MX2007011731A

MX2007011731A - Estructura tridimensional formada con tecnologia de plegado de precision y metodo de formacion de la misma.

Info

Publication number: MX2007011731A
Application number: MX2007011731A
Authority: MX
Inventors: Max W Durney
Original assignee: Ind Origami Inc
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2008-03-10
Also published as: RU2007139499A; WO2006104789A3; EP1861317A2; ZA200708856B; CN101171093A; IL186187A0; EP1861317A4; CA2602038A1; US20110031244A1; KR20070119047A; TW200706278A; AU2006229867A1; BRPI0608764A2; WO2006104789A2; US20060277965A1; JP2008534392A

Abstract

Se describe una estructura tridimensional formada con tecnologia de plegado de precision que incluye una primera seccion de hoja que tiene un primer borde formado con una primera estructura de union proxima al primer borde, una segunda seccion de hoja que tiene un segundo borde formado con una segunda estructura de union proxima al segundo borde para un acoplamiento entrelazado con la primera estructura de union y una pluralidad de estructuras de plegado formadas en la hoja de material a lo largo de una pluralidad de lineas de pliegue deseadas que dividen la hoja de material en las primeras y segundas secciones de hoja, las estructuras de plegado son formadas para producir plegado suficientemente preciso de la hoja de material a lo largo de las lineas de pliegue para colocar los primeros y segundos bordes conjuntamente, de tal manera que las primeras y segundas estructuras de union se entrelazan entre si y retienen la hoja de material en una condicion plegada.

Description

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL FORMADA CON TECNOLOGÍA DE PLEGADO DE PRECISIÓN Y MÉTODO DE FORMACIÓN DE LA MISMA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente en general con aparatos y métodos para unir conjuntamente los bordes de material laminar que ha sido plegado para formar estructuras tridimensionales y más en particular es concerniente con aparatos y métodos para unir material laminar que ha sido plegado utilizando estructuras de plegado de alta presión capaces de hacer coincidir exactamente estructuras de unión para acoplamiento conjuntamente de los bordes de la hoja.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las solicitudes relacionadas resumidas anteriormente e incorporadas a la presente por referencia resumen en considerable detalle aparatos y métodos para el doblado o plegado de material laminar para formar estructuras tridimensionales. Las hojas planas son provistas con una pluralidad de estructuras de plegado que producirán el plegado de las hojas a lo largo de líneas de pliegue que pueden ser controladas muy precisamente. Las estructuras de plegado son comúnmente hendiduras, acanaladuras o desplazamientos que son colocados sobre lados alternantes de una línea de pliegue deseada para definir bandas de doblado o plegado separadas espaciadamente que controlan de manera precisa el plegado de la hoja. Más preferiblemente, las estructuras de plegado también producen un acoplamiento de borde a cara del material laminar sobre lados opuestos de las estructuras de plegado para mejorar adicionalmente la presión del plegado y resistencia estructural. Las hojas plegadas de las solicitudes relacionadas se han usado frecuentemente para producir estructuras tridimensionales en las cuales los bordes libres o adyacentes de las hojas son plegados en relación de empalme o de superposición y luego unidas conjuntamente para estabilizar la estructura resultante contra el despliegue. Las técnicas previas para asegurar los bordes de las hojas plegadas conjuntamente han variado considerablemente, dependiendo de la aplicación, pero en muchas instancias, los bordes de hojas han sido solo unidas conjuntamente utilizando sujetadores estándar tales como tornillos, remaches, otros sujetadores mecánicos y/o soldadura, latonado o adhesivos. Una de las ventajas muy sustanciales del aparato y método de las solicitudes relacionadas es la capacidad de plegar material laminar tanto con mayor precisión y complicidad utilizando bajas fuerzas de plegado. El plegado preciso y complejo del material laminar permite que técnicas para unir los bordes del material laminar estén basadas en la correspondencia precisa de los bordes al final del proceso de plegado, de tal manera que las estructuras de unión provistas en o próximas a los bordes puedan ser plegadas en registro entre sí por el propósito de acoplar la estructura de unión conjuntamente contra la separación de los bordes. La complejidad con la cual las hojas pueden ser plegadas utilizando las técnicas resumidas en las solicitudes relacionadas permite una mayor reducción en el número de partes separadas requeridas para crear una estructura. Además, al reducir el número de partes al