ES2824515T3 - Método de fabricación para fabricar una tira compuesta e instalación de producción correspondiente para la producción de una vela de barco - Google Patents

Método de fabricación para fabricar una tira compuesta e instalación de producción correspondiente para la producción de una vela de barco Download PDF

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Abstract

Método para fabricar una tira compuesta (26), que comprende las siguientes etapas: - proporcionar los primeros filamentos (23), dichos primeros filamentos (23) que se agrupan en al menos un primer paquete, - esparcir los primeros filamentos (23) entre sí y recubrir los primeros filamentos (23) con una resina para formar una primera lámina de filamentos y resina, y - secar la primera lámina de filamentos y resina para obtener una primera tira compuesta (22), la etapa de esparcir y recubrir que comprende pasar los primeros filamentos (23) a través de un primer baño de resina (48), que contiene una primera solución de resina, entre los dos primeros rodillos (60, 62), dichos primeros rodillos (60, 62) que se disponen sustancialmente paralelos entre sí y giran alrededor de sus respectivos ejes (64, 66) en direcciones opuestas entre sí, para introducir los primeros filamentos (23) al baño de resina (48) a una velocidad de tracción, dichos primeros rodillos (60, 62) juntos definen un fondo (68) del primer baño de resina (48), los primeros filamentos (23) que entran en el primer baño de resina (48) a través de una superficie (70) del primer baño de resina ( 48) y dejan el primer baño de resina (48) a través del fondo (68) del primer baño de resina (48), caracterizado porque la etapa de esparcir y recubrir comprende además una etapa de esparcir previamente los primeros filamentos (23) cuando entran en el primer baño de resina (48), dicha etapa de esparcir previamente que comprende una fase de tensar los primeros filamentos (23) en una dirección paralela a su eje de extensión y una fase de liberar la tensión aplicada a los primeros filamentos (23), las fases de tensado y liberación que alternan cíclicamente.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de fabricación para fabricar una tira compuesta e instalación de producción correspondiente para la producción de una vela de barco
La presente invención se refiere a un proceso de fabricación de una tira compuesta que comprende las siguientes etapas: - proporcionar los primeros filamentos, dichos primeros filamentos que se agrupan en al menos un paquete, - esparcir los primeros filamentos entre sí y recubrir la primera lámina de filamentos con una resina para formar una primera lámina de filamentos y de resina, y
- secar la primera lámina de filamentos y resina para obtener una primera tira compuesta,
la etapa de esparcir y recubrir comprende pasar los primeros filamentos a través de un primer baño de resina que contiene una primera solución de resina entre dos primeros rodillos, dichos primeros rodillos que se disponen casi en paralelo entre sí y hacer girar alrededor de sus respectivos ejes en direcciones opuestas el uno al otro para introducir los primeros filamentos al baño de resina a una velocidad de tracción, dichos primeros rodillos juntos que definen un fondo del primer baño de resina, los primeros filamentos entran en el primer baño de resina a través de una superficie del primer baño de resina y dejan el primer baño de resina a través del fondo del primer baño de resina.
La invención también se refiere a un proceso para producir una vela que implementa tal proceso de fabricación y una instalación para fabricar tiras compuestas.
Las velas se producen normalmente a partir de piezas de lona que se unen entre sí. Estas piezas de lona consisten en fibras retorcidas, los hilos se entretejen para formar la lona.
Estas velas tienen el inconveniente de ser pesadas y de tener una forma inestable. Sin embargo, estos dos factores son de gran importancia para los barcos de vela, en particular para los veleros de regata. De hecho, el peso de la vela incide directamente en la inercia; así como también en el escoramiento del velero y por lo tanto en el rendimiento de este último. Y la estabilidad del perfil es un factor importante en el rendimiento aerodinámico de la vela y, por lo tanto, en la velocidad de la embarcación.
Por tanto, un objetivo de los fabricantes de velas es producir velas que sean a la vez ligeras y aerodinámicamente estables y eficientes. Pero este objetivo no es alcanzable por medio del método habitual de producción de velas, debido a que el tejido no permite la estabilidad dimensional en condiciones dinámicas y en el tiempo ni una disminución de peso, debido a que una pérdida de peso de la vela generalmente implica una reducción de su resistencia.
Para lograr dicho objetivo, primero se desarrollaron velas laminadas compuestas por paneles, en donde las fibras de refuerzo se recubren con resina y se disponen entre dos películas plásticas de poli(tereftalato de etileno) (PET), típicamente películas de Mylar®, con la vela que se fabrica al ensamblar los paneles después de un corte preciso (por ejemplo, trirradial).
Luego, en segundo lugar, se desarrollaron membranas en donde las fibras de refuerzo están, por diseño, orientadas para cubrir la línea de fuerzas de tracción con el fin de obtener una forma aerodinámicamente eficiente, con dichas fibras de refuerzo, en este caso también, se recubren con adhesivo y se disponen entre dos películas de plástico. En este caso, las películas de plástico proporcionan la cohesión del paquete y contribuyen a la resistencia estructural de la vela en los espacios que quedan abiertos entre las fibras. Estas membranas planas, hechas a medida, se moldean luego para darles una forma tridimensional por un método conocido como recolección, en donde las membranas se cortan en paneles, cada uno que tienen un borde recto y un borde curvo, con el borde recto de un panel que luego se ata al borde curvo de otro panel mediante unión y/o costura.
Sin embargo, estas velas laminadas tienen la desventaja de tener un alto riesgo de delaminación que conduce a la destrucción de la vela. Además, tienen una heterogeneidad significativa en términos de resistencia estructural debido a la presencia de grandes espacios entre las fibras. Además, la contribución de las películas de plástico a la resistencia estructural de estas velas es muy pequeña y la presencia de estas películas aporta un peso adicional significativo en comparación con la ventaja que ofrece. Por último, estas velas pueden romperse con bastante facilidad, particularmente en los lugares con pocas o ninguna fibra.
Para solucionar estos problemas, el documento WO 94/11185 A1 propuso un nuevo tipo de velas laminadas en donde, en lugar de depositar las fibras de refuerzo recubiertas con adhesivo entre las películas de Mylar®, se superponen tres tiras compuestas, cada una formada por filamentos de refuerzo empapados en una matriz de resina. Los filamentos de cada tira compuesta están todos dirigidos en paralelo entre sí y las tiras compuestas se disponen de modo que la orientación de los filamentos esté en un ángulo de aproximadamente 60° con respecto a la orientación de los filamentos de cada otra tira. Las tiras compuestas con las películas de Mylar® se pasan luego a través de una autoclave para garantizar la cohesión del paquete.
Mediante el uso de filamentos en lugar de fibras, es posible reducir considerablemente la separación entre los filamentos y por lo tanto disminuir la heterogeneidad de la vela en cuanto a su comportamiento estructural. El papel de la resistencia estructural de la película Mylar® se reduce considerablemente, la vela se deforma con menos facilidad y los riesgos de delaminación se reducen debido a que hay mucha más superficie de interacción entre la película y el filamento y, por lo tanto, una mejor cohesión del paquete. Además, la posible delaminación de las películas de Mylar® es menos problemática, en la medida en que ya no proporcionan la cohesión del paquete. Por último, se aligera la vela.
Sin embargo, un problema que surge se refiere a lograr un esparcimiento satisfactorio de los filamentos para formar las tiras compuestas. De hecho, los filamentos se presentan en forma de fibras en las que los filamentos se agrupan y estos filamentos se separan entre sí para formar las tiras compuestas. Pero este esparcimiento es difícil de obtener y, una vez que se logra el esparcimiento, los filamentos tienden a fusionarse nuevamente en paquetes bajo el efecto de la tracción aplicada a los filamentos.
El documento US 8 506 739 B2 describe los procesos para extender los filamentos con el fin de producir tales tiras compuestas.
Un primer proceso de esparcimiento de filamentos de carbono descrito en este documento consiste en quemar la superficie de la fibra de carbono e inmediatamente sumergir los filamentos que constituyen estas fibras en un baño de resina entre dos rodillos. Sin embargo, el esparcimiento obtenido por medio de la implementación de este proceso no es del todo satisfactorio, en particular cuando este proceso se utiliza para esparcir filamentos de materiales distintos al carbono, tal como la aramida o el polietileno que tienen un peso molecular muy alto (más conocido en inglés por el acrónimo UHMWPE para “Polietileno de peso molecular ultra alto”).
Un segundo proceso para esparcir filamentos de aramida también se describe en el documento US 8 506 739 B2. Este proceso consiste en pasar las fibras de aramida a través de una estación de esparcimiento que consiste en una serie de cuchillas y barras transversales. Sin embargo, tal proceso de esparcimiento tiene la desventaja de no permitir que los filamentos se extiendan lo suficiente, permaneciendo los filamentos contiguos después de pasar por la estación de esparcimiento; en consecuencia, las tiras compuestas resultantes permanecen relativamente pesadas, con una densidad de área que generalmente es superior a 80 g/m2.
El documento US2012/251823 describe una instalación para producir fibras impregnadas con resina.
Es un objetivo de la invención lograr un buen compromiso entre el peso y la resistencia estructural de una tira compuesta. Otro objetivo es lograr un buen compromiso entre el peso y la resistencia estructural de una membrana compuesta flexible utilizada como vela de un barco.
Con respecto a esto, el objeto de esta invención es un proceso para producir una tira compuesta del tipo mencionado anteriormente en donde la etapa de esparcimiento y recubrimiento comprende además una etapa de esparcimiento previo de los primeros filamentos de fibras a medida que entran al primer baño de resina, con dicha etapa de esparcimiento previo que comprende una etapa de tensar los primeros filamentos en una dirección paralela a su eje de extensión y una etapa de liberar la tensión aplicada a los primeros filamentos, las etapas de tensado y liberación se alternan cíclicamente.
