Procedimiento de fabricación de un complejo multi-axial de napas realizadas a partir de cables cuarteados bajo la forma de bandas e instalación de fabricación.

Procedimiento de fabricación de un complejo multi axial de napas realizadas a partir de cables cuarteados bajo la forma de bandas, que consiste en disponer sobre una mesa de transporte, a la entrada de ésta, por medio de un dispositivo, una primera capa de bandas cuarteadas previamente enrolladas y previamente cortadas según el eje longitudinal de la mesa, en superposición parcial de dichas bandas, disponer a lo largo de la mesa transportadora por lo menos dos medios de transferencia de las bandas en posición oblicua y/o divergente según ángulos previamente determinados que reciben cada uno una banda previamente cuarteada y disponerlas en superposiciones sucesivas a la primera capa de bandas previamente cortadas en planos diferentes, para constituir una napa multi axial de bandas cuarteadas, dicha napa siendo tratada a continuación por un dispositivo de fijación

(3), el avance del tapiz de soporte de la mesa transportadora haciéndose paso a paso para asegurar la superposición de las diferentes capas de bandas previamente cuarteadas por dichos medios de transferencia,

caracterizado por que la puesta en práctica del procedimientos se efectúa sin operación de tratamiento de cohesión previa de cada una de dichas bandas y por que dichos medios de transferencia de las bandas longitudinales y transversales aseguran la deposición de las bandas recibiendo cada uno una banda previamente cortada dispuesta directamente sin otra operación intermedia, dicha banda comprendiendo una banda de carbono y una banda de soporte de papel (2a), dichos medios estando instalados para recibir medios de rebobinado de la banda de soporte de papel después de la separación de la banda de carbono.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/051645.

Solicitante: FERLAM TECHNOLOGIES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 85 Rue Monge 59100 Roubaix FRANCIA.

Inventor/es: DECANT,XAVIER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/46 (por punzonado u operaciones similares para provocar el enmarañado de fibras (D04H 1/45 tiene prioridad; máquinas de punzonar D04H 18/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad... > B32B5/26 (siendo otra capa asimismo fibrosa o filamentosa)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H3/10 (con uniones entre hilos y filamentos realizadas mecánicamente)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > D04H13/00 (Otros no tejidos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H3/08 (caracterizados por el método de reforzamiento o de consolidación)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H3/04 (con recorrido rectilíneo, p. ej. cruzándose con ángulos rectos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/83 (Fibras de carbono en una matriz carbonada)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Conformación de materiales compuestos, es decir,... > B29C70/16 (uilizando fibras largs, o continuas)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H3/105 (por punzonado (máquinas punzonadoras D04H 18/00))

PDF original: ES-2528248_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de fabricación de un complejo multi-axial de napas realizadas a partir de cables cuarteados bajo la forma de bandas e instalación de fabricación

La invención se refiere a la tecnología textil del cuarteo a partir por ejemplo de fibras de carbono y a la aplicación de estas fibras en napas en orientación unidireccional y/o multi axial.

Esta tecnología es muy conocida y encuentra una aplicación para la fabricación de materiales compuestos a partir de fibras de carbono descrita en la patente francesa n° 2196966.

Consiste en cuartear en paralelo diversos cables de carbono del tipo ZOLTEK XP 355 15T-X1, TENAX 24K STS 5611 o todavía SGL 5K C3 T5 ensimaje EEA en una cuarteadora del tipo SEYDEL 86 o NSC de tipo TB11 o equivalente. Los cables de carbono son cuarteados simultáneamente y extendidos de manera que se obtenga una banda de filamentos cuarteados de un ancho que se sitúa entre 45 mm y más o menos 35 mm con una longitud de fibras de 15 a 18 mm. Los cables cuarteados deben permanecer unidos una vez extendidos bajo la forma de banda. De manera conocida, los cables cuarteados de fibras de carbono se disponen sobre soportes de papel, después se enrollan en una bobina. Estas últimas se colocan entonces a la entrada de una mesa transportadora en el sentido longitudinal después de la separación del soporte de papel.

Según la técnica anterior, los hilos o cables de filamento continuo se depositan sobre máquinas de tejer multi axiales del tipo LIBA. Las bandas así formadas se yuxtaponen entonces y se hacen solidarias por tricotado. El procedimiento presenta inconvenientes importantes ligados a la aplicación de hilos que es una solución costosa y también porque los filamentos continuos soportan mal el amarrado.

