MXPA99001240A - Metodo para ensamblar con adhesivo productos de madera cepillada - Google Patents

Abstract

Un método, limpio, sencillo y efectivo para ensamblar mediante adhesivo, productos de madera cepillada, implica colocar adyacente a las superficies que van a unirse, un dispositivo que comprende:un elemento objetivo contiguo a un material adhesivo que se activa por calor, el elemento objetivo es absorbente de ondas electromagnéticas que se convierten en energía térmica para activar el material adhesivo, mantener juntas las superficies y exponer el dispositivo a ondas electromagnéticas para producir calor suficiente para activar el material adhesivo y efectuar una relación de unión entre las piezas de madera cepillada ensambladas.

Description

MÉTODO PARA ENSAMBLAR CON ADHESIVO, PRODUCTOS DE MADERA CEPILLADA REFERENCIA CRUZ-ADA CON UNA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud se relaciona con la Solicitud de Patente de los Estados Unidos con No. de Serie presentada en la misma fecha de la presente y titulada "Dispositivo Adhesivo" de Shomler et al. Esta solicitud y su análisis se consideran parte de la presente, como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta exposición se relaciona con el ensamblado de una variedad de productos de madera cepillada, utilizando un dispositivo adhesivo que es activado por ondas electromagnéticas. Los productos de madera cepillada incluyen articulos de construcción relativamente simple, por ejemplo, paneles de celosía, cercas, plataformas de transporte, patines o largueros, cajas de .embalaje, plataformas y muelles, casas para pájaros y perros, enrejados, cenadores, bancas y mesas para patio y lo semejante . El ensamblado de productos de madera cepillada sencilla normalmente se efectúa empleando dispositivos mecánicos de sujeción como clavos, grapas, tachuelas y clavos sin cabeza colocados con herramientas manuales o P1095/99MX energizadas. Sin embargo, estos dispositivos tienen algunas desventajas. La de madera cepillada, con frecuencia, se daña y se abre, si el sujetador metálico es demasiado grande y se maneja descuidadamente, el propio sujetador ocasionalmente "brotará" y quedará suelto en clima frió. En climas húmedos, el sujetador tiene por supuesto, la tendencia a oxidarse, manchando la de madera cepillada y, con el tiempo, se aflojan. Las cabezas de clavos y grapas también pueden sobresalir y estorbar y dañar los fletes o cargamentos o a las personas que manipulan los fletes. Si la madera se abre, entonces la calidad o integridad de la juntura queda comprometida. Asi mismo, los adhesivos que se han expuesto, resultan seguros para trabajar y producir uniones que, de hecho, son más seguras que los métodos de sujeción mecánicos. Sin embargo, el uso de adhesivos solos no es la respuesta final. Los adhesivos resultan engorrosos y difíciles de aplicar en lugares "escondidos" o inaccesibles. Pueden manchar el material de las piezas que van a ensamblarse y, normalmente, se aplican en demasía debido a que es dificil controlar la cantidad adecuada que va a usarse. También, si la madera está húmeda, los adhesivos no deben utilizarse. Es evidente entonces que se necesitan invenciones dirigidas a la colocación de material adhesivo de manera sencilla, limpia, segura y efectiva y P1095/99MX que puede utilizarse con beneficio en la industria de la fabricación de madera y, especialmente, con respecto a la fabricación de articulos simples, de bajo costo y de modesta ganancia que deben ser construidos para que cumplan con los estándares de calidad tan eficientemente como sea posible. No resulta sorprendente entonces que otros hayan experimentado con alternativas de los dispositivos tradicionales de sujeción para la unión de materiales de construcción a una superficie de trabajo.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA -ANTERIOR La Patente de los Estados Unidos 4,038,120 de Russell describe el uso de un elemento o alambre térmico para calentar una goma de fusión caliente (hot melt) que da por resultado la adhesión entre paneles ensamblados de manera contigua. El método de referencia incluye calentar un alambre revestido de pegamento para licuar el pegamento y producir un estado cohesivo y facilitar el ensamblado de paneles. Este método resulta particularmente útil para introducir un material cohesivo (pegamento) en un área de accesibilidad limitada (ranura) , pero el elemento térmico (alambre) requiere la aplicación directa de energía (electricidad) para proporcionar el calor al pegamento fundido.

