ES2319303T3 - Tejido para vela asimetrica. - Google Patents

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Abstract

Un tejido para vela (300) adecuado para enrollarlo, el tejido para vela estando provisto de un eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela, el tejido para vela comprendiendo: - por lo menos tres capas de fibras (308, 309, 310), las por lo menos tres capas de fibras estando superpuestas, cada capa de fibras formada a partir de una pluralidad de fibras sustancialmente paralelas generalmente orientadas en una dirección que es diferente a la de las fibras de cualquier otra capa, en la que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando están superpuestas, forman un modelo asimétrico a través del eje de la máquina.

Description

Tejido para vela asimétrica.
Campo de la invención
La invención globalmente se refiere a tejido para vela y, más particularmente, la invención se refiere a tejido para vela adecuado para enrollarlo.
Antecedentes de la invención
El mantenimiento de la forma del plano aerodinámico de una vela es crítico para su comportamiento. El tejido para vela de calada, de malla o de bucarán, ya sea de fibras naturales como de los más recientes poliéster, nilón, poliamida aromática (aramida), etileno de polinaftalato (PEN), polibenzobisoxazol (PBO), polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWP), o fibra de carbono es propenso a estirarse, a la elongación progresiva y a la deformación de la forma del plano aerodinámico debido a fuerzas no lineales en el tejido para vela bajo carga, particularmente cuando se navega contra el viento. Cuando el tejido para vela se estira y se deforma, la forma del plano aerodinámico de la vela se deforma y la capacidad de elevación del plano aerodinámico se degrada. Desde mitad de la década de los años 1970, se ha realizado una serie de avances en las fuerzas de carga en el diseño de las velas, en la utilización de materiales diferentes y en los procedimientos de fabricación de las velas, todos ellos pensados para limitar el estiramiento, la elongación progresiva y la deformación del tejido para vela y de las velas. Estos avances varían desde tejidos de calada incluso más apretada, el desarrollo de fibras más elásticas, diseños alternativos de paneles de velas, análisis asistidos por ordenador de las fuerzas de carga y diseños y fabricación asistidos por ordenador de paneles de tejido para vela integralmente interconectados para velas individuales, diseño asistido por ordenador de la dirección del hilo o de la fibra de cada panel de velas individuales y el "moldeado" tridimensional asistido por ordenador de velas individuales.
Las velas planas, o activas, son aquellas velas utilizadas para propulsar un barco de vela tan ceñido como sea posible al viento, dando bordadas o virando en ángulos amplios a través del viento, o navegando de bolina o de través. Las velas de esta categoría incluyen velas mayores, foques, génovas y una variedad de otras velas que generalmente tienen por lo menos un borde fijado a un mástil, botavara o un cable que corre desde un palo hasta el barco. En este campo de las velas activas hay dos categorías de tejido para vela que se pueden definir como tejido de calada y laminado.
Tejido de calada para vela y distribuciones de paneles cortados al través
El tejido de calada para vela típicamente está fabricado con un poliéster de filamento continuo, tal como por ejemplo Dacron, en telares que permiten construcciones muy densas. Este estilo de tejido está creado por una intersección por encima y después por debajo de hilos de urdimbre (fibras que corren a lo largo de la longitud del rodillo) y de trama (fibras que corren a través del ancho del rodillo) que están apretadamente empaquetados juntos. Variando el tamaño, o denier, de estas fibras conjuntamente con el número de fibras en cada dirección, se pueden alterar las propiedades de estiramiento del tejido para adecuarlo mejor al diseño particular de vela. Por ejemplo, combinando un hilo de trama relativamente grande con un hilo de urdimbre pequeño, todo el desplazamiento de ondulación se puede ubicar en el hilo de la urdimbre, en efecto, el telar dobla la urdimbre alrededor de las fibras de la trama que se mantienen rectas. El resultado es un tejido de bajo estiramiento en la dirección de la trama con la dirección de la urdimbre más fácil de estirar ya que la longitud añadida de la ondulación se saca de la fibra con carga.
Con la excepción de algunos experimentos que utilizan ondas triaxiales las cuales son simétricas alrededor de la urdimbre y el eje de 45º, el tejido de calada para vela convencional se ha basado en una urdimbre simétrica, la orientación de las fibras de la trama de 0º para la urdimbre y 90º para la trama. Estos tejidos están más comúnmente dispuestos en configuraciones de panel cortados al través para alinear las fibras de trama más resistentes hacia la baluma de la vela en la dirección general de la carga de los puños de pena o de driza y de escota de la vela. Para las cargas que no siguen esta trayectoria, la estabilidad del tejido de calada generado por entrelazado muy apretado y un acabado de resina ayuda a reducir el estiramiento en la línea del hilo y promueve la recuperación de cualquier elongación del tejido que ocurra. Mientras algunos tejidos de calada para vela están diseñados para ser utilizados en construcciones radiales, la vasta mayoría de velas fabricadas a partir de Dacron entrelazado están diseñadas con disposiciones de paneles cortados al través. Puesto que el tejido de calada típicamente es simétrico alrededor del eje de la urdimbre o la dirección de la máquina, el tejido se puede enrollar de cualquier modo en el panel, tanto de la baluma hacia el grátil como del grátil hacia la baluma, y mantener todavía la alineación deseada de las fibras de la trama hacia las cargas. Sin embargo, la simetría del tejido de calada también puede ser ineficaz puesto que diversas fibras del tejido pueden no estar alineadas a la carga.