Para solucionar este problema, se ha propuesto una solución descrita en la patente EP 97212 que consiste en cuartear y extender estos cables de modo que formen bandas y a continuación dar a cada una de estas bandas una cohesión de manera que se las pueda manipular. A continuación, dichas bandas son enrolladas después transportadas a los lugares equipados de máquinas de tejer multi axiales del tipo LIBA, las bandas siendo aplicadas yuxtapuestas haciéndolas solidarias después por tricotado. Esta solución requiere proyecciones de líquido seguidas de un secado o aportación de agentes químicos de unión, o todavía operaciones mecánicas intermedias tales como un amarrado por ejemplo. Necesita además una inversión muy elevada en términos de máquinas para asegurar la puesta en práctica. El coste de producción de las bandas cuarteadas es elevado y limita en consecuencia las aplicaciones.

El punto de partida del solicitante ha estado pues intentar librarse de estas obligaciones suprimiendo puramente y simplemente la fase de cohesión previa de cada una de las bandas cuarteadas.

Otro objetivo buscado según la invención por el solicitante ha sido simplificar las instalaciones existentes costosas en inversión material y proponer la puesta en práctica de una instalación que puede proponer a partir de una base común específica instalaciones complementarias a la carta que puedan responder a las necesidades diferentes según los utilizadores, manteniendo una oferta de precio netamente inferior a los costes de las instalaciones existentes.

Según una primera característica, el procedimiento de fabricación del complejo multi axial a partir de bandas cuarteadas según la invención consiste en disponer sobre una mesa de transporte, en la entrada de ésta una primera capa de bandas cuarteadas, previamente enrolladas y previamente cortadas, según el eje longitudinal de la mesa, en su proposición parcial de dichas bandas, disponer a lo largo de la mesa transportadora por lo menos dos medios de transferencia y de deposición de bandas, en posición oblicua y/o divergente según ángulos previamente determinados, que reciben cada una de las bandas previamente cuarteadas, eventualmente previamente enrolladas y previamente cortadas y disponer estas bandas en superposiciones sucesivas en planos diferentes para constituir una napa multi axial de bandas cuarteadas, dicha napa siendo tratada a continuación por una máquina amarradora, el avance del tapiz de soporte de la mesa transportadora se hace paso a paso para asegurar la superposición de las diferentes capas de bandas previamente cuarteadas depositadas por dichos medios de transferencia, la puesta en práctica del procedimiento efectuándose sin una operación previa de tratamiento de cohesión de cada una de dichas bandas, caracterizado por que la puesta en práctica del procedimiento se efectúa sin operación de tratamiento de cohesión previa de cada una de dichas bandas y por que:

una primera capa de bandas no cohesivas se presenta según el eje longitudinal de la mesa para ser depositada poco a poco el sentido del desenfilado de la banda por medio de un dispositivo de deposición de la banda cuarteada no cohesiva,

otras capas de bandas no cohesivas destinadas a estar en superposiciones sucesivas en planos diferentes de la primera capa son presentadas por el mismo dispositivo que recibe dichas bandas y las deposita sobre medios de transferencia que las reciben y las trasladan según un movimiento transversal con relación a la mesa y las deposita poco a poco a medida de su desplazamiento hasta la zona de corte dispuesta en oposición por una parte y

por otra de dicha mesa, dichas bandas siendo depositadas por su extremo después desenrolladas hasta la zona de corte,

y por que la deposición de dichas bandas no cohesivas está asegurada por los medios de transferencia que están dispuestos para permitir la deposición continua progresiva de las bandas de cara a constituir las napas, y por que al final de la carrera de los medios de transferencia, se procede al corte de las bandas por un dispositivo fijo de bloqueo y de corte dispuesto a un lado y el otro de la mesa y se procede a continuación a devolver los medios de transferencia con la deposición de las bandas no cohesivas para constituir otra napa.

Según otra característica, dichos medios de transferencia y de deposición de las bandas son transportadores - napadoras que reciben cada una de las bandas previamente cuarteadas, eventualmente previamente enrolladas y previamente cortadas.

Según otra característica, la instalación de la puesta en práctica del procedimiento del tipo que comprende una mesa transportadora que presenta aguas arriba la recepción de bandas previamente cuarteadas y previamente enrolladas y aguas abajo, una máquina amarradora que es remarcable porque comprende por lo menos dos transportadores napadoras colocados según ángulos definidos con relación al sentido de avance de la mesa transportadora en oposición, que tienen por función depositar poco a poco cada uno una de las bandas cuarteadas sobre la mesa transportadora en superposición para el primero sobre la primera capa de bandas cuarteadas dispuestas inicialmente aguas arriba de la mesa transportadora y el segundo sobre las dos capas ya depositadas que provienen de la mesa transportadora y del primer transportador napadora, permitiendo la obtención de una napa de múltiples capas en superposición y multi axiales.

Según otra característica, dichos medios de transferencia y de deposición de las bandas son carros distribuidores que reciben cada uno una de las bandas cuarteadas previamente cortadas dispuestas directamente sin otra operación intermedia, dicha banda comprendiendo una banda de carbono y una banda de soporte de papel, dichos carros distribuidores estando instalados para recibir medios de rebobinado de la banda de papel después de la separación de la banda de soporte de carbono.

