MXPA03005827A

MXPA03005827A - Articulo reforzado y metodo de hechura.

Info

Publication number: MXPA03005827A
Application number: MXPA03005827A
Authority: MX
Inventors: Goering Jonathan
Original assignee: Albany Internat Techniqeave In
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2005-04-19
Also published as: KR100706770B1; TW517111B; KR100590899B1; BR0116525A; US6733862B2; ES2329654T3; US20020081925A1; US6899941B2; WO2002052079A2; KR20030065572A; ZA200304821B; JP4037263B2; BR0116525B1; PT1346092E; WO2002052079A3; ZA200304899B; JP2004526875A; DE60139147D1; US20020081926A1; KR20030064870A

Abstract

Un material para proveer refuerzo y algo similar que esta hecho de un material plano bidimensional que incluye porciones en las que las fibras de torcedura y de trama estan, intercaladas una con la otra y porciones que no estan intercaladas entre ellas que permiten al material ser doblado para crear una estructura tridimensional sin la necesidad de cortes o sisas.

Description

ARTICULO REFORZADO Y MÉTODO DE FABRICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un substrato tejido el cual da forma a un artículo tridimensional per termoformación u otro medio adecuado para este propósito.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las estructuras compuestas de fibra reforzada gozan del beneficio de ser de peso ligero mientras que proveen ventajas mecánicas como la firmeza. Sin embargo, en muchas aplicaciones, se prefieren estructuras de plástico mcldeaa' , de madera o metal debido al costo que implican, ya que son relativamente fáciles de fabricar. En repetidas veces, sin embargo, los artículos como los cajones de embalaje o almacenamiento, están propensos a dañarse debido al manejo tosco implícito, o están limitadas en su capacidad de apilamiento debido a consideraciones de peso y resistencia. A pesar de que las estructuras de fibra reforzada compuestas serían más deseables, es una consideración el costo implicado en la fabricación de una estructura tridimensional (3D) un tanto compleja. Esto se debe a que las estructuras compuestas inician típicamente con un substrato de fibras plano tejido. El substrato entonces se tiene que moldear en la forma del artículo el cual se cubre luego con una resina y se termoforma o se cura en la forma deseada. Esto se puede hacer con facilidad para superficies relativamente planas o lisas. Sin embargo, para las superficies anguladas como las de la intersección de los lados, las esquinas y los fondos de una caja o cajón, se requiere recorte o pinzamiento. Esta es una labor un tanto intensiva e incrementa el costo de fabricación. Para cosas que típicamente se consideran económicas, por ejemplo, un cajón de embalaje, el costo agregado puede valer más que los beneficios de reforzarlo. A pesar de las estructuras 3D tejidas pueden tejerse mediante máquinas especializadas, el costo implicado es considerable y rara vez es deseable tener una máquina tejedora dedicada a crear una estructura simple. En consecuencia, a pesar de que los artículos reforzados de fibra tejida son deseables en muchas aplicaciones para reemplazar estructuras comparables de plástico, madera o metal, existe una necesidad de reducir el costo implicado en el método de su fabricación. Hacerlo así puede permitir también su relativa producción en masa y una aplicación ampliamente extendida. Es, por lo tanto, un objeto principal de la invención minimizar o eliminar la necesidad de recortar y pinzar tejidos reforzados tejidos para estructuras 3D. Es un objeto más como parte de esto, simplificar la fabricación de dichas estructuras y reducir el requerimiento de mano de obra. Un objeto más aún de la invención es evitar la necesidad de equipo especial de tejido para crear estructuras 3D. Un objeto más aún es proveer un método para crear un tejido de reforzamiento tejido el cual puede adaptarse con facilidad para crear una amplia variedad de diferentes estructuras 3D. Esos y otros objetos y ventajas serán claros a partir de la presente invención. La presente invención se dirige a proveer un tejido adecuado especialmente diseñado como el refuerzo para una estructura 3D compuesta. El reforzamienco de fibra es aquel que puede tejerse en una maquinaria de tejido convencional. Inicia como una estructüra* 2D tejida a la que luego se le da forma de una estructura 3D, particularmente una que tiene dibujos profundos. Para proveer esto, el tejido de reforzamiento se teje de una manera que, en porciones de tejido, las fibras de urdimbre y trama o de relleno, se disponen una sobre la otra y no se entrecruzan. En esta porción las fibras pueden moverse independ entemente y deslizarse una sobre la otra cuando el tejido se estira o se dobla en su forma. Si la porción es una forma rectangular o cuadrada, puede aplastarse de tal manera que tanto los tejidos de urdimbre como los de trama se doblan sobre sí mismos y uno al otro se alinean en una manera unidireccional la cual crea una esquina que actúa como una columna de compresión en la estructura final.