eliminar sujetadores mecánicos separados, por consiguiente, es altamente deseable y la eliminación de las etapas de soldadura, estañado y pegado por adhesivo separadas también reduce el costo asociado con la parte terminada. Además, los sistemas de plegado de hoja precisos de las solicitudes relacionadas pueden ser aplicados a un amplio intervalo de espesores de hoja. Así, la unión de borde de la hoja libre de sujetadores también debe ser capaz de ser usada en aplicaciones que requieren una junta de alta resistencia de los bordes de la hoja. Lo que se necesita es un aparato y método para emplear la capacidad de plegar de manera precisa material laminar de una manera que permitirá la unión de bajo costo libre de sujetadores, de alta resistencia, de los bordes del material de hoja. Lo que se necesita es un aparato y método para proporcionar un aparato y método para formar envolventes o alojamientos para varios propósitos, que incluyen la envolvente de componentes eléctricos, tal aparato y métodos se prestan por sí mismos a procesos de manufactura eficientes y de bajo costo. El aparato y método de la presente invención tienen otros objetos y elementos de ventaja que se harán evidentes de o son resumidos en más detalle en las figuras adjuntas y descripción detallada de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En resumen, un aspecto de la presente invención es concerniente a una hoja de material formada para el doblado o plegado a una estructura tridimensional. La hoja de material incluye preferiblemente una primera sección de hoja que tiene un primer borde formado con una primera estructura de unión próxima al primer borde, una segunda sección de hoja que tiene un segundo borde formado con una segunda estructura de unión próxima al segundo borde para un acoplamiento de entrelazamiento con la primera estructura de unión y una pluralidad de estructuras de plegado formadas en la hoja de material a lo largo de una pluralidad de líneas de pliegue deseadas que dividen la hoja de material en las primeras y segundas secciones de hoja, las estructuras de plegado son formadas para producir el plegado suficientemente preciso de la hoja de material a lo largo de las líneas de pliegue para colocar los primeros y segundos bordes conjuntamente, de tal manera que las primeras y segundas estructuras de unión se entrelazan entre sí y retienen la hoja de material en una condición plegada. La primera estructura de unión puede ser una lengüeta de unión que se extiende fuera del plano de la primera sección de hoja formando una ranura que se extiende hacia el primer borde y la segunda estructura de unión puede ser una brida de registro, una porción de la cual está dimensionada y configurada para extenderse a la ranura después del plegado. La lengüeta de unión puede tener una sección transversal en forma de J. La lengüeta de unión puede ser formada mediante estampado. La primera sección de hoja puede tener una abertura formada mediante estampado de la lengüeta de unión fuera del plano de la primera hoja. La porción de la brida de registro recibida en la ranura puede incluir una protuberancia de fijación que se extiende fuera del plano y dimensionada y configurada para extenderse a la abertura para impedir la separación de las primeras y segundas estructuras de unión. La protuberancia de fijación puede tener un perfil en forma de rampa para facilitar la inserción de la porción de la brida de registro a la ranura. Las estructuras de plegado pueden ser provista mediante uno de hendiduras, acanaladuras y desplazamientos formados en la hoja de material para definir una pluralidad de bandas de plegado que tienen líneas centrales que se extienden oblicuamente a través de las líneas de pliegue . Otro aspecto de la presente invención es concerniente con una hoja de material plegada y asegurada para formar una estructura de esquina tridimensional. La hoja de material incluye preferiblemente una primera porción de hoja plegada a lo largo de una primera línea de pliegue para producir una primera esquina, la primera porción de hoja incluye un resalto de acoplamiento que se proyecta hacia adentro desplazado fuera del plano formando una ranura de recepción, el resalto de acoplamiento espaciado de la primera línea de pliegue, la primera hoja incluye además una abertura formada por el desplazamiento fuera del plano del resalto de acoplamiento y una segunda porción de hoja plegada a lo largo de una segunda línea de pliegue para producir un segundo elemento de esquina, la segunda porción de hoja tiene una brida de registro, una porción de la cual es recibida en la ranura del resalto de acoplamiento, la porción de brida de registro tiene un elemento de retén que se proyecta hacia fuera espaciado de la segunda línea de pliegue y que se extiende a la abertura