ES2891277T3 - Conexión cara contra llanta para una rueda de material compuesto - Google Patents

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Matthew Edward Dingle
Ashley James Denmead
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Carbon Revolution Ltd
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Abstract

Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos, comprendiendo la parte de llanta (102) un primer conjunto de fibras (122) y comprendiendo una parte de cara de la rueda (100) de material compuesto un segundo conjunto de fibras (124), caracterizada por que la conexión comprende una zona de transición (120) en la que el primer conjunto de fibras (122) y el segundo conjunto de fibras (124) están dispuestos en una estructura dividida en capas, donde cada capa (125A, 125B, 125C) de la estructura dividida en capas incluye una primera sección (127) que incluye una disposición del primer conjunto de fibras (122) y un primer extremo de conexión (128), y una segunda sección (129) que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras (124), y un segundo extremo de conexión (130), estando dispuesto el primer extremo de conexión (128) adyacente al segundo extremo de conexión (130), o haciendo tope con él, formando una junta de capa (132A, 132B, 132C), estando la junta de capa (132A, 132B, 132C) de cada capa contigua (125A, 125B, 125C) separada en una configuración escalonada.

Description

DESCRIPCIÓN
Conexión cara contra llanta para una rueda de material compuesto
CAMPO TÉCNICO
La presente invención está relacionada de manera general con una conexión entre la parte de cara y la parte de llanta de una rueda de material compuesto. La invención es particularmente aplicable a ruedas de material compuesto de fibra de carbono para vehículos y/o aviones y será conveniente describir a continuación la invención en relación con esa aplicación ejemplar. Sin embargo, debe apreciarse que la invención no está limitada a esa aplicación y se podría utilizar para conectar partes de cara y de llanta de una gran variedad de ruedas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La siguiente exposición de los antecedentes de la invención está concebida para facilitar una comprensión de la invención. Sin embargo, se debería apreciar que la exposición no es un reconocimiento o una admisión de que cualquiera de los materiales a los que se hace referencia había sido publicado, era conocido o parte del conocimiento general común en la fecha de prioridad de la solicitud.
Las ruedas de material compuesto se utilizan en diferentes aplicaciones. Por ejemplo, un volante de inercia de material compuesto que comprende un cubo de metal sólido y una parte de llanta formada por varios anillos concéntricos se describe en el documento US 2003/0101844 A1.
Una rueda de material compuesto para vehículos generalmente incluye dos secciones principales, una parte de llanta y una parte de cara. La parte de llanta comprende una estructura anular configurada para alojar y sujetar un neumático. La parte de cara incluye un cubo que se usa para fijar la rueda al vehículo, y una estructura de conexión, como por ejemplo una serie de radios o un disco, que se extiende entre el cubo y la llanta y los interconecta. Cargas laterales, verticales y de torsión se transmiten a través del neumático a la parte de llanta de la rueda, las cuales producen a continuación tensiones de flexión y de torsión en la estructura de conexión.
El Solicitante ha producido una rueda de material compuesto de una pieza, la cual se describe, por ejemplo, en la Publicación de Patente Internacional WO2010/024495A1. La creación de una rueda de material compuesto de una pieza generalmente requiere el uso de un molde de la parte de llanta y refuerzo asociado y un molde de la parte de cara y refuerzo asociado independientes. A continuación, las partes de molde de llanta y de cara independientes se interconectan en un proceso de moldeo final que permite que la rueda de material compuesto global se conforme en una sola pieza. Se requiere una conexión rígida y fuerte entre la parte de llanta y la parte de cara, en particular la conexión entre los radios y la llanta, para proporcionar una estructura mecánicamente eficiente que tenga rigidez y resistencia y también para transmitir de manera eficiente las cargas generadas entre el neumático y la carretera, a través de la llanta y de los radios.
El documento US2010/0301663 A1 describe una conexión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 15.
Las conexiones anteriores propuestas entre la parte de llanta y las estructuras de la parte de cara de las ruedas de material compuesto han utilizado una conexión atornillada o una unión adhesiva para interconectar la estructura de conexión y la llanta. Sin embargo, estas formas de conexión pueden añadir una masa significativa a la rueda, requieren estructuras de unión que pueden proporcionar puntos de tensión en la estructura y configuración de la rueda, y/o pueden formar un enlace débil entre las partes contiguas de la rueda. El Solicitante es consciente de que varios de estos tipos de conexiones han sido objeto de fallo mecánico cuando se probaron en condiciones normales de carretera.
Por tanto, sería deseable proporcionar una conexión mejorada o alternativa entre la parte de llanta y la parte de cara de una rueda de material compuesto.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona, en un primer aspecto, una conexión entre una parte de llanta y una parte de cara de una rueda de material compuesto para vehículos. La parte de llanta comprende un primer conjunto de fibras. La parte de cara comprende un segundo conjunto de fibras. La conexión comprende una zona de transición en la que el primer conjunto de fibras y el segundo conjunto de fibras están dispuestos en una estructura dividida en capas. Cada capa de la estructura dividida en capas incluye una primera sección que incluye una disposición del primer conjunto de fibras y un primer extremo de conexión, y una segunda sección que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras y un segundo extremo de conexión. El primer extremo de conexión está dispuesto adyacente al segundo extremo de conexión, o haciendo tope con él, el formando una junta de capa. La junta de capa de cada capa contigua está separada en una configuración escalonada.
Por lo tanto, la presente invención proporciona una conexión entre una parte de llanta y una parte de cara de una rueda de material compuesto en la cual las fibras de cada una de la parte de llanta y la parte de cara se juntan en la zona de transición en una junta de capa. La junta de capa de capas contiguas está separada en una configuración escalonada para reforzar la estructura de la junta. Esta configuración escalonada produce como resultado que las capas superior e inferior de la estructura dividida en capas formen un puente sobre la junta de capa de la capa intermedia, interconectando de este modo la primera sección y la segunda sección de esa capa intermedia. La estructura escalonada también garantiza que la junta de capa de una capa esté alineada con otra junta de capa próxima.