Estas características y otras se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción.

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Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de un complejo multi axial de napas realizadas a partir de cables cuarteados bajo la forma de bandas, que consiste en disponer sobre una mesa de transporte, a la entrada de ésta, por medio de un dispositivo, una primera capa de bandas cuarteadas previamente enrolladas y previamente cortadas según el eje longitudinal de la mesa, en superposición parcial de dichas bandas, disponer a lo largo de la mesa transportadora por lo menos dos medios de transferencia de las bandas en posición oblicua y/o divergente según ángulos previamente determinados que reciben cada uno una banda previamente cuarteada y disponerlas en superposiciones sucesivas a la primera capa de bandas previamente cortadas en planos diferentes, para constituir una napa multi axial de bandas cuarteadas, dicha napa siendo tratada a continuación por un dispositivo de fijación (3), el avance del tapiz de soporte de la mesa transportadora haciéndose paso a paso para asegurar la superposición de las diferentes capas de bandas previamente cuarteadas por dichos medios de transferencia,

caracterizado por que la puesta en práctica del procedimientos se efectúa sin operación de tratamiento de cohesión previa de cada una de dichas bandas y por que dichos medios de transferencia de las bandas longitudinales y transversales aseguran la deposición de las bandas recibiendo cada uno una banda previamente cortada dispuesta directamente sin otra operación intermedia, dicha banda comprendiendo una banda de carbono y una banda de soporte de papel (2a), dichos medios estando instalados para recibir medios de rebobinado de la banda de soporte de papel después de la separación de la banda de carbono.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado por que dichos medios de transferencia y de deposición de bandas son transportadores - napadoras que reciben cada uno una banda previamente cuarteada, previamente enrollada y previamente cortada.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado por que dichos medios de transferencia y de deposición de las bandas son carros - distribuidores.

4. Instalación de puesta en práctica del procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2 que comprende una mesa transportadora (1) que presenta aguas arriba la recepción de las bandas previamente cuarteadas y previamente enrolladas a través de un dispositivo y, aguas abajo, un dispositivo de fijación (3) caracterizado por que comprende por lo menos dos transportadores napadoras (4) colocados según ángulos definidos con relación al sentido de avance (F) de la mesa transportadora teniendo cada uno por función recibir, a través de un dispositivo individual (5), y depositar sobre la mesa transportadora poco a poco a medida de su traslación una banda cuarteada que no haya sufrido operación alguna de tratamiento de cohesión previa, hasta un dispositivo de fijación y de corte situado en el otro costado de la mesa, en superposición, para el primero, sobre la primera capa de bandas cuarteadas que no hayan sufrido operación alguna de tratamiento de cohesión previa dispuestas inicialmente aguas arriba de la mesa transportadora y, para el segundo, sobre las dos capas de bandas cuarteadas que no hayan sufrido operación alguna de tratamiento de cohesión previa, ya dispuestas provenientes de la mesa transportadora y de un primer transportador napadora, que permite la obtención de una napa de múltiples capas en superposición y multi axiales, por que el transportador napadora presenta una estructura que puede, según las fases de funcionamiento, estar en parte (4b) por debajo de la mesa transportadora, o en parte (4a) sobre la mesa transportadora para la deposición de bandas cuarteadas sin operación de tratamiento de cohesión previa, las dos partes estando ligadas entre ellas por una parte de costado lateral (4c), el conjunto funcionando según un movimiento alternativo discontinuo, y por que comprende también un tapiz sin fin (8) que está instalado sobre cilindros de guiado C1, C2, C3, C4 y cilindros de reenvío en ángulos (C5, C6).

5. Instalación según la reivindicación 4 caracterizada por que el cilindro (C3) está motorizado y se encuentra en posición lateral con relación a la mesa transportadora y por que los otros cilindros (C1, C2, C4) son de guiado libre, y por que los cilindros (C1) y (C2) se encuentran en un plano por encima de la mesa transportadora, los cilindros (C3, C4) en un plano por debajo, y por que los cilindros (C5, C6) están en un plano vertical de la mesa transportadora y están en posición fija y porque los cilindros (C1) y (C4) son móviles, los cilindros (C2) (C3) de posición fija, y porque los cilindros (C1) y (C4) pueden ser trasladados horizontalmente con la ayuda de gatos (VE1 - VE2) o de un tornillo sin fin y convenientemente asociados con un par de cilindros respectivamente (C1, C2, C3 y C4) ya sea en alargamiento, ya sea en aproximación uno del otro según las fases operatorias, según una amplitud de la carrera de desplazamiento de dichos gatos que se determina a fin de permitir depositar las bandas cuarteadas no cohesivas sobre la mesa transportadora.