Una vela cortada al través ejemplar 100 se ilustra en la figura 1(a). La disposición del tejido en un panel ejemplar 102 de la vela cortada al través se ilustra en la figura 1(b). Las construcciones de velas cortadas al través pueden variar en algunos detalles pero la distribución general del panel tienen las costuras del tejido que corren desde la baluma de la vela hasta el grátil y en un ángulo aproximadamente perpendicular a la línea recta desde el puño de escota hasta el puño de driza o de pana de la vela. Haciendo eso, los hilos de la trama 106, los cuales generalmente son inferiores en estiramiento que las fibras de la urdimbre 104 en un panel cortado al través, están alineados con las cargas más fuertes en la vela. Los paneles cortados al través 102 son generalmente de forma rectangular con un borde cortado en un ángulo en donde se fija al mástil. Los paneles cortados al través 102 están unidos a lo largo de sus bordes largos los cuales son curvados ligeramente por el fabricante de la vela para proporcionar la forma tridimensional necesaria en la vela acabada para generar la elevación.
Puesto que los paneles son generalmente rectangulares, se pueden cortar a partir de rollos de tejido de calada con un deshecho relativamente pequeño de material. Se puede utilizar el ancho completo del tejido y con un encaje cuidadoso de los paneles para alinear los bordes cortos juntos, no es poco común conseguir una utilización del 90-95% del tejido, es decir, por ejemplo, el fabricante de velas necesitará del orden de 50,292 metros (55 yardas) de tejido para una vela que por último utilizará 45,720 metros (50 yardas) de material.
Tejido para vela laminado y disposiciones trirradiales
A principios de la década de los años 1980, las fibras de módulos más elevados como por ejemplo el Kevlar se introdujeron entre los fabricantes de tejido para vela. Con una resistencia considerablemente mayor y un estiramiento menor que las fibras Dracon de poliéster, el Kevlar se probó primero en velas de alto comportamiento para la copa América. Propenso a la fatiga por flexión y sin contracción incluso con elevadas temperaturas, esta nueva fibra no se presta a las construcciones de calada apretada tradicionales utilizadas con el Dacron y adicionalmente tensadas con contracción a través de termo endurecimiento.
En cambio esta nueva fibra se tejió con construcciones diseñadas más flojas que se estabilizaban con la adición de una película de Mylar. Mediante la laminación de una lámina de 2 o 3 mil de película de este tafetán de Kevlar, los fabricantes de tejido imparten suficiente estabilidad al tramado del hilo como para resistir la carga en la línea fuera del hilo y permitir a las velas mantener sus formas diseñadas. Las primeras pruebas están llenas de fallos en la laminación y la rotura real del tejido pero mejoras en las técnicas de laminación y en una mejor comprensión del contenido en fibras para los requisitos de la resistencia ha eliminado todos menos aquellos problemas.
Concurrente con el advenimiento del tejido laminado estuvo el desarrollo de una construcción de panel trirradial, primero utilizado en las telas para la copa América. Una vela trirradial ejemplar 201 se representa en la figura 2(a), mientras la disposición del tejido de un panel ejemplar 202 se representa en la figura 2(b). Esta técnica de construcción permite al fabricante de las velas alinear la línea del hilo de la urdimbre 204 del tejido en la dirección general de las cargas que emanan de los puños de la vela. Estrechamente relacionado con esta tendencia, los suministradores de tejido empezaron a fabricar laminados orientados de la urdimbre en donde la mayor parte de la resistencia del tejido estaba en la dirección del hilo de la urdimbre 204 y no en la dirección de los hilos de la trama 206. Puesto que estos laminadores pueden mantener una alta proporción de la tensión en las fibras de la urdimbre durante la fabricación, la resistencia al estiramiento de la urdimbre se puede optimizar para limitar la elongación del tejido a niveles que no son posibles en los tejidos de calada. Esta nueva técnica de construcción combinada con la utilización de fibras de alto módulo en laminados de urdimbre orientada resultan en un nuevo nivel de comportamiento en términos de resistencia al peso y de retención de la forma.