De acuerdo con formas particulares de implem entar la invención, el proceso de fabricación también tiene una o varias de las siguientes características, tomadas individualmente o en cualquiera de sus com binaciones posibles:
- durante la etapa de esparcimiento previo, los primeros filamentos se orientan de modo que su eje de extensión sea casi vertical,
- las etapas de tensión y relajación se alternan a una frecuencia de entre 240 y 70 Hz,
- la primera solución de resina comprende una resina termoplástica diluida en agua, dicha resina termoplástica que tiene un módulo viscoelástico entre 2*10e5 y 3*10e8, preferentemente entre 2*10e6 y 2*10e7, a 20 °C,
- la etapa de esparcimiento previo comprende pasar los primeros filamentos sobre la superficie de contacto de una excéntrica que gira alrededor de un eje de rotación que es aproximadamente paralelo a los primeros rodillos, con la distancia de la superficie de contacto del eje de rotación que cambia entre una distancia mínima y una distancia máxima durante la rotación de la excéntrica alrededor de su eje, con la etapa de tensar los primeros filamentos que comprende una etapa durante la cual la distancia de la superficie de contacto del eje de rotación cambia de su distancia mínima a su distancia máxima, y el etapa de relajación que comprende una etapa durante la cual la distancia de la superficie de contacto desde el eje de rotación cambia de su distancia máxima a su distancia mínima,
- el proceso comprende una etapa adicional de intercalar los primeros filamentos entre dos películas antiadhesivas dentro de un primer baño de resina, de modo que, al salir del primer baño de resina, los primeros filamentos queden intercalados entre dichas películas antiadhesivas,
- el proceso comprende una etapa para la eliminación de la primera de las películas antiadhesivas después que la lámina de filamentos se ha secado,
- al menos una de las películas antiadhesivas, preferentemente ambas películas antiadhesivas, es permeable al vapor de agua,
- al menos una de las películas antiadhesivas, preferentemente ambas películas antiadhesivas, está hecha de papel de silicona,
- la etapa de aprovisionamiento comprende el suministro de al menos una fibra hecha de los primeros filamentos reunidos en un paquete, y el proceso comprende una etapa adicional para procesar la fibra o cada fibra antes del esparcimiento previo de cada fibra, cuya etapa es para facilitar el posterior esparcimiento de los primeros filamentos que constituyen la fibra,
- la etapa de procesamiento comprende calentar la fibra o cada fibra por medio de radiación, particularmente radiación infrarroja,
- la etapa de procesamiento comprende lavar la fibra o cada fibra en un baño de lavado.
Otro objeto de esta invención es un proceso para producir una vela, que comprende las siguientes etapas sucesivas: - fabricar una pluralidad de tiras compuestas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y
- ensamblar una membrana, dicha etapa de ensamblaje comprende las siguientes etapas:
o depositar las tiras compuestas en un patrón predeterminado, y
o calentar y comprimir simultáneamente las tiras compuestas, para unir las tiras compuestas entre sí.
De acuerdo con modos particulares de realización de la invención, el proceso de producción comprende además una o más de las siguientes características, tomadas individualmente o de acuerdo con cualquiera de sus combinaciones posibles: - durante la etapa de calentamiento y compresión, las tiras compuestas se someten a una presión entre 5 y 7 kg/cm2 y una temperatura entre 90 y 130 °C, preferentemente entre 100 y 120 °C,
- durante la etapa de calentamiento y compresión, las tiras compuestas se presionan sobre el soporte,
- el soporte comprende una superficie de recepción para las tiras compuestas, dicha superficie que es plana,
- el proceso comprende:
o antes de la etapa de calentamiento y compresión, una etapa de presionar una cubierta contra el soporte sobre las tiras compuestas depositadas, y
o posterior a la etapa de calentamiento y compresión, una etapa de desprendimiento de la membrana que se ha producido inyectando aire entre la cubierta y las tiras compuestas,
- el proceso comprende una etapa de estructuración tridimensional de la vela, que comprende una etapa subsidiaria de cortar la membrana en paneles seguido de una etapa subsidiaria de unir un borde de cada panel a un borde de otro panel, al menos uno de los bordes antes mencionados es curvo, y
- la etapa subsidiaria de unión comprende una etapa de sellar los bordes antes mencionados entre sí.
Otro objeto de la invención es una instalación para fabricar una tira compuesta, que comprende al menos una estación para la fabricación de una tira compuesta con:
- una estación de suministro de filamentos,
- una estación para esparcir los filam entos entre sí y para recubrir los filam entos con una resina para form ar una lámina de filam entos y resina, y
- una estación para secar la lámina de filamentos y resina,
la estación de esparcimiento y recubrimiento que comprende un baño de resina que contiene una solución de resina entre dos rodillos, dichos rodillos que se disponen casi paralelos entre sí y juntos definen un fondo del baño de resina, y un sistema para accionar los rodillos de manera que giren alrededor de sus respectivos ejes en direcciones opuestas, de modo que los primeros filamentos se introduzcan en el baño de resina a una velocidad de tracción, la estación de fabricación está diseñada para guiar los filamentos de manera que entren en el baño de resina en la superficie y salgan del baño de resina a través del fondo del baño de resina,
en donde la estación para esparcir y recubrir comprende además, aguas arriba del baño de resina, una estación para esparcir previamente los filamentos, dicha estación de esparcimiento previo que comprende un miembro tensor, que se configura para tensar alternativamente los filamentos dispuestos aguas abajo del miembro tensor en una dirección paralela a un eje de extensión de dicha porción aguas abajo y para liberar la tensión aplicada a dicha porción aguas abajo, el miembro tensor (49, 99) se configura para alternar cíclicamente entre las etapas de tensar los filamentos (23) y liberar la tensión aplicada a los filamentos (23).
De acuerdo con modos particulares de realización de la invención, la instalación de fabricación también tiene una o más de las siguientes características tomadas por separado o en cualquier combinación técnicamente posible: - el miembro tensor se configura para alternar las etapas de tensar el filamento y liberar la tensión aplicada a los filamentos a una frecuencia entre 240 y 70 Hz,
- la porción aguas abajo de los filamentos está orientada en una dirección casi vertical,
- el filamento comprende una porción aguas arriba, localizada aguas arriba del miembro tensor, que está orientada en una dirección horizontal o descendente,
- el miembro tensor comprende una excéntrica configurada para girar alrededor de un eje de rotación que es aproximadamente paralelo a los rodillos, la excéntrica que define una superficie de contacto con el filamento cuya distancia desde el eje de rotación varía entre una distancia mínima y una distancia máxima en el curso de la rotación de la excéntrica alrededor del eje de rotación,
- cada filamento se extiende continuamente a través de las estaciones de suministro, esparcimiento y recubrimiento y secado,
- la estación de fabricación comprende una estación para suministrar una película antiadhesiva primaria y una estación para suministrar una película antiadhesiva secundaria, dichas películas antiadhesivas primaria y secundaria que pasan a través del baño de resina, cada una a lo largo de un rodillo respectivo, de manera que se intercalan los filamentos entre las películas primaria y secundaria a su salida del baño de resina,
- al menos una de las películas antiadhesivas primarias y secundarias, preferentemente tanto las películas antiadhesivas primarias como secundarias, es/son permeables al vapor de agua,
- al menos una de las películas antiadhesivas primarias y secundarias, preferentemente tanto las películas antiadhesivas primarias como secundarias, consiste(n) en papel de silicona,
- la estación de suministro comprende al menos una bobina en la que se enrolla al menos una fibra que consiste en filamentos reunidos en un paquete y la estación de fabricación comprende una estación para procesar la fibra o cada fibra aguas arriba de la estación de esparcimiento previo, configurada para tratar la o cada fibra para facilitar el esparcimiento de la fibra antes mencionada,
- la estación de procesamiento comprende un calentador radiativo, en particular un calentador de infrarrojos, o un baño de lavado,
- la solución de resina tiene una viscosidad dinámica entre 0 y 6000 mPa.s cuando se usa,
- la solución de resina consiste en una resina diluida en un diluyente, por ejemplo, una resina termoplástica diluida en agua, y
- la resina de la solución de resina tiene un m ódulo v iscoelástico entre 2*10e5 Pa y 3*10e8 Pa, preferentem ente entre 2*10e6 y 2*10e7 Pa, a 20 °C.
El objeto de la invención es fina lm ente tam bién una instalación para la producción de una vela, que com prende una instalación para fabricar tiras com puestas como se definió anteriorm ente y una estación para ensam blar/lam inar las tiras com puestas fabricadas para form ar una mem brana flexible.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la lectura de la siguiente descripción, proporcionada únicamente como ejemplo y que hacen referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- La Figura 1 es una vista superior esquemática de una instalación para fabricar membranas flexibles de acuerdo con la invención.
- La Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de una instalación para fabricar tiras compuestas en la instalación de producción de la Figura 1,
- La Figura 3 es una vista superior esquemática de una estación de ensamblaje/lam inado en la instalación de la Figura 1,
- La Figura 4 es una vista superior esquemática de una estación de corte/sellado en la instalación de la Figura 1, - La Figura 5 es una vista frontal esquemática de un detalle de la instalación de fabricación de la Figura 2,
- La Figura 6 es una vista superior esquemática de una membrana obtenida al salir de la estación de ensamblaje/laminado de la Figura 3 después de cortar la membrana en paneles.
- La Figura 7 es una sección transversal de una porción de la membrana a lo largo del eje VII-VII de la Figura 6, y - La Figura 8 es una vista similar a la de la Figura 7 después de la instalación de agarres para conectar los paneles de la membrana entre sí.
La instalación para fabricar velas 10 de la Figura 1 comprende una instalación 12 para fabricar tiras compuestas, una estación 14 para almacenar tiras compuestas, una estación 16 para ensamblar/laminar tiras compuestas para formar una membrana flexible 17 (Figura 6), y un estación 18 para cortar/sellar la membrana flexible para formar una vela tridimensional.
Con referencia a la Figura 2, la instalación de fabricación 12 comprende una primera estación 20 para fabricar una primera tira compuesta 22 a partir de los primeros filamentos 23 (Figura 5) y una segunda estación 24 para fabricar una tira compuesta híbrida 26 a partir de la primera tira compuesta 22 y los segundos filamentos. La instalación de fabricación 12 comprende además una estación 28 para enrollar la tira compuesta híbrida 26.
Los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" en lo adelante se refieren a la dirección de desplazamiento del primer y segundo filamentos en la instalación 12.
