MX2010014050A - Una mesa de costura para coser una estructura textil hecha a partir de un preforma de fibra anular. - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona una mesa de costura circular (10) para coser una estructura textil hecha de una preforma de fibra anular, comprendiendo la mesa: una plancha anular horizontal (14) para tener colocada la preforma de fibra anular (12) en la misma; medios de propulsión para conducir la preforma de fibra en rotación alrededor del eje (16) de la plancha; un aparato de costura (22) que tiene una cabeza de costura (24) que se extiende sobre un sector angular de la plancha y es conducida en movimiento vertical en relación con la plancha; y medios guía (38a, 38b) para guiar la preforma de fibra debajo de la cabeza de costura.

Description

UNA MESA DE COSTURA PARA COSER UNA ESTRUCTURA TEXTIL HECHA A PARTIR DE UN PREFORMA DE FIBRA ANULAR Campo de la Invención La presente invención se relaciona con el campo general de mesas de costura circulares para hacer una estructura textil cosida a partir de una preforma de fibra anular.

Antecedentes de la Invención Es conocido el uso de una mesa de costura de tipo circular para fabricar estructuras textiles anulares que sirven para constituir el refuerzo de fibra de las partes anulares hechas del material compuesto, en particular discos de freno, tales como discos hechos de carbono/carbono (C/C) del material compuesto para frenos de aeroplano.

Una mesa de costura circular generalmente incluye una plancha anular horizontal en donde es colocada una preforma de fibra anular, están colocados medios de conducción (normalmente medios de manejo de fricción) para conducir la preforma de fibra en rotación alrededor del eje de la plancha, y un aparato de costura que tiene una cabeza de costura que se extiende sobre un sector angular de la plancha y que es conducida sobre un sector angular de la plancha, y que es conducida con un movimiento de reciprocidad vertical con relación a la plancha. También se puede hacer referencia al documento WO 02/088451, el cual describe una modalidad de dicha mesa de costura.

Con dicha mesa, existe un problema para ubicar la primera capa de la preforma de fibra bajo la cabeza de costura, haciendo que la primera capa sea blanda. Lo mismo aplica a las siguientes capas si no se encuentran adecuadamente alineadas bajo la cabeza de costura, de forma que la estructura textil resultante generalmente presenta bordes que no son propiamente continuos y limpios. De forma adicional, al pasar bajo la cabeza de costura, el material tiende a esparcirse hacia los bordes (fenómeno de deslizamiento) Breve Descripción de la Invención Un objeto principal de la presente invención sirve para mitigar dichas desventajas al proponer una mesa de costura que hace posible el obtener una estructura textil con bordes que se encuentran perfectamente limpios y para evitar que el material esté sujeto a deslizamientos.

Este objeto es logrado por medio de una mesa de costura circular para coser una estructura textil hecha de una preforma de fibra anular, comprendiendo la mesa: una plancha anular horizontal para tener la preforma de fibra anular colocada ahí mismo; medios de conducción para conducir la preforma de fibra en rotación cerca del eje de la plancha; y un aparato de costura que tiene una cabeza de costura que se extiende sobre un sector angular de la plancha conducido con un movimiento vertical con relación a la plancha, y que comprende de forma adicional, de acuerdo con la presente invención, medios de guía para guiar la preforma de fibra bajo la cabeza de costura.

La presencia de medios de guía para guiar la preforma de fibra bajo la cabeza de costura hace posible el asegurar que la primera capa esté ubicada de forma precisa ahí abajo. De forma similar, las siguientes capas de la preforma de fibra se acomodan correctamente una sobre la otra. Como resultado, la estructura textil que es obtenida presenta bordes que son limpios y es posible el evitar cualquier fenómeno de que el material se deslice.

En una modalidad, la mesa de costura incluye elementos de guía para guiar la preforma de fibra, cuyos miembros son asegurados a una plancha que constituye un separador interpuesto entre la cabeza de costura y la plancha.