Las fibras utilizadas en la conexión, incluidas las primeras fibras y las segundas fibras, son preferiblemente flexibles y más preferiblemente flexibles y elásticas. La flexibilidad y la elasticidad de las fibras permiten ensamblar la parte de llanta y la parte de cara y a continuación mover los componentes de la conexión de vuelta a su posición para crear una conexión entre la parte de llanta y la parte de cara de la rueda de material compuesto.
La zona de transición está preferiblemente separada de la posición/punto en que la parte de llanta se encuentra con la parte de cara de la rueda de material compuesto. La disposición permite que la conexión entre la llanta y la cara y las juntas de capa asociadas se realice en una posición que está separada del punto en el que la estructura de la parte de cara se encuentra con la estructura de la parte de llanta. Esto es ventajoso ya que el punto en que la parte de cara se encuentra con la parte de llanta es un área en el que las tensiones en la estructura son altas durante ciertas condiciones operativas de carga.
Se debería entender que el término material compuesto denota en esta memoria cualquier tipo de material compuesto que comprenda fibras, curadas o no curadas, independientemente de que la estructura esté dividida en capas o no. Además, las preformas y las preformas preconsolidadas curadas o no curadas son subgrupos importantes de materiales y cuerpos compuestos.
La zona de transición tiene una estructura dividida en capas. El número de capas puede variar considerablemente según el diseño de la conexión y el tamaño y tipo de elementos de material compuesto. En algunas realizaciones, solo se utilizan unas pocas capas, por ejemplo 2, 3, 4, 6 o 10 capas. En otras realizaciones, se necesita un número mayor, por ejemplo 20, 30, 50, 100 o más capas para obtener la calidad y/o propiedades deseadas de la conexión.
La junta de capa de capas adyacentes puede estar separada en cualquier orientación relativa dentro de la estructura dividida en capas. Por ejemplo, cuando las capas incluyen ángulos, curvas o dobleces, una o más juntas de capa pueden estar separadas en un ángulo particular con respecto a una junta de capa adyacente. En otras realizaciones, por ejemplo capas planas, las juntas de capa de cada capa están separadas lateralmente de la junta de capa respectiva de cada capa contigua. La separación entre juntas de capa se puede seleccionar para adaptarse a una configuración, aplicación o geometría específicas. En algunas realizaciones, la junta de capa de cada capa contigua está separada con una separación lateral diferente entre algunas de, o todas, las juntas de capa respectivas. En otras realizaciones, la junta de capa de cada capa contigua está separada con sustancialmente la misma separación lateral.
En algunas realizaciones, la conexión se conforma en una ubicación en la rueda de material compuesto en la que cambia la dirección o el tiro de la geometría entre la parte de llanta y la parte de cara. En otras realizaciones, la conexión se conforma cerca del borde interior de la llanta. Preferiblemente, las primeras fibras de la conexión se extienden en ángulo desde una parte de borde de la parte de llanta de la rueda de material compuesto. De manera similar, las segundas fibras de la conexión se extienden preferiblemente en ángulo desde una sección de la parte de cara de la rueda de material compuesto. El ángulo está preferiblemente entre 60 y 110°, más preferiblemente entre 75 y 100°, y aún más preferiblemente alrededor de 90°. La parte de llanta y la parte de cara pueden entonces interconectarse en la zona de transición.
En algunas realizaciones, la rueda de material compuesto se conforma alrededor de un eje central de la rueda. La parte de cara comprende segundas fibras alineadas de forma sustancialmente radial con respecto al eje de la rueda y la parte de llanta se conforma a partir de primeras fibras alineadas de forma sustancialmente axial con respecto al eje de la rueda. La conexión se conforma a partir de segundas fibras que se extienden desde la parte de cara alineadas axialmente con respecto al eje de la rueda y primeras fibras que se extienden desde la parte de llanta alineadas axialmente con respecto al eje de la rueda. Preferiblemente, la parte de borde incluye una pestaña de borde o parte de labio que se extiende en un ángulo con respecto al eje. En algunas realizaciones, las primeras fibras de la conexión se extienden desde la parte de pestaña de borde de la parte de llanta.
Para crear una fuerte ligadura de fibras entre la parte de llanta, la parte de cara y la conexión, se prefiere que al menos algunas de las primeras fibras de la zona de transición se extiendan hasta el interior de la parte de llanta y al menos algunas de las segundas fibras de la transición se extiendan hasta el interior de la parte de cara de la rueda de material compuesto. En algunas realizaciones, al menos una parte de las segundas fibras situadas en la zona de transición incluye un primer conjunto de segundas fibras que se extienden hasta el interior de una parte frontal de la parte de cara y un segundo conjunto de segundas fibras que se extienden hasta el interior de una parte posterior de la parte de cara de la rueda de material compuesto.
Como se señaló anteriormente, las fibras utilizadas en la conexión, incluidas las primeras fibras y las segundas fibras, son preferiblemente flexibles y más preferiblemente flexibles y elásticas. La flexibilidad y la elasticidad de las fibras y el posicionamiento/configuración preferidos de las fibras (como se ha descrito anteriormente) permiten ensamblar la parte de llanta y la parte de cara y a continuación mover los componentes de la conexión de vuelta a su posición para proporcionar una conexión estructuralmente sólida entre la llanta y la cara. Por lo tanto, la conexión puede hacer uso de la elasticidad de la tela para obtener flexibilidad durante el moldeado y también para crear una conexión estructuralmente sólida en ese área que no coincide con el punto en el que se unen las partes de cubo y de cara. Esto es ventajoso ya que esta es un área en el que las tensiones en la estructura son altas durante ciertas condiciones operativas de carga.
La configuración escalonada puede tener cualquier configuración deseada. En algunos casos, la configuración del escalón tiene un perfil curvo. En otras realizaciones, la configuración escalonada tiene una configuración progresiva. En otras realizaciones adicionales, la configuración del escalón tiene una configuración oscilante y/o sinusoidal. En una realización preferida, la configuración escalonada comprende una disposición escalonada lineal.