de la primera porción de hoja produciendo un ajuste de interferencia entre el resalto de acoplamiento y la porción de brida de registro. Cada una de la primera línea de pliegue y la segunda línea de pliegue pueden ser formadas mediante una pluralidad de estructuras de plegado provistas por uno de hendiduras, acanaladuras o desplazamientos que definen una pluralidad de bandas de plegado separadas espaciadamente que tiene líneas centrales que se extienden oblicuamente a través de las líneas de pliegue para producir la ubicación precisa del resalto de acoplamiento y un elemento de retén en relación con la primera línea de pliegue y ubicación precisa de la porción de brida de registro y la ranura del resalto de acoplamiento. La caja formada utilizando tecnología de plegado de precisión de la presente invención tiene otros elementos y ventajas que se harán evidentes a partir de o son resumidas en más detalle en las figuras adjuntas, que son incorporadas en y forman parte de esta especificación y la siguiente descripción detallada de la invención, que conjuntamente sirven para explicar los principios de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva de un material laminar bidimensional preformado con estructuras de plegado de precisión y estructuras de sujeción de acuerdo con la presente invención. La figura 2 es una vista en perspectiva del material laminar de la figura 1, la hoja ha sufrido una primera etapa de doblado. La figura 3 es una vista en perspectiva del material laminar de la figura 1, la hoja ha sufrido una etapa de doblado subsecuente.

La figura 4 es una vista en perspectiva del material laminar de la figura 1, la hoja ha sufrido otra etapa de doblado subsecuente. La figura 5 es una vista en perspectiva del material laminar de la figura 1, la hoja ha sufrido una etapa de doblado subsecuente adicional. La figura 6 es una vista en perspectiva ampliada del material laminar de la figura 1, similar a la figura 15, que muestra el acomplamiento interno de la estructura de sujeción. La figura 7 es una vista en perspectiva ampliada adicional del material laminar de la figura 1, similar a la figura 6, que muestra el acoplamiento interno de la estructura de sujeción. La figura 8 es otra vista en perspectiva ampliada del material laminar de la figura 1 que muestra el acoplamiento externo de la estructura de sujeción. La figura 9 es una vista en sección transversal de la estructura de sujeción, tomada sustancialmente a lo largo de la línea 9-9 de la figura 7, antes del acoplamiento. La figura 10 es una vista en sección transversal de la estructura de sujeción, tomada sustancialmente a lo largo de la línea 10-10 de la figura 7, antes del acoplamiento. La figura 11 es una vista en perspectiva de una pluralidad de estructuras de material laminar similares a aquella mostrada en la figura 1, en una configuración apilada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INV?NCION Ahora se hará referencia en detalle a las modalidades preferidas de la invención, ejemplos de las cuales son ilustrados en las figuras adjuntas. En tanto que la invención será descrita en conjunción con las modalidades preferidas, se comprenderá que no se pretende limitar la invención a aquellas modalidades. Por el contrario, la invención se propone cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes, que pueden estar incluidos dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Volviendo ahora a las figuras, en donde los componentes semejantes son designados por números de referencia semejantes en todas las varias figuras, se dirige la atención a la figura 1, que muestra un material laminar 30 que tiene una configuración en forma general de cruz para formar una preforma de caja 31. En esta modalidad, el material laminar ha sido dimensionado y configurado para formar una caja abierta (véase figura 5), sin embargo, se apreciará que otras formas tridimensionales pueden ser formadas de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, estructuras de esquina autónomas pueden ser formadas, estructuras en forma de pirámide y en general cualquier estructura tridimensional en la cual dos superficies planas o sustancialmente planas se intersectan entre sí. El material laminar incluye una primera sección de hoja 32 que tiene un primer borde 33 formado con una primera estructura de unión 34 próxima al primer borde. Preferiblemente, la estructura de unión está espaciada una distancia a lo lejos de la línea de pliegue adyacente 35, proporcionando mediante esto un apalancamiento incrementado para resistir la separación de la estructura de unión como se hará evidente posteriormente en la presente. El material laminar incluye una segunda sección de hoja 36 gue tiene un segundo borde 37 formado con una segunda estructura de unión 38 próxima al segundo