Sin embargo, el diseño trirradial y las configuraciones de los paneles aumentan el trabajo requerido para construir una vela y la cantidad de tejido necesario para fabricar todos los paneles. Puesto que los paneles radiales 202, o segmentos, son generalmente de forma triangular, no se encajan tan eficazmente dentro de la vela como lo es un panel cortado al través. Además, para mantener las líneas de los hilos en los segmentos, incluso con un encaje apretado del panel, se gasta un porcentaje más elevado del tejido de vela comparado con la utilización del tejido con paneles cortados al través. Los porcentajes de la utilización promedio del tejido para diseños de paneles trirradiales comunes están en la gama del 80% lo que significa que un fabricante de velas necesitará utilizar casi 57,607 metros (63 yardas) de tejido para la misma vela para la que utilizaría 50,292 metros (55 yardas) en el ejemplo de diseño cortado al través. La composición del gasto añadido de una pobre utilización del tejido en el diseño trirradial es el incremento del trabajo requerido para el montaje de muchos más paneles que los que se necesitan para la misma vela construida con un diseño cortado al través.
Para regatas de grandes premios, en donde el precio no es una preocupación de suma importancia para el fabricante de las velas o para el navegante y en donde tejido para vela adecuado para enrollarlo convencional no se utiliza ampliamente, algunos avances han sido muy exitosos. Éstos incluyen la patente "armazón" de Peter G. Conrad, US 4,593,639 y su patente "Génesis", US 4,704,080, la cual construye una vela "sin tejido para vela"; y los procedimientos de construcción de velas moldeadas de Jeanne-Pierre Baudet, US 5,097,784, US 6,112,689 (utilizados en las velas del norte, las altamente consideradas velas 3DL®). Otras patentes, tales como la patente del laminado tejido de Fred Aivars Keir, US 6,311,633, también pueden ser un avance para los fabricantes de velas para grandes premios. Sin embargo, el coste de fabricación y la tecnología requerida para estos avances está más allá de los recursos de la mayor parte de fabricantes de velas y de forma similar más allá de los presupuestos de la mayor parte de los navegantes aficionados, incluso navegantes de regatas recreativas serias y de cruceros.
Por lo tanto es deseable un tejido para vela que sea asequible y menos susceptible al estiramiento por la fuerza de la carga, la elongación progresiva y la deformación de la forma del plano aerodinámico.
El documento US 5,470,632 expone un tejido para vela asequible que se basa en una pluralidad de capas adecuado para enrollarlo.
Resumen de la invención
Según diversas formas de realización de la invención, un tejido para vela adecuado para enrollarlo permite una construcción eficaz y rentable de velas laminadas cortadas al través y cortadas verticales sobre la base de fibras de soporte de la carga "no normales". El tejido para vela también puede incluir una urdimbre convencional y una disposición de relleno del hilo o de la fibra. Ilustrativamente un tejido para vela de este tipo es significativamente menos susceptible al estiramiento por la fuerza de la carga, la elongación progresiva y la deformación de la forma del plano aerodinámico porque, entre otras cosas, no depende de las limitaciones de soporte de la carga de la urdimbre (0º) y del relleno (90º) del tejido para vela adecuado para enrollarlo convencional formado de calada, de malla o de bucarán.
Como se ha indicado antes, este tejido asequible puede ser producido como tejido para vela adecuado para enrollarlo en una amplia variedad de tejidos y puede ser utilizado fácilmente y eficazmente por los fabricantes de velas con diseños, cortes y técnicas de unión existentes para producir velas cortadas al través o cortadas verticalmente. Además, formas de realización de esta invención eliminan también los procedimientos y las técnicas de intenso trabajo, caros y anti económicos de la fabricación de velas cortadas radiales, las cuales han sido concebidas como una aproximación común al diseño para la fuerza de la carga.
Un primer aspecto de invención proporciona un tejido para vela adecuado para enrollarlo, el tejido para vela estando provisto de un eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela, el tejido para vela comprendiendo:
- por lo menos tres capas de fibras, las por lo menos tres capas de fibras estando superpuestas, cada capa de fibras formada a partir de una pluralidad de fibras sustancialmente paralelas generalmente orientadas en una dirección que es diferente a la de las fibras de cualquier otra capa, en el que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando están superpuestas, forman un modelo asimétrico a través del eje de la máquina.
Un segundo aspecto de la invención proporciona un procedimiento para la fabricación de un tejido para vela no tejido adecuado para enrollarlo, el tejido para vela estando provisto de una primera cara y una segunda cara, el procedimiento comprendiendo:
- la superposición de tres o más capas de fibras no tejidas de tal forma que todas las capas de fibras que forman el tejido para la vela, cuando están superpuestas, forman un modelo que cuando se mira desde la primera cara es diferente del que se ve cuando se mira desde la segunda cara, en el que la superposición de las tres o más capas de fibras no tejidas incluyen la disposición de una primera capa de fibras en paralelo en una primera dirección;
- la disposición de una segunda capa de fibras en paralelo en una segunda dirección diferente de la primera dirección; y
- la disposición de una tercera capa de fibras en paralelo en una tercera dirección diferente de la primera dirección y de la segunda dirección.
