TELA PARA BANDA ENTRETEJIDA
Campo de la Invención Esta invención se refiere a bandas para uso en transportadores, molinos de rueda de andar, y similares, y de manera mas particular a una tela para banda entretejida para uso en tales bandas. Técnica Antecedente Las bandas sinfín son típicamente formadas uniendo extremos opuestos de una sección de material de banda y usadas en varias aplicaciones diferentes. Una aplicación comúnmente conocida para tales bandas sinfín es en equipo para ejercicio físico, tales" como caminadoras, así como en diversas aplicaciones de manejo de materiales, tales como contadores de salida en tiendas, y similares. En una caminadora usada para ejercicio físico, una banda impulsada por un motor se extiende sobre una plataforma placa para correr. La típica banda de caminadora consiste en material tejido provisto con una capa superior de cloruro de polivinilo o un material similar. Como el material de banda tejido que forma la superficie inferior de la banda tejida es forzado a contacto con la superficie superior de la plataforma de correr por el peso de la persona que usa el equipo para ejercicio, la banda de preferencia tiene características específicas tales que la banda tenga un bajo coeficiente de fricción con la plataforma, tenga una estabilidad consistente cuando está bajo una carga, produzca ruido mínimo y aporte un desempeño acrecentado con la adición de lubricantes entre la superficie de la plataforma y la banda. El tipo de tela usado, en una medida muy grande, determina ciertas características de la banda, tales como el coeficiente de fricción, la capacidad de disipar calor, la capacidad de absorber lubricantes, estabilidad, y generación de ruido. Típicamente, en bandas del estado de la técnica, las bandas mas silenciosas tienen un mayor coeficiente de fricción y las bandas hechas con hilos de urdimbre de filamentos múltiples (es decir, hilos teniendo longitudes de fibra largas) tienden a tener un menor coeficiente de fricción que los hilos de urdimbre hilado (es decir, hilos con longitudes de fibra cortas) . ? mayor abundamiento, las bandas para caminadoras hechas con una tela de tejido simple, típico usando hilos de urdimbre de filamentos múltiples y fibras de mono-filamento en la trama generalmente tienen un coeficiente de fricción relativamente bajo, pero generan un nivel de ruido relativamente elevado. En una típica tela de tejido simple del estado de la técnica, el hilo de urdimbre de filamentos múltiples es tejido de manera alternada sobre y bajo una serie de fibras de tejido de mono-filamento dispuestas de manera adyacente. En una tela para banda del estado de la técnica, referida como una tela cruzada de entretejido quebrado, uno por tres, una urdimbre de filamentos múltiples se extiende sobre un tejido de mono-filamento y bajo tres tejidos de mono-filamento. Otra tela para banda del estado de la técnica, referida como una tela entretejida, tiene una capa de hilos de tejido de mono-filamento, superior, y una capa de hilos de tejido de mono-filamento, inferior. Las dos capas están separadas por un hilo de denier ligero y cada hilo de una pluralidad de hilos de enlace de urdimbre de filamentos múltiples se extiende bajo uno de los hilos de tejido de mono-filamento inferior y sobre un hilo de tejido de mono-filamento superior adyacente . Un problema con las bandas de entretejido de susurro y entretejido de una capa del estado de la técnica, cuando se usan en una banda de caminadora o similares, es. que carecen de la rigidez deseada bajo diversas cargas y a diversas velocidades.