La estructura de capas comprende preferiblemente una pluralidad de capas apiladas. Dentro de cada capa de la estructura de capas comprende preferiblemente una disposición coplanar de la primera sección y la segunda sección.
En la presente invención se puede usar una amplia variedad de fibras, incluidas, entre otras, fibras seleccionadas del grupo que consiste en fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras de aramida, fibras sintéticas tales como acrílicas, de poliéster, PAN, PET, PE, PP o fibras de PBO o similares, biofibras como cáñamo, yute, fibras de celulosa o similares, fibras minerales, por ejemplo, lana de roca o similares, fibras metálicas, por ejemplo, acero, aluminio, latón, cobre o similares, fibras de boro o cualquier combinación de estas. En una realización preferida, el primer conjunto de fibras y el segundo conjunto de fibras comprenden fibras de carbono.
Las fibras se pueden proporcionar en cualquier orientación deseable en la zona de transición como, por ejemplo, unidireccional, biaxial o aleatoria o una combinación de estas. En algunas realizaciones, cada capa en la zona de transición comprende fibras orientadas, preferiblemente fibras unidireccionales y/o fibras biaxiales. Sin embargo, las fibras se orientan preferiblemente para reducir la tensión entre la zona de transición y los elementos de material compuesto y/o para reducir la tensión entre los elementos de material compuesto, así como para reforzar áreas de la estructura final que estarán expuestas a una tensión mayor durante el servicio. La orientación de las fibras puede ser o no la misma en todas las capas que comprenden fibras dentro de la zona de transición. Por ejemplo, una o más capas de fibras se pueden orientar de manera diferente a otras capas, si un análisis de tensiones sugiere una orientación de fibras multiaxial. Sin embargo, en otras realizaciones, las fibras se pueden orientar sustancialmente de la misma manera en todas las capas de fibras.
Una vez moldeada y conformada para obtener una rueda de material compuesto, la conexión que incluye la zona de transición, la parte de llanta y la parte de cara comprende un material de matriz, como por ejemplo resina, metal y fibras. Las fibras se pueden proporcionar en cualquier forma adecuada, incluyendo preimpregnados (prepregs), semi-impregnados (semi-pregs), telas tejidas o no tejidas, fieltros, preformas, preformas preconsolidadas, fibras individuales o grupos de fibras, estopas, estopas impregnadas (towpregs) o similares. Durante el moldeado (lay-up, preparación hasta el punto antes de la consolidación y/o endurecimiento, curado o similar del material de la matriz) de una conexión, no es necesario que el material de la matriz esté comprendido en las capas que comprenden fibras (por ejemplo, un preimpregnado o semi-impregnado) o entre las capas que comprenden fibras. Sin embargo, el material de la matriz debe formar una matriz continua después de que se produzca el endurecimiento.
No es necesario que el material de la matriz esté comprendido en o entre dos capas adyacentes que comprenden fibras. En una realización preferida, en este caso se puede proporcionar un adhesivo entre al menos algunos de dichos pares de capas para fijar al menos temporalmente y al menos parcialmente las capas adyacentes que comprenden fibras.
Se debe entender que preimpregnado se refiere a un conjunto de fibras, estopas de fibras, telas tejidas o no tejidas o similares, sustancial o totalmente impregnadas. De manera similar, se debe entender que semi-impregnado se refiere a un conjunto de fibras o estopas de fibras parcialmente impregnadas. La impregnación parcial proporciona una mejor eliminación de gas a través o a lo largo de las fibras secas durante la consolidación y/o el curado. Un ejemplo de semi-impregnado es una capa de fibras parcialmente impregnada.
Se debe entender que las telas tejidas y no tejidas son conjuntos de fibras individuales o estopas de fibras que están sustancialmente secas, es decir, no impregnadas por un material de matriz, como por ejemplo resina. También se debería entender que las estopas de fibras son haces de un gran número de fibras individuales, por ejemplo, miles, decenas de miles o cientos de miles de fibras. Los towpregs son estopas de fibras al menos parcialmente impregnadas.
La conexión y la zona de transición de la misma se puede preparar como una preforma. En esta realización, cada una de la primera sección y la segunda sección se conforma para obtener una preforma de fibras diseñada a medida que tiene una forma y orientación de fibra deseadas. Se debe entender que una preforma es un material compuesto que comprende fibras. En algunos casos, la preforma también puede incluir un material de matriz sin curar, como por ejemplo una resina. Algunas preformas pueden comprender sustancialmente fibras secas sin material de matriz. Se puede utilizar un ligante para ayudar a mantener juntas las lonas antes de que se haya inyectado el material de la matriz.
Las fibras se proporcionan preferiblemente en capas de fibras orientadas, por ejemplo, fibras individuales o grupos de fibras, estopas de fibras, estopas de fibras preimpregnadas, preimpregnados, semi-impregnados, telas o fieltros tejidos o no tejidos. En realizaciones preferidas, el primer conjunto de fibras y el segundo conjunto de fibras se proporcionan como al menos una lámina o lona de tela, y más preferiblemente como láminas o lonas de tela multiaxiales.
En algunas realizaciones, el primer extremo de conexión y el segundo extremo de conexión pueden estar interconectados únicamente por las capas contiguas y un material de matriz impregnado en las mismas. En otras realizaciones, el primer extremo de conexión y el segundo extremo de conexión pueden estar interconectados físicamente, por ejemplo, unidos entre sí mediante cosido o tejido. Este tipo de interconexión puede ser ventajoso en aquellas realizaciones en las que la primera sección y la segunda sección de cada capa están conformadas a partir de telas, uniéndose los extremos de la tela mediante tejido, cosido o de otro modo para reforzar el enlace intracapas entre estas secciones.