En esta modalidad, los elementos de guía pueden ser formados por pernos que se extienden de forma vertical desde el separador hacia la plancha y que están ubicados de forma angular de tal modo que se forme una guía exterior e interior para la preforma de fibra. Bajo dichas circunstancias, la plancha ventajosamente incluye agujeros, cada uno ubicado en registro con uno de los pernos guías del separador. De forma alternativa, los elementos guía pueden ser formados por paredes interiores y exteriores que se extienden de forma vertical desde el separador hacia la plancha.

En otra modalidad, la mesa de costura incluye paredes verticales interiores y exteriores para guiar la hoja de fibra, cuyas paredes son aseguradas a la plancha y que están ubicadas de forma angular para proporcionar una guía exterior e interior para la preforma de fibra.

En esta otra modalidad, la mesa de costura puede comprender de forma adicional una placa que forma un separador interpuesto entre la cabeza de costura y la plancha, la pared de guía exterior para guiar la preforma de fibra o el separador que tiene muescas verticales para facilitar que el separador sea bajado.

Breve Descripción de los Dibujos Otras características y ventajas de la presente invención surgen a partir de la descripción hecha con referencia a los dibujos adjuntos que muestran modalidades que no tienen un carácter limitativo. En las figuras: Las figuras 1 y 2 son diagramas que muestran una mesa de costura circular en una modalidad de la presente invención, en una vista lateral y en una vista de planta, respectivamente; Las figuras 3 y 4 son vistas en perspectiva del aparato de costura de la mesa de las figuras 1 y 2 en dos posiciones diferentes; Las figuras 5A y 5B son diagramas que muestran una mesa de costura circular en otra modalidad de la presente invención vistas, respectivamente, en vista lateral y en perspectiva; Las figuras 6A y 6B son vistas de la mesa de costura de las figuras 5a y 5b en otra posición vistas, respectivamente, en vista lateral y en perspectiva; y Las figuras 7 y 8 muestran otras modalidades variables de la mesa de costura circular de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Una mesa de costura circular 10 en una primera modalidad de la presente invención es mostrada de una forma altamente diagramática en las figuras 1 y 2.

La presente invención aplica a cualquier proceso de costura circular en donde las capas textiles anulares (o capas de material) son apiladas y cosidas en una plancha para formar una preforma de fibra cosida de forma anular. Las capas pueden ser formadas anteriormente como anillos o sectores anulares que son yuxtapuestos y cortados a partir de una tela de lana o un material diferente a la lana hecho de fibras unidireccionales o multidireccionales. También pueden ser formados como vueltas planas desenrolladas a partir de un aparato de alimentación tal como el descrito en la solicitud de patente WO 02/088449, o por vueltas formadas a partir de trenzas deformadas, o por vueltas formadas a partir de una textura de dos dimensiones deformables (una tela helicoidal o trenza) .

La preforma anular fibrosa 12 para la costura, descansa en una plancha anular horizontal 14 de la mesa de costura. Es dirigida en rotación alrededor de un eje vertical 16 por un conjunto de rodillos cónicos 18a, 18b que son mantenidos constantemente en contacto con la preforma anular. Este conjunto puede comprender dos rodillos cónicos colocados separados uno del otro por 120° y cada uno activado por una unidad de motor con engranaje reductor independiente 20a, 20b. Sin embargo, también se puede utilizar una conducción común acoplada a una transmisión apropiada.

La preforma anular 12 configurada en rotación de esta forma se mueve más allá de un aparato de costura 22 que comprende en particular una cabeza de costura 24 que descansa sobre un sector angular predeterminado de la plancha horizontal 14. Esta cabeza de costura es conducida con un movimiento de reciprocidad vertical relativa a la plancha 14 por medio de un aparato de manejo apropiado 26 (por ejemplo del tipo manivela y del tipo de varilla de conexión).

