ES2863306T3

ES2863306T3 - Dispositivo y método de electrohilado

Info

Publication number: ES2863306T3
Application number: ES17717752T
Authority: ES
Inventors: Paul Johannes Franciscus Maria Janssen; Ramon Hubertus Mathijs Solberg
Original assignee: Innovative Mechanical Engineering Technologies BV
Current assignee: Innovative Mechanical Engineering Technologies BV
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: CN109563644A; PL3445897T3; US11072873B2; EP3445897B1; EP3445897A1; NL2016652B1; ZA201807009B; US20190119830A1; WO2017182560A1; NL2016652A

Abstract

Dispositivo de electrohilado (100) que comprende: - un recipiente (50) para contener un líquido que comprende un polímero fundido o una solución de polímero; - una boquilla (51) dispuesta para extraer un flujo del líquido del recipiente; - un colector (1) para recoger material electrohilado procedente de la boquilla durante un proceso de electrohilado para formar una estructura fibrosa en una superficie del colector; - un sistema de suministro de voltaje (14) dispuesto para crear una diferencia de voltaje entre la boquilla y el colector, - un sistema de medición óptica (8, 12; 108) dispuesto para medir una distancia de referencia entre la superficie del colector y del sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida, y para medir reiteradamente una distancia momentánea entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida durante el proceso de electrohilado, - un procesador (111) dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia momentánea del sistema de medición óptica y para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y método de electrohilado

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La invención se refiere a un dispositivo de electrohilado y a un método de producción de una estructura fibrosa usando dicho dispositivo. La invención también se refiere a un dispositivo de medición para medir un grosor de una estructura fibrosa y a un método de medición de un grosor de una estructura fibrosa.

ESTADO DE LA TÉCNICA

[0002] El electrohilado es un método para producir fibras continuas con un diámetro que varía de unas pocas decenas de nanómetros a unas pocas decenas de micrómetros. Para electrohilar las fibras, se puede suministrar un material licuado adecuado a través de una pequeña boquilla eléctricamente conductora. El material licuado puede cargarse eléctricamente aplicando un alto voltaje entre la boquilla y un contraelectrodo. El campo eléctrico generado provoca una deformación en forma de cono de la gota en la punta de la boquilla. Una vez que la tensión superficial de esta gota ha sido superada por la fuerza eléctrica, se forma un chorro a partir de la gota y se forma una fibra que se mueve hacia el contraelectrodo. Durante el vuelo hacia el contraelectrodo, la fibra es estirada y alargada continuamente por las diferentes fuerzas que actúan sobre ella, lo que reduce su diámetro y permite solidificar (por evaporación del solvente o enfriamiento del material) de tal manera que se deposite una fibra sólida sobre el colector (que se coloca justo antes del contraelectrodo o el contraelectrodo se usa directamente como colector).

[0003] Cuando se ejecuta un proceso de electrohilado durante un cierto tiempo, se forma una estructura de capas fibrosas en el contraelectrodo o colector. Debido al diámetro de fibra extremadamente pequeño y la naturaleza porosa de esta estructura, es difícil medir con precisión el grosor de la estructura fibrosa resultante porque la superficie de la estructura consta de fibras muy finas y, por lo tanto, es comprimible. Además, la superficie de la estructura no es lisa, sino que consta de una malla (aleatoria u orientada) de fibras y poros.

[0004] Los métodos de medición de grosor que requieren contacto directo con la estructura producirán resultados imprecisos, ya que el contacto mecánico del dispositivo de medición comprimirá la estructura fibrosa. Otros métodos de medición, como SEM y microscopía óptica, son destructivos, ya que requieren cortar la estructura fibrosa para permitir que el sistema de medición "mire" hacia la sección transversal de la estructura.

[0005] Se pueden descubrir ejemplos básicos de electrohilado en la US 2013/317285 A1, la US 2009/130301 A1 y la JP 2012 122155 A.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0006] El inconveniente de los métodos conocidos para la medición del grosor en estructuras fibrosas electrohiladas es que solo se pueden aplicar después de que se haya producido la estructura fibrosa y, por lo tanto, no in situ.

[0007] La presente invención proporciona un dispositivo de electrohilado que permite la medición in situ de un grosor de la estructura fibrosa producida según las reivindicaciones 1-15.

[0008] Un primer aspecto de la invención proporciona un dispositivo de electrohilado que comprende:

- un recipiente para contener un líquido que comprende un polímero fundido o una solución de polímero; - una boquilla dispuesta para extraer un flujo del líquido del recipiente;

- un colector para recoger material electrohilado procedente de la boquilla durante un proceso de electrohilado para formar una estructura fibrosa en una superficie del colector;

- un sistema de suministro de voltaje dispuesto para crear una diferencia de voltaje entre la boquilla y el colector, - un sistema de medición óptica dispuesto para medir una distancia de referencia entre la superficie del colector y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida, y para medir reiteradamente una distancia momentánea entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida durante el proceso de electrohilado;

- un procesador dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia momentánea del sistema de medición óptica y para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación.

[0009] Mediante el uso de un sistema de medición óptica en un dispositivo de electrohilado que mide una distancia al colector y una distancia a la capa superior momentánea, es posible realizar una medición in situ. Se puede calcular un grosor momentáneo en una ubicación o en una pluralidad de ubicaciones. Estas ubicaciones podrían ser predefinidas por un usuario u operador proporcionando una o más coordenadas.

[0010] Durante el proceso de electrohilado, el dispositivo está midiendo el grosor de la estructura fibrosa electrohilada que se está produciendo. Esto proporcionará un mejor control sobre el proceso de producción, en comparación con las mediciones de grosor conocidas en las que las mediciones se realizan después delproceso de hilado. Además, la estructura fibrosa no necesita ser tocada ni cortada en trozos. El grosor se puede medir con mucha precisión midiendo la distancia desde el colector hasta el sistema de medición óptica y la distancia desde la capa superior (momentánea) hasta el sistema de medición óptica en al menos una ubicación. Al medir también una distancia desde el colector hasta el sistema de medición óptica, se puede hacer una especie de mapa de altura inicial o referencia, de modo que se corrijan las fluctuaciones en la superficie del colector. En el caso de que el colector sea un colector giratorio, las fluctuaciones debidas a la orientación del eje del colector también se pueden compensar.

[0011] En una forma de realización, el colector está dispuesto de forma móvil con respecto a la boquilla. De esta manera, se pueden usar colectores relativamente grandes que pueden cubrirse con material electrohilado en un área amplia, lo que da como resultado grandes estructuras fibrosas. Además, moviendo la boquilla con respecto al colector, es posible una distribución uniforme y desigual de las fibras y, por lo tanto, del grosor de la estructura en el colector.