Las capas de la estructura dividida en capas se orientan preferiblemente en una dirección que añade resistencia a la estructura de la rueda de material compuesto. Por lo tanto, las capas de la estructura dividida en capas están alineadas preferiblemente con una o más secciones de la parte de llanta o la parte de cara de la rueda de material compuesto. En algunas realizaciones, las capas de la estructura dividida en capas de la zona de transición son sustancialmente paralelas a una superficie de al menos una de la parte de llanta o la parte de cara de la rueda. En una realización preferida, las capas de la estructura dividida en capas de la zona de transición son sustancialmente paralelas a una superficie de la parte de llanta. La zona de transición comprende preferiblemente una parte de conexión entre la parte de llanta y una sección de radio de la parte de cara de una rueda de material compuesto.
Preferiblemente, la conexión comprende además al menos una capa de remate que se extiende sustancialmente por encima de la configuración escalonada de las juntas de las capas. La capa de remate proporciona una capa final de refuerzo por encima de la junta de capa próxima a la superficie exterior de la conexión, y proporciona una capa de acabado que coincide preferiblemente con la superficie exterior de las secciones contiguas de la rueda de material compuesto. Por tanto, la capa de remate comprende preferiblemente una capa que comprende una disposición del primer conjunto de fibras, o del segundo conjunto de fibras. La selección de fibras depende sustancialmente del tipo de fibras (primer o segundo) de secciones contiguas de la rueda de material compuesto.
En las fibras de la conexión, en la parte de llanta y/o en la parte de cara se inyecta material de matriz y/o se impregnan dichas fibras preferiblemente con material de matriz y luego se curan, endurecen o similares. Por tanto, la conexión comprende preferiblemente además un material de matriz que envuelve a las primeras fibras y a las segundas fibras. Se puede utilizar cualquier material de matriz adecuado. En algunas realizaciones, se usa una resina. La resina está basada preferiblemente en poliéster insaturado, poliuretano, éster polivinílico, epoxi, termoplásticos, compuestos químicos similares o combinaciones de los mismos. En una realización preferida, la resina es de base epoxi. En otras realizaciones, el material de matriz comprende una matriz metálica, que forma una matriz metálica de material compuesto con las fibras cuando se endurece. El material de la matriz metálica se selecciona preferiblemente de aluminio, magnesio, titanio, hierro y combinaciones, aleaciones y mezclas de los mismos.
La rueda de material compuesto se conforma preferiblemente como un cuerpo unitario. Esto implica típicamente la inyección y/o impregnación simultánea de material de matriz y a continuación el curado, endurecimiento o similar de cada parte de la rueda de material compuesto. En tales realizaciones, cada una de las partes de borde y las partes de cara está preferiblemente al menos parcialmente sin curar en el momento en que se prepara la conexión. Preferiblemente, la parte de conexión está conformada integralmente con la rueda de material compuesto.
La presente invención proporciona, en un segundo aspecto, un método para conectar una parte de llanta y una parte de cara de una rueda de material compuesto para vehículos, comprendiendo la parte de llanta de la rueda de material compuesto un primer conjunto de fibras y comprendiendo la parte de cara de la rueda de material compuesto un segundo conjunto de fibras, comprendiendo el método los pasos de:
proporcionar en una primera capa una primera sección que incluye una disposición del primer conjunto de fibras, y un primer extremo de conexión, y una segunda sección que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras, y un segundo extremo de conexión, estando dispuesto el primer extremo de conexión adyacente al segundo extremo de conexión, o haciendo tope con él, formando una primera junta de capa; proporcionar al menos una capa adicional por encima de la primera capa, teniendo la capa adicional una primera sección que incluye una disposición del primer conjunto de fibras, y un primer extremo de conexión, y una segunda sección que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras, y un segundo extremo de conexión, estando dispuesto el primer extremo de conexión de la capa adicional adyacente al segundo extremo de conexión de la capa adicional, o haciendo tope con él, formando una segunda junta de capa; donde la junta de capa de cada capa contigua está separada en una configuración escalonada.
Por encima de la primera capa se puede proporcionar cualquier número de capas adicionales que tengan una configuración similar a la primera. En algunas realizaciones, se utilizan tres, cuatro, cinco, diez o más capas. En otras realizaciones, se necesita un número mayor, por ejemplo, 20, 30, 50, 100 o más capas para obtener la calidad y/o propiedades deseadas de la conexión.
El método del segundo aspecto de la presente invención conforma preferiblemente una conexión de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención.
El método incluye preferiblemente el paso adicional de:
proporcionar una capa de remate final que se extiende sustancialmente por encima de la configuración escalonada de las juntas de capa.
De nuevo, en las fibras de la conexión, de la parte de llanta y/o de la parte de cara se inyecta material de matriz y/o se impregnan preferiblemente dichas fibras con material de matriz y luego se curan y/o endurecen. Por lo tanto, el método preferiblemente incluye además los pasos de:
proporcionar un material de matriz en contacto con cada una de las capas de la conexión; y
curar la conexión.
Se debería apreciar que el curado del material de la matriz y la parte asociada, como la conexión, la rueda o similar, abarca los procesos de curado, endurecimiento, secado o similares.
De nuevo, la rueda de material compuesto se conforma preferiblemente como un cuerpo unitario. Por lo tanto, el método preferiblemente incluye además los pasos de:
proporcionar simultáneamente un material de matriz en contacto con cada una de la parte de llanta y la parte de cara de la rueda; y
curar conjuntamente la parte de llanta y la parte de cara de la rueda.
En casos en que el material de la matriz comprende una resina, se puede usar una variedad de sistemas de suministro de resina con el método del segundo aspecto. En algunas realizaciones, al menos una parte de la resina se proporciona mediante Infusión de Resina y/o Moldeo por Transferencia de Resina y/o Moldeo por Transferencia de Resina Asistido por Vacío.
Las fibras para al menos una de las capas comprenden preferiblemente fibras proporcionadas como uno o más preimpregnados, semi-impregnados, telas tejidas o no tejidas, fieltros, preformas, preformas preconsolidadas, fibras individuales o grupos de fibras, estopas, towpregs o una combinación de los mismos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se describirá ahora la presente invención con referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, que ilustran realizaciones preferidas particulares de la presente invención, en las cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una rueda de material compuesto que incluye una conexión entre una parte de cara y la parte de llanta de la misma de acuerdo con una realización de la presente invención. La Figura 2 es una vista más detallada de la zona de conexión de la llanta a la cara de la rueda de material compuesto mostrada en la Figura 1.