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS De esa manera, mediante la presente invención se comprenderá la descripción de la cual debieran tomarse los objetos y las ventajas en conjunción con los dibujos en donde : La Figura 1 ilustra la construcción de un tejido 2D plano tejido que incorpora las enseñanzas de la presente invención . La Figura 2A-2D ilustra la secuencia del plegado o de plisado del tejido para producir dibujos profundos. La Figura 3 ilustra un tejido 2D que tiene múltiples áreas en donde las fibras de urdimbre y trama no están entretejidas para crear una estructura compleja al plegarla o plisarla. La Figura 4 es una vista en perspectiva de una estructura 3D formada a partir de un tejido que se mostró en la Figura 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA De vuelta ahora más particularmente a los dibujos, las partes semejantes se numerarán en forma similar. En la Figura 1, se muestra un tejido (10) de refuerzo 2D plano tejido, el cual ilustra la presente invención. El tejido (10) se puede tejer usando cualquier patrón textil convencional, ya sea uno liso, de raso, de tela cruzada etc., o cualquier otro patrón adecuado para este propósito. La fibra usada puede ser cualquier fibra que pueda tejerse, natural o sintética, incluyendo por ejemplo fibras hechas a partir de vidrio, Kevlar®, carbono, nylon, rayón, poliéster, algodón, etc., y se puede tejer en cualquier equipo tejedor convencional . En la Figura 1, las fibras de urdimbre se muestran en dirección A con las fibras de trama en dirección B. Para los propósitos de esta ilustración, el tejido (10) se ha dividido en regiones (12) al (18) divididas a lo largo de líneas (30)-(36) de plegado. En las regiones . (12)-(18) y (22) -(28) las fibras se tejen en una manera convencional, con las fibras de urdimbre entrecruzándose con las fibras de trama. En la región (20) esas fibras no se entrecruzan, en otras palabras, las fibras de trama flotan por debajo de las fibras de urdimbre. Por lo tanto, en la región (20) las fibras pueden moverse con independencia unas de otras. Una vez que el tejido (10) se construyó, se le puede dar la forma deseada. Si va a actuar como estructura de refuerzo, se puede impregnar la fibra con el material o resina deseado y luego se moldea o se termoforma en su forma. Alternativamente, se podrían tejer estopas entremezcladas, que consisten en una fibra estructural y una resina termoplástica, para producir un preformado el cual se termoforma después . De vuelta ahora a las Figuras 2A-2D, se muestra en la Figura 2A el tejido (10) 2D plano tejido. El tejido (10) se pliega luego a lo largo de las líneas (30) y (32) de pliegue las cuales son paralelas a las fibras de urdimbre, como se mostró en la Figura 2B. El tejido (10) se pliega entonces a lo largo de las líneas (32) y (36) las cuales son paralelas a las fibras de trama y perpendiculares a las fibras de urdimbre, como se mostró en la Figura 2C. En este proceso, puesto que en la región (20) las fibras de urdimbre y trama no se entrecruzan, éstas se deslizan pasando una sobre la otra y finalmente se acumulan en la esquina (3.8) , como se mostró en la Figura 2D. Las fibras en la esquina (3B) son ahora unidireccionales y pueden actuar como una columna de compresión e incrementar la firmeza de la estructura que se formó. Lo anterior se puede hacer automáticamente mediante un equipo de termoformación que tenga el molde con la forma deseada, o mediante otro medio adecuado para este propósito; es entonces que la estructura se puede secar por calor o curar . Lo anterior ventajosamente evita la necesidad de cortar o pinzar, reduciendo de ese modo la cantidad de mano de obra que se requiere y el costo final del artículo. La presente invención permite un incremento en la automatización y, por lo tato, amplía las aplicaciones para las cuales se pueden usar las estructuras reforzadas . De vuelta ahora brevemente a la Figura 3, se muestra un tejido (110) 2D plano tejido. El tejido (110) ilustra una pluralidad de regiones (120) caracterizadas porque en la estructura tejida, las fibras de urdimbre simplemente yacen-sobre las fibras de trama. Un tejido (110) como ese se puede plegar y darle la forma de una estructura (130) reforzada compleja como se mostró en la Figura 4. Se pueden crear, por supuesto, otras formas al variar el tamaño y la ubicación de las regiones en donde no se entrecruzan las fibras de urdimbre y trama . De ese modo se entienden por medio de la presente invención sus objetos y sus ventajas, y aunque en ésta se ha revelado y descrito con detalle una modalidad preferida, no debiera por consiguiente limitarse su alcance, antes bien debiera determinarse su alcance por sus reivindicaciones anexas .

