ES2604672T3

ES2604672T3 - Dispositivo y método para producir un producto compuesto de fibras

Info

Publication number: ES2604672T3
Application number: ES11704100.4T
Authority: ES
Inventors: Jacky Ferdinand Henriëtte WETZELS; Lucas Stefan Van Den Akker; Sotiris Koussios; Lei ZU
Original assignee: Protension IP Assets BV
Current assignee: Protension IP Assets BV
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2031-02-03
Also published as: EP2531339A1; US8491828B2; NL2004191C2; US20120301654A1; DK2531339T3; EP2531339B1; PL2531339T3; WO2011096805A1

Abstract

Un dispositivo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, comprendiendo el dispositivo: - al menos dos unidades de dispensación de fibras o de material compuesto de fibras, que están adaptadas para colocar una fibra o un material compuesto de fibras sobre la superficie de un mandril de forma toroidal; y - medios de posicionamiento dispuestos para efectuar el movimiento selectivo del mandril y de las unidades de dispensación durante el emplazamiento de la fibra o del material compuesto de fibras; en el que cada una de las al menos dos unidades de dispensación comprende: - un medio de guía en forma de anillo que rodea el mandril en una dirección circunferencial del mismo; y - al menos un dispositivo de suministro de fibras o de material compuesto de fibras para colocar dicho material sobre la superficie del mandril, siendo móvil el dispositivo de suministro a lo largo o con los medios de guía con relación a la superficie del mandril, caracterizado por que el dispositivo de suministro de una unidad de dispensación se mueve en una dirección que es opuesta a la dirección del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensación con relación al movimiento del mandril.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo y metodo para producir un producto compuesto de fibras

La presente invencion se refiere a un dispositivo y a un metodo para producir un producto compuesto de fibras, en particular un producto compuesto de fibras de forma toroidal, mas en particular a un producto con una seccion transversal concava, tal como la llanta de una rueda de bicicleta.

Las ventajas de los materiales compuestos de fibras, tales como materiales compuestos epoxidos de fibras de vidrio o de carbono, son ampliamente conocidas en la industria. Los materiales compuestos de fibras ofrecen alta rigidez y resistencia para un peso relativamente bajo, al menos comparados con metales. Puesto que los materiales compuestos de fibras derivan sus propiedades excelentes principalmente de las fibras robustas y ngidas (y menos de la matriz), es importante poder posicionar las fibras en aquellas direcciones en un producto compuesto que soportan la mayor parte de la tension en condiciones tfpicas de carga.

Para conseguir este objetivo, han sido desarrollados una amplia variedad de metodo para producir un producto de material compuesto de fibras. El metodo de arrollamiento de los filamentos implica colocar fibras o un material intermedio compuesto de fibras, tal como una cinta o estopa de prepreg, sobre la superficie de un mandril, impregnar opcionalmente las fibras con una resina de la matriz y cortar el producto arrollamiento de filamentos. En el arrollamiento de filamentos se utiliza una unidad estacionaria de dispensacion de fibras (material compuesto), tipicamente en forma de una fileta provista con bobinas de fibras, y un mandril que gira alrededor de su eje de revolucion.

Aunque el metodo de arrollamiento de filamentos ofrece ventajas en terminos de velocidad de produccion, tambien tiene sus inconvenientes, siendo el mas importante que el rango de formas factibles del producto esta limitado a productos rotatorios simetricos, a no ser que se tomen precauciones especiales.

El documento FR 361 387 A describe un dispositivo para producir una trenza de forma toroidal a utilizar como refuerzo en un neumatico de caucho. El dispositivo comprende una unidad de dispensacion de fibras en forma de un anillo que rodea un mandril de forma toroidal en una direccion circunferencial del mismo. El anillo esta provisto con una pluralidad de carretes que permite formar una trenza alrededor del mandril. Los movimientos del anillo y del mandril estan acoplados por un medio de transmision.

El documento JP 60 118579 A describe tambien un dispositivo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal. El dispositivo comprenden una unidad de dispensacion en forma de un anillo que rodea el mandril de forma toroidal en una direccion circunferencial del mismo. El anillo esta posicionado en un angulo con respecto a la direccion circunferencial del mandril y provisto con una pluralidad de unidades de suministro de prepreg que permiten colocar un numero de fibras de prepreg sobre el mandril simultaneamente de una manera mutuamente paralela en un angulo con la direccion circunferencial del mandril solamente, al menos para una revolucion del anillo alrededor del mandril. El uso de una pluralidad de unidades de suministro hace diffcil fabricar productos con formas que difieren sustancialmente de un toroide redondo.

El documento US 5.490.472 describe un metodo para la fabricacion de una verga compuesta para una embarcacion. La verga esta provista con una muesca longitudinal para fijar un cable. Como se muestra en las figuras 4A y 4B del documento US 5.499.472, se utiliza una barra de prolongacion (80) para formar la muesca. La barra de prolongacion 80 es retirada despues de la laminacion y el laminado formado es prensado hacia dentro para formar la muesca.

El documento DE 102005041940 A1 describe una llanta compuesta para una rueda. La llanta esta fabricada aplicando una trenza tubular compuesta alrededor de un mandril en forma de una llanta e impregnando la trenza con una resina.

El documento GB 211279 A describe una llanta de rueda configurada formando por separados son semi-llantas de laminas de fibras apiladas y soldando las mitades juntas con un anillo formado de fibras de carbono. Cada una de las laminas de fibras tiene fibras largas impregnadas con resina y extendidas en una cierta direccion de las fibras, y un numero de 'n' laminas son apiladas unas sobre las otras, de tal manera que sus direcciones de las fibras estan desviadas unas con respecto a las otras sustancialmente en rc/n, produciendo de esta manera un laminado sustancialmente isotropico.

Sena deseable proporcionar un dispositivo y un metodo que permiten producir productos compuestos de fibras que tiene formas intricadas sustancialmente en una sola pieza, es decir, sin la necesidad de montar el producto. En particular, senan deseables un dispositivo y un metodo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, tal como la llanta de una rueda de bicicleta. Otro objeto es proporcionar un dispositivo y un metodo para producir un producto compuesto de fibras con una seccion transversal concava. Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo y un metodo para producir tal producto compuesto de fibras de una manera reproducible y controlada. Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo y un metodo para producir una llanta de una bicicleta con propiedades exactas y uniformes / homogeneas, tal como la redondez.