En las formas de realización relacionadas en las formas de realización anteriormente descritas, las por lo menos tres capas de fibras no están entrelazadas. Una de las por lo menos tres capas puede tener fibras orientadas paralelas o perpendiculares al eje de la máquina. Las por lo menos tres capas de fibras pueden estar combinadas con uno o más sustratos para formar el tejido. Las por lo menos tres capas de fibras pueden estar laminadas juntas utilizando, por ejemplo, un material escogido a partir del grupo de materiales que consta de una película de poliéster y tafetán. Las por lo menos tres capas de fibras pueden estar moldeadas juntas utilizando un material de moldeo, tal como por ejemplo un polímero.
En formas de realización adicionales relacionadas con las formas de realización anteriormente descritas, las por lo menos tres capas de fibras pueden variar o tener igual denier o denier por centímetro. Todas las capas de fibras que forman la forma de tejido para vela, cuando se superponen, pueden formar un modelo que carezca de simetría de imagen especular respecto al eje de la máquina. Las por lo menos tres capas de fibras pueden incluir cuatro capas de fibras.
En todavía formas de realización adicionales relacionadas con las formas de realización anteriormente descritas, una vela está formada a partir del tejido para vela. La vela puede incluir una pluralidad de paneles cortados al través, en la que cada uno de los paneles cortados al través incluye el tejido para vela. La vela puede incluir una pluralidad de paneles radiales o cortados verticalmente, en la que por lo menos uno de los paneles radiales o cortados verticalmente incluye el tejido para vela. La vela puede ser un foque, una vela mayor, o un spinnaker o vela globo. Cada capa de fibras puede estar alineada a lo largo de una línea de carga previamente determinada en la vela durante las condiciones esperadas de la navegación a vela.
Breve descripción de los dibujos
Lo expuesto anteriormente y las ventajas de la invención se apreciarán más completamente a partir de la siguiente descripción adicional de la misma con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
la figura 1(a) muestra esquemáticamente una tela cortada al través (técnica anterior).
La figura 1(b) muestra esquemáticamente las capas tejidas de la fibra dentro de un panel ejemplar de la vela cortada al través de la figura 1(a).
La figura 2(a) muestra esquemáticamente una tela cortada radial (técnica anterior).
La figura 2(b) muestra esquemáticamente las capas tejidas de fibras dentro de un panel ejemplar de la vela cortada radial de la figura 2(a).
La figura 3(a) muestra esquemáticamente una disposición de panel cortado al través ejemplar para una vela que utiliza tejido para vela adecuado para enrollarlo, según una forma de realización de la invención.
La figura 3(b) muestra esquemáticamente las capas de fibra dentro del tejido para vela adecuado para enrollarlo de la figura 3(a) según una forma de realización de la invención.
La figura 4(a) muestra esquemáticamente una vela ejemplar provista de paneles cortados transversales perpendiculares al mástil, según una forma de realización de la invención.
La figura 4(b) muestra esquemáticamente con más detalle las capas tejidas dentro del tejido para vela adecuado para enrollarlo de la figura 4(a), según una forma de realización de la invención.
La figura 5(a) muestra esquemáticamente una disposición de panel cortado al través ejemplar para una vela que utiliza tejido para vela adecuado para enrollarlo que incorpora capas de fibras a 70, 82 y 90º desde el eje de la urdimbre o la máquina, según una forma de realización de la invención.
La figura 5(b) muestra esquemáticamente las fibras de 70º de la vela de la figura 5(a).
La figura 5(c) muestra esquemáticamente las fibras de 82º de la vela de la figura 5(a).
La figura 5(d) muestra esquemáticamente las fibras de 90º de la vela de la figura 5(a).
La figura 6(a) muestra esquemáticamente una disposición de panel de baluma o cortado verticalmente para una vela que utiliza tejido para vela adecuado para enrollarlo, según una forma de realización de la invención.
La figura 6(b) muestra esquemáticamente las capas de fibras dentro del tejido para vela adecuado para enrollarlo de la figura 3(a), según una forma de realización de la invención.
La figura 7 muestra un proceso de fabricación de un tejido para vela adecuado para enrollarlo según una forma de realización de la invención.