La primera estación de fabricación 20 comprende una primera estación 30 para suministrar los primeros filamentos 23 en forma de las primeras fibras 31, una primera estación 32 para procesar las primeras fibras 31 aguas abajo de la primera estación de suministro 30, una primera estación 34 para esparcir y recubrir los primeros filamentos 23 para formar una primera lámina de filamentos y resina aguas abajo 36 de la primera estación de procesamiento 32, y una primera estación 36 para secar la primera lámina de filamentos y resina aguas abajo de la primera estación de esparcimiento y recubrimiento 36. Estas primeras estaciones 30, 32, 34, 36 se yuxtaponen sucesivamente una tras otra en una dirección longitudinal, y cada primer filamento se extiende continuamente a través de todas las primeras estaciones 30, 32, 34, 36 de modo que cada punto de un primer filamento pasa sucesivamente a través de cada una de las primeras estaciones 30, 32, 34, 36 en el curso de funcionamiento de la primera estación de fabricación 20. El primero de los filamentos 23 es típicamente filamento de aramida. Alternativamente, los primeros filamentos 23 son filamentos de polietileno que tienen un alto peso molecular (más conocido en inglés por el acrónimo UHMWPE para “Polietileno de peso molecular ultra alto”), por ejemplo, filamentos Dyneema® o Spectra®. Como segunda alternativa, los primeros filamentos 23 son filamentos de carbono, Vectran® o poliéster.
La primera estación de suministro 30 comprende una primera fileta 40 que lleva numerosas bobinas de suministro (no se muestran) en las que se enrollan numerosas fibras 31. Cada primera fibra está hecha de numerosos primeros filamentos 23 reunidos en un paquete.
Cada primera bobina de suministro está montada de manera que sea móvil giratoriamente, con respecto a la carcasa (no se muestra) de una primera fileta 40, alrededor de un eje transversal que es esencialmente perpendicular a la dirección longitudinal, y las primeras fibras 31 se extraen de la fileta 40 en la dirección longitudinal.
La primera estación de procesamiento 32 se configura para tratar las primeras fibras 31 para facilitar un posterior esparcimiento de los primeros filamentos 23 que constituyen las primeras fibras 31. Para lograr esto, la primera estación de procesamiento se configura para separar un componente de cohesión (no se muestra) que proporciona la cohesión de los primeros filamentos 23 entre sí dentro de cada primera fibra 31. Este componente a menudo consiste en una matriz enzimática, con cada una de sus primeras fibras recubiertas. Alternativamente, el elemento de cohesión consiste en ligaduras distribuidas a lo largo de la primera fibra.
La primera estación de procesamiento 32 se configura preferentemente para quemar el componente de cohesión de cada primera fibra 31. Con este propósito, la primera estación de procesamiento 32 comprende un primer dispositivo de calentamiento 44 configurado para calentar cada primera fibra 31 a una temperatura superior a la temperatura de combustión del componente de cohesión de la primera fibra 31, este primer dispositivo de calentamiento 44 que es preferentemente un calentador radiativo, particularmente un calentador de infrarrojos.
Alternativamente (no se muestra), la primera estación de procesamiento 32 se configura para disolver el componente de cohesión de cada primera fibra 31. Con este fin, la primera estación de procesamiento 32 comprende típicamente un baño para lavar las primeras fibras 31.
La primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 se configura para esparcir los primeros filamentos entre sí y para recubrir dichos primeros filamentos 23 con una resina para formar la primera lámina de filamentos y resina. Para lograr esto, la primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 comprende una primera estación 46 para esparcir previamente los primeros filamentos 23 y un primer baño de resina 48, dispuestos sucesivamente en la dirección longitudinal, la primera estación de esparcimiento previo 46 que está aguas arriba del primer baño de resina 48.
La primera estación de esparcimiento previo 46 comprende un primer miembro tensor 49 configurado para someter alternativamente una porción aguas abajo de los filamentos 23, dispuesta aguas abajo del miembro tensor 49, entre el primer miembro tensor 49 y el primer baño de resina 48, a tensión en una dirección que es paralela a un eje de extensión de dicha porción aguas abajo, y para relajar la tensión aplicada a dicha porción aguas abajo.
Para lograr esto, el miembro tensor 49 comprende una excéntrica 50 dispuesta en el paso de los primeros filamentos 23 entre la primera estación de procesamiento 32 y el primer baño de resina 48, y un dispositivo (no se muestra) para poner la excéntrica 50 en rotación con respecto a la carcasa alrededor de un eje transversal de rotación 52.
La excéntrica 50 tiene la forma similar a un cilindro (un término que debe entenderse en su sentido más amplio), particularmente similar a un cilindro elíptico. La excéntrica 50 tiene por lo tanto una superficie periférica cilíndrica 54. Esta superficie cilíndrica 54 es preferentemente C1, es decir, no tiene frenos.
La superficie cilíndrica 54 está a una distancia variable del eje de rotación 52, es decir, no todos los puntos de la superficie cilíndrica 54 están a la misma distancia del eje de rotación 52 que cualquier otro punto de la superficie cilíndrica.
Una parte de la superficie cilíndrica 54 constituye una superficie de contacto con los primeros filamentos 23. Esta superficie de contacto está fija angularmente con respecto a la carcasa. La superficie de contacto se mueve por lo tanto a lo largo de la superficie cilíndrica 54 mientras que la excéntrica 50 gira alrededor del eje 52. Con la superficie cilíndrica 54 a una distancia variable del eje de rotación 52, la excéntrica 50 se configura de modo que la distancia desde la superficie de contacto al eje de rotación 52 varía entre una distancia mínima y una distancia máxima. La excéntrica 50 se dispone de modo que, cuando la superficie de contacto está a su distancia máxima del eje 52, esto corresponde a una configuración en donde el curso del primero de los filamentos 23 entre la primera estación de procesamiento 32 y el primer baño de resina 48 está en su máximo, y cuando la superficie de contacto está a su distancia mínima del eje 52, esto corresponde a una configuración en donde el curso de los primeros filamentos 23 entre la primera estación de procesamiento 32 y el primer baño de resina 48 está en su mínimo. Los primeros filamentos 23 están por lo tanto bajo tensión cuando la superficie de contacto está a su máxima distancia del eje 52, y los primeros filamentos 23 se liberan cuando la superficie de contacto está en su mínimo desde el eje 52.
Los primeros filamentos 23 se disponen de manera que su porción aguas abajo esté orientada en una dirección casi vertical, es decir, de modo que el eje de extensión de la porción aguas abajo antes mencionada se extienda casi verticalmente. Los primeros filamentos 23 también se disponen para tener una porción aguas arriba dispuesta aguas arriba del primer miembro tensor 49, entre el miembro tensor 49 y la primera estación de procesamiento 32, que está orientada en una dirección no vertical. En el ejemplo que se muestra, esta dirección es casi horizontal; alternativamente es una dirección inclinada.
El mecanismo de accionamiento comprende típicamente un motor eléctrico y un módulo de control del motor eléctrico (no se muestra). El mecanismo de accionamiento está diseñado para accionar la excéntrica 50 a una velocidad de rotación casi consistente, preferentemente entre 240 y 70 rpm. El primer miembro tensor 49 está por lo tanto configurado para alternar entre las etapas en las que se tensan los primeros filamentos 23 y la relajación de la tensión aplicada a los primeros filamentos 23 a una frecuencia entre 240 y 70 Hz.
El primer baño de resina 48 está alineado longitudinalmente entre los dos rodillos 60, 62, cada uno de los cuales está orientado casi transversalmente. Contiene una primera solución de resina dispuesta entre dichos dos primeros rodillos 60, 62.
La primera solución de resina es líquida. Preferentemente comprende una primera resina diluida en un primer diluyente. La primera resina es típicamente una resina termoplástica y el primer diluyente es típicamente agua: la primera solución de resina es, por lo tanto, una resina termoplástica dispersa en agua. Alternativamente, la primera resina es una resina termoendurecible y/o el primer diluyente es un solvente. Ventajosamente, la primera solución de resina comprende además aditivos, por ejemplo, agentes protectores de los rayos ultravioleta, agentes protectores contra el moho, agentes protectores contra la abrasión, antioxidantes y/o agentes antibacterianos.
La solución de resina primaria tiene preferentemente una viscosidad, medida por medio de un viscosímetro tal como una copa ISO, de entre 0 y 6000 mPa.s en uso, con el fin de permitir un buen esparcimiento de los primeros filamentos 23. La primera resina tiene preferentemente un módulo viscoelástico, a 20 °C, medido mediante análisis mecánico dinámico (más conocido por el acrónimo DMA), de entre 2*10e5 Pa y 3*10e8 Pa; preferentemente entre 2*10e6 y 2*10e7 Pa. Los dos primeros rodillos 60, 62 tienen superficies cilíndricas de revolución. Están dispuestos casi en paralelo entre sí y cada uno de ellos está montado de manera móvil con respecto a las carcasas alrededor de sus respectivos ejes 64, 66. Preferentemente tienen aproximadamente los mismos diámetros.
Los primeros rodillos 60, 62 definen un espacio 68 entre ellos donde la separación entre los dos primeros rodillos 60, 62 es mínima; este espacio 68 está definido por una parte de la separación entre los dos primeros rodillos 60, 62, en el plano definido por los ejes 64, 66.
Este espacio 68 constituye el fondo del primer baño de resina 48. En otras palabras, el espacio sobre el intervalo 68 definido entre los dos rodillos 60, 62 está rellenado con resina y constituye por lo tanto el baño de resina 48, mientras que el espacio debajo del espacio 68 entre los dos rodillos 60, 62 se deja abierto.
Preferentemente el espacio 68 es lo suficientemente estrecho para que relativamente no haya flujo de resina a través del espacio 68 cuando los rodillos 60, 62 están inmóviles con respecto a la carcasa.
La primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 se configura para que los primeros filamentos 23 entren al primer baño de resina 48 a través de una superficie superior 70 del baño de resina 48, y salgan del primer baño de resina 48 a través del espacio 68.
La primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 comprende además un sistema (no se muestra) para accionar los primeros rodillos 60, 62 alrededor de sus respectivos ejes 64, 66. Este sistema de accionamiento se configura para accionar los primeros rodillos 60, 62 de modo que giren en direcciones opuestas una con respecto a otra, es decir, de modo que, cuando los primeros rodillos 60, 62 se vean desde un lado, hacia la derecha, el rodillo en la derecha gira en sentido contrario a las manecillas del reloj y el rodillo de la izquierda gira en el sentido de las manecillas del reloj.