[0012] En una forma de realización, el sistema de medición óptica está dispuesto de forma móvil con respecto a la superficie del colector. De esta manera, se puede utilizar un sistema de medición para medir en varias ubicaciones en el colector. Alternativamente, el sistema de medición óptica está dispuesto de manera estática con respecto a una superficie del colector para medir en una única ubicación. En esta forma de realización, no se necesita ningún elemento del dispositivo móvil y el sistema de medición podrá medir con mucha precisión una distancia in situ. Opcionalmente, se pueden utilizar varios sistemas de medición, tales como varios sensores de triangulación, dispuestos en diferentes ubicaciones predefinidas con respecto al colector.

[0013] En una forma de realización, el procesador está dispuesto para controlar al menos uno de los siguientes:

- la diferencia de voltaje;

- un suministro de material a través de la boquilla;

- una posición de la boquilla con respecto al colector;

dependiendo del grosor momentáneo calculado de la estructura fibrosa en al menos una ubicación predefinida.

[0014] Por lo tanto, en esta forma de realización, la retroalimentación del grosor momentáneo se utiliza para controlar o ajustar la diferencia de voltaje y/o el suministro de material y/o la posición de la boquilla con respecto al colector. Esta retroalimentación en línea del grosor medido da como resultado una producción controlada de la estructura y permite una continuación del proceso de hilado hacia un grosor de estructura objetivo predefinido. Además, se puede lograr una reducción de residuos de material de electrohilado en comparación con los dispositivos conocidos.

[0015] En una forma de realización, el procesador está dispuesto para controlar el sistema de suministro de voltaje para detener el proceso de electrohilado una vez que se ha alcanzado un grosor requerido de la estructura fibrosa. Este proporciona la capacidad de continuar el proceso de hilado hacia un grosor de estructura predefinido. También se puede lograr una reducción adicional de residuos del material de electrohilado.

[0016] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el procesador está dispuesto para controlar un movimiento del colector con respecto a la boquilla para producir diferentes grosores de la estructura fibrosa en diferentes ubicaciones. De esta manera, se pueden crear estructuras de fibra más complejas que tienen diferentes grosores en diferentes ubicaciones.

[0017] En una forma de realización solo como referencia y, que no es parte de la invención, el colector puede girar alrededor de un eje de rotación. El colector puede ser cilíndrico o tener una forma libre más compleja. Cuando se usan dichas formas de rotación, son concebibles un número múltiple de estructuras. Una estructura relativamente simple puede ser una estructura tubular que podría usarse como un stent en el campo médico. La estructura tubular también se puede cortar y aplanar después del proceso de hilado para crear una capa sustancialmente plana de material electrohilado.

[0018] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el sistema de medición óptica comprende un dispositivo láser y un sensor óptico, donde el dispositivo láser está dispuesto para enviar un rayo de luz hacia el colector y el sensor está dispuesto para medir la radiación reflejada procedente del colector y/o la estructura fibrosa.

[0019] Como se ha mencionado anteriormente, la medición óptica hace posible la medición sin contacto y no se producirá ningún daño en la estructura fibrosa. El sistema óptico puede comprender un láser y un sensor óptico que se puede colocar a una cierta distancia del colector para evitar interferencia del sistema de medición durante el proceso de electrohilado.

[0020] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el sensor óptico es una matriz de sensores 1D o 2D dispuesta para detectar radiación a lo largo de al menos un eje, donde el procesador está dispuesto para traducir las intensidades de radiación a lo largo del eje del sensor en una curva de reflexión y para detectar un primer pico en la curva de reflexión, donde el primer pico es utilizado por el procesador para determinar la distancia entre el colector o la capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica.

[0021] Mediante el uso del primer pico de la curva de reflexión, es posible una medición de distancia reproducible para los diferentes tipos de superficies de reflexión, ya sean sólidas o porosas.

[0022] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el sistema de medición óptica comprende un sensor de triangulación láser. Dicho sensor es sin contacto, preciso y rentable. Además, se puede utilizar una distancia relativamente larga entre el sistema de medición óptica y el colector, de modo que se pueda evitar la interferencia del dispositivo de medición.

[0023] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el dispositivo láser está dispuesto para producir un rayo láser que tiene una sección transversal entre 25 |_im y 5000 |_im, preferiblemente entre 70 y 2500 |_im. El punto producido por el láser puede tener forma circular, ovalada o lineal. La sección transversal preferida del rayo láser es lo suficientemente grande como para cubrir una serie de fibras y poros en la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada para producir suficiente reflexión (cantidad detectable de intensidad de radiación) de la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada, aunque lo suficientemente pequeño como para poder distinguir entre pequeñas diferencias de altura (distancia) en una región de interés en la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada.

[0024] En una forma de realización solo como referencia, y que no es parte de la invención, el dispositivo comprende una interfaz de usuario donde el procesador está dispuesto para recibir coordenadas predefinidas de un usuario a través de la interfaz de usuario. El usuario puede seleccionar libremente una o más coordenadas en las que se calcula el grosor de la estructura fibrosa. La selección de las coordenadas puede ser realizada por el usuario u operador interactuando con el software de control cargado en el procesador antes de la medición.

[0025] En una forma de realización, el dispositivo de electrohilado comprende, además, un sistema de medición de posición dispuesto para medir una posición del colector con respecto al sistema de medición óptica. El procesador puede entonces estar dispuesto para recibir información de posición del sistema de medición de posición y para activar el sistema de medición óptica dependiendo de la información de posición recibida. Un usuario puede definir algunas ubicaciones de medición en el colector en las que se desea una medición. Estas ubicaciones se pueden programar en un denominado controlador de disparador incorporado en el procesador que acciona la adquisición de un punto de medición con el sistema de medición óptica en las posiciones de medición seleccionadas. De esta manera, es posible medir reiteradamente y con precisión exactamente en las coordenadas predefinidas.

[0026] Según un aspecto adicional, se proporciona un dispositivo de medición para medir un grosor de una estructura fibrosa, donde el dispositivo de medición comprende:

- un bastidor;

- opcionalmente, un eje de transmisión giratorio;

- un portador para soportar la estructura fibrosa, donde el portador se puede extraer del bastidor y/o del eje de transmisión;

- un sistema de medición óptica acoplado de forma móvil al bastidor y dispuesto para medir una distancia de referencia entre el portador y el sistema de medición óptica para al menos una ubicación en el portador, y dispuesto para medir una distancia de capa superior entre una capa superior de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica, en al menos una ubicación, y

- un procesador dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia de capa superior para la al menos una ubicación del sistema de medición óptica y para calcular un grosor de la estructura fibrosa para todas las ubicaciones.

[0027] El dispositivo de medición se puede usar para calcular un grosor de una estructura fibrosa electrohilada producida en un dispositivo de electrohilado. La estructura fibrosa electrohilada se puede transportar desde el dispositivo de electrohilado hasta el dispositivo de medición separando el colector del dispositivo de electrohilado, y uniendo (es decir, montando) el colector (con la estructura fibrosa en él) al dispositivo de medición. De esta manera, no es necesario extraer la estructura fibrosa del colector y, por lo tanto, no es necesario tocarla, lo que evita daños en la estructura fibrosa.

