiento o técnica de acuerdo con la presente invención,
la envoltura que contiene el elemento central y el sujetador de
perno, perno o adaptador del conjunto se puede producir con una
configuración específica mediante el procedimiento de
"pulltrusion", ya que la envoltura se puede producir con una
configuración de su sección transversal específica tal como una
configuración circular, elíptica, poligonal, en particular exagonal
o cuadrada o, alternativamente, con una combinación de cualesquiera
configuraciones de la sección transversal mencionadas
anteriormente.
Alternativamente, la configuración geométrica
prevista de la envoltura se puede obtener mediante una etapa de
mecanizado aparte en la que se mecaniza la envoltura con una sección
transversal o configuración específica, tal como circular, elíptica
o poligonal, o concretamente exagonal o cuadrada o,
alternativamente, con una combinación de cualesquiera
configuraciones antes mencionadas de la sección transversal.
En una primera realización del procedimiento de
acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el
mecanizado realizado en la etapa iv) se lleva a cabo simplemente
cortando verticalmente a través de la cinta de material obtenida en
el procedimiento de "pulltrusion" y el conjunto de sujetador de
perno, perno o adaptador se obtiene, consecuentemente, con una
superficie extrema opuesta al sujetador de perno, perno o adaptador
fija al elemento central del conjunto que se extiende perpendicular
al eje longitudinal del conjunto de sujetador de perno, perno o
adaptador. De acuerdo con la realización preferente actualmente del
procedimiento de acuerdo con el primer aspecto de la presente
invención, el conjunto se obtiene, sin embargo, en el procedimiento
de mecanizado con una parte superficial que define un ángulo agudo
con el eje longitudinal del conjunto de sujetador de perno, perno o
adaptador para disponer de una gran superficie de contacto en el
elemento central para la fijación del conjunto dentro del elemento
estructural reforzado con fibra, y para disponer además de un
conjunto nada rotatoriamente simétrico configurado óptimamente para
su fijación dentro del elemento estructural reforzado con
fibra.
El objetivo anterior, las características
anteriores y el beneficio anterior junto con otros numerosos
objetivos, beneficios y características que se harán evidentes
después de la descripción detallada de la presente invención están
de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención obtenida
por un procedimiento para la producción de un conjunto de sujetador
de perno, perno o adaptador para su uso en un elemento estructural
reforzado con fibra que incluye una pluralidad de sujetadores de
pernos, pernos o adaptadores para la fijación del elemento
estructural a otro elemento estructural, que comprende las etapas
de:
- i)
- provisión de un elemento central alargado de un material, preferiblemente material reforzado con fibra compatible con los materiales del elemento estructural reforzado con fibra, preferiblemente hecho mediante "pulltrusion", con una parte extrema para el montaje o fijación de uno de los sujetadores de pernos, pernos o adaptadores,
- ii)
- montaje del sujetador de perno, perno o adaptador sobre la parte extrema del elemento central para producir un subconjunto,
- iii)
- fijación del sujetador de perno, perno o adaptador respecto de la parte extrema del elemento central en un procedimiento de "pulltrusion" extrayendo el subconjunto a través de un "pulltrusor", cubriendo circunferencialmente el subconjunto con fibras de refuerzo y resina y calentando y curando la resina para hacer que la resina forme, en conjunción con las fibras de refuerzo, una envoltura que circunde circunferencialmente el subconjunto o, alternativamente, fijación del subconjunto por adherencia a la envoltura producida en un procedimiento aparte de "pulltrusion", y
- iv)
- mecanizado del subconjunto circundado circunferencialmente dentro de la envoltura de fibras de refuerzo y de resina curada para obtener un conjunto de sujetador de perno, perno o adaptador que incluya el elemento central y el sujetador de perno, perno o adaptador.
El procedimiento de acuerdo con el segundo
aspecto de la presente invención puede, de acuerdo con las
enseñanzas de la presente invención, comprender convenientemente
cualquiera de las características descritas y analizadas
anteriormente en relación con el procedimiento de acuerdo con el
primer aspecto de la presente invención.
El objetivo anterior, las características
anteriores y los beneficios anteriores junto con otros numerosos
objetivos, beneficios y características que se harán evidentes
después de la siguiente descripción detallada de la presente
invención se obtienen, de acuerdo con un tercer aspecto de la
presente invención, mediante un elemento estructural reforzado con
fibra que incluye una pluralidad de sujetadores de pernos, pernos o
adaptadores para la fijación del elemento estructural a otro
elemento estructural, siendo producido el elemento estructural
reforzado con fibra de acuerdo con el procedimiento conforme con el
primer aspecto de la presente invención y que incluye una
pluralidad de conjuntos de sujetador de perno, perno o adaptador
producidos de acuerdo con el procedimiento conforme con el segundo
aspecto de la presente invención.
El objetivo anterior, las características
anteriores y el beneficio anterior junto con otros numerosos
objetivos, beneficios y características que se harán evidentes
después de la descripción detallada de la presente invención se
obtienen, de conformidad con un cuarto aspecto de la presente
invención, mediante un conjunto de sujetador de perno, perno o
adaptador para su uso en un elemento estructural reforzado con fibra
que se produce de acuerdo con el procedimiento conforme con el
segundo aspecto de la presente invención.
Ahora se va a describir adicionalmente la
presente invención con referencia a los dibujos, en los que
La figura 1 es una vista en perspectiva y
esquemática parcialmente en sección de una primera realización de
un montaje de cuyos dos conjuntos de sujetador de perno, perno o
adaptador está fabricado.