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Este y otros objetivos se consiguen por un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1. En particular, se proporciona un dispositivo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, comprendiendo el dispositivo:

- al menos dos unidades de dispensacion de fibras o de material compuesto de fibras, que estan adaptadas para colocar una fibra o un material compuesto de fibras sobre la superficie de un mandril de forma toroidal; y

- medios de posicionamiento para efectuar el movimiento selectivo del mandril y de las unidades de dispensacion durante el emplazamiento de la fibra o del material compuesto de fibras; en el que cada una de las al menos dos unidades de dispensacion comprende:

- un medio de grna en forma de anillo que rodea el mandril en una direccion circunferencial del mismo;

- al menos un dispositivo de suministro de fibras o de material compuesto de fibras para colocar dicho material sobre la superficie del mandril, siendo movil el dispositivo de suministro a lo largo o con los medios de grna con relacion a la superficie del mandril,

- el dispositivo de suministro de una unidad de dispensacion se mueve en una direccion que es opuesta a la direccion del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensacion con relacion al movimiento del mandril.

La invencion se refiere, ademas, a un metodo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, comprendiendo el metodo:

- proporcionar un mandril de forma toroidal;

- dispensar al menos una fibra o material compuesto de fibras desde al menos dos unidades de dispensacion, comprendiendo cada una de ellas un medio de grna en forma de anillo que rodea el mandril en una direccion circunferencial del mismo, a lo largo o con cuyos medios de grna el dispositivo de suministro se mueve con relacion a la superficie del mandril;

- colocar al menos una fibra o material compuesto de fibras por la unidad de dispensacion sobre el mandril, efectuando al mismo tiempo un movimiento relativo del mandril y de las al menos dos unidades de dispensacion;

- mover el dispositivo de suministro de una unidad de dispensacion en una direccion que esta opuesta a la direccion del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensacion con relacion al movimiento del mandril.

La superficie del mandril puede comprender una superficie desnuda o puede comprender una superficie sobre la que ya se ha posicionado fibra o material compuesto de fibras.

El dispositivo de acuerdo con la invencion es particularmente apropiado para realizar el metodo de acuerdo con la invencion. Con el dispositivo y el metodo de acuerdo con la invencion se puede fabricar un artfculo compuesto de forma toroidal que tiene propiedades mejores, en particular en terminos de uniformidad, de resistencia y de rigidez, y que tiene mas flexibilidad en terminos de la composicion del laminado, que los artfculos configurados de forma toroidal, fabricados por metodos mas convencionales. Una caractenstica importante de la invencion implica el uso de al menos dos unidades de dispensacion de fibras o de material compuesto de fibras, que estan espaciadas sobre cierta distancia en la direccion longitudinal del mandril. Resulta posible por tal disposicion colocar fibras bajo un angulo positivo (+a) con el eje longitudinal del mandril por la primera unidad de dispensacion y despues colocar posicionalmente fibras bajo un angulo negativo (-a) con el eje longitudinal del mandril por una segunda unidad de dispensacion, que esta situada posicionalmente detras de la primera unidad de dispensacion. De esta manera, resulta posible producir una capa (estrato), en la que ambos angulos (+a) y (-a) de las fibras estan presentes de manera alterna sustancialmente en la misma cantidad. Tal capa se designara como una capa de angulo compensado en el contexto de esta solicitud. Varias capas de angulos compensados de este tipo se pueden apilar unas sobre las otras para obtener un laminado haciendo rotar las al menos dos unidades de dispensacion un numero de veces alrededor (a lo largo de la circunferencia) del mandril, cambiando de esta manera las velocidades relativas del movimiento de las unidades de dispensacion y el mandril permite que diferentes angulos de fibras sean posicionados en el mandril. Esto esta en con traste con el metodo conocido, como se describe, por ejemplo, en el documento JP 60 118579, en el que cada capa comprende fibras bajo un angulo solo con el eje longitudinal del mandril. Tal capa se designa como capa angular en el contexto de esta solicitud. Con el dispositivo y el metodo de acuerdo con la invencion se puede fabricar un artfculo compuesto, que comprende un numero de capas angulares compensadas apiladas utilizando solamente dos hilos de fibras no cortadas / continuas. El laminado producido de acuerdo con ello es totalmente homogeneo a lo largo de la direccion longitudinal del producto, en oposicion al laminado producido con el metodo conocido. Aqrn se producen un numero de capas angulares apiladas una despues de la otra, donde para cada capa nueva, las fibras deben cortarse, o invertirse en direccion, provocando segmentacion o irregularidades. El dispositivo y el metodo de la invencion permiten fabricar artfculos mencionados con propiedades constantes en la direccion longitudinal del artfculo de una manera fiable y economica.

Con el dispositivo y el metodo de acuerdo con la invencion se puede producir un laminado compuesto que consta de una disposicion de capas angulares compensadas, en el que diferentes parejas de orientaciones de las fibras se pueden encontrar en cada capa (por ejemplo, +a y -a en la primera capa, y +p y -p en la capa siguiente. Esto esta en contraste con otros metodos conocidos, tales como el metodo descrito en FR 361378 A, en el que se trenza una estructura de fibras sobre un toro y se fijan las orientaciones de las fibras producidas. Ademas, el dispositivo y el

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metodo de acuerdo con la invencion permiten colocar las fibras sobre el mandril sin anudar las fibras (como en una trenza). Por lo tanto, las fibras se pueden posicionar de una manera recta y bien extendida, mejorando sustancialmente las propiedades del laminado. Las propiedades de las capas se aproximaran a las propiedades de una capa de prepreg unidireccional (UD) en terminos de linealidad de las fibras y extension de las fibras.