[0028] En una forma de realización, el dispositivo de medición comprende, además, un sistema de medición de posición dispuesto para medir una posición del portador con respecto al sistema de medición óptica, donde el procesador está dispuesto para recibir información de posición del sistema de medición de posición y para activar el sistema de medición óptica dependiendo de la información de posición recibida. La activación basada en la posición del sistema de medición óptica permite una repetición precisa de las mediciones en las coordenadas predefinidas (por ejemplo, para medir la distancia de referencia y de la capa superior exactamente en la misma coordenada para que el cálculo de la diferencia sea representativo del grosor de la estructura fibrosa en esa coordenada).

[0029] En una forma de realización, el dispositivo de medición comprende un sistema de montaje para instalar el portador con una orientación fija con respecto al bastidor.

[0030] En una forma de realización, el portador se puede mover con respecto al sistema de medición óptica en al menos una dimensión. Esto permite la medición del grosor para múltiples coordenadas.

[0031] En una forma de realización, el portador es sustancialmente cilíndrico y giratorio con respecto al sistema de medición óptica. Esto permite la medición de estructuras tubulares u otras estructuras de forma libre o 3D.

[0032] Según un aspecto adicional, se proporciona un método de producción de una estructura fibrosa, donde el método comprende:

- proporcionar un dispositivo de electrohilado que comprende un colector y un sistema de medición óptica; - medir ópticamente una distancia de referencia entre el colector y el sistema de medición óptica para al menos una ubicación en una superficie del colector;

- crear una estructura fibrosa electrohilada en el colector mediante electrohilado usando el dispositivo de electrohilado;

- y, durante el electrohilado, medir ópticamente una distancia momentánea entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica para al menos una ubicación;

- procesar la distancia de referencia medida y la distancia momentánea para la al menos una ubicación durante el proceso de electrohilado para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación.

[0033] En una forma de realización, el método comprende:

- detener el proceso de electrohilado, o solo continuar el electrohilado en determinadas áreas del colector, dependiendo del grosor momentáneo calculado.

[0034] Según otro aspecto más, se proporciona un método para medir un grosor de una estructura fibrosa, donde el método comprende:

- montar un colector sin una estructura fibrosa electrohilada sobre él en un dispositivo de medición que comprende un sistema de medición óptica;

- medir ópticamente una distancia de referencia entre una superficie del colector y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación en el colector;

- extraer el colector del dispositivo de medición y colocar el colector en un dispositivo de electrohilado para la creación de una estructura fibrosa electrohilada en el colector;

- montar el colector con la estructura fibrosa electrohilada sobre él en el dispositivo de medición;

- medir ópticamente una distancia de capa superior entre una capa superior de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación;

- procesar la distancia de referencia medida y la distancia de capa superior para la al menos una ubicación para calcular un grosor de la estructura fibrosa.

[0035] Este método se puede aplicar para verificar la calidad de las estructuras fibrosas eletrohiladas comparando el grosor real con un valor deseado o requerido. Una ventaja de este método es que permite utilizar dispositivos de medición especiales que comprenden configuraciones de medición que no son posibles en los dispositivos de electrohilado que pueden tener espacio insuficiente para un dispositivo de medición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0036] Estos y otros aspectos de la invención son evidentes y se aclararán con referencia a las formas de realización descritas a continuación. En los dibujos:

La figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de una primera forma de realización del dispositivo de electrohilado;

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del sistema de montaje usado en la figura 1 según una forma de realización;

La figura 3 (solo ejemplo de referencia) muestra esquemáticamente una forma de realización adicional del dispositivo de electrohilado;

La figura 4A es una vista en perspectiva de la interfaz de conexión según una forma de realización;

La figura 4B muestra esquemáticamente una sección transversal de la interfaz de conexión de la figura 4A; La figura 5 (solo ejemplo de referencia) muestra esquemáticamente una vista lateral del colector, donde la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica comprenden el láser y el sensor óptico;

La figura 6 muestra esquemáticamente un dispositivo de medición para medir un grosor de una estructura fibrosa según una forma de realización de la invención;

La figura 7 muestra un diagrama de flujo de un método de producción de una estructura fibrosa según una forma de realización;

La figura 8 (solo ejemplo de referencia) muestra un diagrama de flujo de un método según una forma de realización específica, donde se usa un colector rotativo, y

La figura 9 muestra un método para medir un grosor de una estructura fibrosa según una forma de realización.

[0037] Cabe señalar que los artículos que tienen los mismos números de referencia en diferentes figuras, tienen las mismas características estructurales y las mismas funciones, o son las mismas señales. Cuando se ha explicado la función y/o estructura de dicho artículo, no hay necesidad de una explicación repetida del mismo en la descripción detallada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN

[0038] La figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de una primera forma de realización del dispositivo de electrohilado 100. En este ejemplo, el dispositivo 100 comprende un recipiente 50 para contener un líquido que comprende un polímero fundido o una solución de polímero, y una boquilla 51 dispuesta para extraer un flujo del líquido del recipiente 50. Debe observarse que el recipiente 50 se puede disponer alejado de la boquilla 51, donde está en conexión de fluido con la boquilla 51 por medio de, por ejemplo, un tubo. El dispositivo 100 comprende, además, un colector 1 para recoger material electrohilado que proviene de la boquilla 51 durante un proceso de electrohilado. Un sistema de suministro de voltaje 14 está dispuesto para crear una diferencia de voltaje entre la boquilla 51 y el colector 1. El sistema de suministro de voltaje 14 puede comprender un suministro de voltaje de CA o CC para crear la diferencia de voltaje o puede comprender dos suministros de voltajes, uno que crea una diferencia de voltaje entre el colector 1 y la tierra y otro que crea una diferencia entre la boquilla 51 y la tierra. Debido al(a los) voltaje(s) aplicado(s), se crea una fibra electrohilada 52 que se transporta desde la boquilla 51 hasta el colector 1 en el que se recoge para formar una estructura fibrosa electrohilada 53.

[0039] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un sistema de medición óptica (OMS, por sus siglas en inglés) 108 (solo ejemplo de referencia) dispuesto para medir una distancia entre el colector 1 o la estructura fibrosa electrohilada 53 y un punto de referencia 13 del OMS 108. En este ejemplo, el OMS 108 comprende un láser 8 y un sensor óptico 12. El punto de referencia 13 está situado en la parte delantera del sensor óptico 12. Se observa que el punto de referencia 13 puede estar ubicado en otras ubicaciones, como será evidente para el experto en la materia. El punto de referencia 13 se puede usar en el procesamiento de las señales medidas para calcular una distancia absoluta, si es necesario. El láser 8 está dispuesto para crear un rayo láser 9 que se dirige al colector 1 y, dependiendo de la situación, golpea el colector 1 vacío o la estructura fibrosa electrohilada 53 en una posición de medición 54. La posición de medición 54 puede corresponder a una coordenada predefinida en la que se debe tomar una medición de distancia. El rayo láser 8 es reflejado por el colector y/o por la estructura fibrosa electrohilada 53 en el colector 1 y es detectado por el sensor óptico 12 como un rayo reflejado 11.