La Figura 3 proporciona una representación esquemática de los componentes de refuerzo estructural para la conexión entre la parte de llanta y la parte de cara de la rueda de material compuesto mostrada en las Figuras 1 y 2.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, se muestra una vista en perspectiva de una rueda 100 de material compuesto que incluye la conexión 110 de la presente invención. La rueda 100 de material compuesto ilustrada ha sido desarrollada por el Solicitante siendo conformada como un cuerpo de una pieza. El proceso general de fabricación de la rueda 100 de material compuesto se describe en la Publicación de Patente Internacional WO2010/024495A1, cuyo contenido debe entenderse que se incorpora en esta especificación mediante esta referencia.
La rueda 100 de material compuesto ilustrada incluye dos secciones principales:
A). una parte de llanta 102 que comprende una estructura anular sobre la que se monta un neumático (no ilustrado); y
B). una parte de cara 104 que comprende un cubo 106 circular y una serie de radios 108. El cubo 106 incluye cinco aberturas de fijación 107 configuradas para alojar a tornillos de fijación (no ilustrados) utilizados para fijar la rueda a un soporte de rueda de un vehículo. Los radios 108 comprenden brazos alargados conectados al cubo 106 en un extremo y a la parte de llanta 102 en otro extremo.
Como se describe en la Publicación de Patente Internacional WO2010/024495A1, la creación de dicha rueda 100 de material compuesto de una pieza requiere el uso de un molde de parte de llanta (no ilustrado) y un molde de parte de cara (no ilustrado) independientes. En uso, la parte de llanta 102 se conforma colocando un primer conjunto de fibras típicamente incorporadas en una tela de refuerzo colocada sobre el molde de la parte de llanta, y la parte de cara 104 se conforma colocando por separado un segundo conjunto de fibras, típicamente incorporadas en una tela de refuerzo colocada sobre el molde de la parte de cara. El molde de la parte de cara incluye un molde interior en forma de cubo y un molde cilíndrico exterior. Las telas de refuerzo del molde de la parte de llanta y del molde de la parte de cara se ensamblan a continuación en un molde combinado, interconectándose las diferentes partes en un punto de conexión 110. A continuación se lleva a cabo un proceso de moldeo final en el que material de matriz, como por ejemplo una resina, se puede inyectar y/o infundir en el interior del refuerzo de la forma de rueda global para producir una rueda 100 moldeada de una sola pieza.
Una conexión mecánicamente eficiente entre la parte de llanta 102 y la parte de cara 104, y en particular cada conexión 110 de radio a llanta, es importante para proporcionar rigidez y resistencia a la rueda 100. A este respecto, las cargas laterales, verticales y de torsión se transmiten a través de un neumático a la parte de llanta 102 de la rueda 100. Estas cargas transmiten tensiones de flexión y de torsión a través de los radios 108 que es necesario resolver de manera eficiente en cada conexión 110 de radio a llanta.
La conexión 110 de radio a llanta de la presente invención se conforma por medio de la interconexión del refuerzo de la llanta y el refuerzo de la cara de la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 de la rueda 100 de material compuesto. Esta conexión 110 se muestra con más detalle en las Figuras 2 y 3.
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 2, se muestra una vista más detallada de la conexión 110 de radio a llanta de la rueda 100 de material compuesto mostrada en la Figura 1. Externamente, la zona de conexión 110 está orientada con la superficie exterior 114 de la parte de llanta 102 y está configurada para fusionarse en esa configuración.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, se muestra una representación esquemática de los componentes de refuerzo estructural para la conexión 110 entre la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 de la rueda 100 de material compuesto mostrada en las Figuras 1 y 2. La conexión 110 ilustrada se conforma en una zona de transición 120 entre la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 de la rueda 100. En la zona de transición 120, una sección de primeras fibras 122 de la parte de llanta 102 se interconectan con una sección de segundas fibras 124 de la parte de cara 104 de la rueda 100 de material compuesto. Las fibras 122, 124 de la zona de transición 120 se conforman por encima de y se alinean con las fibras de refuerzo 122 de la parte de llanta 102. Las fibras de refuerzo 122 de la parte de llanta 102 se ilustran en la Figura 3 retenidas contra una cara de molde 126A del utillaje de llanta 126 de la parte de llanta 102. Las fibras 122, 124 de la zona de transición 120 se unen lateralmente a la parte de molde de cara 104. Las fibras de refuerzo 124 de la parte de cara 104 se ilustran en la Figura 3 retenidas contra una cara de molde 126D del utillaje de cara 126C.
La zona de transición 120 ilustrada incluye capas 125A, 125B y 125C coplanares del primer conjunto de fibras 122 y del segundo conjunto de fibras 124 dispuestas en una estructura de capas apiladas. La representación ilustrada tiene tres capas 125A, 125B y 125C. Sin embargo, se debería apreciar que el número de capas puede variar considerablemente dependiendo del diseño de la conexión y del tamaño y tipo de los elementos de material compuesto. En algunos casos, solo se utilizan unas pocas capas, por ejemplo, 2, 3, 4, 6 o 10 capas, mientras que en otros casos se necesita un número mayor, por ejemplo, 20, 30, 50, 100 o más capas para obtener la calidad y las propiedades de conexión deseadas.
El segundo conjunto de fibras 124 comprende fibras o láminas que se extienden hasta el interior de la estructura de la parte de cara 104. En la disposición ilustrada, el segundo conjunto de fibras 124 incluye un primer conjunto de fibras 124A que se extienden hasta una parte frontal de la parte de cara 104 y un segundo conjunto de fibras 124B que se extienden hasta una parte posterior de la parte de cara 104. Por ejemplo, en casos en que la parte de cara comprende uno o más radios (no ilustrados en la Figura 3), el primer conjunto de fibras 124A se extendería hasta una parte frontal de los radios y un segundo conjunto de fibras 124B que se extienden hasta una parte posterior de los radios. De manera similar, en casos en que la parte de cara comprende una configuración de disco (no ilustrada en la Figura 3), el primer conjunto de fibras 124A se extendería hasta una parte frontal del disco y un segundo conjunto de fibras 124B que se extienden hasta una parte posterior del disco. Esta disposición crea una ligadura de fibras (y por lo tanto una conexión) fuerte entre la parte de cara 104 y la conexión 110.