6. Instalación según la reivindicación 4 caracterizada por que comprende un dispositivo fijo de bloqueo y de corte (DEC1 - DEC2) de la banda cuarteada sin operación de tratamiento de cohesión previa al final de la carrera de formación de la napa, de modo a fijarla y cortarla antes de comenzar la formación de la napa en el sentido opuesto.

7. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 caracterizada por que comprende la adición en cada transportador - napadora de una cuarteadora (9) dispuesta aguas arriba y que permite una alimentación automática en discontinuo de cada transportador - napadora.

8. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 que permite alimentar los transportadores - napadoras por cuarteadoras que funcionan en continuo, caracterizada por que comprende la adición de un dispositivo (1) complementario de regulación que constituye un transportador de acumulación y por que el transportador de acumulación está integrado entre cada transportador - napadora (4) y la cuarteadora (9) asociada, a fin de permitir absorber la producción en continuo de la cuarteadora durante los tiempos de paro del transportador napadora en el momento de las fases de corte de la banda cuarteada sin operación de tratamiento de cohesión previa así como durante los tiempos de avance de la mesa transportadora paso a paso.

9. Instalación según la reivindicación 8 caracterizada por que el transportador de acumulación (1) está constituido por un tapiz transportador (1a) guiado por cilindros giratorios fijos (A1, A2), por que por debajo del dispositivo se sitúa un tercer cilindro (CT) éste también giratorio, pero que tiene como especificidad poder subir y descender a lo largo del eje vertical de modo que tensa más o menos el tapiz transportador (1a) y por que un cuarto cilindro denominado "cilindro empujador" (CP), éste también móvil a lo largo del eje vertical y situado por encima del dispositivo, tiene como función tensar más o menos el tapiz transportador, pero en la dirección opuesta.

1. Instalación de puesta en práctica del procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3 juntas caracterizada por que comprende carros - distribuidores de dos tipos, por una parte simple CD1, y por otra parte múltiples CD2, que están dispuestos con relación a la mesa transportadora (1) respectivamente sobre los costados de la mesa en posición oblicua y/o divergente y por otra parte aguas arriba de la mesa para permitir la deposición de las bandas cuarteadas sin operación de tratamiento de cohesión previa sobre la mesa de transporte, y por que los carros distribuidores reciben bobinas B de bandas previamente cuarteadas y previamente enrolladas sin operación de tratamiento de cohesión previa con la inserción de una banda de papel (2) enrollada entre cada espira de banda de carbono (21) para asegurar la protección.

11. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada por que los carros - distribuidores simples o múltiples están instalados comprendiendo en combinación un primer cilindro (22) que gira en un sentido de recepción de las bandas previamente cuarteadas y previamente enrolladas y un dispositivo (23) de evacuación y de rebobinado de la banda de papel (2) y por que este dispositivo (23) se encuentra integrado en el interior del carro - distribuidor y situado detrás del primer cilindro (22).

12. Instalación según la reivindicación 11 caracterizada por que el dispositivo (23) comprende dos husillos motorizados (23 -1) que giran en oposición entre los cuales pasa la banda de papel para el arrastre sobre un cilindro de recuperación (23 - 2), que gira en oposición con relación al primer cilindro y por que dichos husillos motorizados absorben la banda de papel con una velocidad lineal constante y por que los dos cilindros y los husillos previamente citados están dispuestos en una posición fija con relación al carro - distribuidor CD1 - CD2.

13. Instalación según la reivindicación 11 caracterizada por que los carros - distribuidores están dispuestos sobre soportes que permiten el giro sobre ellos mismos de 18° con la ayuda de medios de giro y accionados después de cada paso por una parte y por la otra de la mesa de transporte.

14. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada por que los carros - distribuidores múltiples CD2 están dispuestos en paralelo y en ligero desplazamiento para permitir la distribución y el desenrollado de bandas sin operación de tratamiento de cohesión previa sobre la mesa transportadora poco a poco a medida del avance de ésta y en una configuración de presentación de las bandas en superposición parcial y por que los carros - distribuidores múltiples CD2 se encuentran que están dispuestos aguas arriba de la mesa de transporte (1) a fin de cargarla de bandas (21) de carbono después de la separación de la banda de papel (2).

15. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada por que los carros - distribuidores individuales CD1 están dispuestos de modo que distribuyen cada uno una sola banda (21) de carbono sin operación de tratamiento de cohesión previa y están colocados según ángulos previamente definidos con relación al sentido de avance de la mesa de transporte.

16. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada por que los carros - distribuidores están dispuestos en el mismo costado de la mesa de transporte con una orientación divergente.