[0040] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un procesador 111. El procesador 111 está dispuesto para recibir las distancias medidas para al menos una ubicación en el colector 1 desde el OMS 108 antes del proceso de electrohilado y también durante el proceso de electrohilado. El procesador 111 está dispuesto para calcular un grosor momentáneo durante el proceso de electrohilado de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación usando las distancias recibidas.

[0041] El dispositivo de electrohilado 100 puede comprender un bastidor de metrología 107 dispuesto para sostener el colector 1 y el OMS 108. En el ejemplo de la figura 1, el OMS 108 se puede mover y posicionar con respecto al bastidor de metrología 107 por medio del módulo de posicionamiento de OMS 109 indicado en la figura 1 por medio de las flechas 109. Las flechas 109 indican que el movimiento del OMS 108 con respecto al bastidor de metrología 107 es posible en hasta seis grados de libertad (DOF, por sus siglas en inglés). Como se muestra mediante otras tres flechas 112, la boquilla 51 se puede posicionar con respecto al OMS 108, es decir, con respecto al sensor 12. Por lo tanto, este posicionamiento también es posible en hasta 6 DOF. Se observa que el posicionamiento relativo mencionado anteriormente del OMS 108 y de la boquilla 51 son opcionales y que los elementos diferentes mostrados en la figura 1 podrían fijarse todos al bastidor 107. Para poder producir una capa de fibra en múltiples áreas en el colector 1, se prefiere que la boquilla 51 pueda moverse con respecto al colector 1. Esto se puede hacer usando los medios de posicionamiento mencionados anteriormente o un sistema separado diferente (no mostrado) dispuesto para mover el colector con respecto al bastidor 107. Se observa que el colector 1 en la figura 1 puede tener una superficie superior con diferentes formas, tales como, rectangular, cuadrada, en forma de disco 0 cualquier otra forma adecuada dependiendo de la estructura que se va a producir. La superficie superior podría ser plana o curvada. El colector también podría tener hendiduras o recesos, y/o puede tener extensiones para crear diferentes estructuras fibrosas. En la forma de realización de la figura 1, el colector está montado sobre el bastidor 107 por medio de un sistema de montaje que comprende un elemento superior de montaje 201 y un elemento inferior de montaje 202. El sistema de montaje está dispuesto para situar, de manera extraíble, el colector 1 con respecto al bastidor 107. En una forma de realización, el sistema de montaje es un sistema de acoplamiento cinemático.

[0042] La figura 2 muestra una vista en perspectiva del sistema de montaje usado en la figura 1 según una forma de realización. En este ejemplo, el sistema de montaje es un sistema de acoplamiento cinemático que comprende un elemento superior 201 y un elemento inferior 202. El elemento superior 201 comprende tres elementos semiesféricos 203, mientras que el elemento inferior 202 comprende tres hendiduras 204. El elemento inferior 202 comprende un pasador de orientación 205, mientras que el elemento superior 201 comprende un orificio de paso 206 que coopera con el pasador de orientación 206. El elemento superior 201 comprende un orificio roscado 207 para recibir un extremo externo de una barra de tracción 208, donde la barra de tracción 208 está desviada por medio de un resorte 209. El elemento superior 201 solo se puede posicionar y conectar de una manera en la parte superior del elemento inferior 202. Esto se debe a que el pasador de orientación cae en el orificio de paso 206 y los elementos semiesféricos 203 caen en las hendiduras 204. El posicionamiento de los elementos de montaje entre sí es muy preciso y reproducible, será apreciado por el experto en la materia. Cabe señalar que son concebibles otros tipos de sistemas de montaje.

[0043] También se observa que el sistema de montaje 201, 202 es opcional, sin embargo, su presencia permitirá al usuario extraer el colector 1 del dispositivo de electrohilado y colocarlo en otro dispositivo con fines de medición u otras operaciones en la estructura fibrosa en la que se prefiere una alineación precisa.

[0044] La figura 3 muestra esquemáticamente una forma de realización adicional del dispositivo de electrohilado 100. En esta forma de realización, el dispositivo de electrohilado 100 comprende un colector 1 sustancialmente cilíndrico que es giratorio con respecto a la boquilla 51 (solo ejemplo de referencia). De esta manera, se puede crear una estructura fibrosa cilíndrica durante un proceso de electrohilado. Dado que el colector 1 es giratorio, también se denomina mandril giratorio 1. La boquilla 51 también se denomina hilera 51 que puede cargarse con un alto voltaje para la fabricación de fibras similar al proceso descrito con referencia a la figura 1.

[0045] Como se muestra en la figura 3, una fibra electrohilada 52 se expulsa como una gota en (una punta de) la boquilla 51 y se transporta desde la boquilla 51 hasta el colector 1 mientras se expande y solidifica en un campo electrostático entre la boquilla cargada 51 y el colector cargado 1. En una superficie externa del colector 1, se recogen fibras electrohiladas que forman una capa fibrosa porosa 53 en el colector 1, también denominada estructura fibrosa electrohilada 53.

[0046] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un eje de transmisión 101 que conecta el colector 1 a los componentes de activador 102-106. Los componentes de activador, en este ejemplo, comprenden, entre otros, dos cojinetes 102a, 102b de los cuales el cojinete 102b es opcional. Los cojinetes 102a, 102b están dispuestos para sostener el eje de transmisión 101 que contiene el colector giratorio 1. Cada cojinete está dispuesto en un extremo del colector 1. El dispositivo de electrohilado 100 también comprende una unidad de contacto de alto voltaje (HV, pos sus siglas en inglés) 103, dispuesta para proporcionar una conexión de alto voltaje o puesta a tierra al colector giratorio 1. Una transmisión de aislamiento de HV 104 está dispuesta para desacoplar el colector cargado con HV 1 a partir de un motor 105 para proteger el motor 105. El motor 105 puede ser de DC, CA, paso a paso, o un servomotor.

[0047] En la forma de realización de la figura 3, el dispositivo 100 comprende una primera interfaz de conexión 114a y una segunda interfaz de conexión 114b. La primera interfaz de conexión 114a y la segunda interfaz de conexión 114b también se denominan sistema de montaje 114. El sistema de montaje está dispuesto para montar, de manera extraíble, el colector 1 en el dispositivo 100. El sistema de montaje 114 está dispuesto preferiblemente para fijar el colector 1 en el eje 101 en 6 DOF. Por lo tanto, por ejemplo, la primera interfaz de conexión 114a puede hacer que el colector 1 se fije en 4 DOF mientras que la segunda interfaz de conexión 114b está dispuesta para fijar el colector en 2 DOF. Se observa que el cojinete 102b es opcional y, en esa situación, la segunda interfaz de conexión 114b está ausente; en este caso, la primera interfaz de conexión puede estar dispuesta para fijar el colector 1 con respecto al eje 101 en 6 DOF.