De manera similar, el primer conjunto de fibras 122 se extiende hasta el interior de la estructura de la parte de llanta 102 para crear una fuerte unión de fibras (y por lo tanto una conexión) entre la parte de llanta 102 y la conexión 110.
En cada capa de la zona de transición 120, el moldeado del refuerzo de la parte de cara 104 y el moldeado del refuerzo de la parte de borde 102 se hacen coincidir. A este respecto, cada capa 125A, 125B y 125C incluye una primera sección 127 que comprende una disposición del primer conjunto de fibras 122 que tiene un primer extremo de conexión 128, y una segunda sección 129 que comprende una disposición del segundo conjunto de fibras 124 que tiene un segundo extremo de conexión 130. El primer extremo de conexión 128 se dispone adyacente al segundo extremo de conexión 130, o haciendo tope con él, formando juntas de capa 132A, 132B, 132C respectivas. Las juntas de capa 132A, 132B, 132C de cada capa contigua 125A, 125B, 125C están separadas en una configuración escalonada. Esto produce como resultado que las capas superiores e inferiores 125A, 125B, 125C de la estructura dividida en capas formen un puente sobre la junta de capa intermedia 125A, 125B, 125C, interconectando de este modo el refuerzo de fibra respectivo de la primera sección 127 y de la segunda sección 129 de la capa intermedia 125A, 125B, 125C. La estructura escalonada también garantiza que la junta de capa 132A, 132B, 132C de una capa 125A, 125B, 125C esté alineada con otra junta de capa 132A, 132B, 132C próxima.
En la realización ilustrada, la configuración escalonada de las juntas de capa 132A, 132B, 132C comprende una disposición escalonada lineal. Además, las juntas de capa 132A, 132B, 132C de cada capa contigua 125A, 125B, 125C están preferiblemente separadas con sustancialmente la misma separación lateral. Sin embargo, se debería apreciar que la configuración particular del escalón y/o la separación entre escalones se pueden variar para adaptarse a configuraciones particulares de requisitos de resistencia.
En la realización ilustrada, el primer conjunto de fibras 122 de la parte de llanta 102 de la rueda 100 de material compuesto y el segundo conjunto de fibras 124 de la parte de cara 104 de la rueda 100 de material compuesto comprenden fibras de carbono. Sin embargo, se debería apreciar que en la presente invención se puede usar una amplia variedad de fibras, incluyendo, pero no limitadas a, fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras de aramida, fibras sintéticas, biofibras, fibras minerales, fibras metálicas, fibras de boro o cualquier combinación de estas.
En la realización ilustrada, las capas 125A, 125B, 125C de la zona de transición 120 y la conexión 110 se colocan sustancialmente paralelas a una superficie de la parte de llanta. Sin embargo, se debería apreciar que las fibras 122, 124 se pueden proporcionar en cualquier orientación deseable en la zona de transición 120. Sin embargo, las fibras 122, 124 se orientan preferiblemente para reducir la tensión entre la zona de transición y la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 y/o para reducir la tensión entre la parte de llanta 102 y la parte de la cara 104, así como para reforzar áreas de la estructura final que estarán expuestas a una mayor tensión durante el servicio. Por tanto, la orientación de las fibras 122, 124 puede ser o no la misma en todas las capas 125A, 125B, 125C.
Como se muestra en la Figura 3, la zona de transición 120 está separada de la posición/punto 101 en que la parte de llanta 102 se encuentra con la parte de cara 102 de la rueda 100 de material compuesto. La disposición permite que la conexión 110 entre la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 se haga en una posición que está separada del punto 101 en el que la estructura de la parte de cara 104 se encuentra con la estructura de la parte de llanta 102. Esto es ventajoso ya que esa ubicación 101 es un área en el que las tensiones en la estructura son altas durante ciertas condiciones operativas de carga.
De nuevo, las fibras 122, 124 se pueden proporcionar en cualquier forma adecuada, incluyendo en preimpregnados, semi-impregnados, telas tejidas o no tejidas, fieltros, preformas, preformas preconsolidadas, fibras individuales o grupos de fibras, estopas, towpregs, o similares. Durante el apilamiento de una conexión 110, no es necesario que un material de matriz, como por ejemplo una resina, esté comprendido en las capas que comprenden fibras o entre las capas que comprenden fibras. Sin embargo, el material de matriz debería formar una matriz continua después del curado.
Por lo tanto, la conexión 110 ilustrada se puede lograr de diferentes maneras:
En una primera realización, el primer conjunto de fibras 122 y el segundo conjunto de fibras 124 se proporcionan como láminas o lonas de telas multiaxiales (no ilustradas). Cada lona se puede cortar con la forma deseada para que encaje en una ubicación específica. La tela, que se podría unir por cosido o por tejido, contendría fibras que corren en las direcciones más apropiadas como se expuso anteriormente.
En una segunda realización, la conexión 110 y la zona de transición 120 de la misma se pueden preparar como una preforma (no ilustrada). En una realización de este tipo, cada una de la primera sección 127 y la segunda sección 129 se conforman para obtener una preforma de fibras diseñada a medida que tiene una forma y una orientación de fibras deseadas. Por ejemplo, se puede crear una preforma de fibras diseñada a medida colocando la estopa y cosiendo o atando la estopa para conformar la forma y la orientación de fibras deseadas.