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Descripción de formas de realización ilustrativas
Diversas formas de realización de la invención avanzan la tecnología de urdimbre y relleno en el área del tejido para vela adecuado para enrollarlo y están pensadas para proporcionar tejido para vela y velas que resistan la deformación de la forma del plano aerodinámico de una manera que sea ampliamente comparable con las velas de los grandes premios, pero que sean significativamente menos caras de diseñar y de fabricar. Esta tecnología proporciona también tejido para vela adecuado para enrollarlo que es ampliamente comparable en peso y en duración con los materiales utilizados para fabricar velas de grandes premios. Además, esta tecnología se puede aplicar a los más recientes tejidos de poliéster, nilón, poliamida aromática (aramida), etileno de polinaftalato (PEN), polibenzobisoxazol (PBO), polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWP), o fibra de carbono. De forma significante, las formas de realización de la presente invención hacen mínima (en algunos casos, eliminan), una inversión en capital significante por parte de los fabricantes de velas y prescinden del corte radial caro.
Se ha encontrado ahora que se puede producir tejido para vela adecuado para enrollarlo laminado, no tejido, con múltiples capas de fibras que soportan la carga dispuestas en ejes asimétricos, "no normales" así como, o conjuntamente con, una disposición de urdimbre y relleno convencional. Al fabricar la vela, el tejido para vela adecuado para enrollarlo (el cual típicamente se fabrica a lo largo del eje de la máquina hasta una cierta longitud y se vende como un rollo de tejido) se corta en paneles sobre la base de las características y la implantación deseadas del diseño, generalmente mediante la utilización de un programa de ordenador. Debido al modelo asimétrico de las fibras dentro del panel, las fibras dentro de los paneles de la vela generalmente se pueden alinear con las cargas esperadas bajo las condiciones de navegación, sin el peso añadido de disponer de fibras adicionales simétricas que no soporta la carga.
En formas de realización ilustrativas de la invención, un conjunto de múltiples capas de fibras están dispuestas a diversos ángulos no normales en una urdimbre convencional (fibras que corren a lo largo de la longitud del tejido para vela) o en la dirección de relleno (la dirección de relleno también es referida como la trama, estas fibras que convencionalmente corren a través del ancho del tejido para vela, perpendiculares a la urdimbre) de tal modo que la orientación de las fibras del tejido para vela adecuado para enrollarlo es asimétrica respecto al eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela. Las capas de múltiples fibras que forman el tejido para vela carecen de simetría de imagen especular respecto al eje de la máquina. Además las fibras que forma la vela, las cuales forman una primera cara y una segunda cara, forman un modelo que cuando se mira desde la primera cara es diferente del que se ve cuando se mira desde la segunda cara. Cada capa de fibra está dispuesta en su propio plano de modo que se elimina la deformación por ondulación. Además de ser no tejidas, las capas de fibras pueden no requerir mallas o cabos adicionales para sostener juntas las diversas capas de fibras.
Las capas de fibras dispuestas asimétricamente producidas según las diversas formas de realización de la invención pueden estar laminadas a una superficie de película para completar el material. El laminado puede incluir materiales tales como película de poliéster MYLAR con un adhesivo uniforme tal como por ejemplo ADCOTE 122. Superficies laminadas alternativas se pueden utilizar, tales como poliéster o tafetán, o bien otras películas tales como Tedlar. En otras formas de realización, las capas de fibras pueden estar moldeadas juntas utilizando un material de moldeo, tal como un polímero.
Al igual que con las velas para los grandes premios, las fibras, dispuestas según los aspectos de la invención, son la estructura primaria de soporte de la carga de la vela. En formas de realización preferidas de la invención, la vela incluye por lo menos tres capas de fibras para formar una vela duradera, estable que pueda soportar un número variable de cargas que se contemplan en un entorno de navegación particular. En contraste con las velas de los grandes premios, sin embargo, aspectos de la invención permiten un diseño y una construcción eficaces, relativamente poco caros de velas de tejido para vela adecuado para enrollarlo, orientados a cargas esperadas y resistentes a la deformación de la forma del plano aerodinámico.
Para ilustrar estos conceptos, la figura 3(a) muestra una disposición ejemplar de panel cortado al través para una vela mayor 300 que utiliza un tejido para vela adecuado para enrollarlo que incorpora la disposición de fibras representada en la figura 3(b), según una forma de realización de la invención. Utilizando el procedimiento no tejido de diversas formas de realización de la invención, las capas de fibras que soportan la carga se pueden distribuir en cada panel 303 en ángulos no normales a la perpendicular convencional de la urdimbre o relleno, como se ilustra. Como se representa en la figura 3(b) las fibras de la urdimbre 305 y las fibras del relleno 307 pueden estar, por ejemplo, dispuestas en ángulos rectos, mientras pueden estar dispuestas fibras en ángulos no normales 308, 309 y 310 a diversos ángulos a partir del relleno, tal como por ejemplo, sin limitación, 10º, 20º y 35º del relleno respectivamente.