[0048] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un procesador 111. El procesador 111 puede estar dispuesto para enviar una señal de punto de ajuste de motor 105a al motor 105. La señal de punto de ajuste 105a puede comprender información de posición y/o velocidad. Los componentes de activador comprenden, además, un sensor de posición rotativo 106, que puede ser un codificador rotativo (absoluto o incremental). El sensor de posición rotativo 106 está dispuesto para enviar una señal de posición rotativa 106a al procesador 111, que puede ser usado por el procesador 111 para activar un proceso de adquisición de medidas en una coordenada predefinida. Durante el proceso de adquisición de medidas, un disparador es enviado por el procesador 111 al OMS 108. Al recibir el disparador, el OMS 108 toma una muestra del valor de distancia momentánea X y la envía de nuevo al procesador 111. En una forma de realización, el OMS 108 está dispuesto para muestrear a una frecuencia superior a 50 kHz; para altas velocidades de posicionamiento del colector, la frecuencia de muestreo suele estar entre 100-400 kHz. Un OMS con una frecuencia de muestreo tal alta permite una medición de grosor a velocidades de posicionamiento relativamente altas del colector. Las frecuencias de muestreo por debajo de 50 kHz son posibles para situaciones en las que las posiciones medidas son estáticas.

[0049] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un bastidor de metrología 107 que, en esta forma de realización, forma el bastidor de referencia para todas las mediciones. Un OMS 108 está dispuesto en el lado opuesto del colector giratorio 1 en comparación con la boquilla 51. Como resultado, una posición medida 54 está ubicada en el otro lado del colector giratorio 1 en comparación con el lado de recogida de fibras del colector giratorio 1. Se observa que el OMS 108 no necesita estar dispuesto frente a la boquilla, pero se prefiere que el OMS 108 esté ubicado en dicha posición que no interfiera con el proceso de producción de fibra por la boquilla 51. Como se mostró en la forma de realización de la figura 1, el OMS 108 puede incluso estar ubicado en el mismo lado que la boquilla con respecto al colector 1 (es decir, mandril). El OMS 108 (solo ejemplo de referencia) puede determinar un grosor de la estructura fibrosa electrohilada 53 por medio de varias técnicas, por ejemplo, triangulación láser, desplazamiento de interferencia espectral (láser), o tiempo de vuelo. Tenga en cuenta que las técnicas mencionadas también se podrían usar en paralelo.

[0050] La posición medida 54 puede ser una sola posición o múltiples posiciones para examinar la distribución de la acumulación de capas fibrosas. Esto permite al dispositivo o al usuario del mismo producir una estructura fibrosa de acuerdo con especificaciones de grosor predefinidas. Preferiblemente, la medición se realiza perpendicular a una curvatura local del colector 1. De esta manera, no se requiere ninguna corrección mediante una posible desviación angular en el cálculo de un valor de grosor.

[0051] En la forma de realización de la figura 3, el OMS 108 envía una señal de sensor de medición de distancia 108a al procesador 111, que procesará estas señales con la información de posición 106a.

[0052] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un módulo de posicionamiento de OMS 109. La posición del OMS 108 se puede fijar con respecto a un eje principal del colector giratorio 1. En este caso, solo se puede medir una posición a lo largo del eje principal. Alternativamente, la posición del OMS 108 se puede ajustar automáticamente por medio del módulo de posicionamiento de OMS 109 cuando se requieren varias posiciones de medición a lo largo del eje principal.

[0053] El procesador 111 puede estar dispuesto para enviar una señal de punto de ajuste de posicionamiento de OMS 109a al módulo de posicionamiento de OMS 109. Esta señal de punto de ajuste de posicionamiento de OMS 109a puede comprender información de posición y/o velocidad.

[0054] El dispositivo de electrohilado 100 también comprende un sensor de posición de OMS 110, que puede ser un codificador lineal. El sensor de posición de OMS 110 mide una posición del sistema de medición óptica 108 con respecto al bastidor de metrología 107 y, por lo tanto, al colector giratorio 1. El sensor de posición OMS 110 puede estar dispuesto para enviar una señal de posición OMS 110a al procesador 111, que puede ser usada por el procesador 111 para activar un proceso de adquisición de medidas en una coordenada predefinida.

[0055] En esta forma de realización, el dispositivo de electrohilado 100 también comprende un módulo de posicionamiento de boquilla 112. Se observa que la boquilla 51 se puede fijar con respecto al colector giratorio 1. Alternativamente, la posición de la boquilla 51 se puede ajustar automáticamente por medio del módulo de posicionamiento de boquilla 112, lo que da como resultado una cobertura más amplia y/o más homogénea del colector giratorio 1 con una estructura fibrosa electrohilada.

[0056] El procesador 111 puede estar dispuesto para enviar una señal de punto de ajuste de posicionamiento de boquilla 112a al módulo de posicionamiento de boquilla 112. Esta señal de punto de ajuste de posicionamiento de boquilla 112a puede comprender información de posición o velocidad.

[0057] En la forma de realización de la figura 3, el dispositivo de electrohilado 100 también comprende un sensor de posición de boquilla 113, que puede ser un codificador lineal, o un codificador rotativo combinado con una correa impulsora lineal. El sensor de posición de boquilla 113 puede estar dispuesto para enviar una señal de posición de boquilla 113a al procesador 111. La señal de posición de boquilla 113a puede comprender información de posición o velocidad.

[0058] En una forma de realización, el procesador 111 está dispuesto para realizar las siguientes funciones:

- recibir las coordenadas predefinidas del usuario u operador;

- generar puntos de ajuste para los activadores 105, 109, 112;

- registrar datos de los sensores de posición 106, 110, 113;

- activar la adquisición de medidas;

- registrar datos del(de los) sensor(es) de distancia 108;

- calcular el grosor THK = X2 - X1.

[0059] La figura 4A es una vista en perspectiva de la interfaz de conexión 114a según una forma de realización. La interfaz de conexión 114a comprende un soporte de colector 41 y un soporte de eje cónico 42. El soporte de eje cónico 42 está fijado a una parte de un extremo externo del eje de transmisión 101.

[0060] La figura 4B muestra esquemáticamente una sección transversal de la interfaz de conexión 114a de la figura 4a. ^{Como se puede observar en la figura 4B, el soporte de colector 41, en este caso, es un cilindro que comprende}un receso para recibir parte del soporte de eje cónico 42. El receso está formado por un hueco cónico 44 y un orificio roscado 45. Un chavetero 46 está dispuesto para recibir una chaveta 47 del soporte de eje cónico 42. La figura 4B muestra una barra de tracción 48 en el extremo externo del soporte de eje cónico 42 que se puede insertar en el orificio roscado 45. Al insertar el soporte de eje cónico 42 en el soporte de colector 41, el colector será montado sobre el eje de transmisión con un alto grado de precisión de posicionamiento, preferiblemente en 6 DOF.