P1095/99MX La Patente Australiana AT-A-321432 se relaciona con un método para unir dos cuerpos utilizando un adhesivo que contiene una substancia conductora. En una modalidad, un elemento objetivo también puede ser una capa extra contigua al adhesivo. La Publicación Japonesa No. 63120786 describe un método para unir, en áreas en donde la unión por técnicas convencionales es imposible, mediante la colocación de un material conductor generador de calor a lo largo de una composición de resina reticulable y haciendo pasar una corriente a través del material térmico para activar la reticulación de la resina haciendo uso del calor generado. La Patente de los Estados unidos 3,574,031 de Heller et al. describe un método y el material para soldar cuerpos termoplásticos utilizando un susceptor entre los cuerpos que van a unirse. El susceptor sellante se caracteriza porque tiene partículas que se calientan por medio de energía de inducción, dieléctrica o radiante, dispersada en un portador termoplástico compatible con las láminas termoplásticas que van a soldarse. El soldado de las láminas termoplásticas se efectúa por la exposición del susceptor sellante a la energía térmica, suavizando el material portador y uniendo todos los materiales termoplásticos . La Patente de los Estados Unidos 3,996,402 de P1095/99MX Sindt se relaciona con el ensamblado de materiales de lámina mediante el uso de un dispositivo de sujeción que utiliza una lámina perforada de material conductor de corriente parásita, emparedado entre revestimientos de pegamento de fusión por calor (hot-melt) . Un sistema de inducción térmica se activa ocasionando el calentamiento de la corriente parásita en el material de corriente parásita con la consecuente fusión del pegamento de termofusión, dando por resultando asi la fusión y, por último, la unión de los materiales de lámina de conformidad con la construcción deseada. SUMARIO DE LA INVENCIÓN El método actualmente expuesto para ensamblar por adhesivo piezas componentes de un producto de madera cepillada, se distingue de la técnica anterior y mejora la misma, utilizando un dispositivo que se coloca adyacente a las superficies que van a unirse, y que comprende un elemento objetivo contiguo a un material adhesivo que se activa por calor, el elemento objetivo es absorbente de ondas electromagnéticas que son convertibles en energía térmica para activar al material adhesivo, mantener las superficies juntas y para exponer el dispositivo a ondas electromagnéticas a fin de producir calor suficiente para activar el material adhesivo para efectuar una unión adhesiva entre las piezas componentes del producto de P1095/99MX madera cepillada ensamblado.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Es imperativo que el ensamblado de productos de madera cepillada se haga de manera tan eficiente como sea posible. No existe mucha tecnología en la fabricación de estos articulos. Normalmente, se fabrican de madera cepillada de grados bajos sujeta mediante el uso de dispositivos de sujeción mecánicos tradicionales, por ejemplo, clavos, clavos sin cabeza y grapas. Se cree que el método expuesto para ensamblar productos de madera cepillada proporcionará ventajas definitivas de costo, calidad, seguridad y apariencia por encima de los productos con elementos sujetadores tradicionales. Por el término productos de "madera cepillada" se entiende todos los articulos de madera que incluyen tableros de madera sólida, tiras, tablones, láminas y compuestos y productos de madera laminados que incluyen madera sólida dimensional, madera contrachapada, cartón de madera aglomerada, OSB, tableros de madera prensada y toda clase de tableros de partículas rellenas de resina. Téngase presente también que estos productos de madera cepillada se fabrican de manera característica en operaciones de linea de producción en una fábrica retirada del sitio de trabajo. Se fabrican con piezas estándar de P1095/99MX conformidad con especificaciones estándar. Esta uniformidad de composición y de proceso es adecuada para el empleo de un dispositivo adhesivo que puede colocarse de manera deseable entre o en forma adyacente a las piezas que van a unirse en el ensamblado del producto y que puede activarse para unir por adhesivo los componentes en un producto sólido, bien construido. Observando con mayor detalle el dispositivo adhesivo empleado en el método expuesto, notamos que el elemento objetivo debe elaborarse, en su mayor parte, de materiales o substancias que no sean transparente a las ondas electromagnéticas. De hecho, el elemento objetivo necesariamente se construirá de una composición que absorberá ondas electromagnéticas. Una vez absorbidas por el elemento objetivo, estas ondas producirán histéresis magnética y las corrientes parásitas darán por resultado energía térmica que fundirá o activará al material adhesivo contiguo. Normalmente, el elemento objetivo estará construido de materiales metálicos, por ejemplo acero, aluminio, cobre, niquel o amalgamas de los mismos, que son de utilidad probada y se encuentran fácilmente disponibles; aunque algunos materiales semi-metálicos como el carbón y el silicio también son conocidos por ser adecuados para la absorción de ondas electromagnéticas.