Con forma toroidal se entiende cualquier configuracion en forma de un toro, es decir, una superficie de revolucion generada revolviendo un contorno cerrado, tal como un drculo, por ejemplo, en espacio tridimensional alrededor de un eje coplanar con el contorno cerrado. En la mayona de los contextos se supone que el eje no toca el contorno cerrado y en este caso la superficie tiene una forma de anillo y se llama un toro anular o simplemente toro. Tambien es posible generar un toro cuando el eje de revolucion esta tangente al contorno cerrado (toro de cuernos) o cuando el eje es una cuerda del contorno cerrado (toro de husillo). El toroide es el solido ligado por el toro anular. Un producto configurado en forma de toroide es tipicamente continuo (sin fin). El dispositivo y el metodo son particularmente adecuados para producir productos que estan configurados como un toro anular.

Debena indicarse y se establece expresamente que dentro del contexto de la presente solicitud, los productos configurados de forma toroidal comprenden tambien productos que no son completamente simetricos rotatorios. Tales productos se pueden obtener revolviendo un contorno cerrado en espacio tridimensional alrededor de un eje coplanar con el contorno cerrado, cuyo eje es diferente para cada lado del toro. Por ejemplo, el marco de una ventana, particularmente una ventana de una aeronave, es un producto sin fin que se parece a un rectangulo o un cuadrado con redondeo de las esquinas. Cada lado de tal marco forma parte de un toro, aunque con un eje diferente de revolucion para cada lado.

Como sera mas evidente a continuacion, el dispositivo de acuerdo con la invencion es capaz de colocar (capas) de fibras o material compuesto de fibras, por ejemplo, en forma de una cinta de prepreg o estructuras textiles de fibras secas, virtualmente sobre cualquier parte de un mandril configurado de forma toroidal, asf como virtualmente en cualquier direccion.

Una forma de realizacion preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion se caracteriza por que al menos para una de las al menos dos unidades de dispensacion, el al menos un dispositivo de suministro esta conectado ngidamente en sus medios de grna, y los medios de posicionamiento estan dispuestos para mover dichos medios de grna con relacion a la superficie del mandril. Tal forma de realizacion es relativamente lineal, puesto que solo requiere el movimiento de los medios de grna y no de un numero de dispositivos de suministro.

En otra forma de realizacion preferida de la invencion, el dispositivo se caracteriza por que los medios de posicionamiento estan dispuestos para mover el mandril a traves de los medios de grna en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion.

Todavfa mas preferida es una forma de realizacion del dispositivo, en la que los medios de posicionamiento estan dispuestos para hacer girar el mandril y los medios de grna configurados en forma de anillo alrededor de un eje perpendicular a la placa del mandril y perpendicular al plano de los medios de grna, respectivamente. Los al menos tres movimientos rotatorios que o bien pueden ser controlados independientemente unos de los otros o con los movimientos de los al menos dos medios de grna y/o dispositivos de suministro, acoplados entre sf, proporcionan un dispositivo, en el que las al menos dos unidades de dispensacion estan adaptadas para colocar la fibra o el material compuesto de fibras sobre la superficie del mandril de forma toroidal en cualquier direccion con respecto al eje longitudinal del mandril, incluyendo direcciones que difieren de la direccion sustancialmente perpendicular al eje longitudinal.

En otra forma de realizacion preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion, los medios de posicionamiento estan adaptados para colocar la fibra o el material compuesto de fibras sobre la superficie del mandril de forma toroidal en cualquier direccion con respecto al eje longitudinal del mandril, de manera que las direcciones se definen dentro de una tolerancia de + 3 grados, mas preferente de + 2 grados, y todavfa mas preferente de + 1 grado.

Existen varias posibilidades disponibles para el tecnico en la materia para conseguir una tolerancia dentro de + 3 grados, mas preferente de + 2 grados, y todavfa mas preferente de + 1 grado, siendo uno de los preferidos un dispositivo, en el que los medios de posicionamiento son accionados por servomotores. Tal dispositivo es fiable y permite colocar la fibra o el material compuesto de fibras sobre la superficie del mandril de forma toroidal en cualquier direccion dentro de una tolerancia de 1 grado o incluso de + 0,5 grados. Esto es importante durante la fabricacion de productos compuestos, puesto que sus propiedades mecanicas dependen altamente de las direcciones de las fibras.

Proporcionando un dispositivo de acuerdo con la invencion, es posible producir productos compuestos de fibras de forma toroidal sin requerir el montaje de partes producidas separadas. Esto tiene ventajas en particular cuando se colocan fibras o materiales compuestos de fibras con fibras robustas sobre el mandril, puesto que un producto producido por el dispositivo y metodo de la invencion no muestra probablemente puntos debiles, tales se encuentran tipicamente en localizaciones de montaje. Naturalmente es posible reforzar adicionalmente partes del producto, despues de haber producido un producto con el dispositivo de la invencion. Tal refuerzo adicional se puede

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conseguir colocando manualmente fibras, cintas u otras formas de material compuesto.

En una forma de realizacion preferida del metodo de acuerdo con la invencion, el al menos un dispositivo de suministro esta conectado ngidamente a los medios de gma y los medios de gma se mueven con relacion a la superficie del mandril, al menos para una de las al menos dos unidades de dispensacion.

Todavfa mas preferido es un metodo en el que el mandril se mueve a traves de los medios de gma en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion, en el que el mandril y los medios de gma en forma de anillo son girados alrededor de un eje perpendicular al plano del mandril y perpendicular al plano de los medios de gma, respectivamente, que es lo mas preferido. Por lo tanto, resulta posible colocar las al menos dos fibras o materiales compuestos de fibras sobre la superficie del mandril de forma toroidal en cualquier direccion con respecto al eje longitudinal del mandril, siendo determinada la direccion por el movimiento relativo del mandril y las unidades de dispensacion, en particular el movimiento de los dispositivos de suministro a lo largo y mas preferente con los medios de gma. En un metodo preferido, los movimientos relativos son seleccionados de tal manera que el angulo de la primera fibras o material compuesto de fibras con respecto al eje longitudinal del mandril es igual, pero con diferente signo, al angulo de una segunda fibra o material compuesto de fibras con respecto al eje longitudinal del mandril. El incremento de la velocidad de movimiento del mandril con respecto a la velocidad de movimiento de los dispositivos de suministro a lo largo o con los medios de gma dara como resultado una direccion que esta mas proxima al eje longitudinal del mandril (angulos pequenos de arrollamiento), mientras que reduciendo al mismo tiempo la velocidad de movimiento del mandril con relacion a la velocidad de movimiento a lo largo o junto con los medios de gma resultara una direccion que esta mas proxima a la direccion perpendicular al eje longitudinal del mandril (angulos de arrollamiento grandes).