La cabeza de costura 24 es portadora de un número predeterminado de agujas 28 que son adaptadas con lengüetas, ganchos u horquillas para sujetar las fibras en las capas apiladas de la preforma anular, y para transferirlas a través de las capas cuando las agujas penetran dentro de la preforma. Para este propósito, la plancha 14 de la mesa de costura tiene una serie de perforaciones verticales 30 ubicadas en registro con las agujas 28 de la cabeza de costura, de forma que permita que pasen mientras están cosiendo las primeras capas de la preforma anular. De forma adicional, cada vez que es cosida una nueva capa, la plancha de la mesa de costura es movida de forma vertical por medios de conducción apropiados 32 mediante un paso descendente de tamaño correspondiente al grueso de una capa cosida.

De forma adicional, tal y como fue mostrado de forma más precisa en las figuras 3 y 4, el aparato de costura 22 también incluye una placa que forma un separador 34, cuya placa está interpuesta entre la cabeza de costura 22 y la plancha 14.

El separador lleva a cabo la función de mantener en su lugar una parte de la preforma anular ubicada debajo de la cabeza de costura, mientras que las agujas 28 pasan a través de la misma. Para este propósito, el separador 34 es adecuado para ser movido de forma vertical con relación a la plancha 14, por ejemplo, por medio del aparato de conducción 26 para conducir la cabeza de costura. Este movimiento es sincronizado con el movimiento de la cabeza de costura de forma que el separador 34 es bajado y presionado contra la parte de la preforma anular que está situada por debajo de la cabeza de costura, mientras que las agujas están pasando a través de la misma (tal y como fue mostrado en la figura 4). De forma adicional, el separador incluye una serie de perforaciones 36 que pasan por él y que están ubicadas en registro con las agujas 28 de la cabeza de costura, de forma que pasan a través de las mismas mientras que se cosen las capas de la preforma anular.

De acuerdo con la presente invención, también se proporcionan medios para guiar la preforma anular 12 bajo la cabeza de costura 24.

En una primera modalidad de estos medios de guía, tal y como fue mostrado en las figuras de la 1 a la 4, el separador 34 cuenta con pernos de guía 38a, 38b que se extienden de forma vertical desde su cara interior hacia la plancha 14, y están ubicados de forma angular para proporcionar la guía externa e interna de la preforma anular.

Tal y como fue mostrado de forma particular en la figura 3, el separador 34 pueden comprender, por ejemplo cuatro pernos interiores 38a, que definen un arco circular centrado en el eje vertical 16 en el interior, y seis pernos exteriores 38b que definen un arco circular centrado en el eje 16 en el exterior. Los pernos interior y exterior definen entre ellos una trayectoria a través de la cual la preforma anular pasa debajo de la cabeza de costura. Por lo tanto, cuando el separador es bajado y oprimido contra la preforma anular (figura 4), la preforma es colocada de manera exacta debajo de la cabeza de costura antes de que sea aplicada a la misma.

Además, la plancha 14 incluye una serie de perforaciones 40, localizada cada una en registro con unos de los pernos guía respectivos 38a, 38b del separador 34 de modo que puede pasar dentro de las perforaciones cuando el separador es bajado.

A modo de ejemplo, los pernos guía 38a, 38b están hechos de metal y son soldados al separador que también está hecho de metal. Dependiendo de las dimensiones de la preforma anular para la costura, y en particular de su ancho, es posible ajustar la separación entre los pernos interiores y los pernos exteriores como para adaptarlos a las dimensiones de las preforma cambiando el separador.

Las figuras de la 5A a la 5B y de la 6A al 6B muestran una segunda modalidad de estos medios guía. En esta segunda modalidad, a los diferentes elementos de la mesa de costura que son idénticos a los descritos con referencia a la primera modalidad se les da la misma referencia.

Además, la plancha horizontal 14 de la mesa de costura tiene en este caso paredes verticales para guiar la preforma anular, cuyas paredes son colocadas angularmente como para formar la guía externa e interna de la preforma.