La figura 2 es una vista esquemática y en
perspectiva que ilustra una primera etapa de un procedimiento de
producción montaje mostrado en la figura 1 que incluye el mecanizado
de un cuerpo hecho por "pulltrusion" en una pluralidad de
elemento centrales,
La figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva que ilustra una segunda etapa del procedimiento para la
producción del conjunto mostrado en la figura 1 que incluye el
montaje de sujetadores de pernos en extremos opuestos del elemento
central producido en la etapa de la figura 2,
La figura 4 es una vista general en perspectiva
y esquemática que ilustra una tercera etapa del procedimiento para
la producción del conjunto mostrado en la figura 1 que constituye un
procedimiento de obtención, en un procedimiento continuo de
"pulltrusion", de un cuerpo del cual está cortado el conjunto
mostrado en la figura 1, como se ilustra en la parte derecha de la
figura 4,
La figura 5 es una vista esquemática que ilustra
una etapa de corte del montaje mostrado en la figura 1 y en la
parte derecha de la figura 4 en dos conjuntos de sujetador de
perno,
La figura 6 es una vista en sección vertical que
ilustra el montaje mostrado en la figura 1 y los conjuntos de
sujetador de perno producidos del montaje como se muestra en la
figura 5,
La figura 7 es una vista esquemática que ilustra
la aplicación prevista del conjunto de sujetador de perno mostrado
en las figuras 5 y 6 para la producción una estructura grande
reforzada con fibra tal como un elemento de turbina eólica, una
parte de puentea, un elemento de construcción, estando situado el
sujetador de perno a lo largo de un arco de círculo,
La figura 8 es una vista en perspectiva y
esquemática similar a la vista de la figura 7 que ilustra una
realización ligeramente modificada del conjunto sujetador de perno
usado para la producción de un elemento reforzado con fibra en el
cual se ponen los sujetadores de pernos a lo largo de un surco
rectilíneo,
La figura 9 es una vista en perspectiva y
esquemática de un segmento de un elemento estructural producido del
conjunto mostrado en la figura 8 que ilustra el sujetador del
elemento estructural reforzado con fibra a una viga de doble T por
medio de pernos y tuercas,
La figura 10 es una vista en perspectiva y
esquemática que ilustra la fijación del elemento estructural
reforzado con fibra producido del conjunto mostrado en la figura 7
que tiene los sujetadores de pernos situados a lo largo de un arco
de círculo,
Las figuras 11a, 11b y 11c son vistas en
perspectiva esquemáticas y parcialmente en sección que ilustran tres
realizaciones alternativas de mejora de la fijación de los
sujetadores de pernos en el procedimiento de "pulltrusion",
Las figuras 12a y 12b son vistas en perspectiva
y esquemáticas que ilustran un elemento separador y el uso de un
elemento separador en el procedimiento de "pulltrusion",
La figura 13 es una vista general en perspectiva
y esquemática similar a la vista de la figura 4 que ilustra el
procedimiento para la producción de un conjunto preferente
actualmente que tiene una configuración de su sección transversal
cuadrada,
Las figuras 14a y 14b son vistas esquemáticas en
perspectiva y parcialmente en sección que ilustran sujetadores de
pernos configurados diferentemente fijados dentro de la envoltura
extrema de "pulltrusion".
La figura 15 es una vista en perspectiva
esquemática y parcialmente en sección de dos partes contiguas de un
montaje de cuyas partes extremas están producidos dos conjuntos que
tienen pasadores de perno protuberantes,
Las figuras 16a y 16b son vistas en perspectiva
esquemáticas y parcialmente en sección similares a la vista de la
figura 15 de otra realización del conjunto de acuerdo con la
presente invención en cuya realización un sujetador se integra
dentro de la envoltura de "pulltrusion" para la generación de
una rosca interior dentro de la envoltura de
"pulltrusion",
La figura 17 es una vista en perspectiva
esquemática y parcialmente en sección de otra aplicación del
conjunto de acuerdo con la presente invención usada como rodillo de
una cinta sobre rodillos,
La figura 18 es una vista esquemática en
perspectiva de un conjunto configurado de manera diferente producido
de acuerdo con el procedimiento ilustrado en la figura 13 y
configurado en forma de viga en H,
La figura 19 es una vista en perspectiva
esquemática que ilustra la utilización de la técnica de producción
de un conjunto de soporte de cargas de acuerdo con las enseñanzas de
la presente invención para su uso como sensor de cargas,
La figura 20 es un esquema que ilustra la
electrónica de la parte de detección de cargas del conjunto
ilustrado en la figura 19,
La figura 21 es una vista esquemática y gráfica
que ilustra el uso del conjunto mostrado en la figura 19 como
sensor de cargas dentro de, por ejemplo, un puente,
La figura 22 es una vista esquemática que
ilustra una aplicación diferente del conjunto portacargas ilustrado
en la figura 19 dentro de un puente, y que incluye una conexión en
paralelo a una estación de medición basada en PC,
La figura 23 es una vista en perspectiva
esquemática y parcialmente en sección de otra realización del
conjunto de acuerdo con la presente invención configurado como
aislante en un cable de alto voltaje, y
La figura 24 es una vista en perspectiva y
esquemática que ilustra la aplicación prevista del aislante mostrado
en la figura 23.
En la figura 1 se muestra un conjunto 10
producido de acuerdo con el procedimiento conforme con la presente
invención y diseñado para estar separado en dos conjuntos como se
describirá más adelante con referencia a las figuras 5 y 6.
De acuerdo con el procedimiento para la
producción de un conjunto que incluye un sujetador de perno de perno
para su uso en un elemento estructural reforzado con fibra,
inicialmente se produce un elemento central. El elemento central se
puede producir de cualquier material aplicable que incluye los
materiales basados en plásticos, materiales de madera o metálicos o
de compuesto que sean compatibles con los materiales del elemento
estructural reforzado con fibra, lo que significa que los
materiales del elemento central igual que los demás materiales
usados de acuerdo con la técnica de la presente invención son
combinables con los demás materiales, es decir, no reaccionan entre
sí en un procedimiento químico, y son combinables o unibles
mecánicamente lo que significa que los materiales se pueden unir
entre sí y presentar preferiblemente características mecánicas
sustancialmente idénticas en lo que se refiere a los coeficientes
de dilatación y a la resistencia mecánica tal como las resistencias
a la rotura y al cizallado. De acuerdo con la realización preferente
actualmente del procedimiento conforme con la presente invención,
un cuerpo central hecho por "pulltrusion" se usa,
preferiblemente, como se ilustra en la figura 2.