P1095/99MX El elemento objetivo puede asumir cualquier forma o figura consistente con la configuración completa del dispositivo adhesivo y de la aplicación deseada. Con frecuencia, el elemento objetivo se presentará como una lámina, malla o tira metálica y, en algunos casos, será más efectivo presentar al elemento objetivo en la forma de una fibra, chip u hojuela de un material con capacidad de absorción electromagnética. El punto para hacerlo es que el elemento objetivo necesita solamente estar elaborado de un material razonablemente impermeable a las ondas electromagnéticas y absorbente de las mismas. Al utilizarse, el dispositivo adhesivo necesita estar colocado adyacente a las piezas del producto de madera cepillada que van a ensamblarse. Como un asunto práctico, por supuesto, todos los productos de madera son transparentes a las ondas electromagnéticas. Algunos productos de madera cepillada serán más transparentes que otros y pueden hacerse y se harán ajustes empíricos para modular la cantidad e intensidad de la energía de onda electromagnética necesaria para activar de manera óptima el material adhesivo. En muchas instancias, será suficiente colocar simplemente el dispositivo adhesivo adyacente a las piezas de madera cepillada que van a ensamblarse. En otra construcción o situaciones de ensamblado, será necesario P1095/99MX hacer algunos arreglos o cumplir etapas adicionales para asegurarse de que el dispositivo adhesivo permanezca en su lugar antes de la activación. Una etapa adicional necesita ser poco más que introducir un elemento de unión como un área adhesiva pequeña sensible a la presión, sobre la superficie del dispositivo. El medio más simple para colocar el dispositivo antes de la activación puede implicar sujetar, sujetar con tachuelas, engrapar, clavetear o aún ajustar a presión, ranurando el articulo y mortajando la superficie de trabajo para asegurarse de que el dispositivo adhesivo está colocado y activado en la ubicación más efectiva y, por lo tanto, más deseable. Pero estas medidas, por supuesto podrían ser procedimientos opcionales y de ninguna manera serian esenciales para el funcionamiento del dispositivo en sus aplicaciones típicas y de rutina más amplias. Cuando el dispositivo adhesivo está colocado de manera deseable adyacente a las piezas del producto de madera cepillada que van a ensamblarse, es fácil que quede expuesto a las ondas electromagnéticas producidas por un emanador desde un generador energizado por una fuente de corriente eléctrica alterna. El generador puede mantenerse en una posición fija para la producción de ensamblado en linea o puede estar diseñado para ser manejado de manera que pase rápida y fácilmente alrededor o cerca del P1095/99 X dispositivo estratégicamente "escondido", mientras que emite ondas electromagnéticas que penetrarán las piezas "transparentes" del producto de madera cepillada que van a ensamblarse carpintería "transparente", serán absorbidas por el elemento objetivo, para convertirse en energía térmica, activar el material adhesivo, dando por resultado una relación de unión entre las piezas del producto de madera cepillada. En la elaboración, de alguna manera, el calor es producido en el elemento objetivo conductor por dos mecanismos: calentamiento resistivo de corriente parásita e histéresis magnética. El calor resistente a la corriente parásita se aplica a todos los materiales conductores y se produce en el elemento objetivo mediante ondas electromagnéticas que emanan del generador. El calor resultante de la histéresis magnética se observa únicamente en materiales magnéticos. Como el campo electromagnético producido por el generador invierte la polaridad, los átomos o moléculas magnetizadas en el elemento objetivo también se invierten. Hay una pérdida de energía en esta inversión, que es análoga a la fricción: Esta pérdida de energía es histéresis magnética. La energía "pérdida" se convierte rápidamente en calor y es conducida por el material objetivo hacia el material adhesivo contiguo, y con frecuencia envolvente, que se activa por calor, para P1095/99MX iniciar la adhesión. Cuando se calienta a la temperatura necesaria, el