Más precisamente, la plancha es portadora de una placa horizontal 42a que tiene montado en el extremo de la misma una pared guía 44a que se extiende verticalmente desde la placa exterior hacia la cabeza de costura 24. La plancha también es portadora de una placa horizontal interior 42b que tiene montado en el extremo de la misma una pared guía interior 44b que se extiende verticalmente desde la placa interior hacia la cabeza de costura. Estas paredes 44a, 44b proporcionan la guía externa y la guía interna para la porción de la preforma anular que es colocada debajo de la cabeza de costura. Además, estas paredes guías son estacionarias en relación con la plancha horizontal 14.

Para permitir que sea bajado el separador, la pared guía exterior 44a puede incluir muescas verticales 46 para pasar las orillas de la placa formando el separador (figuras de la 5A a la 5B, y de la 6A a la 6B). Alternativamente, en una modalidad variante mostrada en la figura 7, las orillas de la placa que forman el separador pueden incluir dichas muescas verticales 46' para permitir que el separador pueda ser bajado.

La figura 8 muestra todavía otra modalidad variante de una mesa de costura circular en la cual las paredes verticales 44'a, 44'b para guiar la preforma bajo la cabeza de costura 24 son aseguradas al separador 34 (en vez de a la plancha): estas paredes se extienden verticalmente desde la placa que forma el separador hacia la plancha 14 de la mesa. Además, las aberturas 48 de forma complementaria a las paredes guía 44'a, 44'b son formadas en la plancha que está orientada hacia las paredes como para hacer posible que el separador sea bajado.

Finalmente, como una función de las dimensiones de la preforma anular que va a ser cosida y en particular como una función de su ancho, es posible ajustar la separación entre la pared guía exterior y la pared guía interior como para adaptarla a las dimensiones de la preforma cambiando la separación entre las paredes exterior e interior y modificando los radios de curvatura de las paredes exterior e interior.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Una mesa de costura circular (10) para coser una estructura textil hecha de una preforma de fibra anular, comprendiendo la mesa: una plancha anular horizontal (14) para colocar la preforma de fibra anular (12) en la misma; medios de propulsión (18a, 18b, 18c) para conducir la preforma de fibra en rotación alrededor del eje (16) de la plancha; y un aparato de costura (22) que tiene una cabeza de costura (24) que se extiende sobre un sector angular de la plancha y es conducida en un movimiento vertical en relación con la plancha; caracterizándose la cabeza de costura porque incluye además medios guía (38a, 38b, 44a, 44b) para guiar la preforma de fibra debajo de la cabeza de costura.

2. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye miembros guía (38a, 38b) para guiar la preforma de fibra, cuyos miembros son asegurados a la plancha (34) que constituye un separador interpuesto entre la cabeza de costura (24) y la plancha (14).

3. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizada porque los miembros guía son formados por los pernos (38a, 38b) que se extienden verticalmente desde el separador hacia la plancha y que son colocados de manera angular de una manera tal como para formar la guía externa e interna para la preforma de fibra.

4. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 3, caracterizada porque la plancha incluye las perforaciones (40), cada una localizada en registro con uno de los pernos guía del separador.

5. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizada porque los elementos guía son formados por las paredes interior y exterior (44'a, 44'b) que se extienden verticalmente desde el separador hacia la plancha.

6. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque incluye paredes vertical interior y exterior (44a, 44b) para guiar la hoja de fibra, cuyas paredes son aseguradas a la plancha (14) y son colocadas angularmente como para proporcionar una guía externa e interna para la preforma de fibra.

7. Una mesa tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizada porque comprende además una placa (34) que forma un separador interpuesto entre la cabeza de costura (24) y la plancha (14), la pared de guía exterior (44a) para guiar la preforma de fibra o el separador que tiene muescas verticales (46, 46') para hacer posible que sea bajado el separador.