Particularmente preferido es un metodo, en el que al menos una fibra o material compuesto de fibras por unidad de dispensacion o medios de gma estan colocados sobre la superficie del mandril de forma toroidal en cualquier direccion con respecto al eje longitudinal del mandril, estando determinada la direccion por el movimiento relativo del mandril y la unidad de dispensacion respectiva, en particular el movimiento del dispositivo de suministro, de manera que las direcciones se definen dentro de una tolerancia de + 3 grados, mas preferido de + 2 grados, y todavfa mas preferido de + 1 grado. Tales tolerancias pequenas se pueden conseguir utilizando una forma de realizacion preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion.

Los dispositivos o cabezales de suministro de fibra o de material compuesto de fibras estan configurados para aceptar cualquier forma de fibra o de material compuesto de fibras, tales como fibra secas, cintas de polfmeros y/o cintas de prepreg de compuestos de fibras. Los cabezales de suministro pueden comprender tambien un sistema de calentamiento para calentar material de prepreg, por ejemplo, para incrementar niveles de adhesion para adhesion de cinta-a-cinta. Tambien son adecuados otros metodos de calentamiento y de consolidacion, tales como, por ejemplo, el uso de medios de calentamiento por laser. Se pueden utilizar multiples cabezales de suministro de fibras por cada medio de gma, pero se prefiere un cabezal de suministro por cada medio de gma. Pueden utilizarse cabezales de suministro que son capaces de suministrar una pluralidad de fibras para incrementar velocidades de produccion. Tales cabezales procesan haces de fibras y/o tiras de cinta estrecha. Tambien se pueden utilizar fibras de prepreg individuales, llamadas estopas. Las fibras y las estopas son extrafdas tipicamente de bobinas y son alimentadas a traves de un sistema de suministro de fibras al cabezal de suministro de fibras. Los dispositivo de suministro de fibras o de material compuesto de fibras incluyen opcionalmente un sistema tensor y/o un sistema para extender las fibras, para poder colocar capas de fibras relativamente finas sobre el mandril, si se desea. Los dispositivo de suministro de acuerdo con la invencion permiten colocar fibras sobre (partes del) mandril virtualmente en cualquier direccion, incluyendo la direccion longitudinal del mandril de forma toroidal, su direccion circunferencial o cualquier otra direccion entre la direccion longitudinal y la direccion circunferencial.

Otra forma de realizacion preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion comprende al menos dos unidades de dispensacion que estan posicionadas opuestas entre sf con respecto al centro geometrico de gravedad del mandril toroidal. El centro geometrico de gravedad reside sobre el eje de revolucion del contorno cerrado que genera el toroide, No obstante, tambien es posible proporcionar al menos dos unidades de dispensacion que no estan posicionadas opuestas entre sf con respecto al centro geometrico de gravedad del mandril toroidal, pero estan espaciados sobre una distancia mas corta, tal como separados por un angulo longitudinal de 45° o cualquier otro angulo.

Proporcionando al menos dos unidades de dispensacion, se pueden conseguir varios angulos de arrollamiento para el mismo movimiento del mandril. Si, por ejemplo, resulta posible colocar las fibras o el material compuesto de fibras en tales direcciones a que se produce un llamado laminado compuesto de capas en angulo (+a) en un numero de pasadas del mandril, de manera que, de acuerdo con la invencion, cada capa (estrato) de tal laminado compuesto de capas en angulo comprende una cantidad sustancialmente igual de fibras +a y -a.

En el metodo de acuerdo con la invencion, la al menos una fibra o material compuesto de fibras son dispensados desde al menos dos unidades de dispensacion, de manera que el dispositivo de suministro de una unidad de dispensacion se mueve en una direccion que esta opuesta a la direccion del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensacion con respecto al movimiento del mandril. En otra forma de realizacion del metodo de acuerdo con la

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invencion, las al menos dos unidades de dispensacion estan posicionadas opuestas entre s^ con respecto al centro geometrico de gravedad del mandril toroidal.

El dispositivo de acuerdo con la invencion esta equipado con medios de posicionamiento para efectuar el movimiento relativo del mandril y las unidades de dispensacion durante el emplazamiento de la fibra o del material compuesto de fibras. El posicionamiento del mandril con relacion a las unidades de dispensacion se puede efectuar por cualquier medio conocido en la tecnica. Una forma de realizacion preferida del dispositivo tiene medios de posicionamiento que comprenden un disco rotatorio que acciona por friccion una superficie del mandril, llevando de esta manera el mandril en rotacion. En esta forma de realizacion, el mandril es girado a traves de unidades de dispensacion (posicionalmente estacionarias). No obstante, tambien es posible mover las unidades de dispensacion con relacion al mandril, por ejemplo posicionando medios en forma de una aparato de grna robotico, o una pluralidad de robots. No obstante, esta ultima opcion utilizando robots no es preferida. Con el fin de acomodar mandriles de dimensiones variables, las unidades de dispensacion se pueden reposicionar con preferencia en un numero de posiciones que difieren de su distancia con respecto al centro de gravedad o rotacion del mandril, o que difieren ligeramente en su orientacion / rotacion con respecto a la direccion circunferencial del mandril.

Un dispositivo particularmente favorable de acuerdo con la invencion comprende medios de grna planos en forma de anillo de las unidades de dispensacion y, ademas, tiene medios de posicionamiento que estan dispuestos para mover el mandril a traves de las unidades de dispensacion con el plano de los medios de grna sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del mandril. Sustancialmente perpendicular significa en el contexto de la presente solicitud cualquier angulo que no se desvfa mas de 10° desde el angulo perpendicular (90°), es decir, cualquier angulo que vana desde 80° hasta 100°. El mandril de forma toroidal es una estructura alargada sin fin que, en una forma de realizacion de la invencion, es girada alrededor de un eje aproximadamente perpendicular al plano del mandril. El eje longitudinal del mandril se define como el eje que se extiende en la direccion de rotacion, estando las direcciones circunferenciales perpendiculares a la direccion longitudinal. El movimiento del mandril a traves de las unidades de dispensacion con los planos de los medios de grna perpendiculares al eje longitudinal del mandril corresponde, por lo tanto, a una situacion, en la que el mandril se mueve a traves de los medios de grna, de manera que su eje de rotacion se halla como la lmea de interseccion de los planos de los medios de grna. Esto no se cumple cuando los planos de los medios de grna no estan perfectamente perpendiculares al eje longitudinal del mandril.