borde para un acoplamiento de entrelazamiento con la primera estructura de unión. Las primeras y segundas estructuras de unión están dimensionadas y configuradas para acoplarse entre sí después del plegado del material laminar a lo largo de las líneas de pliegue . La hoja de material también incluye una pluralidad de estructuras de plegado 39 formadas en la hoja de material a lo largo de una pluralidad de líneas de pliegue deseadas que dividen la hoja de material en las primeras y segundas secciones de hoja. Las estructuras de plegado son formadas para producir un plegado suficientemente preciso de la hoja de material a lo largo de las líneas de pliegue para colocar los primeros y segundos bordes conjuntamente, de tal manera que las primeras y segundas estructuras de unión se entrelazan entre sí y retienen la hoja de material en una condición plegada. Preferiblemente, las estructuras de plegado son hendiduras, acanaladuras, desplazamientos y/u otros medios apropiados formados de la hoja de material para definir una pluralidad de bandas de plegado 40 que tienen líneas centrales que se extienden oblicuamente a través de las líneas de pliegue. La configuración particular de las líneas de pliegue y bandas de plegado se discute extensamente en la Solicitud de Patente Estadounidense número 11/374,828 (ahora Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense número US 2006/0213245 Al) : 10/795,077, 10/672,766, 10/256,870 Y 09/640,267 (ahora Patente Estadounidense número 6,481,259), todo el contenido de tales solicitudes y patente es incorporado a la presente por referencia . Como se muestra en las figuras 2, 3, 4 y 5, el material laminar bidimensional es doblado secuencialmente a lo largo de líneas de pliegue respectivas para formar una estructura de caja abierta. Las primeras y segundas estructuras de unión son acopladas a medida que el material laminar es doblado de la condición mostrada en la figura 3 a la condición mostrada en la figura 4. Como se puede ver en las figuras, cada esquina de la caja incluye estructuras de unión cooperantes similares que son acopladas similarmente. Las figuras 7 y 8 son vistas ampliadas de una esquina de la caja que muestra claramente el entrelazamiento de las primeras y segundas estructuras de unión, la configuración de la cual es discutida en mayor detalle posteriormente en la presente . Volviendo ahora a la figura 9 y figura 10, la primera estructura de unión es preferiblemente una lengüeta de unión 41 que se extiende fuera del plano de la primera sección de hoja y forma una ranura 42 que se extiende hacia el primer borde. La segunda estructura de unión es una brida de registro, una porción 43 de la cual está dimensionada y configurada para extenderse a la ranura después del plegado, como se ve en la figura 10. En esta modalidad, la lengüeta de unión tiene una sección transversal en forma de J 44, como se puede ver en la figura 9. Se apreciará que otras formas de sección transversal pueden ser usadas, en las que se incluyen formas de L, formas de C y otras formas apropiadas. Preferiblemente, la lengüeta de unión es formada mediante estampado. Con continua referencia a la figura 9, la primera sección de hoja tiene una abertura 45 formada a medida que la lengüeta de unión es estampada fuera del plano de la primera hoja. La porción de la brida de registro recibida en la ranura incluye una protuberancia de fijación 46 que se extiende fuera del plano y está dimensionada y configurada para extenderse a la abertura para impedir la separación de las primeras y segundas estructuras de unión. Preferiblemente, la protuberancia de fijación tiene un perfil en forma de rampa para facilitar la inserción de la porción de la brida de registro a la ranura. Como se muestra en la figura 11, las preformas de caja de la presente invención pueden ser embaladas planas, permitiendo así que una pluralidad de preformas de caja sean apiladas una encima de otra. La configuración de las líneas de pliegue permiten que las preformas de caja sean plegadas desde su estado bidimensional a su estado tridimensional en el sitio. Como se discute en las solicitudes de patente mencionadas anteriormente, las líneas de plegado de presión permite que las preformas sean plegadas de manera precisa a lo largo de las líneas de pliegue predefinidas con mínimo de esfuerzo. La descripción anterior de modalidades específicas de la presente invención se ha presentado por propósitos de ilustración y descripción. No pretende ser exhaustiva o limitar la invención a las formas precisas reveladas y obviamente muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores. Las modalidades fueron escogidas y descritas con el fin de explicar mejor los principios de la invención y su aplicación práctica, para permitir mediante esto que otros experimentados