Cuando se usan tales materiales, típicamente se requiere una banda de dos capas para obtener la rigidez deseada. Sin embargo, las bandas de dos capas son considerablemente mas costosas de producir que las bandas de una capa. Por ejemplo, la manufactura de una banda de dos capas puede requerir de tantas como cinco pasadas a través de una máquina para fabricar bandas, una para la capa interna, una para la cubierta, y tres para las capas de engomado . Las telas entretejidas del estado de la técnica son generalmente consideradas como indeseables para uso en bandas, debido a que las bandas hechas de tales telas son relativamente ruidosas y la tela tipicamente tiene que ser saturada con un material plástico para impedir que emigren los hilos de trama fuera del lado de la banda. Las bandas para caminadoras tipicamente son operadas a una mayor velocidad que bandas estándar para transportadores usados para manejo de materiales y tipicamente son sometidas a mayores cargas concentradas como resultado de la acción de correr de una persona sobre la banda. Por ende, las bandas para caminadoras deben ser relativamente rígidas, particularmente en la dirección lateral. Tal rigidez es generalmente obtenidas en las bandas del estado de la técnica haciendo una banda de una capa mas gruesa o usando bandas de dos capas. Las bandas de una capa y dos capas del estado de la técnica comprenden una sola capa de tela o una doble capa de tela, respectivamente, y una capa de cubierta superior de hule o vinilo, o similares. La mayor parte de tales bandas usan hilos de mono-filamento en su tejido, pues el material de esa construcción típicamente provee una banda relativamente estable que yace plana, no se abulta, y se queda recta. Generalmente, las bandas mas gruesas son mas estables que las bandas mas delgadas y las bandas de dos capas son mas estables que las bandas de una capa. Sin embargo, las bandas mas gruesas son típicamente mas pesadas y rígidas de manera relativa en la dirección longitudinal, con ello presentando una carga relativamente mayor al motor eléctrico usado para impulsar la banda. La carga mayor del motor requiere usar un motor mas grande, mas costoso, que típicamente consume mas corriente, todo lo cual aumenta el costo del equipo y su operación. Por tanto, tal banda de baja fricción, altamente flexible, de peso ligero, es claramente deseable para aplicaciones tales como caminadoras. A mayor abundamiento, las bandas para caminadoras están sujetas a variaciones de velocidad mucho mayores que las bandas estándar para transportadores. Por ende, una banda para uso en una aplicación de caminadora debe ser estable a altas velocidades así como a bajas velocidades. Para reducir el consumo y la generación de calor, es deseable reducir la fricción entre la banda y la plataforma de correr. Por ende, se prefieren bandas con un bajo coeficiente de fricción. De manera adicional, a menudo se aplican lubricantes entre la banda y la plataforma de correr para reducir adicional-mente la fricción. Un lubricante tal como cera parafina, Teflón®, o silicón libre de solventes, es comúnmente usado para reducir la fricción entre la banda y la plataforma. Sin embargo, a fin de que se use de manera efectiva un lubricante, la banda debe ser capaz de absorber una cierta cantidad de lubricante. Ciertas bandas entretejidas y de tejido simple del estado de la técnica, teniendo hilos de mono-filamento en su trama, tienen las propiedades deseables de tender a quedar planas, como abultarse, y moverse rectas. Sin embargo, tales bandas no absorben ni retienen bien los lubricantes.
Una tela entretejida divulgada en la patente US 6,328,077 es una tela de dos capas hecha de dos capas de hilos de trama en pares, con hilos de urdimbre extendiéndose sobre y bajo pares adyacentes en un patrón donde se extienden los hilos de urdimbre bajo mas pares en la capa inferior que los que se extienden sobre pares en la capa superior. Un hilo de urdimbre central, de denier ligero estándar, se extiende entre las capas superior e inferior. Esta tela trabaja bien como una solución a los problemas antes mencionados, pero se ha desarrollado una mejora que tiene un desempeño mas efectivo. Compendio de la Invención De acuerdo con la invención, una tela para bandas comprende una pluralidad de pares dispuestos de manera adyacente de hilos de trama, una pluralidad de hilos de urdimbre de enlace, y una pluralidad de hilos de urdimbre medios. Los pares