Para poder llevar el mandril dentro del penmetro de las unidades de dispensacion, el mandril y/o cada uno de los medios de grna de las al menos dos unidades de dispensacion comprenden al menos dos partes que pueden estar (parcialmente) separadas. En un metodo preferido de acuerdo con la invencion las al menos dos partes de los medios de grna de las unidades de dispensacion estan (parcialmente) separadas, despues de lo cual las unidades de dispensacion son introducidas o sacadas del penmetro del mandril de forma toroidal. En el metodo de acuerdo con la invencion, las al menos dos partes de los medios de grnas de la(s) unidad(es) de dispensacion estan (parcialmente) separadas para introducir o sacar la(s) unidad(es) de dispensacion fuera del penmetro del mandril de forma toroidal. Otra forma de realizacion preferida comprende un dispositivo, en el que los medios de grna en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion comprenden un segmento abierto que es suficientemente grande para hacer que el espacio interior de los medios de grna en forma de anillo sea accesible al mandril.

En otro aspecto de la invencion, el dispositivo comprende menos para reconfigurar y con preferencia termo-formar al menos una parte del mandril. Muchos productos de forma toroidal tienen una seccion transversal concava (que corresponde al contorno cerrado rotatorio, ver definicion de un toroide mas arriba). Este es, por ejemplo, el caso para una llanta de rueda de bicicleta. Tal llanta tiene una superficie convexa que mira hacia el cubo de la rueda, pero esta configurada concava en el lado del neumatico para acomodar el neumatico inflado. Generalmente no es posible colocar las fibras o material compuesto de fibras sobre una superficie concava. Puesto que en muchos casos las fibras o material compuesto de fibras se extenderan sobre la porcion de superficie concava. Los medios para reconfigurar al menos parte del mandril permiten colocar las fibras o material compuesto de fibras sobre la superficie de un mandril con una seccion transversal convexa, y despues reconfigurar al menos dicha parte del mandril para obtener una seccion transversal concava. En este proceso, las fibras o material compuesto de fibras que han sido posicionados sobre el mandril se mueven con preferencia junto con dicha parte.

Una forma de realizacion particularmente preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion tiene medios para termo-formacion, que comprenden un rodillo de presion calefactable. Se puede dar al rodillo de presion calefactable una superficie que se conforma sustancialmente a la porcion de superficie concava del molde y/o a la porcion de superficie concava deseada del producto compuesto. En un metodo preferido, la termo-formacion se realiza presionando el rodillo de presion calefactable contra dicha parte reconfigurable del mandril (y, por lo tanto, tambien contra la fibra o material compuesto de fibras colocados sobre esa parte) o viceversa. Presionando con el rodillo de presion caliente se termo-formara dicha parte y empujara las fibras o el material compuesto de fibras contra la porcion de superficie concava del molde. Las fibras o el material compuesto de fibras tienen una cierta longitud cuando se extienden sobre la parte convexa. Para conformarse a la superficie concava despues de la reconfiguracion o termo-formacion, las fibras o el material compuesto de fibras tienen con preferencia una longitud despues de la reconfiguracion o termo-formacion que es aproximadamente igual a la longitud antes de la reconfiguracion o termo-formacion. Por lo tanto, un dispositivo preferido tiene una parte reconfigurable, cuya seccion transversal esta aproximadamente simetrica con respecto a la lmea imaginaria que conecta los puntos extremos de

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la cavidad de la seccion transversal concava deseada despues de la reconfiguracion. El calentamiento de las fibras o del material compuesto de fibras puede mejorar la posibilidades de deformacion de las fibras o del material compuesto de fibras cuando se reconfigura el mandril.

En una forma de realizacion del metodo de acuerdo con la invencion, y en el caso de que se utilice un material compuesto de fibras termo-deformable, al menos una parte del material compuesto de fibras, colocado sobre el mandril es tambien termo-formada, con preferencia una parte que cubre una parte del mandril que tiene una seccion transversal concava, y mas preferentemente presionando la (parte de) fibra o material compuesto de fibras contra un rodillo de presion caliente.

De acuerdo con algunas formas de realizacion preferidas del dispositivo y metodo de la invencion, parte del mandril debena ser reconfigurable. El mandril de acuerdo con la invencion puede ser inflable para esta finalidad. Los materiales compuestos de fibras continuos son diffciles de transportar, puesto que por su propia naturaleza el mandril permanece normalmente dentro del producto. Cuando se utiliza un mandril inflable, el mandril puede inflarse antes de que se inicie el arrollamiento real de los filamentos o el tendido de la cinta y puede desinflarse de nuevo despues de que ha terminado el arrollamiento de los filamentos o el tendido de la cinta. Tambien es posible dejar tal mandril (de peso ligero) dentro del producto. Aunque puede preferirse el uso de un mandril inflable en ciertas circunstancias, tambien se pueden utilizar otros metodos, tales como el uso de mandriles rellenos de arena, mandriles plegables, mandriles de espuma, etc. Otra posibilidad es proporcionar un mandril fabricado parcial o totalmente de un material reconfigurable o termo-deformable, tal como una espuma termo-formable de poliestireno, poliuretano o cualquier otro polfmero adecuado. Todavfa otra posibilidad es proporcionar un mandril fabricado parcial o totalmente de un material adecuado, tal como Aquapur®. Tambien es posible proporcionar un mandril, cuya parte reconfigurable es desinflable o incluso desmontable. Mas preferido es un mandril, al menos cuya parte reconfigurable esta fabricada de un material reconfigurable o termo-formable, tal como una espuma termo-formable de poliestireno, poliuretano o cualquier otro polfmero adecuado.