En la figura 2, está designado un
"pulltrusor" con el numeral 30 de referencia y proporciona
desde su salida una barra 32 de "pulltrusion", es decir, una
barra cilíndrica con una configuración de su sección transversal
circular hecha de resina tal como un poliéster, viniléster o fenol o
resina de epoxi en la que están integradas las fibras de refuerzo
tales como fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras de kerval.
La barra o cuerpo 32 de "pulltrusion" está cortado en
elementos individuales uno de los cuales está designado con el
numeral de referencia 12 por medio de un cortador ilustrado
esquemáticamente como sierra 34. En extremos opuestos del cuerpo o
barra 12, las partes extremas cónicas están producidas por medio de
un dispositivo de mecanizado tal como un cortador 36 ilustrado
esquemáticamente en la figura 2. El cortador 36 produce las partes
extremas cónicas designadas con el numeral 20 de referencia en
extremos opuestos del cuerpo 12 central.
En una etapa posterior del procedimiento para la
producción del conjunto 12 mostrado en la figura 1, los sujetadores
22 de pernos están situados en extremos opuestos del elemento 20
central como se ilustra en la figura 3.
Igual que el elemento 12 central, los
sujetadores de pernos cilíndricos son, preferiblemente, de una
configuración en su sección transversal circular teniendo en un
extremo un entrante 20' cónico configurado en conformidad con la
parte 20 extrema cónica del elemento 12 central. Cada uno de los
sujetadores 22 de pernos está provisto además con un taladro de
perno que comunica con el entrante 20' vertical y define un aparte
25 perforada cilíndrica central y un aparte 24 taladrada más amplia
que comunican con el exterior y están pensadas para cooperar con el
eje 28 roscado como se ilustra en la parte inferior izquierda de la
figura 3. Los sujetadores de pernos pueden estar configurados de
manera diferente ya que los sujetadores de pernos pueden ser, por
ejemplo, de una configuración general cónica que se ahusa desde un
extremo al otro, por ejemplo, desde el extremo exterior hacia el
extremo interior o desde el extremo interior hacia el extremo
exterior. Alternativamente, los sujetadores 22 de pernos pueden
estar provistos con pestañas que sobresales hacia fuera. Además,
alternativamente, los sujetadores de pernos pueden tener un taladro
de perno configurado de manera diferente en el que la parte
taladrada roscada comunica con el entrante cónico sin la parte
taladrada cilíndrica estrecha intermedia. Además, alternativamente,
se puede omitir el taladro roscado ya que el sujetador de perno
puede estar provisto como sujetador con un eje roscado
sobresaliente hacia fuera que constituye un perno.
Como consecuencia de la provisión de la parte
extrema cónica cooperante y del entrante 20' cónico en cada uno de
los sujetadores 22 de pernos, se obtiene una característica de
autocentrado y autoalineación, ya que los sujetadores 22 de pernos,
debido a la cooperación entre la parte 20 extrema cónica y el
entrante 20' cónico, tienden a mantenerse en la orientación
alineada prevista en la que los sujetadores 22 de pernos de forma
circular cónica constituyen continuaciones cilíndricas de la parte
central del elemento 12 central.
El subconjunto que comprende el cuerpo central y
los dos sujetadores 22 de pernos ilustrados en la figura 3, se
introduce, como se ilustra en la figura 4, en un aparato 40 de
"pulltrusion" que comprende una sección 46 de recepción, en la
que el subconjunto descrito anteriormente junto con una pluralidad
de subconjuntos que constituyen conjuntamente una cinta continua,
se introduce en la sección 46 de recepción del aparato 40 de
"pulltrusion" junto con bandas continuas de materiales de
refuerzo de fibra, bandas continuas que se muestran en la parte
izquierda de la figura 4 y dos de las cuales están designadas con
los numerales 42 y 44 de referencia. Desde la sección 46 de
recepción, una cinta 48 que incluye los subconjuntos alineados
circundados circunferencialmente por los materiales de refuerzo de
fibra se introduce en un aplicador de resina y en el aparato 50 de
calentamiento y curación de la resina que comunica con un depósito
52 de resina para el suministro de resina al mismo. Un troquel de
salida del aparato 50, designado con el numeral 54 de referencia,
determina una conformación configurada específicamente de la cinta
56 hecha por "pulltrusion", distribuida desde el aparato 50 con
troquel 54, introduciéndose seguidamente dicha cinta 56 en un
aparato 58 extractor para extraer la cinta de "pulltrusion" del
troquel 54 del aparato 50.
Desde el extractor 58, la cinta 56 se envía a un
cortador 60 que divide la cinta 56 en distintas secciones que
constituyen el conjunto 10, mostrado también en la figura 1, ya que
el corte de la cinta 56 en secciones o conjuntos 10 está
sincronizado con la entrada del subconjunto que comprende el cuerpo
12 central provisto con la parte extrema que recubre los
sujetadores 20 de pernos en el extremo de entrada del aparato 40 de
"pulltrusion". En un procedimiento alternativo para la
producción del subconjunto del que se produce el conjunto 10
mostrado en la figura 1, los sujetadores 20 de pernos y el elemento
12 central se fijan con adhesivo a una envoltura cilíndrica
producida, preferiblemente por "pulltrusion" y que constituye
la envoltura 26 descrita anteriormente. Se contempla que la
fijación con adhesivo a la envoltura 26 producida por
"pulltrusion" y la técnica de fijación de los sujetadores de
pernos y del elemento 12 central a la envoltura por medio del
procedimiento de "pulltrusion" sean constitutivas de
equivalencias técnicas.
En la figura 1, se muestra el elemento 12
central junto con el sujetador 22 de perno que deja al descubierto
la comunicación del taladro 24 roscado con el taladro 25 y deja al
descubierto además la parte 20 extrema ahusada o cónica del
elemento 12 central.