en el arte utilicen mejor la invención y varias modalidades con varias modificaciones como sea apropiado al uso particular contemplado. Se pretende que el alcance de la invención sea definido por las reivindicaciones adjuntas a la presente y sus equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una hoja de material formada para el doblado o pegado a una estructura tridimensional, la hoja de material está caracterizada porque comprende: una primera sección de hoja que tiene un primer borde formado con una primera estructura de unión próxima al primer borde; una segunda sección de ho a que tiene un segundo borde formado con una segunda estructura de unión próxima al segundo borde para un acoplamiento de entrelazamiento con la primera estructura de unión y una pluralidad de estructuras de plegado formadas en la hoja de material a lo largo de una pluralidad de líneas de pliegue deseadas que dividen la hoja de material en las primeras y segundas secciones de hoja, las estructuras de plegado son formadas para producir un plegado suficientemente preciso de la hoja de material a lo largo de las líneas de pliegue para colocar los primeros y segundos bordes conjuntamente, de tal manera que las primeras y segundas estructuras de unión se entrelazan entre sí y retienen la hoja de material en una condición plegada.
2. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera estructura de unión es una lengüeta de unión que se extiende fuera del plano de la primera sección de hoja formando una ranura que se extiende hacia el primer borde y la segunda estructura de unión es una brida de registro, una porción de la cual está dimensionada y configurada para extenderse a la ranura después del plegado.
3. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la lengüeta de unión tiene una sección transversal en forma de J.
4. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la lengüeta de unión es formada mediante estampado.
5. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la primera sección de hoja tiene una abertura formada mediante estampado de la lengüeta de unión fuera del plano de la primera hoja.
6. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la porción de la brida de registro recibida en la ranura incluye una protuberancia de fijación que se extiende fuera del plano y dimensionada y configurada para extenderse a la abertura para impedir la separación de las primeras y segundas estructuras de unión.
7. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la protuberancia de fijación tiene un perfil en forma de rampa para facilitar la inserción de la porción de la brida de registro a la ranura.
8. La hoja de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las estructuras de plegado son provistas mediante uno de hendiduras, acanaladuras y desplazamientos formados en la hoja de material para definir una pluralidad de bandas de plegado que tienen líneas centrales que se extienden oblicuamente a través de las líneas de pliegue .
9. Una hoja de material plegada y asegurada para formar una estructura de esquina tridimensional, la hoja de material está caracterizada porque comprende: una primera porción de hoja plegada a lo largo de una primera línea de pliegue para producir una primera esquina, la primera porción de hoja incluye un resalto de acoplamiento que se proyecta hacia adentro desplazado fuera del plano formando una ranura de recepción, el resalto de acoplamiento está espaciado de la primera línea de pliegue, la primera hoja incluye además una abertura formada por el desplazamiento fuera del plano del resalto de acoplamiento y una segunda porción de hoja plegada a lo largo de una segunda línea de pliegue para producir un segundo elemento de esquina, la segunda porción de hoja tiene una brida de registro, una porción de la cual es recibida en la ranura del resalto de acoplamiento, la porción de brida de registro tiene un elemento de retén que se proyecta hacia afuera espaciado de la segunda línea de pliegue y que se extiende a la abertura de la primera porción de hoja produciendo un ajuste de interferencia entre el resalto de acoplamiento y la porción de brida de registro.
10. El conjunto de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la primera línea de pliegue y la segunda línea de pliegue son cada una formadas por una pluralidad de estructuras de plegado provistas por una de hendidura, acanaladuras y desplazamientos que definen una pluralidad de bandas de plegado separadas espaciadamente que tienen líneas centrales que se extienden oblicuamente a través de la línea de pliegue para producir la ubicación precisa del resalto de acoplamiento y el elemento de retén en relación con la primera línea de pliegue y ubicación precisa de la porción de brida de registro y la ranura del resalto de acoplamiento.