Por ejemplo, pueden ser suficientes otros ángulos. Específicamente, los ángulos de las fibras pueden variar infinitamente para adecuarse a los propósitos del fabricante de la vela. En la práctica, una gama previamente definida de los ángulos de las fibras debe ser suficiente para el diseño y la fabricación de la mayor parte de las velas cortadas al través o cortadas verticalmente. Las fibras en cada urdimbre, el relleno y la capa de las fibras no normales están dispuestas en paralelo a las fibras de esa capa. En cada caso también, el denier de las fibras y el denier por centímetro de cada capa de fibras se puede variar infinitamente para adecuar el diseño y la vela a los requisitos de utilización. Por ejemplo, una vela para navegación oceánica típicamente tienen un denier y un denier por centímetro más altos que la vela para barco de vela para regatas de navegación costera. Otra vez, en la práctica, una gama definida de características de las fibras debe ser suficiente para una amplia variedad de utilizaciones de la vela.
Como se ha indicado antes, formas de realización de la presente invención permiten una fabricación y un diseño eficaces y rentables de velas utilizando el diseño de velas cortadas al través o cortadas verticalmente. Por ejemplo, una vela mayor o un foque 401 provisto de paneles cortados al través 402 diseñados para ser perpendiculares al mástil, como se representa en la figura 4(a) puede incluir una disposición asimétrica de fibras representada en la figura 4(b). Utilizando el procedimiento asimétrico como se indica en este documento, las capas de fibras que soportan la carga pueden estar colocadas formando ángulos no normales a la perpendicular de la urdimbre/relleno convencional. Si no es necesario girar los paneles o diseñar, cortar y unir muchos paneles (como se requiere para los diseños cortados radiales para tejido para vela adecuado para enrollarlo convencional). Los paneles se pueden cortar y orientar respecto al ángulo vertical del grátil en el caso de una vela mayor o al ángulo vertical del mástil en el caso de un foque o foque génova. Las capas de fibras asimétricas que soportan la carga en el tejido para vela se pueden orientar sin un giro ni un corte especial para absorber la carga en la vertical, a ángulos no normales de la vertical y, por supuesto a 90º. En diversas formas de realización de la invención las líneas de carga en la vela durante las condiciones esperadas de navegación se pueden determinar previamente con cada capa de fibras alineadas a lo largo de una de las líneas de carga. Formas de realización de la invención pueden producir tejido para vela de modo que las cargas de la baluma no sean normales al ángulo del relleno convencional y alineadas a un ángulo más agudo. La disposición de la línea de los hilos en la figura 4(b) ventajosamente puede estar diseñada para esta configuración. En lugar de fibras a 90º con respecto a la urdimbre, capas de fibras ejemplares 406, 407 y 408 están dispuestas a aproximadamente 45, 75 y 80º, respectivamente, en línea con las cargas del puño de escota. Esto permite una excelente utilización del tejido, una construcción fácil y, si se requieren, sables en las costuras.
Para ilustrar más claramente las diversas capas de fibras, la figura 5(a) muestra una vela cortada al través 501. La vela cortada al través 501 incluye paneles que están formados a partir de un tejido para vela con las siguientes capas de fibras: una capa de fibras orientadas a lo largo del eje de la urdimbre/la máquina (no representado); una capa de fibras 502 a 70º del eje de la urdimbre/la máquina como se representa en la figura 5(b); una capa de fibras 504 a 82º con respecto al eje de la urdimbre/la máquina como se representa en la figura 5(c); y una capa de fibras 506 a 90º con respecto al eje de la máquina como se representa en la figura 5(d), según una forma de realización de la invención. Cada una de estas capas de fibras 502, 504 y 506 y la capa de fibras a lo largo del eje de la máquina se superponen para formar el tejido para vela.
La figura 6(a) representa una baluma o vela cortada vertical 602 que incorpora las formas de realización ilustrativas de la invención, en donde los paneles 603 están alineados con la urdimbre paralela a la línea recta de la baluma. Como se representa en la figura 6(b), las fibras de la urdimbre 604 y las fibras no normales a la urdimbre 605 se convierten en elementos estructurales en la vela. Las figuras 6(a-b) ilustran la flexibilidad del diseño del tejido para vela adecuado para enrollarlo que incorpora los aspectos de la invención. Las velas cortadas verticalmente pueden ser particularmente adecuadas para ciertos sistemas de enrollamiento de rodillo y los diseños de corte vertical pueden ofrecer opciones creativas de diseño para la fuerza de la carga a los fabricantes de velas con relación a ambos diseños los de corte al través y los de corte radial.
Según diversas formas de realización de la invención, durante la fabricación de la urdimbre, el relleno (si se requiere) y las fibras no normales se pueden colocar, sin limitación, en un bastidor por medio de un cabezal que deposita las fibras accionado por ordenador. Los ángulos de las fibras y la densidad son determinados por el diseñador del tejido para vela e introducidos en un programa de fabricación asistida por ordenador normal ("CAM") para la máquina que deposita las fibras. Una vez depositadas sobre el bastidor, las fibras se incorporan entonces dentro de un laminado. Por ejemplo, las capas de fibras se pueden incorporar entre dos piezas de película para formar un laminado.