forman una capa superior de hilos de trama y una capa inferior de hilos de trama. Los hilos de urdimbre de enlace se extienden, cada uno, sobre al menos uno de los pares de hilos de trama en la capa superior y bajo al menos dos de dichos pares dispuestos de manera adyacente de hilos de trama en la capa inferior. Los hilos de urdimbre medios se extienden enter la capa superior y las capas inferiores y son suficientemente rectos e inelásticos para portar cargas bajo tensión sin torcerse o estirarse. De preferencia, los hilos de urdimbre medios son formados de PET y tienen un denier de al menos 550. Asimismo, de preferencia, los hilos de urdimbre medios son fraguados por calor bajo tensión. En otro aspecto de la invención, un método de hacer una tela para banda incluye los pasos de disponer una pluralidad de pares de hilos de trama adyacentes entre si en una capa superior de hilos de trama y una capa inferior de hilos de trama y tejer una pluralidad de hilos de urdimbre medios entre las capas superior e inferior. Asimismo, un primer hilo de urdimbre es tejido sobre un primero de dichos pares de hilos de trama y bajo un segundo y un tercero de los pares de hilos de trama, dispuestos adyacentes al primero de los pares, un segundo hilo de urdimbre sobre un segundo de los pares de hilos de trama y bajo un tercero y un cuarto de los pares de hilos de trama, dispuestos adyacentes al segundo de los pares; y un tercer hilo de urdimbre sobre un tercero de los pares de hilos de trama y bajo un cuarto y un quinto de los pares de hilos de trama, dispuestos adyacentes al tercero de los pares. Finalmente, los hilos de urdimbre medios son fraguados por calor. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista lateral en alzado de una sección de material para banda transportadora que incorpora los principios de la invención; la figura 2 es una vista lateral en alzado, amplificada, de la tela para banda de la figura 1, teniendo un patrón de tejido de acuerdo con los. principios de la invención;
la figura 3 ilustra el patrón de un solo hilo de enlace de urdimbre en el patrón de tejido de la figura 2; la figura 4 es una vista lateral en alzado, amplificada, de una sección de tela para banda de transportador de la figura 1 teniendo un patrón alterno de tejido de acuerdo con los principios de la invención; y la figura 5 ilustra el patrón de un solo hilo de enlace de urdimbre en el patrón de tejido de la figura 4. Descripción Detallada Se muestra en la figura 1 una sección de material de banda de transportador 100 que comprende una capa de tela 101 y una capa de cubierta 102. La capa de cubierta 102 puede ser un material de hule o polivinilo plastificado estándar, o similares. Una forma de realización de una tela para banda 100 de acuerdo con la invención es ilustrada en la figura 2 en una vista lateral en alzado, amplificada, de una porción de la banda 100. La tela para bandas de la figura 2 incluye una capa superior de hilos de trama de mono-filamento 105 y una capa inferior de hilos de trama de mono-filamento 106. Los hilos de trama individuales de la capa 105 están dispuestos en alineación sustancial con los hilos de trama individuales de la capa 106, formando una pluralidad de pares, 110 a 119. Los hilos de trama de mono-filamento de preferencia tienen un diámetro de aproximadamente 0.3 mm. Las dos capas de hilos de trama 105, 106 están separadas mediante hilos de urdimbre medios inelásticos 107 de acuerdo con la invención. Los hilos de urdimbre medios son suficientemente rectos e inelásticos para portar cargas bajo tensión sin torcerse o estirarse. Cada hilo de urdimbre medio 107 es de preferencia formado de PET teniendo un denier de 550, aunque bastará cualquier polímero, hecho efectivamente inelásti-. co . Los hilos de urdimbre medios 107 son fraguados por calor bajo tensión para hacerlos rectos e inelásticos. Se teje una pluralidad de hilos de urdimbre de enlace 120, 121, 122 en los hilos de trama para formar una tela para banda. La capa de tela 101 es tejida en un patrón de tejido repetitivo donde tres hilos de urdimbre de enlace 120, 121 y 122 son tejidos a través de una pluralidad de pares dispuestos de manera adyacente, formados a partir de pares alineados de hilos de trama de las capas 105 y 106, en un patrón especificado. En este patrón, el primer hilo de urdimbre de enlace 120 se extiende sobre un primer par alineado de hilos de trama 110 y bajo pares segundo y tercero 111, 