El metodo descrito anteriormente de acuerdo con la invencion es particularmente adecuado para producir productos compuestos de fibras de forma toroidal, en cuyo metodo se utiliza con preferencia un mandril continuo (sin fin). Otras formas de realizacion preferidas del metodo de la invencion se describen en las reivindicaciones adjuntas. En el metodo, el mandril esta fabricado tfpicamente de espuma termo-formable y opcionalmente desmontable del producto formado despues de que todas las fibras y/o material compuesto de fibras han sido posicionados sobre el mandril, y el producto obtenido de esta manera ha sido provisto opcionalmente con resina y endurecido para obtener el producto final definitivo, opcionalmente, tambien despues de haber termo-formado ciertas partes del producto como se ha descrito anteriormente. No obstante, tambien es posible emplear un mandril que permanece en el producto final. Tfpicamente, los mandriles desmontables comprenden mandriles inflables. Cuando se utiliza un mandril inflable, el mandril puede ser inflado antes de que se inicie el posicionamiento real de la fibra o de la cinta, puede permanecer en el estado inflado durante el posicionamiento de la fibra o de la cinta y se puede desinflar despues de que ha finalizado el posicionamiento de la fibra o de la cinta. Tambien es posible dejar tal mandril (de peso ligero) dentro del producto. Aunque el uso de un mandril inflable puede preferirse en ciertas circunstancias, se pueden utilizar tambien otros metodos, tales como el uso de mandriles llenos de arena, mandriles inflables, mandriles de espuma, etc., siendo preferidos los mandriles de espuma.

Aunque se utilizan mas preferentemente fibras secas en el metodo de acuerdo con la invencion, se pueden utilizar tambien materiales compuestos de fibras. Los materiales compuestos de fibras utilizados tfpicamente en el dispositivo y metodo de la invencion comprenden fibras de refuerzo y/o materiales de matriz. Se prefieren fibras de refuerzo, incrustadas en un material de matriz, con preferencia un polfmero. Fibras de refuerzo adecuadas incluyen fibras de vidrio, fibras de carbono y de grafito, fibras metalicas, fibras polimericas estiradas, tales como fibras de aramida, fibras de PBO (Zylon®), fibras M5®, fibras de polietileno o polietileno o polipropileno de peso molecular ultra malto asf como fibras naturales, tales como fibras de lino y fibras de madera, y/o combinaciones de dichas fibras.

El producto preferido esta formado con preferencia de varias capas de material compuesto de fibras, comprendiendo la ultima con preferencia fibras sustancialmente continuas que se extienden en una direccion. Con preferencia, las fibras son posicionadas sobre el mandril en el estado seco y son suministradas con resina de matriz despues de que se ha finalizado sustancialmente el posicionamiento. La provision de las fibras posicionadas con resina se realiza con preferencia por infusion de resina, o por moldeo por transferencia de resina, en cuyo proceso el producto intermedio es encerrado en un molde ngido o bolsa flexible cerrados, donde la resina es aspirada o forzada bajo la aplicacion de una diferencia de presion. La resina infundida impregna las fibras y despues del endurecimiento proporciona el producto compuesto de fibras. La fraccion de volumen de fibras del material o producto compuesto de fibras se puede variar desde valores bajos de, por ejemplo, 10 % en volumen hasta valores de mas de 65 % en volumen. Por lo tanto, dentro del alcance de la presente invencion esta utilizar una unidad de dispensacion de material compuesto de fibras, adaptada para colocar una fibra o fibras sobre la superficie de un mandril que tiene cualquier forma o sobre una capa de material (compuesto) de fibras ya colocada sobre el mandril. Para obtener el producto compuesto de fibras, la preforma de fibras obtenida de esta manera se puede impregnar posteriormente con una resina adecuada, si se desea. Es posible combinar el metodo de acuerdo con la invencion con otros metodos para fabricar productos compuestos, tal como, por ejemplo, extension con la mano. En un ejemplo, se

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produce primero un producto compuesto de forma toroidal por el metodo de la invencion, en el que la mayona de las fibras se colocan sobre la superficie del mandril, como se describe aqm. Las partes intricadas de la estructura pueden reforzarse entonces adicionalmente con fibras y resina adicionales mediante extension manual y/o aplicando cinta de prepreg compuesto de fibras. No obstante, en un caso tfpico de acuerdo con la invencion, el producto compuesto es producido solo por arrollamiento de filamentos.

La invencion se explicara a continuacion con mas detalle por medio de las figuras adjuntas, sin que este limitada, sin embargo, a ello. En las figuras:

La figura 1 muestra de forma esquematica una vista en perspectiva de un dispositivo de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion.

La figura 2A muestra esquematicamente una vista delantera de una forma de realizacion de una unidad de dispensacion de acuerdo con la presente invencion.

La figura 2B muestra esquematicamente una vista lateral de una forma de realizacion de un dispositivo de suministro de fibras de acuerdo con la presente invencion.

La figura 3 muestra esquematicamente una forma de realizacion de un dispositivo de grna para la rotacion del mandril de acuerdo con la invencion.

La figura 4 muestra esquematicamente el dispositivo de termo-formacion de acuerdo con la invencion; y Las figuras 5A, 5B y 5C muestran esquematicamente un numero de laminados producidos por el metodo de acuerdo con la invencion.

Con referencia a la figura 1, se muestra parte de una forma de realizacion de un dispositivo 1 para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal. El dispositivo 1 en la forma de realizacion mostrada comprende dos unidades de dispensacion de fibras 2 y 3, que estan en una posicion estacionaria. Las unidades de dispensacion 2 y 3 estan adaptadas para colocar una fibra 4 (o una pluralidad de fibras) sobre la superficie de un mandril 5 configurado de forma toroidal 5. Cada una de las dos unidades de dispensacion (2, 3) comprende un medio de grna (20, 30) en forma de anillo que rodean el mandril 5 en una direccion circunferencial R del mismo. En la forma de realizacion mostrada, los medios de grna (20, 30) en forma de anillo son planos y estan dispuestos para mover el mandril 5 a traves de las unidades de dispensacion (2, 3) con el plano de los medios de grna (20, 30) sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del mandril 5. Los medios de grna (20, 30) estan posicionados opuestos entre sf con respecto al centro geometrico de gravedad 50 del mandril toroidal 5. No obstante, son posibles otras configuraciones. Como se muestra en la figura 2A, cada medio de grna (20, 30) configurado en forma de anillo comprende una parte (26, 36) que puede estar separada del resto de los medios de grna (20, 30) para permitir llevar el mandril 5 dentro del penmetro de los medios de grna (20, 30) y viceversa.