En la figura 1, también está al descubierto la
envoltura exterior producida en el procedimiento de
"pulltrusion" descrita anteriormente con referencia a la
figura 4, estando designada dicha envoltura con el numeral 26 de
referencia. La figura 1 descubre además la configuración del
conjunto 10 que define una superficie 14 superior cóncava, una
superficie 18 opuesta inferior circular cilíndrica convexa y
superficies 18 planas paralelas opuestas. La configuración
convexa/cóncava ilustrada en la figura 1 permite, como se describirá
más adelante con referencia a las figuras 7 y 10, la colocación del
conjunto de sujetador de perno producido del conjunto 10
disponiendo la superficie 16 exterior convexa o un sujetador de
perno yuxtapuesto a, y parcialmente recibido dentro de, la
superficie 14 cóncava del sujetador de perno contiguo.
Del conjunto 10 mostrado en la figura 1, se
producen dos conjuntos de sujetador de perno, como se ilustra en la
figura 5, cortando el conjunto 10 en dos partes a lo largo de una
línea indicada como línea discontinua por el numeral 64 de
referencia. El cortador está ilustrado esquemáticamente por una
sierra 62. El corte del conjunto 10 en dos mitades se ilustra en la
figura 6 en una vista en sección vertical que pone de manifiesto la
línea 64 de separación que da lugar a las superficies 66 inclinadas
opuestas de cada uno de los dos conjuntos de sujetador de perno
producidos del conjunto 10. Cada conjunto de sujetador de perno
constituyente de una mitad del conjunto 10 incluye una parte
cortada ahusada del elemento 12 central y el sujetador 22 de perno
fijo al elemento 12 central por la envoltura 26 de
"pulltrusion". Por la existencia de la superficie 66 inclinada
se produce un conjunto de sujetador de perno conformado
irregularmente que mejora la capacidad de fijación del conjunto de
sujetador de perno dentro de la estructura reforzada con fibra final
y que permite además una mayor superficie de contacto entre el
elemento 12 central y la estructura reforzada con fibra final.
La posibilidad de puesta en posición de los
conjuntos de sujetador de perno individuales en una orientación
diferente a una orientación rectilínea se ilustra en la figura 7
comos tres conjuntos de sujetador de perno combinados en una
estructura con su entidad designada con el numeral 70 de referencia,
y se muestra incluyendo tres conjuntos de sujetador de perno con la
superficie 14 cóncava de un conjunto de fijación de perno siendo
recibida en la superficie 16 convexa del conjunto de fijación de
perno contiguo en una orientación general inclinada. La estructura
reforzada con fibra que recubre la estructura de compuesto mostrada
en la figura 7 está designada con el numeral 72 de referencia.
En la figura 8, se ilustra una configuración del
conjunto de sujetador de perno ligeramente modificada ya que las
superficies 14 y 16 circulares cóncavas y convexas están sustituidas
por superficies exteriores cóncavas y convexas que tienen
generatrices planas. Gracias a la configuración plana de la
generatriz de la superficie 14' cóncava que tiene una configuración
coincidente con la configuración de la superficie 16' convexa de los
conjuntos de sujetador de perno, los conjuntos de sujetador de
perno individuales pueden, como se ilustra en la figura 8,
combinarse en una estructura en la cual la colocación rectilínea
correcta de los conjuntos de sujetador de perno individuales se
asegura y se mantiene por la provisión de las superficies convexas y
cóncavas coincidentes de los conjuntos de sujetador de perno. La
combinación de un total de cuatro conjuntos de sujetador de perno
de la figura 8 está designada en su entidad con el numeral 70' de
referencia. De la estructura de compuesto ilustrada en la figura 8,
se produce un elemento de estructura reforzada con fibra en un
procedimiento adicional para la producción del refuerzo de fibra por
"pulltrusion" o automatizado y aplicando las fibras y la
resina de refuerzo a la combinación de los conjuntos de sujetador y
configurando el elemento estructural de acuerdo con la geometría
prevista del producto final.
El producto final se usa, por ejemplo, como se
ilustra en la figura 9, en conexión con una viga de doble T
portadora de soportes de carga en la que los cuerpos 28 de perno
recibidos dentro de sujetadores de pernos de los conjuntos de
sujetador de perno, mostrados en la figura 8, se fijan a la viga de
doble T por medio de tuercas 74 individuales.
La estructura curvada mostrada en la figura 7 se
puede usar, alternativamente, para la fijación de, por ejemplo, un
elemento 78 de chapa plana como se ilustra en la figura 10.
Como se mencionó anteriormente, los sujetadores
22 de pernos descritos anteriormente con referencia a las figuras 1
- 6 pueden estar configurados, convenientemente, con una forma
cónica o elíptica para mejorar la fijación de los sujetadores de
pernos dentro de la envoltura 26 de "pulltrusion". En las
figuras 11a - 11c, se ilustran diferentes técnicas para mejorar la
fijación de los sujetadores de pernos dentro de la envoltura de
"pulltrusion". Generalmente, a lo largo de toda la
especificación, los componentes o elementos idénticos a los
componentes o elementos descritos anteriormente se designan con los
mismos numerales de referencia que los designados previamente,
mientras que los componentes o elementos que difieren
geométricamente de los componentes o elementos descritos
previamente, respectivamente, que, sin embargo sirven a los mismos
fines que los componentes o elementos descritos previamente se
designan con el mismo número entero de referencia, añadiendo, no
obstante, una marca que identifica la diferencia geométrica.
En Fig. 11a, el sujetador de perno 22' difiere
del sujetador de perno 22 mostrado en la figura 3 en que la
superficie exterior del sujetador de perno 22' tiene una estructura
áspera o rugosa que presenta una superficie exterior podo uniforme
que mejora la fijación del sujetador de perno 22' a la envoltura de
"pulltrusion". En la figura 11a la superficie exterior áspera
o rugosa del sujetador de perno 22' está, por claridad, algo
exagerada en comparación con las superficies ásperas o rugosas de la
vida real.
En la figura 11b, se muestra una técnica
deferente de mejora de la fijación del sujetador de perno 22'
respecto del recubrimiento 26'' de "pulltrusion" ya que el
sujetador de perno 22'' está provisto con crestas exteriores que
definen una pluralidad de hilos de rosca exteriores de configuración
izquierda y derecha que sirven al fin de facilitar una inserción
firme de las crestas dentro del material polimérico de la envoltura
26'' exterior de "pulltrusion".