112, respectivamente; el segundo hilo de urdimbre de enlace 121 se extiende sobre el segundo par 111 y bajo pares tercero y cuarto 112, 113, respectivamente; y el tercer hilo de urdimbre de enlace 122 se extiende sobre el tercer par 122 y bajo los pares cuarto y quinto 113, 114, respectivamente. El patrón específico de los hilos de urdimbre mostrado en la figura 2 es ilustrado adicionalmente en la figura 3, en la cual se muestra el patrón de un solo hilo de urdimbre de enlace - io - 120 separado de los demás hilos de urdimbre de enlace. La figura 4 bosqueja una forma de realización alterna de una banda 200 de acuerdo con la invención, donde la tela 201 comprende cuatro hilos de urdimbre de enlace 220, 221, 222 y 223 tejidos en dos capas de hilos de trama 206, 207. Las capas de hilos de trama 206, 207 están separadas por hilos de urdimbre medios 208, inelásticos, de acuerdo con la invención. Como antes, cada hilo de urdimbre medio 107 es de preferencia formado de PET teniendo un denier de 550, aunque bastará cualquier polímero hecho inelástico de manera efectiva. Los hilos de urdimbre medios 107 son fraguados por calor bajo tensión para hacerlos rectos e inelásticos. Los hilos de urdimbre de enlace 220, 221, 222, 223 son de preferencia hilos de 1,000 de denier y los hilos de trama 206, 207 son de preferencia hilos de mono-filamento de aproximadamente 0.3 mm. La tela 201 es tejida en un patrón de tejido repetitivo donde cuatro hilos de urdimbre de enlace 220, 221, 222, y 223 son tejidos en un patrón especificado a través de una pluralidad de pares formados de pares de hilos de trama alineados de las capas 206, 207. En este patrón, el primer hilo de urdimbre de enlace 220 se extiende sobre un primer par alineado de hilos de trama 210 y bajo los pares segundo, tercero y cuarto 211, 212 y 213, respectivamente; el segundo hilo de urdimbre 221 se extiende sobre el segundo par de hilos de trama 211 y bajo los pares tercero, cuarto y quinto 212, 213 y 214, respetivamente; el tercer hilo de urdimbre 222 se extiende sobre el tercer par de hilos de trama 212 y bajo los pares cuarto, quinto y sexto 213, 214 y 215, respectivamente; y el cuarto hilo de urdimbre 223 se extiende sobre el cuarto par de hilos de trama 213 y bajo los pares quinto, sexto y séptimo 214, 215 y 216, respectivamente. El patrón especifico de los hilos de enlace de la figura 4 es ilustrado adicionalmente en la figura 5, en la cual el patrón de un solo hilo de urdimbre de enlace, el hilo 221, es mostrado separado de los demás hilos de urdimbre de enlace. El material de banda de acuerdo con la presente invención es de preferencia manufacturado alimentando la tela tejida para banda, v.gr., 100, 200, a partir de un rollo de tela, a un aparato de revestimiento de banda bien conocido. Tal aparato típicamente incluye un mecanismo de alimentación que extiende la banda entre un rodillo y una cuchilla de revestimiento. PVC líquido, tal como el producto bien conocido en la materia como "Plastisol", es aplicado en una forma estándar. El material de banda con el revestimiento recién aplicado es entonces alimentado a un horno y calentado por lámparas infrarrojas o similares para disolver el PVC aplicado. Después de pasar a través del horno, el material de banda con PVC aplicado es alimentado entre un rodillo y un tambor de enfriamiento mientras se enfría la banda. Esto hace que se fuerce el PVC a cavidades en el material tejido. Una ventaja de la tela para banda es que tiene cavidades de tamaño sustancial que proveen una adhesión apropiada de la capa de PVC a la tela. Como resultado, el forro de engomado requerido para bandas hechas de telas para banda del estado de la técnica no es requerido. La aplicación de tal forro de engomado requiere que el material de banda sea alimentado a través de un mecanismo de aplicación de engomado, similar al mecanismo de aplicación de PVC. En consecuencia, una banda hecha de acuerdo con la presente invención es sustancialmente menos costosa de manufacturar. De manera mas importante, sin embargo, se cree que los hilos de urdimbre medios, mas resistentes, son los que están principalmente bajo tensión durante operación de la banda. Como ellos son los hilos portadores de carga, las capas superior e inferior a cada lado de los hilos de urdimbre medios no están bajo carga, y de esta manera no se desgastan tan rápidamente como las bandas del estado de la técnica. El resultado es una banda mas durable.