El sistema de accionamiento también se configura para accionar los primeros rodillos 60, 62 a diferentes velocidades de rotación. Está configurado en particular para accionar un primer rodillo primario 60 de los primeros rodillos 60, 62 antes mencionados a una primera velocidad primaria de rotación, y para accionar un primer rodillo secundario 62 de los primeros rodillos 60, 62 mencionados anteriormente a una primera velocidad secundaria de rotación que difiere de la primera velocidad de rotación primaria. La primera velocidad de rotación primaria se establece de modo que la velocidad de desplazamiento de los puntos en la superficie periférica del rodillo primario 60 sea aproximadamente igual a la primera velocidad de desplazamiento de los primeros filamentos 23 a través de la instalación 12. La diferencia de velocidad entre la primera velocidad de rotación primaria y la secundaria es preferentemente inferior al 2 %.
El primer rodillo secundario 62 se dispone entre el baño de resina 48 y la estación de secado 36.
La primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 comprende además un dispositivo 72 para suministrar una película 74 antiadhesiva primaria, con el fin de aplicar la primera lámina de filamentos y resina a dicha película antiadhesiva primaria al salir del primer baño de resina 48.
El dispositivo de suministro 72 se configura para suministrar la película antiadhesiva primaria 74 de modo que esta película 74 se mueva al primer baño del baño de resina 48 a lo largo del primer rodillo primario 64, entre en la parte superior 70 del primer baño de resina 48 y salga desde el fondo del primer baño de resina 48.
La película antiadhesiva primaria 74 está dirigida de modo que acompañe a la primera lámina de filamentos hacia la estación de secado 36 aguas abajo del baño de resina 48.
La primera estación de esparcimiento y recubrimiento 34 comprende además un dispositivo 75 para suministrar una película antiadhesiva secundaria 77 para aplicar dicha película adhesiva secundaria 77 a la primera lámina de filamentos y resina a la salida del primer baño de resina 48.
El dispositivo de suministro 75 se configura para suministrar la película antiadhesiva secundaria 77 de modo que esta película 77 se mueve al primer baño del baño de resina 48 a lo largo del primer rodillo secundario 62, entra desde la parte superior 70 del primer baño de resina 48 y sale desde el fondo del primer baño de resina 48.
La película antiadhesiva secundaria 77 se guía de modo que acompañe a la primera lámina de filamentos al interior de la estación de secado 36 aguas abajo del primer baño de resina 48.
Al salir del primer baño de resina 48, la primera lámina de filamentos se intercala por lo tanto entre las películas antiadhesivas primaria y secundaria 74, 77. Esto hace posible garantizar que los primeros filamentos 23 permanezcan separados entre sí aguas abajo del primer baño de resina 48.
Cada una de las películas antiadhesivas primaria y secundaria 74, 77 es preferentemente permeable al vapor de agua para permitir que la dispersión acuosa se evapore cuando la primera lámina de filamentos atraviese la primera estación de secado. Con este fin, ambas películas antiadhesivas primaria y secundaria 74, 77 están típicamente hechas de papel de silicona. La primera estación de secado 36 se configura para calentar la primera lámina de filamentos para hacer que se evapore la dispersión acuosa presente en la resina. Con este fin, la primera estación de secado 36 comprende típicamente un primer puente 76 calentado que se cruza por la primera lámina de filamentos y resina que se intercala entre las películas antiadhesivas primaria y secundaria 74, 77. Este puente calentado 76 se extiende en la dirección longitudinal sobre una primera longitud, dicha primera longitud que se configura preferentemente de modo que el tiempo para que la primera lámina de filamentos cruce el primer puente calentado 76 sea mayor o igual a 12 segundos. Con este fin, la longitud en metros del puente de calentamiento 76 es mayor o igual al 20 % de la primera velocidad de accionamiento, en metros por minuto.
La primera estación de fabricación 20 comprende además una estación 78 para desprender la película antiadhesiva secundaria 77, que se configura para retirar la película antiadhesiva secundaria 77 de la primera tira compuesta 22, que se obtiene secando la primera lámina de filamentos, para liberar una superficie superior de la primera tira compuesta 22.
Esta estación de desprendimiento 78 comprende típicamente un cilindro 79 dispuesto en la parte superior de la primera tira compuesta 22, en la parte superior de la primera estación de secado 36, y alrededor del cual se enrolla al menos parcialmente la película antiadhesiva secundaria 77.
En el ejemplo mostrado, la estación de desprendimiento 78 comprende un cilindro para almacenar la película antiadhesiva secundaria 77, alrededor de cuyo cilindro se enrolla la película antiadhesiva secundaria 77. Alternativamente (no se muestra), los dos extremos longitudinales opuestos de la película antiadhesiva secundaria 77 están unidos entre sí de modo que la película antiadhesiva secundaria 77 forma un bucle entre la estación de suministro 75 y su estación de desprendimiento.
La primera y la segunda estación de fabricación 20, 24 se disponen sucesivamente en la dirección longitudinal, con la segunda estación de fabricación 24 que se dispone aguas abajo de la primera estación de fabricación 20.
La segunda estación de fabricación 24 comprende una segunda estación 80 para suministrar los segundos filamentos en forma de segundas fibras 81, una segunda estación 82 para procesar las segundas fibras 81 aguas abajo de la segunda estación de suministro 80, una segunda estación 84 para esparcir y recubrir los segundos filamentos para producir una segunda lámina de filamentos y resina aguas abajo de la segunda estación de procesamiento 82, y una segunda estación 86 para secar la segunda lámina de filamentos y resina aguas abajo de la segunda estación para esparcir y recubrir 86. Estas segundas estaciones 80, 82, 84, 86 se yuxtaponen sucesivamente entre sí en la dirección longitudinal, y cada segundo filamento se extiende a través de todas las segundas estaciones 80, 82, 84, 86 de modo que cada punto de un segundo filamento pase sucesivamente a través de cada una de las segundas estaciones 80, 82, 84, 86 durante el funcionamiento de la segunda estación de fabricación 24.
Los segundos filamentos están hechos de un material diferente al material que constituye los primeros filamentos. Los segundos filamentos son típicamente filamentos UHMWPE, por ejemplo, filamentos de Dyneema® o de Spectra®. Los segundos filamentos son alternativamente filamentos de aramida. Como segunda alternativa, los primeros filamentos 23 son filamentos de carbono, de Vectran® o de poliéster.
La segunda estación de suministro 80 comprende una segunda fileta 90 que lleva numerosas segundas bobinas de suministro (no se muestran) alrededor de las cuales se enrollan las numerosas segundas fibras 81. Cada segunda fibra 81 está hecha de numerosos segundos filamentos reunidos en un paquete.
Cada segunda bobina de suministro está montada de modo que pueda moverse de manera giratoria con respecto a la carcasa de la segunda fileta 90 alrededor de un eje transversal, y las segundas fibras 81 se extraen de la segunda fileta 90 en la dirección longitudinal.
La segunda estación de procesamiento 82 se configura para procesar las segundas fibras 81 a fin de facilitar un posterior esparcimiento del primero de los filamentos 23 que componen las primeras fibras 31. Con este fin, la primera estación de procesamiento se configura para separar un componente de cohesión (no se muestra), que proporciona la cohesión de los segundos filamentos entre sí dentro de cada segunda fibra 81. Este componente consiste generalmente de una matriz enzimática, cada una de cuyas segundas fibras 81 está recubierta. Alternativamente, el componente de cohesión consiste en ligaduras distribuidas a lo largo de las segundas fibras 81.
La segunda estación de procesamiento 82 se configura preferentemente para quemar el componente de cohesión de cada segunda fibra 81. Con este fin, la segunda estación de procesamiento 82 comprende una segunda unidad de calentamiento 94 configurada para calentar cada segunda fibra 81 a una temperatura más alta que la temperatura de combustión del componente de cohesión de la segunda fibra 81. La segunda unidad de calentamiento 94 es preferentemente un calentador radiativo, en particular un dispositivo de calentamiento por infrarrojos.
La segunda estación de procesamiento 82 se configura alternativamente (no se muestra) para disolver el elemento de cohesión de cada segunda fibra 81. Con este fin, la segunda estación de procesamiento 82 comprende típicamente un baño para lavar las segundas fibras 81.
La segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 se configura para extender los segundos filamentos uno con respecto a otro, y para recubrir dichos segundos filamentos con una resina para formar la segunda lámina de filamentos y resina. A tal fin, la segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 comprende una segunda estación 96 para el esparcimiento previo del segundo filamento y un segundo baño de resina 98, dispuestos sucesivamente en la dirección longitudinal, la segunda estación de esparcimiento previo 96 se localiza aguas arriba del segundo baño de resina 98.
La segunda estación de esparcimiento previo 96 comprende un segundo miembro tensor 99 configurado para colocar alternativamente una porción aguas abajo del segundo filamento, dispuesta aguas abajo del miembro tensor 99, entre el segundo miembro tensor 99 y el segundo baño de resina 98, bajo tensión en una dirección paralela a un eje de extensión de la porción aguas abajo antes mencionada, y para liberar la tensión aplicada a la porción aguas abajo antes mencionada.
Con este fin, el segundo miembro tensor 99 comprende una segunda excéntrica 100 dispuesta en el paso del segundo filamento entre la segunda estación de procesamiento 82 y el segundo baño de resina 98, y un dispositivo (no se muestra) para poner la excéntrica 100 en rotación con respecto a la carcasa alrededor de un eje transversal de rotación 102.
La excéntrica 100 tiene la forma de un cilindro (un término que debe entenderse en su sentido más amplio), particularmente un cilindro elíptico. La excéntrica 100 tiene por lo tanto una superficie periférica cilíndrica 104. Esta superficie cilíndrica 104 es preferentemente C1, es decir, no tiene frenos.
La superficie cilíndrica 104 está a una distancia variable del eje de rotación 102, es decir, ningún punto de la superficie cilíndrica 104 está a la misma distancia del eje de rotación 102 que cualquier otro punto de la superficie cilíndrica.
Una parte de la superficie cilíndrica 104 constituye una superficie de contacto con los segundos filamentos. Esta superficie de contacto está fija angularmente con respecto a la carcasa. La superficie de contacto se mueve por lo tanto a lo largo de la superficie cilíndrica 104 mientras que la excéntrica 100 gira alrededor del eje 102. Dado que la superficie cilíndrica 104 está a una distancia variable del eje de rotación 102, la excéntrica 100 se configura de modo que la distancia desde la superficie de contacto al eje de rotación 102 varía entre una distancia mínima y una distancia máxima en el curso de la rotación de la excéntrica 100 alrededor del eje 102.