En la figura 11c, se muestra otra técnica
alternativa de mejora de la adherencia entre el sujetador 22''' de
perno y la envoltura 26''' de pulltrusion. En la figura 11c, se
presenta el extremo exterior del sujetador de perno 22''' con una
rosca 23''' exterior poco profunda en la que las fibras de refuerzo
y la resina son recibidas antes de que el sujetador de perno 22'''
junto con el cuerpo 12''' central se desplacen a través del
"pulltrusor" tal como el pulltruder mostrado además en la
figura 4.
Para facilitar el corte de la cinta de la que se
cortan los conjuntos de acuerdo con la presente invención tal como
la cinta 56 mostrada en la figura 4, se puede usar un cuerpo
separador tal como el cuerpo 80 mostrado en la figura 12a may.
Centralmente, el cuerpo 80 comprende centralmente un disco 82
circular cilíndrico desde cuyos lados opuestos sobresalen dos
pasadores 84 que se extienden coaxialmente. Generalmente, el cuerpo
80 se usa en combinación con sujetadores de pernos tales como los
dos sujetadores 22^{iv} de pernos mostrados en la figura 12b para
mantener separados los extremos contiguos de los sujetadores
22^{iv} de pernos y dejar que el cortador se desplace fácilmente
a través de la envoltura exterior de "pulltrusión", no se
muestra en la figura 12b, y a través del cuerpo 80 separador que,
preferiblemente, es un cuerpo de plástico prefabricado tal como un
cuerpo de material plástico de PE, PP o similar.
En la figura 14a, se muestra una técnica de uso
de un accesorio reforzado de carbono en combinación con una tuerca.
En la figura 14a, una tuerca 22^{v} está protegida dentro de la
envoltura 26^{v} de "pulltrusion" en el extremo exterior del
cuerpo 12^{v} central. En alineación con la tuerca 22^{v}, un
casquillo o accesorio 27 está protegido dentro de la envoltura
26^{v} de "pulltrusion" para permitir que la tuerca 22^{v}
se mantenga separada del extremo exterior del conjunto 10^{v} y,
al mismo tiempo, mediante la adopción del manguito 27 reforzado con
fibra de carbono para obtener un conjunto rígido.
En la figura 14b se ilustra una técnica
diferente de centrado del sujetador de perno respecto del cuerpo
central ya que el cuerpo 12^{vi} central está provisto con un
pasador 20^{vi} exterior dispuesto coaxialmente sobre el cual
está montado un sujetador de perno o tuerca 22^{vi}.
En la figura 13 se muestra un aparato 40^{iv}
de "pulltrusion" que se corresponde con el aparato 40 de
"pulltrusión" descrito anteriormente con referencia a la
figura 4 que, sin embargo, difiere del aparato antes descrito en
que en la sección 46 de recepción la cinta de cuerpos 12^{iv}
centrales y los sujetadores 22^{iv} de pernos incluyen además los
cuerpos 42 separadores para la producción de la cinta 48^{iv} que
incluye los sujetadores 22^{iv} de pernos mantenidos en relación
separada por medio de los cuerpos 82 separadores.
Desde el aparato 50 de curado se suministra una
cinta 56^{iv} que tiene una sección transversal o configuración
cuadrada como distinción respecto de la configuración del conjunto
10 antes descrito.
La técnica de instalación de un cuerpo 80
separador para el mantenimiento de los extremos exteriores de los
sujetadores 22^{iv} de pernos descrita anteriormente con
referencia a la figura 12b puede se puede modificada para mantener
los extremos exteriores de los pasadores de perno recibidos dentro
de los sujetadores de pernos en una relación de separación.
En la figura 15 se presenta un cuerpo 80^{vii}
de material de plástico prefabricado que constituye una
configuración circular cilíndrica que tiene un diámetro exterior
coincidente con el diámetro exterior de los sujetadores 22^{vii}
de pernos y que tiene taladros roscados para la recepción de los
extremos exteriores de los pasadores 28^{vii} de perno. Después
de la finalización del procedimiento de "pulltrusion" con el
aparato de "pulltrusion" mostrado en la figura 4 o,
alternativamente, en la figura 13, la cinta de "pulltrusion" se
corta por medio de, por ejemplo, el cortador 10 como se ilustra en
las figuras 4 y 13 a medida que el cortador se desplaza hacia
dentro del espaciado entre los dos extremos exteriores de los
pasadores 28^{vii} de perno recibidos dentro del cuerpo
80^{vii} separador.
La técnica de "pulltrusión" integral de
acuerdo con la presente invención permite también el uso del
accesorio hecho integralmente por "pulltrusión" dentro del
conjunto de acuerdo con la presente invención para su uso como
generador para, por ejemplo, la generación de la rosca interior
dentro de la envoltura de "pulltrusion" como se ilustra en las
figuras 16a y 16b.
En la figura 16a se muestra una parte extrema de
un conjunto 10^{ix} de acuerdo con la presente invención que
incluye una envoltura 26^{ix} de "pulltrusion" en la que se
protege un cuerpo 12^{ix} central junto con un cuerpo 22^{ix}
generador que se compone de un eje 25^{ix} que se extiende desde
el extremo exterior del conjunto 10^{ix} y que incluye un rosca
24^{ix} de paso grande que está integrada dentro de la envoltura
26^{ix} de "pulltrusión". La superficie externa de la rosca
24^{ix} del accesorio 22^{ix} generador está provista con un
recubrimiento deslizante tal como un recubrimiento de PTFE, un
recubrimiento de polvo o un recubrimiento superficial grasiento que
permite que el accesorio 22^{ix} generador sea extraído del
extremo exterior del conjunto 10^{ix} como se ilustra en la figura
16b en la que el accesorio 22^{ix} generador está desenganchado
de la parte restante del conjunto 10^{ix}, dejando al descubierto
la rosca interior de la envoltura 26^{ix} generada originalmente
por la rosca 24^{ix} externa del accesorio 22^{ix}
generador.