[0061] La figura 5 (solo ejemplo de referencia) muestra esquemáticamente una vista lateral del colector 1, donde ^{la estructura fibrosa y el}OmS ^{108 comprenden el láser 8 y el sensor óptico 12. El sensor óptico 12, en esta forma}de realización, puede ser un receptor óptico, como un sensor de línea, CCD o CMOS. En la parte inferior de la figura 5 se muestra una intensidad de radiación recibida correspondiente en función de X, donde X es la distancia entre la superficie reflectante del objeto (superficie de reflexión) y el punto de referencia 13 del OMS 108. El gráfico de la figura 5 muestra dos curvas que se miden en diferentes momentos en el tiempo. La curva 6 es la radiación recibida en función de X cuando el colector aun está vacío antes de que comience el electrohilado. La curva 7 es la radiación recibida en función de X cuando el colector está (parcialmente) cubierto con una estructura fibrosa 2 durante el proceso de electrohilado, o justo después de que el proceso se haya detenido. En la figura 5, X1 se refiere a la distancia desde el punto de referencia 13 del OMS 108 hasta la superficie del colector 1 (referencia) y X2 es la distancia desde el punto de referencia 13 del OMS 108 hasta la capa superior momentánea de la estructura fibrosa 5.

[0062] En la parte superior de la figura 5, el rayo láser 9 golpea la capa superior de la estructura fibrosa 2. La flecha 4 indica la posición de la superficie del colector 1, mientras que la flecha 5 indica la capa superior momentánea de la estructura fibrosa 2.

[0063] La capa superior de la estructura fibrosa 2 tiene una densidad de fibra inconsistente, como se indica con las fibras 3. Según una forma de realización, la sección transversal de rayo láser 10 es mayor que los poros esperados en la estructura fibrosa 2. Los valores típicos para la sección transversal del rayo láser 9 están en un rango entre 25 - 5000 |_im. La sección transversal preferida del rayo láser es lo suficientemente grande como para cubrir una serie de fibras y poros en la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada para producir suficiente reflexión (cantidad detectable de intensidad de radiación) de la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada, aunque lo suficientemente grande como para poder distinguir entre pequeñas diferencias de altura (distancia) en una región de interés en la capa superior momentánea de la estructura fibrosa electrohilada.

[0064] Tenga en cuenta que, en la figura 5, la sección transversal de la barra 9 está exagerada al final por el óvalo 10.

[0065] En una forma de realización, el OMS procesa la curva de reflexión 6 o 7 para determinar la distancia X1 o X2 correspondiente al primer pico en cada curva respectiva, y envía este valor de distancia al procesador 111. Los métodos de triangulación pueden ser usados por el OMS para calcular los valores de X1 y X2. El procesador 111 procesa las distancias recibidas para calcular el grosor de la estructura fibrosa. El grosor THK, véase la figura 5, se determina usando la fórmula: THK = X2 - X1.

[0066] Los inventores se han dado cuenta de que una respuesta de un método de medición de triangulación láser (solo referencia) es una señal de curva de campana (curva de reflexión) resultante de una estructura fibrosa (porosa) que da poca reflexión desde las capas de fibras superiores (más porosas), reflexión aumentada de las subcapas de fibras más densas y reflexión disminuida de las capas más profundas de la estructura fibrosa. La distancia (entre el punto de referencia 13 del OMS y la superficie reflectante del objeto (colector 1 o la capa superior momentánea de la estructura fibrosa 5) se puede derivar de las curvas de campana correspondientes, por ejemplo, adoptando la posición del pico de las curvas correspondientes 6 o 7.

[0067] La figura 6 (solo ejemplo de referencia) muestra esquemáticamente un dispositivo de medición 600 para medir un grosor de una estructura fibrosa según una forma de realización de la invención. En esta forma de realización, el dispositivo de medición 600 comprende un bastidor 107, un eje de transmisión giratorio 101, un portador para soportar la estructura fibrosa, donde el portador es desmontable del bastidor y/o del eje de transmisión. El dispositivo 600 también comprende un OMS 108 acoplado de forma móvil al bastidor 107 y dispuesto para medir una distancia de referencia entre el portador y el OMS 108 para una pluralidad de ubicaciones en el portador, y dispuesto para medir una distancia entre una capa superior de la estructura fibrosa y el OMS 108 en la pluralidad de ubicaciones. El dispositivo de medición 600 también comprende un procesador 611 dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia de capa superior para la pluralidad de ubicaciones del sistema de medición óptica y para calcular un grosor del material electrohilado para todas las ubicaciones predefinidas.

[0068] Como se puede observar en la figura 6, el dispositivo de medición 600 parece el dispositivo de electrohilado de la figura 3 hasta cierto punto. Sin embargo, el dispositivo de medición 600 no comprende la boquilla 51, ni el recipiente 50, ni el posicionamiento 112 de la boquilla, ni el sistema de suministro de voltaje 14, ni la unidad de contacto de HV 103. Se observa que el cojinete 102b y el elemento de montaje 114b son opcionales en la figura 6.

[0069] La figura 7 muestra un diagrama de flujo de un método de producción de una estructura fibrosa según una forma de realización. El método podría realizarse usando el dispositivo de electrohilado 100. El método 400 comprende medir ópticamente, véase el bloque 401, una primera distancia (referencia) entre un colector de un dispositivo de electrohilado y el sistema de medición óptica para al menos una ubicación en una superficie del colector del dispositivo de electrohilado. Al bloque 401 le sigue la creación de una estructura fibrosa en el colector mediante electrohilado, véase el bloque 402. Durante el electrohilado, se mide ópticamente una segunda distancia (capa superior momentánea) entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica para la al menos una ubicación, véase el bloque 403. La primera y segunda distancia medidas desde el sistema de medición óptica se procesan para la una o más ubicaciones durante el proceso de electrohilado para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para todas los una o más ubicaciones, véase el bloque 404. Opcionalmente el método comprende detener el proceso de electrohilado, véase el bloque 405, dependiendo del grosor momentáneo determinado con al menos una de las ubicaciones predefinidas. El electrohilado se puede continuar en determinadas áreas del colector, mientras que el electrohilado en otras áreas podrían detenerse dependiendo del grosor local requerido.