La figura 7 muestra un proceso de fabricación de un tejido para vela adecuado para enrollarlo según una forma de realización de la invención. El proceso empieza en la etapa 701, en la cual se superponen tres o más capas de fibras. Como en las formas de realización descritas antes en este documento, cada capa de fibras está formada a partir de una pluralidad de fibras sustancialmente paralelas generalmente orientadas en una dirección que es diferente de las fibras de cualquier otra capa. Además, todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando se superponen, forman un modelo que es asimétrico a lo largo del eje de la máquina.
El proceso continúa entonces a la etapa 703, en la cual las múltiples capas de fibras son sujetadas por calor sobre una película recubierta con un adhesivo que se puede sellar con calor tal como por ejemplo Adcote 1217D a una temperatura de 148,89ºC (300ºF). Las fibras por lo tanto se pegan a la película en la condición deseada en lo que supone un primer paso de la etapa de laminación. Por lo tanto no se requiere el mallado de las fibras. Esta película del primer paso puede ser Mylar, un Mylar unido a tafetán de poliéster o cualquiera de muchas otras películas.
Las fibras y la película se pasan entonces a través de un laminador para el proceso de unión final, en la etapa 705. Uno o ambos lados del tejido pueden estar laminados con una o más capas de películas para formar el tejido para vela adecuado para enrollarlo.
Aunque han sido descritas diversas formas de realización ejemplares de la invención, resultará evidente para aquellos expertos en la técnica que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones los cuales conseguirán algunas de las ventajas de la invención sin por ello salirse del verdadero ámbito de la invención. Estas y otras modificaciones evidentes se pretende que queden cubiertas mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (51)

1. Un tejido para vela (300) adecuado para enrollarlo, el tejido para vela estando provisto de un eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela, el tejido para vela comprendiendo:
- por lo menos tres capas de fibras (308, 309, 310), las por lo menos tres capas de fibras estando superpuestas, cada capa de fibras formada a partir de una pluralidad de fibras sustancialmente paralelas generalmente orientadas en una dirección que es diferente a la de las fibras de cualquier otra capa, en la que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando están superpuestas, forman un modelo asimétrico a través del eje de la máquina.
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2. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que las por lo menos tres capas de fibras no están tejidas.
3. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que una de las por lo menos tres capas tiene fibras orientadas paralelas al eje de la máquina.
4. El tejido para vela según la reivindicación 2 en el que una de las por lo menos tres capas tiene fibras orientadas perpendiculares al eje de la máquina.
5. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que el tejido para vela incluye una primera cara y una segunda cara, en el que las por lo menos tres capas de fibras son no tejidas e incluyen:
- una primera capa de fibras provista de fibras dispuestas en paralelo y orientadas en una primera dirección;
- una segunda capa de fibras provista de fibras dispuestas en paralelo y orientadas en una segunda dirección diferente de la primera dirección; y
- una tercera capa de fibras provista de fibras dispuestas en paralelo y orientadas en una tercera dirección diferente de la primera dirección y de la segunda dirección,
y en la que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando se superponen, forman un modelo que cuando se mira desde la primera cara es diferente del que se ve cuando se mira desde la segunda cara.
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6. El tejido para vela según la reivindicación 5 en el que el tejido para vela tiene un eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela y en el que la primera capa tiene fibras orientadas paralelas al eje de la máquina.
7. El tejido para vela según la reivindicación 5 en el que la segunda capa tiene fibras orientadas perpendiculares al eje de la máquina.
8. El tejido para vela según la reivindicación 5 en el que las capas de fibras están combinadas con uno o más sustratos para formar el tejido.
9. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las capas de fibras están laminadas juntas.
10. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las capas de fibras están laminadas juntas utilizando un material elegido a partir del grupo de materiales que consiste en una película de poliéster y un tafetán.
11. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las capas de fibras están moldeadas juntas utilizando un material de moldeo.
12. El tejido para vela según la reivindicación 11 en el que el material de moldeo es un polímero.
13. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las fibras de las capas de fibras varían en denier.
14. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las capas de fibras varían en denier por centímetro.
15. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las fibras de las capas de fibras tienen igual denier.
16. El tejido para vela según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que las capas de fibras tienen igual denier por centímetro.
17. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando se superponen, forman un modelo que carece de simetría de imagen especular respecto al eje de la máquina.
18. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que las por lo menos tres capas de fibras son cuatro capas de fibras.
19. El tejido para vela según la reivindicación 1 en el que las por lo menos tres capas de fibras no forman mallas juntas.
20. Una vela que comprende el tejido para vela de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5.
21. La vela según la reivindicación 20 adicionalmente comprendiendo una pluralidad de paneles cortados al través, en la que por lo menos uno de los paneles cortados al través incluye el tejido para vela.