La envoltura 26^{ix} de "pulltrusion" se
puede usar para recibir, por ejemplo, una parte de un rodamiento de
rodillos tal como un rodamiento de rodillos 60 ilustrado en la
figura 17 y recibido dentro de la envoltura 26^{ix} de
"pulltrusion" del conjunto 10^{ix} por medio, por ejemplo, de
las roscas mostradas en las figuras 16a y 16b o, alternativamente,
fijo respecto de la pared interior de la envoltura 26^{ix} de
"pulltrusion" por medio de un relleno de adhesivo de las
cavidades de la rosca interior de la envoltura 26^{ix} de
"pulltrusion" como fue generada originalmente por el accesorio
22^{ix} generador. El rodamiento 60 de rodillos comprende una
parte del rodamiento de rodillos fija al extremo exterior del
conjunto 10^{ix} como ya se describió y conectada a través de un
eje 64 a un carrete 66 de rodillo soportado sobre, por ejemplo, una
plataforma o soporte similar. En el extremo opuesto del conjunto
10^{ix}, está instalado un rodamiento de rodillos 60 similar. La
estructura mostrada en la figura 17 se puede usar, por ejemplo, en
plantas de producción en las que se use una cinta de rodillos y en
las que esa cinta de rodillos, por una parte, tenga que resistir la
exposición a líquidos o gases agresivos y, por otra parte, tenga que
constituir una estructura de peso ligero que se desplace fácilmente
de un lugar a otro.
La técnica de producción por "pulltrusion"
integral descrita anteriormente permite también la fabricación de
elementos estructurales configurados elaboradamente tal como un
elemento estructural en forma de H mostrado en la figura 18 que es
eyectado de un aparato 50 de curado de un aparato de
"pulltrusion" similar al aparato descrito anteriormente con
referencia a las figuras 4 y 13. En el conjunto en forma de H
mostrado en la figura 18 se incluyen dos barras verticales que
tiene cada una sujetadores de pernos, pernos o adaptadores incluidos
integralmente para que el elemento en forma de H se fije a otra
estructura de construcción. Cada una de las barras verticales del
conjunto 10 esté designado con el numeral 11^{x} de referencia y
la banda continua que interconecta las dos barras verticales de la
configuración en H esté designada con el numeral 13^{x} de
referencia.
La técnica de instalación de un conjunto de
soporte de carga que tenga adaptadores, sujetadores de pernos o
pernos situados en extremos opuestos para permitir el uso del
elemento o conjunto como elemento de soporte de carga de acuerdo
con las enseñanzas de la presente invención, se puede combinar
además con la técnica de medición de la capacidad de soporte de
carga del elemento integrando un sensor, tal como un medidor de
esfuerzos o detector de impactos similar, dentro del conjunto de
acuerdo con la presente invención. En la figura 19, se muestra un
conjunto 10^{xi} que tiene dos pasadores 28^{xi} roscados que se
extiendes desde los extremos opuestos de una envoltura 26^{xi} de
"pulltrusion" cilíndrico circular. Dentro de la envoltura
26^{xi} de "pultrusion" están protegidos dos manguitos
22^{xi} para recibir los pasadores 28^{xi} roscados.
Centralmente dentro de la envoltura 26^{xi} de "pulltrusion"
es recibido una unidad 90 de detección de cargas. El detector 90 de
cargas puede incluir un medidor de esfuerzos o elemento de detección
de impactos similar que se puede implementar como se ilustra en la
figura 20. La unidad 90 de detección de cargas está conectada a los
manguitos 22^{xi} por los dos pasadores 92 para la transmisión de
la carga desde los manguitos 22^{xi} a la unidad 90 de detección
de cargas. Los pasadores 92 de transmisión de cargas están, cada
uno, protegidos dentro de una envoltura cilíndrica como la indicada
con trazo discontinuo en la figura 9 y designada con el numeral 94
de
referencia.
referencia.
La unidad de detección de cargas se puede
implementar, como se ilustra en la figura 20, incluida en un
circuito 100 de inducción para recibir energía eléctrica por
inducción desde una fuente de energización externa, dicho circuito
de inducción se conecta a una unidad 102 de suministro de energía
eléctrica para el suministro de energía eléctrica a los bloques 104
y 106 de la circuitería electrónica. El bloque 104 constituye una
etapa de amperaje de entrada que recibe una señal de entrada de un
elemento sensor tal como un medidor 108 de impactos y transmite su
señal de salida a una etapa 106 de transmisor que emite una señal de
ondas de radio a un receptor remoto por medio de una antena 110. Se
debe comprender que la circuitería incluida en la unidad 90 de
detección de cargas descrita anteriormente con referencia a la
figura 20 puede incluir cualquier conformación convencional de
señales o elementos de conversión de señales tales como etapas de
amplificación no lineales, etapas de convertidor de alterna a
continua etc. La técnica de instalación de unidades de bloqueo de
datos remotas es bien conocida en la técnica y no se va a dar
descripción detallada alguna de la circuitería electrónica del
propio elemento de detección de cargas ya que la implementación de
la propia unidad 90 de detección de cargas no es parte de la
presente invención.
La figura 21 ilustra dos aplicaciones diferentes
de la unidad de detección de cargas contenida en el conjunto
10^{xi}. En la figura 21, la aplicación del conjunto 10^{xi} es
un elemento estructural que interconecta dos secciones de un puente
y la aplicación alternativa comprende el uso del conjunto 10^{xi}
como elemento de soporte de cargas para soportar un cable que porta
la estructura del puente. En la figura 21, se ilustra también una
estación receptora para recibir datos de la unidad 90 de detección
de cargas que comprende una antena 112 receptora conectada a una
etapa 114 de recepción que emite por su salida una señal analógica
o, alternativamente, digital, a un aparato de medición constituido
por un PC designado con el numeral 116 de referencia.