Las fibras 4 son suministradas desde dos dispositivos de suministro de fibras (21, 31) mostrados con mas detalle en las figuras 2A y 2B. Como se muestra en la figura 2A, los dispositivos de suministro (21, 31) estan conectados sustancialmente ngidos a sus medios de grna (20, 30) respectivos. Los medios de grna (20, 30) son moviles (giratorios) de manera que los medios de grna (20, 30) estan provistos con roscas (22, 32) y estan provistos con servo motores. Son posibles otros medios de accionamiento. La velocidad de movimiento (rotacion) de los medios de grna (20, 30) en forma de anillo y, por lo tanto, tambien de los dispositivos de suministro (21, 31) puede ser regulada con exactitud por los servo motores. Cada uno de los dispositivos de suministro (21, 31) (ver la figura 2B) comprende un bastidor (23, 33) que esta fijado a los medios de grna (20, 30) configurados en forma de anillo respectivos y donde un carrete o cuerpo de rodillo (24, 34) esta suspendido de forma rotatoria. El cuerpo de rodillo (24, 34) esta provisto con fibras 4 que son alimentadas a traves de un ojal de alimentacion (25, 35) del bastidor hasta el mandril 5. La distancia entre la suspension del cuerpo de rodillo (24, 34) y el ojal de alimentacion (25, 35) puede ser ajustable. Con el fin de acomodar mandriles 5 de dimensiones variables, los medios de grna (20, 30) se pueden reposicionar con preferencia en un numero de posiciones a lo largo de la lmea 100, cuyas posiciones difieren en su distancia hasta el eje de rotacion 53 del mandril.

Aparte de los medios de grna (20, 30) descritos provistos con dispositivos de suministro (21, 31), los medios de posicionamiento comprenden cuatro discos rotatorios 52 (ver tambien la figura 3) sobre un patron 54 que giran en una direccion 55 opuesta a la direccion de rotacion 53 del mandril 5, y accionan por friccion la superficie exterior del mandril 5, llevando de esta manera el mandril 5 en rotacion en la direccion 53. Al menos uno de los discos 52 es accionado. Aunque se muestran en la figura 4 discos rotatorios 52, formas de realizacion preferidas comprenden tres discos rotatorios 52 solamente. Para proporcionar friccion minima (pero suficiente para accionar el mandril 5) entre la superficie de los discos 52 y la superficie del mandril 5, estando provista esta ultima tfpicamente con fibras o material compuesto de fibras, la forma de la superficie de los discos esta adaptada a la forma de la superficie del mandril 5. Ajustando la velocidad de movimiento de los dispositivos de suministro (21, 31) con relacion a la velocidad de rotacion del mandril 5, la direccion en la que las fibras 4 son tendidas sobre la superficie del mandril 5 (sobre la que pueden haber sido posicionadas ya fibras) se puede regular a voluntad. Las dos unidades de dispensacion estan adaptadas para colocar las fibras 4 sobre la superficie del mandril 5 de forma toroidal en cualquier direccion con respecto al eje longitudinal del mandril, incluyendo direcciones que difieren de la direccion sustancialmente perpendicular al eje longitudinal, y direcciones que difieren entre la unidad de dispensacion 2 o 3. En efecto, el angulo de las fibras extendidas por una unidad de dispensacion 2 difiere del angulo de las fibras extendidas por la otra unidad de dispensacion 3 cuando la velocidad de movimiento del dispositivo de suministro 21 difiere de la

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velocidad de movimiento del dispositivo de suministro 31. Debido al uso de servo motores, los medios de posicionamiento (21, 22, 31, 32, 52) son capaces de colocar las fibras 4 sobre la superficie del mandril 5 de forma toroidal en direcciones que se definen dentro de una tolerancia de + 1 grado. Proporcionando dos unidades de dispensacion (2, 3) desde las que se dispensan las fibras 4, se pueden conseguir varios angulos de arrollamiento para el mismo movimiento del mandril 5. Por ejemplo, resulta posible colocar las fibras 4 en una direccion a tal que se produce un laminado compuesto que consta de capas de angulos compensados [+a] en mas que n pasadas del mandril 5 (n es el numero de capas). En general, se requeriran multiples pasadas del mandril 5 antes de que una capa de fibras o material compuesto de fibras cubra totalmente la superficie del mandril. Para conseguir una capa de angulo compensado, como se muestra en la figura 1, se posicionan los dos dispositivos de suministro (21, 31) sustancialmente a lo largo de dos planos circunferenciales diferentes. Se muestra la disposicion en la que los dispositivos de suministro (21, 31) estan opuestos entre sf con respecto al centro geometrico de gravedad 59 del mandril 5 de forma toroidal, y a lo largo de una lmea 100. Cuando se ve en la direccion de la lmea 100, el dispositivo de suministro 21 dispensa fibras 4 sobre el lado izquierdo de los medios de grna 20 en forma de anillo, mientras que el dispositivo de suministro 31 dispensa fibras 4 sobre el lado derecho de los medios de grna 3 en forma de anillo. De esta manera, se produce facilmente un laminado compuesto de capa en angulo, con preferencia con un movimiento acoplado entre el dispositivo de suministro 21 y el dispositivo de suministro 31.

El dispositivo de acuerdo con la forma de realizacion mostrada en la figura 4 comprende, ademas, medios para termo-formar al menos una parte del mandril 5. Los medios para termo-formar comprenden un rodillo de presion calefactable 60, previsto de forma rotatoria en un bastidor 61.