La excéntrica 100 se configura para que, cuando la superficie de contacto esté a su distancia máxima del eje 102, esto corresponda a una configuración en la que la trayectoria del segundo filamento entre la segunda estación de procesamiento 82 y el segundo baño de resina 98 esté en su máximo, y, cuando la superficie de contacto esté a su distancia mínima del eje 102, esto corresponda a una configuración en la que la trayectoria del segundo filamento entre la segunda estación de procesamiento 82 y el segundo baño de resina 98 esté en su mínimo. Por tanto, los segundos filamentos están bajo tensión cuando la superficie de contacto está a su distancia máxima del eje 102, y los segundos filamentos se relajan cuando la superficie de contacto está a su distancia mínima del eje 102.
Los segundos filam entos se disponen de modo que su porción aguas abajo esté orientada en una dirección casi vertical, es decir, de modo que el eje de extensión de dicha porción aguas abajo se extienda esencialmente en dirección vertical. Los segundos filamentos también se disponen de modo que tengan una porción aguas arriba que se dispone aguas arriba del segundo miembro tensor 99, entre el segundo miembro tensor 99 y la segunda estación de procesam iento 82, que no está orientada en una dirección vertical. En el ejemplo que se muestra, esta dirección es casi horizontal; alternativamente es una dirección inclinada.
El mecanismo de accionamiento comprende típicamente un motor eléctrico y un módulo de control para el motor eléctrico (no se muestra). El mecanismo de accionamiento está diseñado para accionar la excéntrica 100 a una velocidad de rotación casi consistente, preferentemente entre 240 y 70 rpm. El segundo miembro tensor 99 está por lo tanto configurado para alternar entre las etapas en las que se aplica tensión a los segundos filamentos y etapas en las que la tensión aplicada a los segundos filamentos se relaja a una frecuencia entre 240 y 70 Hz.
El segundo baño de resina 98 está posicionado longitudinalmente entre dos segundos rodillos 110, 112, cada uno de los cuales está en una posición casi transversal. Comprende una segunda solución de resina dispuesta entre dichos dos segundos rodillos 110, 112.
La segunda solución de resina es líquida. Preferentemente comprende una segunda resina diluida en un segundo diluyente. La segunda resina consiste típicamente en una resina termoplástica y el segundo diluyente consiste en agua: la segunda solución de resina es, por lo tanto, una dispersión acuosa de una resina termoplástica. Alternativamente, la segunda resina consiste en una resina termoendurecible y/o el segundo diluyente consiste en un solvente. En el ejemplo mostrado, la segunda solución de resina comprende además ventajosamente aditivos, por ejemplo, agentes protectores ultravioleta, agentes que ofrecen protección contra mohos, agentes antiabrasión, antioxidantes y/o agentes antibacterianos.
La segunda solución de resina tiene preferentemente una viscosidad dinámica entre 0 y 6000 mPa.s en uso, medida por medio de un viscosímetro tal como una copa ISO, para permitir un buen esparcimiento de los segundos filamentos. La segunda resina es compatible con la primera resina. Ventajosamente tiene un módulo viscoelástico, a 20 °C, medido por una prueba DMA, entre 2* 10e5 Pa y 3*10e8 Pa, preferentemente entre 2*10e6 y 2*10e7 Pa.
La segunda solución de resina es, por ejemplo, idéntica a la primera solución de resina.
Los dos segundos rodillos 110, 112 son cada uno cilíndricos por medio de revolución. Están dispuestos casi en paralelo entre sí y cada uno de ellos está montado de modo que sea respectivamente móvil con respecto a la carcasa alrededor de sus ejes 114, 116. Ellos ventajosamente tienen diámetros casi iguales.
Los dos segundos rodillos 110, 112 tienen una separación 118 entre ellos de manera que la separación entre los dos segundos rodillos 110, 112 es mínima; esta separación 118 está definida por la porción de espacio localizada entre los dos segundos rodillos 110, 112 en el plano definido por los ejes 114, 116.
Esta separación 118 constituye el fondo del segundo baño de resina 98. En otras palabras, el espacio sobre la separación 118 entre los dos rodillos 110, 112 está rellenado con resina y constituye por lo tanto el segundo baño de resina 98, mientras que el espacio debajo de la separación 118 entre los dos rodillos 110, 112 se deja abierto.
La separación 118 es preferentemente lo suficientemente estrecha para que el flujo de resina a través de la separación 118 sea casi cero cuando los rodillos 110, 112 están inmóviles con respecto a la carcasa.
La segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 se configura para que los segundos filamentos entren en el segundo baño de resina 98 en una superficie superior 120 del baño de resina 98 y salgan del segundo baño de resina 98 a través de la separación 118.
La segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 comprende además un sistema (no se muestra) para accionar los segundos rodillos 110, 112 alrededor de sus respectivos ejes 114, 116. Este sistema de accionamiento se configura para accionar los segundos rodillos 110, 112 de modo que giren en direcciones opuestas una con respecto a otra, es decir, de modo que el rodillo de la derecha gire en sentido contrario a las manecillas del reloj y el rodillo de la izquierda gire en el sentido de las manecillas del reloj como se ve al mirar los segundos rodillos 110, 112 desde el lateral.
El sistema de accionamiento también se configura para accionar los segundos rodillos 110, 112 con diferentes velocidades de rotación. Está configurado en particular para accionar un segundo rodillo primario 110 de dichos segundos rodillos 110, 112 a una segunda velocidad primaria de rotación, y para accionar un segundo rodillo secundario 112 de dichos segundos rodillos 110, 112 a una segunda velocidad secundaria de rotación que es diferente de la segunda velocidad de rotación primaria. La segunda velocidad de rotación primaria se establece de modo que la velocidad de desplazamiento de puntos en la superficie periférica del rodillo primario 110 sea aproximadamente igual a una segunda velocidad de accionamiento de los primeros filamentos 23 a través de la instalación 12. La diferencia de velocidad entre la segunda velocidad de rotación primaria y la secundaria es preferentemente inferior al 2 %.
El segundo rodillo secundario 112 se dispone entre el baño de resina 98 y la estación de secado 86.
Preferentemente la segunda velocidad de accionamiento es aproximadamente igual a la primera velocidad de accionamiento.
La segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 se configura para que la segunda lámina de filamentos y resina se aplique a la primera tira compuesta 22 a la salida del segundo baño de resina 98. Para este propósito, la segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 comprende un dispositivo 122 para guiar la primera tira compuesta 22 que sale de la primera estación de secado 36 debajo del segundo rodillo primario 110 hacia un lado inferior 124 del segundo rodillo secundario 112.
La segunda estación de esparcimiento y recubrimiento 84 comprende además un dispositivo de suministro 125 para una película antiadhesiva terciaria 127, con el fin de aplicar dicha película adhesiva terciaria 127 a la segunda lámina de filamento y resina al salir del segundo baño de resina 98.
El dispositivo de suministro 125 se configura para proporcionar la película antiadhesiva terciaria 127 de modo que esta película 127 pase al segundo baño de resina 98 a lo largo del segundo rodillo secundario 112, mientras entra al segundo baño de resina 98 en su superficie 120 y sale del segundo baño de resina 98 por su fondo.
La película antiadhesiva terciaria 127 se guía para acompañar la segunda lámina de filamentos hacia la segunda estación de secado 86 aguas abajo del baño de resina 98.
La segunda lámina de filamentos se intercala por lo tanto entre la primera tira compuesta 22 y la película antiadhesiva terciaria 127 a la salida del segundo baño de resina 98. Esto permite garantizar que los segundos filamentos 23 permanezcan separados entre sí aguas abajo del segundo baño de resina 98.
La película antiadhesiva terciaria 127 es preferentemente permeable al vapor de agua, para permitir que la dispersión acuosa se evapore cuando la segunda lámina de filamentos pasa a través de la segunda estación de secado 126. La película antiadhesiva terciaria 127, por esta razón, está hecha típicamente de papel de silicona.
La segunda estación de secado 86 se configura para calentar la segunda lámina de filamentos para hacer que la dispersión acuosa contenida en la resina se evapore. Para lograr esto, la segunda estación de secado 86 comprende típicamente una segunda plataforma de calentamiento 126 atravesada por la segunda lámina de filamentos y resina intercalada entre la primera tira compuesta 22 y la película antiadhesiva terciaria 127. Esta plataforma de calentamiento 126 se extiende en la dirección longitudinal sobre una segunda longitud, dicha segunda longitud que es mayor que la primera longitud, y que se configura preferentemente para que el tiempo que la lámina de filamentos pasa en cruzar la segunda plataforma de calentamiento 126 sea mayor o igual a 24 segundos. Para ello, la longitud, en metros, del tablero del puente 126 es mayor o igual al 40 % de la segunda velocidad de accionamiento, expresada en metros por minuto.
La segunda estación de fabricación 24 comprende además una estación 129 para desprender la película antiadhesiva terciaria 127, que se configura para retirar la película antiadhesiva terciaria 127 de la segunda lámina de filamentos mientras se seca.
Esta estación de desprendimiento 129 comprende típicamente un cilindro 130 dispuesto en la parte superior de la plataforma de calentamiento 126 sobre el cual la película antiadhesiva terciaria 127 se enrolla al menos parcialmente.
En el ejemplo mostrado, la estación de desprendimiento 129 comprende un cilindro terciario para almacenar la película antiadhesiva 127, en cuyo cilindro se enrolla la película antiadhesiva terciaria 127. Alternativamente (no se muestra), los dos extremos longitudinales opuestos de la película antiadhesiva terciaria 127 están conectados de modo que la película antiadhesiva terciaria 127 forma un bucle entre su estación de suministro 125 y su estación de desprendimiento 129. La segunda estación de fabricación 24 comprende además opcionalmente un dispositivo 128 para aplicar un mecanismo de mantenimiento (no se muestra) a la segunda lámina, para mantener los filamentos esparcidos entre sí después de que se hayan secado. Este mecanismo de mantenimiento consiste típicamente en una malla que se aplica a la cara de la segunda lámina opuesta a la que está en contacto con la primera tira compuesta 22 y que se adhiere a la segunda lámina mientras se seca.