[0070] La figura 8 (solo ejemplo de referencia) muestra un diagrama de flujo de un método 500 según una forma de realización específica, donde se usa un colector rotativo. El método 500 comienza con un bloque 501 que indica que un colector está unido/fijado al eje de transmisión de la configuración de la figura 3. A continuación, en un paso 502, el colector 1 está situado en una posición inicial deseada. Un bloque 503 indica que las lecturas de los sensores 106 y 110 se ponen a cero en el procesador 111. En el bloque 504 se programa una pluralidad de coordenadas predefinidas en el procesador, por ejemplo, un usuario. Estas coordenadas predefinidas pueden ser múltiples posiciones de medición sobre la circunferencia del colector 1. En una forma de realización, se utilizan múltiples sensores para medir distancias en diferentes posiciones de medición en paralelo. El bloque 505 indica que las posiciones de OMS deseadas (con respecto a la posición cero) en las que debería activarse un proceso de adquisición de medidas están programadas para el posicionamiento de OMS. Tenga en cuenta que esta programación de posicionamiento/posición no es necesaria cuando el OMS 108 está en una posición fija. Un bloque 506 indica el inicio del giro del colector 1 y espera a que alcance una velocidad rotativa deseada. El ángulo rotativo del colector giratorio 1 se puede seguir con precisión mediante la lectura del sensor de posición rotativa 106 por el procesador 111. Un bloque 507 indica el inicio del proceso de medición. Un punto de medición puede ser definido por la distancia medida entre el OMS 108 y la superficie de reflexión 4, 5. Un bloque 507A indica la activación, adquisición y el registro de un punto de medición para una pluralidad de coordenadas predefinidas. Un bloque 507B indica que las lecturas del OMS 108 pueden ponerse a cero opcionalmente en el procesador 111.

[0071] Se pueden tomar varios puntos de medición para una pluralidad de coordenadas predefinidas en un colector vacío con el propósito de promediar (determinar la distancia de referencia), véase el bloque 507C.

[0072] El bloque 508 indica el inicio del proceso de electrohilado. Las fibras comenzarán a recogerse en el colector giratorio 1 y forman una estructura fibrosa electrohilada 53 (con distribución desigual a microescala). Si se desea, la boquilla 51 se puede posicionar en posiciones programadas o se puede mover a una velocidad específica. El bloque 509 indica que, durante la recogida de fibras, se registra la distancia entre OMS y la superficie de reflexión para una pluralidad de coordenadas predefinidas. A medida que aumenta el grosor de la estructura fibrosa electrohilada 53 durante el proceso de electrohilado, la distancia entre el OMS 108 y la superficie reflejada disminuye. El grosor momentáneo de la estructura fibrosa electrohilada se puede definir como la distancia momentánea menos la distancia de referencia. Un bloque 510 indica que, después del electrohilado durante un tiempo deseado, o de alcanzar un grosor deseado, el proceso de electrohilado se puede detener (o interrumpir). Opcionalmente, el colector 1 sigue girando después de que se haya detenido el proceso de electrohilado, y se toman varios puntos medición en una pluralidad de coordenadas predefinidas en la estructura fibrosa electrohilada con fines de promediado. En el bloque 511, se detiene el proceso de medición. En el bloque 512 se detiene el giro y, en el bloque 513, el colector 1 se separa del eje de transmisión 101, véase también la figura 3. La distancia (entre el punto de referencia 13 del OMS y el objeto (colector 1 o la capa superior momentánea de la estructura fibrosa 5) se puede derivar de las curvas de campana correspondientes, por ejemplo, tomando la posición del pico de las curvas correspondientes 6 o 7.

[0073] En una forma de realización, cada distancia medida se deriva de una curva de reflexión individual detectada por el sensor del OMS, registrada después de recibir un disparador para iniciar un proceso de adquisición de medición. El valor de distancia X se puede derivar de la curva de reflexión tomando la posición del primer pico en la señal de la curva de reflexión (más cercana al OMS). Los picos adicionales en las señales de la curva de reflexión no se tienen en cuenta. El valor de distancia X con respecto a la posición del primer pico representa la distancia entre el punto de referencia 13 del OMS y el objeto.

[0074] Si el sensor 12 y la superficie de colector 4 son capaces de moverse relativamente entre sí, se puede obtener información de distancia con diferentes coordenadas espaciales. De esta manera, se puede lograr una medición precisa del grosor de la estructura en diferentes coordenadas espaciales en la estructura. En dichos casos, el método/dispositivo de medición debe tener un campo de visión suficientemente pequeño para detectar variaciones locales de grosor. Esto se puede lograr usando un tamaño del punto láser adecuado para el tamaño de la región de interés.

[0075] El método de medición sin contacto descrito anteriormente tiene muchas ventajas. Sin embargo, los métodos sin contacto deben permitir una distancia suficiente entre el colector 1 y el OMS 108 para evitar la interferencia del sensor/dispositivo con el proceso de electrohilado, ya que:

• El dispositivo 100 puede alterar el campo eléctrico cuando está demasiado cerca de la boquilla 51 o del colector 1;

• El dispositivo 100 puede acumular carga eléctrica estática y comenzar a actuar como un electrodo (que atrae o repele fibras sobre el dispositivo antes en vez de sobre el colector);

• El dispositivo 100 puede resultar dañado por descargas eléctricas entre la boquilla (de alto voltaje) 51 o el colector 1 y el dispositivo 100.

[0076] Otra solución para evitar la interferencia del sensor/dispositivo con el proceso de electrohilado es producir la estructura fibrosa en un dispositivo de electrohilado que comprende un colector desmontable que se puede colocar en el dispositivo de medición 600 mostrado en la figura 6. Posteriormente, el grosor se puede medir utilizando un método, como se describe a continuación.

[0077] La Figura 9 muestra un método 900 para medir un grosor de una estructura fibrosa, donde el método comprende:

- montar un colector sin una estructura electrohilada en un dispositivo de medición que comprende un sistema de medición óptica, véase el bloque 901

- medir ópticamente una distancia de referencia entre una superficie del colector y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación en el colector, véase el bloque 902;

- extraer el colector del dispositivo de medición y colocar el colector en un dispositivo de electrohilado para crear una estructura electrohilada en el colector, véase el bloque 903;

- montar el colector con la estructura electrohilada sobre él en el dispositivo de medición, véase el bloque 904; - medir ópticamente una distancia de capa superior entre una capa superior de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación, véase el bloque 905;

- procesar la distancia de referencia y de la capa superior para la al menos una ubicación del sistema de medición óptica para determinar un grosor de la estructura fibrosa, véase el bloque 906.

[0078] El método para medir un grosor de una estructura fibrosa, como se muestra en la figura 9, no se realiza durante la producción, por lo que este método se denomina método de medición de grosor desconectado.