material adhesivo se licuará o se activará por calor, se une a las superficies que van a unirse y, al enfriarse, crea una relación adhesiva entre las piezas del producto de madera cepillada ensamblado. Para usarse con el dispositivo estudiado se proponen dos mecanismos de adhesión, la fusión por calor y el curado activado por calor. Ambos mecanismos se inician por emanación de calor a partir del elemento objetivo. Los adhesivos de fusión por calor son sólidos a temperaturas ambiente, pero se funden o licúan cuando la temperatura se eleva, por ejemplo por acumulación de calor en el elemento objetivo. El adhesivo fundido "humedece" a los articulos adherentes y, en el caso de adherentes porosos o fibrosos, penetra la superficie de las piezas que van a unirse. Mientras el adhesivo se enfria, el adhesivo y los articulos que van a adherirse se unen por atracción electrostática de grupos polares moleculares. En el caso de articulos que van a adherirse que son porosos o fibrosos, un trabado mecánico puede contribuir a la fuerza de unión. Nótese que para el mecanismo de fusión por calor, la unión es reversible. Repitiendo asi el procedimiento de inducción de calor, la unión puede deshacerse y pueden separarse los articulos adheridos. La capacidad de invertir la adhesión P1095/99MX y separar productos de madera cepillada ensamblados, no es un atributo trivial. Además de la ventaja obvia de poder volver a ensamblar o reparar piezas mal alineadas, puede ser deseable también el poder desensamblar productos de madera cepillada para facilitar el mantenimiento y la reparación. Esta capacidad de invertir la adhesión y separar piezas unidas jugará un papel importante en la reducción de desperdicio y, cuando se efectúa de manera apropiada, permitirá reciclar las partes componentes. Los adhesivos de curado activados por calor son también sólidos y fáciles de manejar a temperatura ambiente, pero cuando la temperatura del adhesivo se eleva por ejemplo, por el calor que emana del elemento objetivo, se inicia una reacción quimica. Esta reacción incluye un curado o unión reticulada ya sea dentro del adhesivo o entre los articulos que van a adherirse. Estas uniones normalmente son irreversibles. Con frecuencia, una unión adhesiva por curado activado por calor demostrará una atracción electrostática entre el adhesivo y los articulos adheridos y una unión reticulada dentro de la misma. Mientras que lo anterior es una descripción completa del método analizado, pueden emplearse también numerosas variaciones y modificaciones para implementar el propósito de la invención. Por tanto, la elaboración proporcionada no debe asumirse como limite del alcance de P1095/99MX la invención que se pretende quede definido por las reivindicaciones anexas. P1095/99MX

Claims (5)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Un método para ensamblar productos de madera cepillada, que comprende: colocar, adyacente a las superficies de las piezas de madera cepillada que van a unirse, un dispositivo que comprende un elemento objetivo contiguo a un material adhesivo que se activa por calor, el elemento objetivo es absorbente de ondas electromagnéticas que pueden convertirse en energía térmica para activar el material adhesivo, mantener juntas las piezas de madera cepillada y exponer el dispositivo a las ondas electromagnéticas para producir calor suficiente para activar el material adhesivo y efectuar una relación de unión entre las piezas de madera cepillada, caracterizada en que el elemento objetivo se compone de una tira de lámina metálica continua que no tiene orificios dentro del cuerpo de la tira.
2. 2. Un método según la reivindicación 1, en donde la tira de lámina no es magnética.
3. 3. Un método según la reivindicación 1, en donde la tira de lámina se fabrica de un material metálico tomado del grupo que consiste de aluminio, cobre y acero. P1095/99MX
4. 4. Un método según la reivindicación 1, en donde el material adhesivo que se activa por calor, es un adhesivo de fusión caliente.
5. 5. Un método según la reivindicación 1, en donde el material adhesivo que se activa por calor, es un adhesivo de curado que se activa por calor. P1095/99MX