El dispositivo de aplicación 128 se dispone entonces, como se muestra, en la parte superior de la plataforma de calentamiento 126. El dispositivo de aplicación 128 se dispone, en particular, aguas abajo del cilindro 130.
La estación de enrollado 28 consiste en una bobina 130 de enrollado de la tira compuesta híbrida 26 a la salida de la segunda estación de secado 86. Esta bobina 130 gira alrededor de su eje con respecto a la carcasa; su velocidad de rotación se ajusta preferentemente de modo que la velocidad de desplazamiento de los puntos en la superficie periférica de la bobina 130 sea casi igual a la primera y la segunda velocidades de accionamiento.
Alternativamente (no se muestra), la estación de enrollado 28 comprende numerosas bobinas de enrollado que se yuxtaponen entre sí, y la instalación de fabricación 12 comprende una estación de corte aguas arriba de la estación de enrollado 28, entre la segunda estación de fabricación 22 y la estación de enrollado 28, configurada para cortar la tira compuesta híbrida 26 en numerosas tiras compuestas híbridas, cada una enrollada en una bobina respectiva por las estaciones de enrollado 28.
Con referencia a la Figura 3, la estación de ensamblaje/laminado 16 comprende un soporte 132 para recibir tiras compuestas que consiste de secciones de tiras compuestas híbridas 26 producidas por la instalación 12, un mecanismo 134 para depositar tiras compuestas cortas sobre el soporte 132, en un patrón predeterminado, un dispositivo 136 para poner al vacío las tiras compuestas depositadas sobre el soporte 132, una máquina 138 para laminar las tiras compuestas depositadas sobre el soporte 132, y un dispositivo 139 para desprender las tiras compuestas laminadas.
El soporte 132 consiste típicamente en un piso. Tiene una superficie de recepción 140 de tiras compuestas. Esta superficie de recepción 140 es preferentemente plana. La superficie de recepción 140 está opcionalmente cubierta por un componente de desprendimiento, tal como una película desplegable o un producto desprendimiento.
El mecanismo 134 comprende un cabezal de colocación 142 y un dispositivo 143 para desplazar el cabezal 142 que se configura para mover el cabezal de colocación 142 a cualquier punto de la superficie de recepción 140.
El cabezal de colocación 142 contiene una carcasa 144 para recibir una tira de material, un sistema (no se muestra) para aplicar dicha tira de material a la superficie de recepción 140 y un mecanismo 145 para cortar la tira de material.
La carcasa de recepción 144 se configura para recibir la tira que se enrolla en una bobina. Con este fin, la carcasa de recepción 144 comprende un eje de recepción (no se muestra) para dicha bobina de recepción.
El sistema de aplicación comprende un sistema de arrastre de la tira de material y un rodillo de aplicación.
El sistema de accionamiento comprende una parte mecánica que consiste en dos rodillos de accionamiento paralelos entre sí, entre los que pasa la tira de material, y una parte aerodinámica que consiste en dispositivos de succión de la tira de material, configurados para guiar la tira de material bajo el rodillo de aplicación.
El rodillo de aplicación está orientado en paralelo a los rodillos de accionamiento y está montado de modo que pueda moverse con respecto a los rodillos de accionamiento a lo largo del cabezal de colocación 142 entre una posición retraída en la que está cerca de los rodillos de accionamiento y una posición desplegada en la que está lejos de los rodillos de accionamiento.
El mecanismo de corte 145 se interpone típicamente entre el sistema de accionamiento y el rodillo de aplicación.
El dispositivo de vacío 136 comprende una tapa flexible 148, configurada para posicionarse encima de una pila de pequeñas tiras compuestas en la superficie de recepción 140, una bomba de vacío 150 y numerosos tubos 152 que unen de manera fluida una superficie inferior de la tapa 148, que es para que entre en contacto con el soporte 132, con la bomba de vacío 150.
La máquina laminadora 138 se configura para moverse sobre cada punto de la superficie de recepción 140. Comprende un calentador radiativo 154, típicamente por medio de un calentador radiativo y un rodillo de compresión 156.
El dispositivo de calentamiento 154 consiste, por ejemplo, de una lámpara, tal como una lámpara de infrarrojos, preferentemente numerosas lámparas.
El rodillo de compresión 156 se configura para aplicar una presión de entre 5 y 7 kg/cm2 a cada punto de la superficie de recepción 140. El rodillo de compresión 156 es preferentemente un rodillo de compresión calentado.
El dispositivo de calentamiento 154 y el rodillo de compresión 156 están configurados conjuntamente para calentar las láminas compuestas depositadas sobre la superficie de recepción 140 a una temperatura entre 90 y 130 °C, preferentemente entre 100 y 120 °C.
El dispositivo de desprendimiento 139 consiste en un dispositivo para inyectar aire entre la tapa 148 y las placas compuestas laminadas. En el ejemplo mostrado, este dispositivo de inyección de aire comprende un compresor de aire configurado para conectarse en comunicación de fluidos con los tubos 152 en lugar de a la bomba de vacío 150. Con referencia a la Figura 4, la estación de corte/sellado 18 comprende una superficie plana 162 para la manipulación de una membrana flexible, una herramienta 164 para cortar la membrana en paneles, y un dispositivo 166 para sellar los paneles entre sí para formar la vela de un barco. El dispositivo de sellado 166 es típicamente una prensa calentada.
En el ejemplo mostrado, la superficie para la manipulación de 162 la estación de corte/sellado 18 es distinta de la superficie de recepción 140 de la estación de ensamblaje/laminado 16, lo que hace necesario mover la membrana flexible entre las estaciones de ensamblaje/laminado 16 y el corte/sellado de 18. Las superficies de recepción 140 y de manipulación 162 se combinan alternativamente.
Ahora se describirá un proceso para producir la vela de un barco por medio de una estación de fabricación 10 con referencia a las Figuras 1 a 5.
Las tiras compuestas híbridas se producen en primer lugar. Para ello, se ponen en marcha los sistemas de accionamiento para hacer girar las excéntricas 50, 100, los rodillos primario y secundario 60, 62, 110, 112 y la bobina 130.
Bajo el efecto de la tensión aplicada a los primeros filamentos 23 por el primer rodillo primario 60, las primeras fibras 31 se desenrollan de las primeras bobinas de suministro montadas en la primera fileta 40. Pasan por la primera estación de procesamiento 32, donde se retira su elemento de cohesión.
Las primeras fibras 31 llegan entonces a la primera estación de esparcimiento previo 46 donde la excéntrica 50 gira alrededor del eje de rotación 52 a una velocidad de rotación entre 240 y 70 rpm. Bajo el efecto de la rotación de la excéntrica 50, los primeros filamentos 23 que constituyen las primeras fibras 31 alternan entre las etapas de tensado y relajación, con las etapas de tensado que consisten de las etapas durante las cuales la distancia de la superficie de contacto desde el eje de rotación 52 varía desde su distancia mínima hasta su distancia máxima, y las etapas de relajación consisten en las etapas durante las cuales la distancia desde la superficie de contacto hasta el eje de rotación 52 varía desde su distancia máxima hasta su distancia mínima.
Durante las etapas de relajación, la parte aguas abajo de los primeros filamentos 23, dispuesta aguas abajo de la excéntrica 50, se comprime por su peso muerto, lo que favorece la separación de los primeros filamentos 23 que constituyen una única fibra 31 entre sí bajo el efecto de una fuerza transversal.
Los primeros filamentos 23 entran luego en el primer baño de resina 48. Debido a la viscosidad de la primera solución de resina, esta entrada de los primeros filamentos 23 en el baño de resina 48, acoplada con la propulsión de los primeros filamentos 23 al fondo del baño de resina 48 por los primeros rodillos 60, 62, conduce a la formación de un vértice 160 alrededor de cada primera fibra 31 en la superficie 70 del primer baño de resina 48. El hecho de que los primeros rodillos 60, 62 giren en direcciones opuestas alrededor de sus respectivos ejes también contribuye a la formación de vértices 160. Como puede verse en la Figura 5, cada vértice 160 por lo tanto formado aplica una fuerza transversal F a la primera fibra 31 alrededor de la cual se forma. Bajo el efecto de esta fuerza F, la primera fibra 31 comienza a romperse y los filamentos 23 que la componen se separan uno con respecto al otro.
La primera solución de resina disuelta en el primer baño de resina 48 recubre los primeros filamentos 23 y, por lo tanto, es una primera lámina que consiste en los primeros filamentos 23 recubiertos con la primera solución de resina mencionada anteriormente, que sale del baño 48 a través de la separación 68.
Esta primera lámina se intercala entre las películas antiadhesivas primaria y secundaria 74, 77 que pasan a lo largo de los rodillos 60, 62 y comienzan a encerrar la primera lámina a su salida del baño 48, uniéndolas entre sí a la altura de un plano ecuatorial que conecta los ejes 64, 66 de los primeros rodillos 60, 62.
La primera lámina se seca principalmente sobre el puente calentado 76 para vaporizar la mayor parte del diluyente y, por lo tanto, es una primera tira compuesta 22 obtenida al salir de la primera estación de secado 36.
La película antiadhesiva secundaria 77 se retira de la primera tira compuesta 22 después de que se haya secado para liberar una superficie superior de la primera tira compuesta 22.
Las segundas fibras 81 se desenrollan simultáneamente de las segundas bobinas de suministro montadas en la fileta 90 bajo el efecto de la tensión aplicada a los segundos filamentos por el segundo rodillo primario 110. Pasan transversalmente a través del segundo rodillo de procesamiento de rodillos, donde se desprende su componente cohesivo, las segundas fibras 81 alcanzan luego la segunda estación de esparcimiento previo 96 donde la excéntrica 100 gira alrededor de su eje de rotación 102 a una frecuencia de rotación entre 240 y 70 rpm. Como consecuencia de la rotación de la excéntrica 100, los segundos filamentos que constituyen las segundas fibras 81 alternan entre las etapas de tensado y relajación, y las etapas de tensado consisten de las etapas en el curso de las cuales la distancia de la superficie de contacto del eje de rotación 102 cambia de su distancia mínima a su máxima, y las etapas de relajación consisten de etapas en el curso de las cuales la distancia de la superficie de contacto desde el eje de rotación 102 cambia de su distancia máxima a su mínima.
