ES2597277T3

ES2597277T3 - Dispositivo de impregnación, unidad de fabricación de un perfil hueco por pultrusión que comprende tal dispositivo y correspondiente procedimiento de fabricación

Info

Publication number: ES2597277T3
Application number: ES13815075.0T
Authority: ES
Inventors: Sophie ESSAYAN
Original assignee: Structil SA
Current assignee: Structil SA
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-01-17
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: WO2014087114A1; EP2928675A1; FR2999111B1; EP2928675B1; FR2999111A1

Abstract

Dispositivo (20) para la impregnación de fibras (12) con resina (32), con posibilidad de ser especialmente utilizado en una unidad de fabricación (100) de un perfil hueco por pultrusión, comprendiendo dicho dispositivo (20): - un elemento perimetral hueco (22) que comprende un eje principal (A), - un elemento central (30), coaxial con el elemento perimetral (22) y alojado al menos parcialmente en el interior de este último, - una cámara de inyección circunferencial (42) delimitada entre la pared interna del elemento perimetral (22) y la pared externa del elemento central (30), presentando dicha cámara de inyección un extremo de entrada (42a) abierto para la entrada de las fibras y un extremo de salida (42b) abierto para la salida de las fibras, y - una zona intermedia entre dichos extremos de entrada y de salida, y - medios de suministro de resina que comunican con dicha cámara de inyección, siendo la altura radial (H) de la cámara de inyección menor en sus extremos de entrada y de salida (42a, 42b) que en dicha zona intermedia, y estando caracterizado por que la altura radial de la cámara es, como mucho, igual a una vigésima parte del perímetro máximo de la cámara de inyección.

Description

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De acuerdo con un ejemplo ventajoso, la altura máxima de la cámara de inyección está comprendida entre 2 y 6 mm.

La figura 3 ilustra con mayor detalle una fibra 12 que pasa a través del dispositivo de impregnación. Se puede observar que su trayectoria está quebrada, en otras palabras, dividida en tramos rectilíneos de distintas pendientes.

La fibra 12 pasa a través de uno de los orificios de paso 34 según una dirección sensiblemente paralela al eje A y, luego, se dirige hacia la cámara de inyección 42.

Puesto que el orificio de paso 34 está situado radialmente más al exterior que la entrada 42a de la cámara de inyección 42, la fibra 12 toma apoyo en el elemento de guía 32 en correspondencia con una zona de apoyo 56 y, luego, es desviada radialmente en dirección al eje A, hacia la entrada 42a de la cámara de inyección 42, hasta una zona de apoyo 57 situada en el empalme entre la pared interna del elemento perimetral 22 y su cara terminal aguas arriba.

Entonces, la fibra 12 atraviesa la cámara de inyección 42, hasta una zona de apoyo 58 determinada en el extremo aguas abajo del elemento central 30, en el empalme entre la pared externa del elemento central 30 y su cara terminal aguas abajo. Ahí, la fibra 12 es desviada hacia la zona de entrada 59 de la hilera de conformado, sobre el macho 60.

En otras palabras, en cada zona de apoyo 56, 57, 58, 59 está marcada una ruptura de pendiente de la fibra 12.

Así, cada fibra 12 tiene una trayectoria priorizada (o forzada) en el interior de la cámara de inyección 42.

Esta trayectoria se elige para que, en el interior de la cámara 42, la fibra 12 diste todo cuanto sea posible de las paredes del elemento central 30 y del elemento perimetral 22. Esto permite garantizar una correcta impregnación, evitando que la fibra 12 se “pegue” a las paredes y asegurando que quede recubierta por completo.

Tal como se desprende de las figuras 1, 2 y 3, el elemento central 30 está unido, por mediación de un vástago 54, especialmente un vástago roscado, a un macho 60 dispuesto aguas abajo y de eje A.

El macho 60 presenta una sección constante correspondiente a la sección interna que se desee para el perfil fabricado.

De las figuras 1 y 2, se desprende que una parte del macho 60 atraviesa la hilera 70, llamada de conformado, destinada al moldeado final del perfil, así como al tratamiento térmico de la resina. La hilera de conformado está configurada de modo que su perfil interno se corresponda sensiblemente con el perfil externo que se desee para el perfil fabricado. Esta comprende, por otro lado, medios de calefacción, que permiten el calentamiento de la resina y su más rápida polimerización.

Así, se da forma al perfil, entre el macho y la superficie interna de la hilera de conformado. Estos aspectos, por ser bien conocidos para un experto en la materia, no se describirán con mayor detalle en lo que sigue.

También es bien sabido que un perfil hueco realizado por pultrusión tiene un mejor comportamiento mecánico cuando está constituido a partir de varias capas de fibras superpuestas, orientadas según distintas direcciones.

En el ejemplo ilustrado, para este fin, en la unidad de fabricación 100 están previstos dos órganos de arrollamiento satélites 80, 82.

De manera conocida, cada uno de estos órganos de arrollamiento 80, 82 se halla en forma de un satélite que comprende al menos una bobina embarcada 84, 85, y adaptado para girar alrededor del eje A.

Los órganos de arrollamiento satélites 80, 82 van dispuestos indistintamente de cara al dispositivo de impregnación 20 o aguas arriba de este último, habiendo de realizarse como condición esencial que las fibras 86, 88 procedentes de dichas bobinas 84, 85 puedan ser depositadas sobre el macho 60, aguas abajo de la zona de depósito de las fibras procedentes del dispositivo de impregnación 20, pero aguas arriba de la hilera de conformado 70.

Seguidamente se describe con mayor detalle el procedimiento de realización de un perfil hueco por pultrusión, con el concurso de la unidad de fabricación 100 anteriormente descrita.

Se hacen pasar fibras no impregnadas 12, procedentes de la reserva 10, a través del elemento de guía 32 y, luego, a través de la cámara de inyección 42 del dispositivo de impregnación 20, llena de resina polimerizable a temperatura ambiente. El desplazamiento de las fibras 12 se lleva a cabo por medio del sistema de tracción 90.

Una vez impregnadas, las fibras 12 son presionadas contra el macho 60, al cual adhieren debido a la viscosidad de la resina.

Una vez presionadas contra el macho 60, las fibras 12 forman una primera capa de fibras unidireccionales, dirigidas

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axialmente, también denominada capa de soporte.

Aguas arriba de la hilera de conformado 70, se deposita, sobre dicha primera capa, una segunda capa de fibras 86, también denominada capa de refuerzo. Las fibras 86 de esta segunda capa proceden de un primer órgano de arrollamiento rotatorio 80, que gira alrededor del eje A y adaptado para depositarlas, sobre el macho 60, con un

5 ángulo no nulo con respecto a la dirección axial, por ejemplo comprendido entre 2 y 45°. Las fibras 86 procedentes del órgano de arrollamiento no se impregnan en un principio, sino que se cubren de resina en su contacto con la primera capa de fibras, es decir, una vez colocadas sobre el macho.

En el ejemplo, mediante el segundo órgano de arrollamiento 82 se deposita una tercera capa de fibras 88, orientadas asimismo según un ángulo no nulo con respecto a la dirección axial. Esta también se impregna de resina

10 en su contacto con las capas subyacentes.

El perfil, constituido a partir de la superposición de las tres aludidas capas, penetra entonces en la hilera de conformado 70, donde se le da forma y es calentado al objeto de curar la resina.

A la salida de la unidad de fabricación 100, por medio del útil de corte 92, se corta el perfil continuo así conformado en una pluralidad de perfiles de longitud deseada.

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Claims

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