22. La vela según la reivindicación 20 adicionalmente comprendiendo una pluralidad de paneles radiales o cortados verticalmente, en la que por lo menos uno de los paneles radiales o cortados verticalmente incluye el tejido para vela.
23. La vela según la reivindicación 20 en la que la vela es una de un foque, una vela mayor y un spinnaker o vela globo.
24. La vela según la reivindicación 20 en la que la vela tiene unas líneas de carga previamente determinadas durante las condiciones esperadas de navegación y en la que cada capa de fibras está alineada en una dirección a lo largo de una de las líneas de carga previamente determinadas.
25. El tejido para vela según la reivindicación 5 en el que las capas superpuestas de fibras carecen de simetría de imagen especular a lo largo del eje de la máquina.
26. Un procedimiento de fabricar un tejido para vela adecuado para enrollarlo, el tejido para vela estando provisto de un eje de la máquina que corre a lo largo de la longitud del tejido para vela, el procedimiento comprendiendo:
- la superposición de tres o más capas de fibras, cada capa de fibras estando formada a partir de una pluralidad de fibras sustancialmente paralelas generalmente orientadas en una dirección que es diferente de la de las fibras en cualquier otra capa, en el que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando se superponen, forman un modelo que es asimétrico a lo largo del eje de la máquina.
27. El procedimiento según la reivindicación 26 en el que el tejido para vela es un tejido para vela no tejido provisto de una primera cara y una segunda cara y en el que la superposición incluye:
- la superposición de tres o más capas de fibras no tejidas de tal forma que todas las capas de fibras que forman el tejido para vela, cuando están superpuestas, forman un modelo que cuando se mira desde la primera cara es diferente del que se ve cuando se mira desde la segunda cara, en el que la superposición de las tres o más capas de fibras no tejidas incluye:
- la disposición de una primera capa de fibras en paralelo en una primera dirección;
- la disposición de una segunda capa de fibras en paralelo en una segunda dirección diferente de la primera dirección; y
- la disposición de una tercera capa de fibras en paralelo en una tercera dirección diferente de la primera dirección y de la segunda dirección.
28. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 adicionalmente comprendiendo la laminación de tres o más capas de fibras juntas.
29. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que la laminación incluye la utilización de un material elegido a partir del grupo de materiales que consiste en una película de poliéster y un tafetán.
30. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 adicionalmente comprendiendo el moldeado de tres o más capas de fibras juntas utilizando un material de moldeo.
31. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que el material de moldeo es un polímero.
32. El procedimiento según la reivindicación 26 en el que una de las tres o más capas de fibras está orientada paralela al eje de la máquina.
33. El procedimiento según la reivindicación 32 en el que una de las tres o más capas de fibras está orientada perpendicular al eje de la máquina.
34. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que las fibras de las tres o más capas de fibras varían en denier.
35. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que las tres o más capas de fibras varían en denier por centímetro.
36. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que las fibras de las tres o más capas de fibras tienen igual denier.
37. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que las tres o más capas de fibras tienen igual denier por centímetro.
38. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 adicionalmente comprendiendo la combinación de tres o más capas de fibras con uno o más sustratos.
39. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que todas las capas superpuestas que forman el tejido para vela forman un modelo que carece de simetría de imagen especular a lo largo del eje de la máquina.
40. El procedimiento según la reivindicación 26 en el que las tres o más capas de fibras no están tejidas.
41. El procedimiento según la reivindicación 26 en el que las por lo menos tres capas de fibras no forman mallas juntas.
42. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que el tejido para vela es para ser incluido en una vela, el procedimiento adicionalmente comprendiendo:
- la determinación de las líneas de carga sobre la vela durante las condiciones de navegación; y
- la alineación de cada capa de fibras a lo largo de una de las líneas de carga.
43. El procedimiento según la reivindicación 26 en el que las tres o más capas de fibras son cuatro capas de fibras.
44. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 adicionalmente comprendiendo la sujeción por calor de las tres o más capas de fibras sobre una película recubierta con un adhesivo que se puede sellar por calor.
45. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que el adhesivo es Adcote 1217D.
46. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 adicionalmente comprendiendo la laminación de las capas de película sujetas por calor.
47. El producto formado mediante el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27.
48. Un procedimiento para fabricar una vela, el procedimiento comprendiendo:
- la fijación de un primer panel a un segundo panel, en el que el primer panel está formado a partir de por lo menos una parte del tejido para vela de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 6.
49. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 y 27 en el que el primer panel es uno de un panel cortado al través y un panel cortado verticalmente.
50. El procedimiento según la reivindicación 27 en el que la disposición de la primera capa de fibras incluye la orientación de la primera capa de fibras paralelas al eje de la máquina.
51. El procedimiento según la reivindicación 27 en el que la disposición de la segunda capa de fibras incluye la orientación de la segunda capa de fibras perpendiculares al eje de la máquina.
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