Durante las etapas de relajación, la parte aguas abajo de los segundos filamentos localizados aguas abajo de la excéntrica 100 se comprime por su peso muerto, lo que favorece el esparcimiento de los segundos filamentos que constituyen una única fibra 81 uno con respecto a otro bajo la influencia de una fuerza transversal.
Los segundos filamentos entran luego en el primer baño de resina 98. Debido a la viscosidad de este primer baño de resina, esta entrada de las segundas fibras en el baño de resina 98 combinada con el esparcimiento de las segundas fibras hacia el fondo del baño de resina 98 por los segundos rodillos 110, 112 y la rotación de los segundos rodillos 110, 112 en direcciones opuestas alrededor de sus respectivos ejes conduce a la formación de un vértice alrededor de las segundas fibras 81 en la superficie 120 del segundo baño de resina 98, similar al que se describió con respecto a las primeras fibras 31, y el esparcimiento de los filamentos de los cuales está compuesta cada una de las segundas fibras 81 bajo el efecto de una fuerza transversal aplicada a dicha fibra 81 por el vértice resultante.
La segunda solución de resina recubre entonces los segundos filamentos en el segundo baño de resina 98 y, por lo tanto, una segunda lámina que consiste en segundos filamentos recubiertos con dicha segunda solución de resina sale de la trayectoria 98 a través de la separación 118. A continuación, esta segunda lámina se presiona contra la película antiadhesiva terciaria 127, que también sale del baño 98 a través de la separación 118.
La segunda lámina entonces entra en contacto con la superficie superior de la primera tira compuesta 22 que sale de la primera estación de secado 36 y se guía hacia la superficie inferior 124 del segundo rodillo secundario 112 por el miembro guía 122. La segunda lámina se aplica por lo tanto a la primera tira compuesta 22, con los segundos filamentos orientados casi paralelos a los primeros filamentos 23 de la primera tira compuesta 22.
A continuación, la segunda lámina se seca sobre la plataforma de calentamiento 126 para vaporizar el segundo diluyente, y la primera tira compuesta 22 deja de secarse en la plataforma de secado 126 para terminar de vaporizar el segundo diluyente. Dado que la primera y la segunda resinas son compatibles, la segunda lámina se adhiere por lo tanto a la primera tira compuesta.
Mientras se seca, la película antiadhesiva terciaria 127 se retira de la segunda lámina para exponer la superficie de la segunda lámina opuesta a la superficie en contacto con la primera tira compuesta 22, y posteriormente se aplica una rejilla de refuerzo a la superficie antes mencionada. Al final del proceso de secado, la rejilla de refuerzo se adhiere a la segunda lámina.
Al salir de la segunda estación de secado 86, se obtiene por lo tanto una tira compuesta híbrida 26 formada mediante la unión de la primera tira compuesta 22 de la segunda lámina seca de filamentos con la rejilla de refuerzo. Esta tira compuesta híbrida 26 se enrolla finalmente en una bobina 130.
Si la bobina 130 está llena, se reemplaza, en la instalación 12, por una nueva bobina de enrollado, y la bobina llena se almacena en la estación de almacenamiento 14. Este almacenamiento tiene lugar de forma continua sin detener la instalación 12.
A continuación, durante el ensamblaje de la membrana 17, se dispone una primera lámina de material plástico polimerizado (no se muestra) sobre la superficie de recepción 140. Esta primera lámina de material plástico polimerizado es, por ejemplo, una lámina de material no tejido o una película de PET. Ventajosamente, se preimpregna con una resina compatible con la primera y la segunda resinas.
A continuación, se carga una primera bobina de tiras compuestas híbridas 26 producidas por medio de la instalación 12 en el alojamiento 144 del cabezal dispensador 142 del mecanismo 134.
El cabezal dispensador 142 se mueve luego sobre la superficie de recepción 140 y se coloca sobre la lámina de material plástico polimerizado, pequeñas piezas de tiras compuestas hechas de recortes de tiras compuestas híbridas 26. Con este fin, el cabezal dispensador 142 se coloca primero debajo de una localización en la superficie de recepción 140 desde la cual debe comenzar una pequeña pieza de tira compuesta, luego se despliega el rodillo de aplicación para aplicar la tira compuesta híbrida a la lámina de material plástico polimerizado. Durante el despliegue del rodillo de aplicación, la tira compuesta híbrida 26 se desenrolla por medio de rodillos de alimentación y unidades de succión y simultáneamente se sujeta contra el rodillo de aplicación por medio de dicha unidad de succión. Una vez que la tira compuesta híbrida 26 se aplica a la lámina de material plástico polimerizado, la tira compuesta híbrida 26 se desenrolla mientras el cabezal dispensador 142 se mueve a una localización en la superficie de recepción 140 donde la pequeña pieza de tira compuesta debe terminar; una vez que se alcanza esta posición, el mecanismo de corte 145 corta la tira compuesta híbrida 26, y luego se retira el rodillo de aplicación. A continuación, se repiten las etapas anteriores con el fin de depositar otras pequeñas piezas de tira compuesta.
El cabezal dispensador 142 dispensa preferentemente al menos cinco capas de pequeñas tiras en cada localización predeterminada de la superficie de recepción 140, con cada pequeña pieza de la tira que se deposita con una orientación diferente a cada una de las otras pequeñas piezas de la tira depositada en el mismo lugar.
Una vez que el mecanismo 134 ha depositado todas las capas de pequeñas piezas de la tira sobre la primera lámina de material plástico polimerizado de acuerdo con un plano predeterminado, se deposita una segunda lámina de material plástico polimerizado (no se muestra) encima de dichas capas de pequeñas piezas de la tira. Esta segunda capa de material plástico polimerizado es, por ejemplo, una lámina de material no tejido o una película de PET. Ventajosamente, está preimpregnado con una resina que es compatible con la primera y la segunda resinas.
Antes de depositar la segunda lámina de material plástico polimerizado, el proceso comprende además opcionalmente una o más etapas sucesivas de cambio a otras bobinas de tiras compuestas que llevan tiras compuestas que difieren de las que lleva la primera bobina.
La tapa 148 se coloca entonces contra la superficie de recepción 140 por encima de las pequeñas piezas de la tira depositadas. A continuación, se pone en marcha la bomba de vacío 150 para crear un vacío entre la tapa 148 y la superficie de recepción 140. La máquina laminadora 138 se coloca por último encima de la tapa 148, la máquina 138 calienta las pequeñas tiras compuestas que quedan atrapadas debajo de la tapa 148 a una temperatura entre 90 y 130 °C, preferentemente entre 100 y 120 °C, y presiona las pequeñas piezas de la tira compuesta contra la superficie de recepción 140 aplicando una presión entre 5 y 7 kg/cm2 a dichas láminas.
Como resultado del calentamiento y la aplicación de presión, las resinas forman las pequeñas tiras compuestas y las láminas de material plástico polimerizado fluyen y se mezclan entre sí, asegurando por lo tanto la cohesión entre las pequeñas tiras y las láminas depositadas sobre el soporte 140, formando por lo tanto la membrana.
Dado que se emplea una resina termoplástica, esta cohesión se obtiene muy rápidamente al pasar por la máquina 138, por lo que no es necesario que la membrana se seque o polimerice sobre el soporte 132. La membrana 17 se obtiene por lo tanto muy rápidamente, lo que permite una alta tasa de producción.
Para desprender la membrana, el compresor 158 se conecta en comunicación de fluidos con los tubos 152 y luego se activa para que se pueda inyectar aire en los tubos 152. Los tubos 152 conducen el aire a la superficie inferior de la tapa 148, lo que provoca un aumento de presión en la interfaz entre la tapa 148 y la membrana 17 y/o entre la superficie de recepción 140 y la membrana 17, y por lo tanto provoca el desprendimiento de la membrana 17.
La membrana 17 por lo tanto obtenida tiene una base 174 y dos lados convergentes 170, 172 que convergen entre sí desde la base 174.
A continuación, la membrana 17 se coloca sobre la superficie de manipulación 162 donde se corta en paneles 178 mediante la herramienta de corte 164, como se muestra en la Figura 6.
Para cada par de paneles adyacentes 178, los paneles 178 que constituyen dicho par están separados entre sí por un corte 180 en la membrana 17 por un dispositivo de corte 164 en la interfaz entre dichos paneles 178. Este corte 180 se extiende desde uno de los lados largos 170, 172 de la membrana 17 hasta el lado largo opuesto 170, 172 y está bordeado, por un lado, por un primer borde 182 de uno de los paneles 178 que constituyen el par y, en el otro lado, por un segundo borde 184 del segundo panel 178 que constituyen el par, dichos primer y segundo bordes 182, 184 se unen en sus respectivos extremos.
Al menos uno de dichos primer y segundo bordes 182, 184 está curvado, con una concavidad dirigida hacia el corte 180. En el ejemplo mostrado, sólo uno de los bordes 184 está curvado, mientras que el otro borde 182 es recto. El borde recto 182 es ventajosamente, como se muestra, aproximadamente paralelo a la base 174 de la membrana 17.
Cada corte 180 está biselado, es decir, como se puede ver en la Figura 7, el primer y segundo bordes 182, 184 de los paneles 178 que enmarcan el citado corte 180 están biselados para dejar abierta una parte inferior de la superficie 189 de cada una de las capas 188 de la membrana 17 en el caso del primer borde 182, y una parte de la superficie superior 186 de cada una de las capas 188 en el caso del segundo borde 184.
A continuación, los paneles 178 se unen para formar una vela. Con este fin, el primer y el segundo bordes 182, 184 que enmarcan cada corte 180 se juntan entre sí, como se puede ver en la Figura 8, para unir cada parte de la superficie inferior 189 de cada capa 188 que queda libre en el primer borde 182 a la parte superior de la superficie 186 de dicha capa 188 que queda libre en el segundo borde 184. Esto confiere una forma tridimensional a la vela mediante la formación de las llamadas "pinzas". El hecho de que cada superficie inferior 189 de cada capa 188 que queda libre sobre el primer borde 182 esté unida a la parte superior de la superficie 186 de dicha capa 188 que queda libre sobre el segundo borde 184 permite limitar cualquier exceso de grosor de la vela en sus pinzas y reduce el riesgo de rotura de la vela en estos lugares.