En algunas realizaciones, los extremos de conexión 128 y 130 de la primera sección 127 y de la segunda sección 129 se podrían unir entre sí por cosido, por tejido o de otro modo. En otras realizaciones, los extremos de conexión 128 y 130 de la primera sección 127 y de la segunda sección 129 pueden estar interconectados únicamente por las capas contiguas 125A, 125B, 125C y material de matriz tal como resina o metal impregnado en las mismas.
Sobre la superficie interior 114 de la parte de llanta 102 se añade una capa de remate final 135 para cubrir la estructura de unión de capas 132A, 132B, 132C una vez que se ensamblan los refuerzos de la parte de cara 104 y de la parte de borde 102 y se colocan las capas 125A, 125B, 125C de la conexión 110. La capa de remate 135 proporciona una capa final de refuerzo por encima de la junta de capa 132A próxima a la superficie interior 114 de la parte de llanta 102, y proporciona una capa de acabado que coincide preferiblemente con la superficie interior 114 de la parte de llanta 102. En la realización ilustrada, la capa de remate 135 comprende una capa del primer conjunto de fibras 122 para que coincida con la superficie interior 114 de la parte de llanta 102
La rueda 100 de material compuesto ilustrada (Figura 1) está concebida para ser conformada como un cuerpo unitario. Esto implica la inyección y/o impregnación simultánea de un material de matriz, que en la realización ejemplar es una resina, en todas las partes, incluida la parte de borde 102, la parte de cara 104 y la conexión 110 y a continuación el curado de cada una de las partes de la rueda 100 de material compuesto. Preferiblemente, la resina utilizada es de base epoxi. Sin embargo, se debería entender que se puede usar cualquier resina adecuada, por ejemplo, poliéster insaturado, poliuretano, éster polivinílico, epoxi, termoplásticos, compuestos químicos similares o combinaciones de los mismos. Se puede usar una variedad de sistemas de suministro de resina incluidos, pero no limitados a, Moldeo por Infusión de Resina y/o por Transferencia de Resina y/o Moldeo por T ransferencia de Resina Asistido por Vacío.
Se debería apreciar que en otras realizaciones se puede usar un material de matriz de base metálica para conformar una rueda 100 de material compuesto de matriz de material compuesto metálico.
Al construir una rueda de material compuesto ilustrada en la Figura 1, la rueda incluye tres caras de molde principales. En primer lugar, un molde de cara, que generalmente está orientado radialmente con respecto al eje de rotación de la rueda X-X. En segundo lugar, una cara interior del molde con forma de cubo, que forma la cara interior 140 de la rueda (Figura 2). La cara interior del molde con forma de cubo incluye una cara delantera que forma la pared posterior del molde de la parte de cara que está orientada radialmente con respecto al eje de rotación de la rueda X-X y paredes laterales que forman la pared posterior del molde de la parte de llanta que están alineadas axialmente con el eje de rotación de la rueda X-X. En tercer lugar, los moldes de llanta están sustancialmente alineados axialmente con el eje de rotación de la rueda X-X.
En uso, la parte de llanta 102 y la parte de cara 104 se moldean con el refuerzo y a continuación la conexión 110 se moldea con el refuerzo. Para facilitar este moldeado, la conexión 110 se ubica preferiblemente en una posición entre la parte de borde 102 y la parte de cara 104 que no obstaculice sustancialmente el procedimiento de moldeado de la parte 102 de llanta y de la parte 104 de cara.
Como se muestra en las Figuras 2 y 3, en algunas realizaciones la conexión 110 se puede conformar en una ubicación 150 en la rueda 100 de material compuesto en la que cambia la dirección o tiro en la pieza. En esta ubicación 150, la dirección o tiro de la geometría entre la parte de borde 102 y la parte de cara 104 cambia. Sin embargo, se debería apreciar que la conexión 110 podría ubicarse en cualquier posición adecuada entre la parte de llanta 102 y la parte de cara 104, utilizándose la flexibilidad de las fibras para orientar la conexión 110 en la ubicación seleccionada.
En las realizaciones ilustradas, las segundas fibras 124 de la conexión 110 que se extienden desde la parte de cara 104 están alineadas axialmente con respecto al eje X-X de la rueda. Las segundas fibras 124 se extienden de forma sustancialmente perpendicular desde la posición de la unión 141 en la parte de cara 104 de la rueda 100 de material compuesto. Estas segundas fibras 124 están, por tanto, alineadas aproximadamente a 90° con respecto a la alineación radial de la parte de cara 104 de la rueda. Las primeras fibras 122 de la conexión 110 que se extienden desde la parte de llanta 102 están alineadas axialmente con respecto al eje X-X de la rueda. Estas primeras fibras 122 se extienden lateralmente (en un ángulo de entre 80 y 90°) desde un borde de una parte de pestaña 142 de la parte de borde 102. Esta ubicación coloca las segundas fibras 124 de la conexión 110 por encima de la sección dura de la cara de molde de la parte de cara. La elasticidad de las fibras (y de la tela de las mismas) permite que estas segundas fibras se puedan apartar durante el ensamblaje y a continuación se ensamblen en posición alineada con, y adyacente a, el moldeado de la parte de borde 102 una vez que se han ensamblado la parte de cara 104 y la parte de llanta 102.
En uso, la conexión 110 de la presente invención se puede ensamblar usando los siguientes pasos:
A. proporcionar en una primera capa 125C, una primera sección que comprende una disposición del primer conjunto de fibras que tiene un primer extremo de conexión, y una segunda sección que comprende una disposición del segundo conjunto de fibras que tiene un segundo extremo de conexión, estando dispuesto el primer extremo de conexión adyacente al segundo extremo de conexión, o haciendo tope con él, formando una junta de capa;
B. proporcionar capas adicionales 125B, 125A por encima de la primera capa 125C que tengan una configuración similar a la primera capa 125C. Sin embargo, las juntas de capa 132A, 132B, 132C de cada capa contigua 124A, 125B, 125C se disponen de manera que estén separadas en una configuración escalonada; y
C. proporcionar una capa de remate final 135 sobre la superficie interior 114 de la parte de llanta 102 para cubrir la estructura de junta de capa 132A, 132B, 132C.