Claims

CAPITULO REIVI DICACTO IO
Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un tejido para formar una estructura que tiene una forma tridimensional, el tejido comprende: Fibras de urdimbre y trama las cuales están tejidas a manera de entrecruce en una porción tejida del tejido,- las fibras de urdimbre y trama en una porción destejida del tejido en donde las fibras de urdimbre y trama no están entrecruzadas y se les permite moverse independientemente una de la otra; y entre tanto, un plegado en el tejido en una primer dirección paralela a las fibras de urdimbre y en una segunda dirección paralela a las fibras de trama provoca que la porción destejida se comprima al provocar que las fibras de urdimbre y trama en la porción destejida se pongan en alineación una con la otra . 2. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción destejida está rodeada por la porción tejida.
3. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, el cual incluye una pluralidad de porciones tejidas y porciones destejidas.
4. El tejido de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las porciones destejidas están rodeadas por porciones tejidas.
5. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de fibras de urdimbre y trama están hechas de una combinación de fibras de refuerzo y otras fibras hechas de una resina termoplástica .
6. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de fibras de urdimbre y de trama están hechas de material natural o sintético incluyendo vidrio, Kevlar®, carbono, nylon, rayón, poliéster o algodón.
7. El tejido de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque una pluralidad de fibras de urdimbre y trama están hechas de una combinación de .fibras de refuerzo y otras fibras hechas de una resina termoplástica.
8. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de fibras de urdimbre y trama están hechas de un material natural o sintético incluyendo vidrio, Kevlar®, carbono, nylon, rayón, poliéster o algodón.
9. El tejido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el plegado toma lugar en una intersección entre la porción tejida y la porción destejida.
10. Un método para confeccionar un tejido para formar una estructura que tenga una forma tridimensional que comprende los pasos de : Tejer fibras de urdimbre y trama para crear una porción tejida del tejido en donde las fibras de urdimbre y trama se entrecruzan; formar una porción destejida del tejido en donde las fibras de urdimbre y trama no se entrecruzan y se les permite moverse independientemente una de la otra; y plegar la fibra en una manera tal que comprima la porción destejida para provocar que las fibras de urdimbre y trama en la porción destejida se alineen una con la otra.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, el cual incluye el paso de formar el tejido con la porción destejida rodeada por la porción tejida.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 10, el cual incluye el paso de formar el tejido con una pluralidad de porciones tejidas y porciones destejidas.
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, el cual incluye el paso de formar el tejido con las porciones destejidas rodeadas por las porciones tejidas.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 10, el cual incluye el paso de formar el tejido con una pluralidad de fibras de urdimbre y trama hechas de una combinación de fibras de refuerzo y otras fibras hechas de una resina termoplástica .
15. El método de acuerdo con la reivindicación 10, el cual incluye el paso de usar fibras de urdimbre y trama hechas de un material natural o sintético incluyendo vidrio, Kevlar®, carbono, nylon, rayón, poliéster o algodón.
16. El método de acuerdo con la reivindicación 12, el cual incluye el paso de formar el tejido con una pluralidad de fibras de urdimbre y trama hechas de una combinación de fibras de refuerzo y otras fibras hechas de una resina termoplástica .
17. El método de acuerdo con la reivindicación 12, el cual incluye el paso de usar fibras de urdimbre y trama hechas de un material natural o sintético incluyendo vidrio, Kevlar®, carbono, nylon, rayón, poliéster o algodón.
18. El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el plegado del tejido ocurre en una primera dirección paralela a las fibras de urdimbre y una segunda dirección paralela a las fibras de trama y provoca que la porción destejida se comprima para provocar que las fibras de urdimbre y trama en la porción destejida se alineen una con la otra.
19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque el plegado toma lugar en una intersección formada entre la porción tejida y la porción destejida.
20. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque el tejido está contenido en una estructura tridimensional la cual se terraoforma en su forma.
21. El método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el tejido está contenido en una estructura tridimensional la cual se termoforma en su forma.
22. El método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el tejido se termoforma en la forma tridimensional .
23. El método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el tejido se termoforma en la forma tridimensional.