Una vez que los paneles 178 están configurados de esta manera, los paneles 178 se unen entre sí. Con este fin, el dispositivo de soldadura 166 calienta y comprime simultáneamente los paneles 178 en sus interfaces para reactivar el componente de resina de las capas 188 de modo que se asegure la adhesión de los paneles 178 entre sí. La presión aplicada a los paneles 178 cuando se sueldan es preferentemente entre 5 y 35 kg/cm2. La temperatura a la que se calientan los paneles 178 cuando se unen está ventajosamente entre 60 y 120 °C.
Este método de unir los paneles 178 entre sí tiene la ventaja de garantizar una alta homogeneidad de la vela debido a que el proceso de unión asegura la continuidad del material en la vela; por lo tanto, se reduce el riesgo de desprendimiento o envejecimiento acelerado en las pinzas.
Como resultado de la invención descrita anteriormente, es posible fabricar tiras compuestas que tengan una densidad superficial de solo 10 a 60 g/cm2, lo que permite obtener velas que, sin embargo, tengan una excelente estabilidad dimensional.
Esta invención también permite producir velas de alta resistencia, ya que las tiras compuestas que forman parte de la composición de estas velas son tiras híbridas que combinan, por lo tanto, las ventajas de los filamentos de dos o más materiales. Debe señalarse en particular que la dependencia de la producción de dos láminas de filamentos y resina y la superposición de dichas dos láminas para formar tiras híbridas permite una mezcla óptima de dos tipos de filamentos, lo que imparte una alta homogeneidad de la vela en términos de su estabilidad estructural. Esta alta resistencia también se obtiene debido a la muy buena distribución de los filamentos en la vela, lo que permite incrementar los cruces entre filamentos y reducir el riesgo de delaminación.
Debe señalarse que, aunque la invención se ha descrito para el caso en el que se producen y usan tiras compuestas híbridas en la producción de la membrana, la invención no se limita únicamente a este caso. La invención se extiende particularmente también al caso en el que las tiras compuestas producidas y usadas en la fabricación de las velas son tiras compuestas que contienen un solo tipo de filamentos.
Con este fin, es suficiente que la instalación de fabricación 12 se limite únicamente a la segunda estación de fabricación 24 y la estación de bobinado 28, sin que la instalación 12 comprenda entonces la estación de fabricación 20. La tira compuesta fabricada por la instalación 12 consiste entonces en la tira compuesta obtenida después de secar la segunda lámina de filamentos y resina. Por tanto, es posible producir membranas aún más ligeras; aunque tendrían una estabilidad dimensional menor.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Método para fabricar una tira compuesta (26), que comprende las siguientes etapas:
- proporcionar los primeros filamentos (23), dichos primeros filamentos (23) que se agrupan en al menos un primer paquete,
- esparcir los primeros filamentos (23) entre sí y recubrir los primeros filamentos (23) con una resina para formar una primera lámina de filamentos y resina, y
- secar la primera lámina de filamentos y resina para obtener una primera tira compuesta (22), la etapa de esparcir y recubrir que comprende pasar los primeros filamentos (23) a través de un primer baño de resina (48), que contiene una primera solución de resina, entre los dos primeros rodillos (60, 62), dichos primeros rodillos (60, 62) que se disponen sustancialmente paralelos entre sí y giran alrededor de sus respectivos ejes (64, 66) en direcciones opuestas entre sí, para introducir los primeros filamentos (23) al baño de resina (48) a una velocidad de tracción, dichos primeros rodillos (60, 62) juntos definen un fondo (68) del primer baño de resina (48), los primeros filamentos (23) que entran en el primer baño de resina (48) a través de una superficie (70) del primer baño de resina ( 48) y dejan el primer baño de resina (48) a través del fondo (68) del primer baño de resina (48),
caracterizado porque la etapa de esparcir y recubrir comprende además una etapa de esparcir previamente los primeros filamentos (23) cuando entran en el primer baño de resina (48), dicha etapa de esparcir previamente que comprende una fase de tensar los primeros filamentos (23) en una dirección paralela a su eje de extensión y una fase de liberar la tensión aplicada a los primeros filamentos (23), las fases de tensado y liberación que alternan cíclicamente.
2. Método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera solución de resina comprende una resina termoplástica diluida en agua, dicha resina termoplástica que tiene un módulo viscoelástico, a 20 °C, de entre 2,10e5 Pa y 3,10e8 Pa, preferentemente entre 2,10e6 y 2,10e7 Pa.
3. Método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la etapa de esparcimiento previo comprende pasar los primeros filamentos (23) contra una superficie de contacto (56) de una excéntrica (50) que gira alrededor de un eje de rotación (52) sustancialmente paralelo a los primeros rodillos (60, 62), variando la distancia de la superficie de contacto (56) desde el eje de rotación (52), a medida que la excéntrica (50) gira alrededor de su eje (52), entre una distancia mínima y una distancia máxima, la fase de tensado de los primeros filamentos (23) que se constituye por una fase en la que la distancia de la superficie de contacto (56) desde el eje de rotación (52) varía desde su distancia mínima hasta su distancia máxima, y la fase de liberación que se constituye por una fase en la que la distancia de la superficie de contacto (56) desde el eje de rotación (52) varía desde su distancia máxima hasta su distancia mínima.
4. Método de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa adicional de intercalar los primeros filamentos (23) entre dos películas antiadhesivas (74, 77) en el interior del primer baño de resina (48) de modo que al salir del primer baño de resina (48), los primeros filamentos (23) están intercalados entre dichas películas antiadhesivas (74, 77).
5. Método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende una etapa de retirar una primera de las películas antiadhesivas (77) después del secado de la primera lámina de filamentos.
6. Método de fabricación de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en donde al menos una de las películas antiadhesivas (74, 77), preferentemente cada una de las películas antiadhesivas (74, 77), es permeable al vapor de agua.
7. Método de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde al menos una de las películas antiadhesivas (74, 77), preferentemente cada una de las películas antiadhesivas (74, 77), está constituida por papel recubierto de silicona.
8. Método de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de proporcionar comprende proporcionar al menos una fibra (31) formada por los primeros filamentos agrupados juntos en un paquete, y el método comprende una etapa adicional de tratar la o cada fibra (31), antes de la etapa de esparcimiento previo, que se adapta para facilitar el posterior esparcimiento de los primeros filamentos que componen la fibra (31).
9. Método de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los primeros filamentos (23) se orientan, en la etapa de esparcimiento previo, de modo que su eje de extensión se extienda sustancialmente de manera vertical.
10. Método de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tensión ejercida sobre los primeros filamentos (23) durante la etapa de esparcimiento previo se aplica mediante un miembro tensor (49) que se dispone de modo que una porción aguas arriba de los primeros filamentos (23), dispuesta aguas arriba de dicho miembro tensor (49), está orientada en una dirección inclinada u horizontal, y una porción aguas abajo de los primeros filamentos (23), dispuesta aguas abajo del miembro tensor (49), está orientada sustancialmente de manera vertical.
11. Método para producir una vela de barco, caracterizado porque comprende las siguientes etapas sucesivas:
- fabricar una pluralidad de tiras compuestas (26) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y
- ensamblar una membrana (17), dicha etapa de ensamblaje que comprende las siguientes subetapas: o depositar las tiras compuestas (26) sobre un soporte (132) en un patrón predeterminado, y o calentar y comprimir simultáneamente las tiras compuestas (26) para unir las tiras compuestas (26) entre sí.
12. Método de producción de acuerdo con la reivindicación 11, en donde, en la etapa de calentamiento y compresión, las tiras compuestas (26) se comprimen sobre el soporte (132).
13. Método de producción de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en donde el soporte (132) comprende una superficie (140) para recibir las tiras compuestas (26), dicha superficie de recepción (140) que es plana.
14. Método de producción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que comprende:
- antes de la etapa de calentamiento y compresión, una etapa de presionar una cubierta (148) contra el soporte (132), por encima de las tiras compuestas depositadas (26), y
- posteriormente a la etapa de calentamiento y compresión, una etapa de desmoldeo de la membrana que se ha producido al inyectar aire entre la cubierta (148) y las tiras compuestas (26).
15. Instalación (12) para la fabricación de tiras compuestas (26), que comprende al menos una estación (20, 24) para la fabricación de una tira compuesta que tiene:
- una estación (30, 80) para proporcionar los filamentos (23),
- una estación (34, 84) para esparcir los filamentos (23) entre sí y para recubrir los filamentos (23) con una resina, para formar una lámina de filamentos y resina, y
- una estación (36, 86) para secar la lámina de filamentos y resina,
la estación de esparcimiento y recubrimiento (34, 84) que comprende un baño de resina (48, 98), que contiene una solución de resina, entre los dos rodillos (60, 62, 110, 112), dichos rodillos (60, 62, 110, 112) que se disponen sustancialmente paralelos entre sí y juntos definen un fondo (68, 118) del baño de resina (48, 98), y un sistema para accionar los rodillos (60, 62, 110, 112) en rotación alrededor de su ejes respectivos (64, 66, 114, 116) en direcciones opuestas entre sí, para introducir los primeros filamentos (23) al baño de resina (48, 98) a una velocidad de tracción, la estación de fabricación (20, 24) que se configura para guiar los filamentos (23) para que entren en el baño de resina (48, 98) a través de una superficie (70, 120) del baño de resina (48, 98) y salgan del baño de resina (48, 98) a través del fondo (68, 118) del baño de resina (48, 98), caracterizado porque la estación de esparcimiento y recubrimiento (34, 84) comprende también, aguas arriba del baño de resina (48, 98), una estación (46, 96) para el esparcimiento previo de los filamentos (23), dicha estación de esparcimiento previo (46, 96) que comprende un miembro tensor (49, 99) que está adaptado para tensar alternativamente una porción aguas abajo de los filamentos (23), dispuesta aguas abajo del miembro tensor (49, 99), en una dirección paralela a un eje de extensión de dicha porción aguas abajo, y liberar la tensión aplicada a dicha porción aguas abajo, el miembro tensor (49, 99) que se adapta para alternar cíclicamente las fases de tensado de los filamentos (23) y de liberación de la tensión aplicada a los filamentos (23).
16. Instalación de fabricación (12) de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la porción aguas abajo de los filamentos (23) está orientada en una dirección sustancialmente vertical.
17. Instalación de fabricación (12) de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el miembro tensor (49, 99) se dispone de modo que una porción aguas arriba de los filamentos (23), dispuesta aguas arriba del miembro tensor (49, 99), esté orientada en una dirección inclinada u horizontal.
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