Se debería entender que, en la práctica, las capas 125A, 125B y 125C pueden incluirse en el moldeado del molde de llanta mientras que las capas 124 se incluyen en el moldeado del molde de cara. La conexión 110 de la presente invención se crea cuando se ensamblan el molde de llanta y el molde de cara. La capa de remate final 135 (o lona de cierre) 135 se añade después de que las secciones del molde de llanta y del molde de cara se hayan ensamblado unas con otras.
Después de conformar la conexión, se inyecta y/o se impregna una resina en el interior del refuerzo de cada una de la parte de llanta 102, la parte de cara 104 y la conexión de la rueda y a continuación se deja curar.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos, comprendiendo la parte de llanta (102) un primer conjunto de fibras (122) y comprendiendo una parte de cara de la rueda (100) de material compuesto un segundo conjunto de fibras (124), caracterizada por que la conexión comprende una zona de transición (120) en la que el primer conjunto de fibras (122) y el segundo conjunto de fibras (124) están dispuestos en una estructura dividida en capas, donde cada capa (125A, 125B, 125C) de la estructura dividida en capas incluye una primera sección (127) que incluye una disposición del primer conjunto de fibras (122) y un primer extremo de conexión (128), y una segunda sección (129) que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras (124), y un segundo extremo de conexión (130), estando dispuesto el primer extremo de conexión (128) adyacente al segundo extremo de conexión (130), o haciendo tope con él, formando una junta de capa (132A, 132B, 132C), estando la junta de capa (132A, 132B, 132C) de cada capa contigua (125A, 125B, 125C) separada en una configuración escalonada.
2. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la junta de capa (132A, 132B, 132C) de cada capa (125A, 125B, 125C) está separada lateralmente respectivamente de la junta de capa (132A, 132B, 132C) de cada capa contigua (125A, 125B, 125C).
3. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la configuración escalonada comprende una disposición escalonada lineal.
4. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura dividida en capas comprende una pluralidad de capas apiladas (125A, 125B, 125C).
5. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada capa (125A, 125B, 125C) de la estructura dividida en capas comprende una disposición coplanar de la primera sección (127) y la segunda sección (129).
6. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que (cual) la zona de transición (120) está separada de la posición en la que la parte de llanta (102) se encuentra con la parte de cara (104) de la rueda (100) de material compuesto para vehículos.
7. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la rueda (100) de material compuesto se conforma alrededor de un eje central de la rueda (X-X), la parte de cara (104) comprende segundas fibras (124) alineadas de forma sustancialmente radial con respecto al eje de la rueda (X-X) y la parte de llanta (102) se conforma a partir de primeras fibras (122) sustancialmente alineadas axialmente con respecto al eje de la rueda (X-X), y en la que la conexión (110) se conforma a partir de segundas fibras (124) que se extienden desde la parte de cara (104) alineadas de forma sustancialmente axial con respecto al eje de la rueda (X-X) y primeras fibras (122) que se extienden desde la parte de llanta (102) alineadas de forma sustancialmente axial con respecto al eje de la rueda (X-X).
8. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la parte de llanta (102) incluye una parte de pestaña de borde (142) que se extiende en un ángulo con respecto al eje (X-X) y las primeras fibras de la conexión se extienden desde la parte de pestaña de borde (142).
9. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos algunas de las primeras fibras (122) de la zona de transición (120) se extienden hasta el interior de la parte de llanta (102) y al menos algunas de las segundas fibras (124) de la zona de transición (120) se extienden hasta el interior de la parte de cara (104) de la rueda (100) de material compuesto para vehículos.
10. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con la reivindicación 9, en la que al menos una parte de las segundas fibras (124) en la zona de transición (120) incluyen un primer conjunto de segundas fibras (124) que se extienden hasta el interior de una parte frontal de la parte de cara (104) y un segundo conjunto de segundas fibras (124) que se extienden hasta el interior de una parte posterior de la parte de cara (104) de la rueda (100) de material compuesto para vehículos.
11. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada capa (125A, 125B, 125C) en la zona de transición (120) comprende fibras orientadas, preferiblemente fibras unidireccionales o fibras biaxiales.
12. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primer conjunto de fibras (122) y el segundo conjunto de fibras (124) comprenden fibras de fibra de carbono.
13. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos una capa de remate (135) que se extiende sustancialmente por encima de la configuración escalonada de las juntas de capa (132A, 132B, 132C).
14. Una conexión (110) entre una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la conexión (110) comprende además un material de matriz que envuelve a las primeras fibras (122) y a las segundas fibras (124).
15. Un método para conectar una parte de llanta (102) y una parte de cara (104) de una rueda (100) de material compuesto para vehículos, comprendiendo la parte de llanta (102) de la rueda (100) de material compuesto para vehículos un primer conjunto de fibras (122) y comprendiendo la parte de cara (104) de la rueda (100) de material compuesto para vehículos un segundo conjunto de fibras (124), caracterizado por los pasos de:
proporcionar en una primera capa (125A) una primera sección (127) que incluye una disposición del primer conjunto de fibras (122), y un primer extremo de conexión (128), y una segunda sección (129) que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras (124), y un segundo extremo de conexión (130), estando el primer extremo de conexión (128) dispuesto adyacente al segundo extremo de conexión (130), o haciendo tope con él, formando una primera junta de capa (132A);
proporcionar al menos una capa adicional (125B) por encima de la primera capa (125A), teniendo la capa adicional (125B) una primera sección (127) que incluye una disposición del primer conjunto de fibras (122), y un primer extremo de conexión (128), y una segunda sección (129) que incluye una disposición del segundo conjunto de fibras (124), y un segundo extremo de conexión (130), estando el primer extremo de conexión (128) de la capa adicional (125B) dispuesto adyacente al segundo extremo de conexión (130) de la capa adicional (125B), o haciendo tope con él, formando una segunda junta de capa (132B);
donde la junta de capa (132A, 132B, 132C) de cada capa contigua (125A, 125B, 125C) está separada en una configuración escalonada.
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