En la figura 22 se ilustra el uso de una
pluralidad de conjuntos 10^{xi}, en la que se usa un total de
cinco conjuntos 10^{xi} para la suspensión de un puente 120 de un
cable 122. En la figura 22, el registro de datos se ilustra como
una conexión alámbrica desde cada uno de los conjuntos 10^{xi} al
PC 116 de registro de datos que tiene un total de cinco entradas en
paralelo, ya que se contempla que la técnica de transmisión sin
hilos ilustrada en la figura 21 se puede modificar fácilmente para
formar una conexión semialámbrica mediante el uso de la técnica de
detección de proximidad mediante el uso de una unidad receptora
situada yuxtapuesta a cada uno de los conjuntos 10^{xi} para
recibir la salida de datos o señales de la unidad de detección de
cargas y, al mismo tiempo, energizar la unidad 90 mediante el
suministro de corriente de energización al circuito 100 de
inducción de cada una de las unidades 90 incluidas en los conjuntos
10^{xi}.
La capacidad para soportar de grandes cargas del
conjunto de acuerdo con la presente invención permite también que
la técnica sea usada en aplicaciones alternativas tal como en un
aislante de alto voltaje como se ilustra en las figuras 23 y 24. En
la figura 23, el conjunto descrito anteriormente con referencia a la
figura 19 está modificado por la omisión de la unidad 90 de
detección de cargas y por la introducción de un cuerpo 12^{xii}
central de aislante de alto voltaje constituido por una envoltura
hueca sellada en la que está incluido un gas altamente aislante tal
como SF6. El cuerpo 12^{xi} central del aislante sirve para los
mismos fines que el cuerpo 12 central descrito anteriormente y
presentado con referencia a las figuras 1 - 6. En la figura 23, el
conjunto 10^{xii} comprende además una envoltura 26^{xii} de
"pulltrusion" exterior que protege el cuerpo 12^{xii}
central de aislante y, además, dos manguitos 94^{xii} aislantes
que circundan y protegen los manguitos 22^{xii} en los que son
recibidos y fijos los pasadores 118^{xii} roscados. En la figura
23 se ilustran además tres elementos 118^{xii} de aislamiento
exterior en forma de campana que sirven al fin de prevenir que el
agua o la humedad genere rutas de cortocircuitado sobre la
superficie exterior de la envoltura 26^{xii} de
"pulltrusion" como es bien conocido en la técnica "per
se".
En la figura 24 se ilustra la aplicación
prevista del conjunto 10^{xii}, de aislante de alto voltaje
mostrado en la figura 23 cuando el conjunto 10^{xii} de aislante
de alto voltaje está suspendido de un perfil 127 de soporte de un
cable 126 de alto voltaje que está suspendido en y soportado por un
accesorio 128 en forma de cruz que está fijo al extremo exterior de
uno de los pasadores 18^{xii} roscados del conjunto
10^{xii}.
En la presente memoria descriptiva, los términos
"pulltrusion" y "pulltruding" se han usado para cubrir la
técnica de especificación y producción del elemento central y del
subconjunto. Sin embargo, los términos "pulltrusion" y
"pulltruding" se deben interpretar ampliamente en el sentido de
que cubren cualquier técnica combinada para la producción de
productos reforzados con fibra que incluyen técnicas conocidas como
"pullforming", "pullwinding" etc. Consecuentemente, se
debe entender que cualquier técnica cubierta por los términos
anteriores o técnicas equivalentes que comprenden la producción
continua, semicontinua o intermitente de elementos, tales como el
elemento central y el subconjunto se deben considerar equivalentes a
la técnica de "pulltrusion" descrita en la presente
especificación.
Aunque la presente invención ha sido descrita
con referencia a realizaciones específicas actualmente preferentes,
para un experto en la técnica son evidentes numerosas modificaciones
y reformas y dichas modificaciones o reformas se deben considerar
parte de la presente invención sin limitar el alcance de la
invención a las realizaciones antes descritas. Más bien, la
invención se debe interpretar en los términos de las
reivindicaciones adjuntas.
Se debe comprender que el alcance de la
protección definido en las reivindicaciones adjuntas no cubre por
sí misma la configuración geométrica del conjunto 10 mostrado en las
figuras 1 - 6, es decir, la forma exterior geométrica del elemento
de "tabla de cedro" mientras que los conjuntos configurados de
manera diferente que tienen superficies exteriores configuradas
especialmente tal como los conjuntos que constituyen conjuntamente
la estructura mostrada en la figura 8 se considera que son parte del
alcance de la protección definido en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (11)
1. Procedimiento para la producción de un
elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra que incluye una
pluralidad de sujetadores de pernos, pernos o adaptadores para la
fijación de dicho elemento (70, 70') estructural a otro elemento
(70, 70') estructural, que comprende las etapas de:
- i)
- provisión de un elemento (12) central alargado de un material, preferiblemente material de refuerzo de fibra compatible con los materiales de dicho elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra, preferiblemente hecho por medio de "pulltrusion", que tiene una parte extrema para el montaje o fijación de uno de dichos sujetadores (22 - 22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28) o adaptadores (27),
- ii)
- montaje de dicho sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27) sobre dicha parte extrema de dicho elemento (12) central para producir un subconjunto,
- iii)
- fijación de dicho sujetador de perno (22 - 22), perno (28 - 28) o adaptador (27) en relación con dicha parte extrema de dicho elemento (12) central mediante un procedimiento de "pulltrusion" extrayendo dicho subconjunto a través de un "pulltrusor", cubriendo circunferencialmente dicho subsistema con fibras de refuerzo y resina y calentando y curando dicha resina para hacer que dicha resina forme, en conjunción con dichas fibras de refuerzo, una envoltura (26 - 26) que circunda circunferencialmente dicho subconjunto o, alternativamente, fijando dicho subconjunto por adherencia a dicha envoltura (26 - 26) producida en un procedimiento de "pulltrusion" aparte,
- iv)
- mecanizado de dicho subconjunto circundado circunferencialmente dentro de dicha envoltura (26 - 26) de dichas fibras de refuerzo y dicha resina curada para obtener un conjunto de sujetador de perno, conjunto de perno o conjunto de adaptador (10 - 10) que incluye dicho elemento (12) central y dicho sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27) y dicho elemento (12) central,
- v)
- repetición de dichas etapas I - iv para producir una pluralidad de dichos conjuntos de sujetadores de pernos, conjuntos de pernos o conjuntos de adaptadores (10 -10^{XI}),
- vi)
- colocación de dicha pluralidad de conjuntos (10 - 10^{XI}) de acuerdo con la posición prevista de dicha pluralidad de sujetadores (22 - 22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o adaptadores (27) dentro de dicho elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra final, y
- vii)
- producción de dicho elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra que incluye dicha pluralidad de sujetadores (22 - 22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o adaptadores (27) constituidos por dichas pluralidades de conjuntos (10 - 10^{XI}) mediante una técnica de extrusión, "pulltrusion" o una técnica para la producción de reforzamiento con fibras.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, comprendiendo dicha etapa i) de provisión de dicho
elemento (12) central alargado la etapa de corte de dicho elemento
(12) central alargado de un cuerpo de elemento central alargado y
continuo.