[0079] Las mediciones de grosor local in situ y desconectadas anteriormente descritas tienen preferiblemente un alto grado de exactitud en un rango amplio. El grosor de una estructura electrohilada puede ascender a varios milímetros, mientras que la acumulación a lo largo del tiempo de esta estructura está determinada por el tamaño de los poros y el diámetro de la fibra en sí y estos normalmente se encuentran entre unas pocas decenas de nanómetros y unas pocas decenas de micrómetros. La precisión preferida de la medición de grosor para fines de ajuste de procesos o de control de calidad es típicamente de 10 |_im - 50|_im. Este alto grado de precisión se puede lograr mediante:

• Uso de métodos de medición de distancia precisos, por ejemplo, triangulación láser, interferencia espectral, etcétera;

• Posicionamiento preciso del colector y del sistema de medición óptica;

• Activación a alta velocidad de la adquisición de medidas para aumentar la precisión de la repetibilidad a altas velocidades de posicionamiento del OMS y/o del colector;

• Capacidad para promediar el grosor en numerosos puntos de medición;

• Capacidad para medir distancias sobre un área que, en promedio, es representativa de la región de interés.

[0080] Cabe señalar que las formas de realización anteriormente mencionadas ilustran en vez de limitar la invención, y que los expertos en la técnica podrán diseñar muchas formas de realización alternativas.

[0081] En las reivindicaciones, cualquiera de las señales de referencia colocadas entre paréntesis no se interpretará como una limitación de la reivindicación. El uso del verbo "comprender" y sus conjugaciones no excluye la presencia de elementos o pasos distintos a los indicados en una reivindicación. El artículo "un" o "una" que precede a un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de dichos elementos. En las reivindicaciones del dispositivo se enumeran varios medios. Esos medios pueden estar incorporados por un mismo artículo de hardware o software. El mero hecho de que se mencionen determinadas medidas en reivindicaciones dependientes diferentes entre sí no indica que una combinación de estas medidas no se pueda usar como ventaja.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de electrohilado (100) que comprende:

- un recipiente (50) para contener un líquido que comprende un polímero fundido o una solución de polímero; - una boquilla (51) dispuesta para extraer un flujo del líquido del recipiente;

- un colector (1) para recoger material electrohilado procedente de la boquilla durante un proceso de electrohilado para formar una estructura fibrosa en una superficie del colector;

- un sistema de suministro de voltaje (14) dispuesto para crear una diferencia de voltaje entre la boquilla y el colector,

- un sistema de medición óptica (8, 12; 108) dispuesto para medir una distancia de referencia entre la superficie del colector y del sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida, y para medir reiteradamente una distancia momentánea entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica en al menos una ubicación predefinida durante el proceso de electrohilado, - un procesador (111) dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia momentánea del sistema de medición óptica y para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación.

2. Dispositivo de electrohilado según la reivindicación 1, donde el colector está dispuesto de forma móvil con respecto a la boquilla.

3. Dispositivo de electrohilado según la reivindicación 1 o 2, donde el sistema de medición óptica (8, 12; 108) está dispuesto de forma móvil con respecto a la superficie del colector (1).

4. Dispositivo de electrohilado según la reivindicación 1, donde el sistema de medición óptica (8, 12; 108) está dispuesto estáticamente con respecto a una superficie del colector (1) para medir en una única ubicación.

5. Dispositivo de electrohilado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el procesador está dispuesto para controlar al menos uno de los siguientes:

- una diferencia de voltaje;

- un suministro de material a través de la boquilla;

- una posición de boquilla con respecto al colector;

6. Dispositivo de electrohilado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el procesador está dispuesto para controlar el sistema de suministro de voltaje para detener el proceso de electrohilado una vez que se haya alcanzado un grosor requerido de la estructura fibrosa.

7. Dispositivo de electrohilado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de medición óptica (8, 12; 108) se puede mover con respecto a la superficie del colector y está dispuesto para medir la distancia de referencia y la distancia momentánea en una pluralidad de ubicaciones correspondientes a una pluralidad de coordenadas predefinidas.

8. Dispositivo de medición para medir un grosor de una estructura fibrosa, donde el dispositivo de medición comprende:

- un bastidor (107);

- opcionalmente, un eje de transmisión giratorio (101);

- un portador para soportar la estructura fibrosa, donde el portador es desmontbale del bastidor y/o del eje de transmisión;

- un sistema de medición óptica (8, 12; 108) acoplado de forma móvil al bastidor (107) y dispuesto para medir una distancia de referencia entre el portador y el sistema de medición óptica para una pluralidad de ubicaciones en el portador, y dispuesto para medir una distancia de capa superior entre una capa superior de la estructura fibrosa y el sistema de medición óptica, en la pluralidad de ubicaciones;

- un procesador (111) dispuesto para recibir la distancia de referencia medida y la distancia de capa superior para la pluralidad de ubicaciones del sistema de medición óptica y para calcular un grosor de la estructura fibrosa para todas las ubicaciones.

9. Dispositivo de medición según la reivindicación 8, donde el dispositivo comprende, además, un sistema de medición de posición (106, 110) dispuesto para medir una posición del portador (1) con respecto al sistema de medición óptica (108), donde el procesador (111) está dispuesto para recibir información de posición del sistema de medición de posición y para activar el sistema de medición óptica (108) en función de la información de posición recibida.

10. Dispositivo de medición según la reivindicación 8 o 9, donde el dispositivo comprende un sistema de montaje para instalar el portador con una orientación fija con respecto al bastidor (107).

11. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, donde el portador se puede mover con respecto al sistema de medición óptica en la al menos una dirección.

12. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones 10-11, donde el portador es sustancialmente cilíndrico y giratorio con respecto al sistema de medición óptica.

13. Método de producción de una estructura fibrosa, donde el método comprende:

- proporcionar un dispositivo de electrohilado que comprende un colector y un sistema de medición óptica según cualquiera de las reivindicaciones 1-12;

- medir ópticamente una distancia de referencia entre el colector y el sistema de medición óptica para la al menos una ubicación en una superficie del colector;

- crear la estructura fibrosa en la superficie del colector mediante el electrohilado usando el dispositivo de electrohilado;

- y, durante el electrohilado, medir ópticamente una distancia momentánea entre una capa superior momentánea de la estructura fibrosa y del sistema de medición óptica para la al menos una ubicación; - procesar la distancia de referencia medida y la distancia momentánea para la al menos una ubicación durante el proceso de electrohilado para calcular un grosor momentáneo de la estructura fibrosa para la al menos una ubicación.

14. Método de producción según la reivindicación 13, donde el método comprende:

- detener el proceso de electrohilado, o solo continuar el hilado en determinadas áreas del colector, dependiendo del grosor momentáneo calculado.

15. Método de medición de un grosor de una estructura fibrosa, donde el método comprende:

- medir ópticamente una distancia de referencia entre una superficie del colector y del sistema de medición óptica en al menos una ubicación en el colector;

- extraer el colector del dispositivo de medición y colocar el colector en un dispositivo de electrohilado para crear una estructura fibrosa electrohilada en el colector;

- montar el colector con la estructura fibrosa electrohilada en el dispositivo de medición;

- medir ópticamente una distancia de capa superior entre una capa superior de la estructura fibrosa y del sistema de medición óptica en al menos una ubicación;