3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 y 2, teniendo dicho elemento (12) central
alargado partes extremas respectivas para la recepción de un
respectivo sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 -
28^{XI}) o adaptador (27) en dichas respectivas partes extremas,
comprendiendo dichas etapas ii) y iii) el montaje y fijación de dos
sujetadores (22 - 22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o
adaptadores (27) en dichas respectivas partes extremas de dicho
elemento (12) central de dicho subconjunto, y comprendiendo dicha
etapa iv) el mecanizado de dicho subconjunto circundado
circunferencialmente dentro de dicha envoltura de dichas fibras de
refuerzo y dicha resina curada para formar dos mitades que
constituye cada una un conjunto de sujetador de perno (22 -
22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27).
4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 - 3, comprendiendo además dicha etapa i) la
etapa de mecanizado de dicha parte extrema para darle una
configuración específica para la recepción y centrado de dicho
sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o
adaptador (27) que tiene un entrante extremo coincidente con dicha
configuración específica de dicha parte extrema de dicho elemento
(12) central.
5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 - 4, teniendo la envoltura (26 - 26^{XI})
producida en la etapa iii) una configuración de su sección
transversal específica tal como una configuración de la sección
transversal circular, elíptica, poligonal, en particular hexagonal o
cuadrada o, alternativamente, una combinación de las
configuraciones de la sección transversal antes mencionadas.
6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 - 5, comprendiendo además dicha etapa iv) la
etapa de mecanizado de dicha envoltura (26 - 26^{XI}) para obtener
una configuración de su sección transversal específica tal como una
configuración de la sección transversal circular, elíptica,
poligonal, en particular hexagonal o cuadrada o, alternativamente,
una combinación de las configuraciones de la sección transversal
antes mencionadas.
7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 - 6, comprendiendo dicha etapa iv) la etapa
de provisión de dicho conjunto de sujetador de perno, conjunto de
perno o conjunto de adaptador (10 - 10^{XI}) que tiene una parte
superficial extrema que define un ángulo agudo respecto del eje
longitudinal de dicho conjunto de sujetador de perno o de
perno.
8. Procedimiento para la producción de un
conjunto de sujetador de perno, conjunto de perno o conjunto de
adaptador para su uso en un elemento (70, 70') estructural reforzado
con fibra que incluye una pluralidad de sujetadores (22 -
22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o adaptadores (27)
para la fijación de dicho elemento (70, 70') estructural a otro
elemento (70, 70') estructural, que comprende las etapas de:
- i)
- provisión de un elemento (12) central alargado de un material, preferiblemente material de refuerzo de fibra, compatible con los materiales de dicho elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra, preferiblemente hecho por "pulltrusion", que tiene una parte extrema para el montaje o fijación de uno de dichos sujetadores (22 - 22^{XI}) de pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o adaptadores (27),
- ii)
- montaje de dicho sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27) sobre dicha parte extrema de dicho elemento (12) central para producir un subconjunto,
- iii)
- fijación de dicho sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27) respecto de dicha parte extrema de dicho elemento (12) central mediante un procedimiento de "pulltrusion" extrayendo dicho subconjunto a través de un "pulltrusor", cubriendo circunferencialmente dicho subsistema con fibras de refuerzo y resina y calentando y curando dicha resina para hacer que dicha resina forme, en conjunción con dichas fibras de refuerzo, una envoltura (26 - 26^{XI}) que circunde circunferencialmente dicho subconjunto o, alternativamente, fijación de dicho subconjunto por adherencia a dicha envoltura (26 - 26^{XI}) producida mediante un procedimiento de "pulltrusion" aparte, y
- iv)
- mecanizado de dicho subconjunto circundado circunferencialmente dentro de dicha envoltura (26 - 26^{XI}) de dichas fibras de refuerzo y dicha resina curada para obtener un conjunto de sujetador de perno, conjunto de perno o conjunto de adaptador (10 - 10^{XI}) que incluye dicho elemento (12) central (12) y dicho sujetador de perno (22 - 22^{XI}), perno (28 - 28^{XI}) o adaptador (27) y dicho elemento (12) central.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8 para la producción de un conjunto de sujetador de
perno, conjunto de perno o conjunto de adaptador que comprende
además cualquiera de las características del procedimiento para la
producción de un elemento (70, 70') estructural reforzado con fibra
de acuerdo con las reivindicaciones 2 - 7.
10. Conjunto de sujetador de perno, conjunto de
perno o conjunto de adaptador para su uso en un elemento (70, 70')
estructural reforzado con fibra que se produce de acuerdo con el
procedimiento conforme con cualquiera de las reivindicaciones 8 o
9.
11. Elemento (70, 70') estructural reforzado con
fibra que incluye una pluralidad de sujetadores (22 - 22^{XI}) de
pernos, pernos (28 - 28^{XI}) o adaptadores (27) para la fijación
de dicho elemento (70, 70') estructural a otro elemento (70, 70')
estructural, produciéndose dicho elemento (70, 70') estructuras
reforzado con fibra de acuerdo con el procedimiento conforme con
cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7 y que incluye una
pluralidad de conjuntos de sujetador de perno, conjuntos de perno o
conjuntos de adaptador (10 - 10^{XI}) de acuerdo con la
reivindicación 10.
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