Para producir un producto compuesto de fibra configurado de forma toroidal, se produce un mandril 5 de forma toroidal y se dispensan una pluralidad de fibras 4 desde las unidades de dispensacion (2, 3), descritas en detalle anteriormente. Las fibras 4 se colocan sobre el mandril 5 mientras se lleva a cabo un movimiento relativo del mandril 5 y de las unidades de dispensacion (2, 3). La velocidad de los movimientos relativos determina el angulo de las fibras con respecto a la direccion longitudinal del mandril 5, de manera que el mandril 5 se mueve a traves de las dos unidades de dispensacion (2, 3) que estan en una posicion estacionaria. Como se muestra en la figura 4, una parte 5a del mandril 5 (y producto) puede tener una seccion transversal concava. En el metodo de la invencion, esta parte 5a esta llena, por ejemplo, con una parte espumosa o expandida 5c termo-formable, para producir una seccion transversal convexa 5b del mandril 5.Todavfa mas preferido es proporcionar una mandril sustancialmente completo a partir de tal material espumoso o expandido termo-formable. Despues de haber posicionado las fibras 4 sobre esta parte 5b, la parte espumosa o expandida 5c es comprimida y termo-formada presionando la parte 5b de las fibras contra el rodillo de presion caliente 60, que tiene una superficie en forma de la parte 5a. En esta forma de realizacion, las fibras no han sido provistas tipicamente todavfa con una resina de matriz. La forma del rodillo de presion caliente 60 determina la forma de la parte concava del producto compuesto.

En una forma de realizacion alternativa, la parte espumosa o expandida 5c esta fabricada de material desinflable y se desinfla cuando se presiona esta parte 5c contra el rodillo de presion 60, que tiene una superficie en forma de la parte 5a.

Tambien es posible formar varias capas de fibras o de material compuesto de fibras moviendo el mandril 5 a traves de las dos unidades de dispensacion (2, 3) en la misma direccion un numero de veces, siendo el numero de 'rondas' significativamente mayor que el numero deseado de capas, puesto que por cada ronda solamente se cubre una parte de la superficie del mandril con fibra o material compuesto de fibras en la mayona de las situaciones. Solo para angulos que no difieren sustancialmente de una direccion perpendicular a la direccion longitudinal, el numero de 'rondas' puede ser sustancialmente igual al numero de capas. Si se desea, el angulo de las fibras se puede cambiar entre rondas cambiando la velocidad de movimiento de los dispositivos de suministro (21, 31).

Despues de que la operacion de posicionamiento de la fibra o del material compuesto de fibras ha terminado y las partes concavas del producto han sido formadas por reconfiguracion o termo-formacion de partes correspondientes del mandril, el conjunto de molde y producto se transfiere a un modo de transferencia de resinas, y las fibras son provistas con una resina de matriz, con preferencia por moldeo de transferencia de resina, despues de lo cual el producto compuesto esta (al menos parcialmente) endurecido. La parte fabricada puede ser posicionada tambien posteriormente en una etapa separada aplicando calor, y/o por endurecimiento por laser, por ejemplo. Tambien es posible endurecer la resina de la resina de la matriz in situ mediante calentamiento por laser o por cualquier otro medio.

El producto compuesto final tiene resistencia y rigidez incrementadas, debido al hecho de que el producto producido es producido sustancialmente en una pieza y puede tener al menos parcialmente una seccion transversal concava. En efecto, una ventaja considerable es que el producto tiene solo pocas o ninguna discontinuidades internas de la fibra o del material compuesto de fibras, puesto que el artmulo es producido con un numero bajo de fibras continuas o de formas de material compuesto de fibras.

El uso de al menos dos unidades de dispensacion 2 y 3 de fibra o de material compuesto de fibras hace posible colocar fibras bajo un angulo positivo (+a) con el eje longitudinal del mandril por la primera unidad de dispensacion 2, y despues colocar en posicion fibras bajo un angulo negativo (-a) con el eje longitudinal del mandril por una

segunda unidad de dispensacion 3, de manera que la unidad de dispensacion 3 estaba posicionalmente detras de la primera unidad de dispensacion 2. Esta disposicion permite producir laminados que difieren de los fabricados con el metodo conocido. Con referencia a la figura 5A, se muestra un laminado que se puede obtener por el metodo conocido. El laminado mostrado es una seccion transversal de una pieza de laminado con longitud 68 vista desde el 5 centro geometrico de gravedad 50 del mandril 5 de forma toroidal. El laminado mostrado conocido comprende dos capas (81, 62), de manera que cada capa comprende fibras solo bajo un angulo (o bien +a o -a) con el eje longitudinal del mandril 5. Evidentemente, pueden estar presentes mas capas en el laminado. Como se muestra en la figura 5B, el dispositivo de la invencion permite producir una capa 63 (un estrato), en la que ambos angulos de las fibras (+a) y (-a) estan presentes de una manera alterna sustancialmente en la misma cantidad. Tal capa de angulo 10 compensado 63 puede producirse en una revolucion del mandril con relacion a las unidades de dispensacion 2 y 3, aunque pueden ser necesarias mas revoluciones para la cobertura completa del mandril, en el caso de angulos mas pequenos de las fibras, por ejemplo, o anchura pequena de las fibras. Como se muestra en la figura 5C, varias de tales capas de angulos compensados (63, 64) pueden apilarse unas sobre las otras para obtener un laminado de acuerdo con la invencion, aplicando una serie de movimientos relativos diferentes entre el mandril (5) y las unidades 15 de dispensacion (2, 3), creando primero una cierta capa de angulo compensado y luego ajustando las velocidades relativas del mandril y de los dispositivos de suministro para crear una capa de angulos compensados con otras orientaciones. Cambiando las velocidades relativas de movimiento de las unidades de dispensacion 2 y 3 y el mandril 5 durante el proceso se obtienen diferentes angulos de las fibras, como se muestra en el ejemplo (45° y 3o°) y, por lo tanto, distintas capas de angulos compensados 63 y 64. No obstante, el laminado producido esta 20 compensado sobre un nivel de capa (angulo).

La descripcion precedente ha sido presentada meramente para ilustrar la invencion y no esta destinada a limitarla.

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REIVINDICACIONES

1. - Un dispositivo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, comprendiendo el dispositivo:

- al menos dos unidades de dispensacion de fibras o de material compuesto de fibras, que estan adaptadas para colocar una fibra o un material compuesto de fibras sobre la superficie de un mandril de forma toroidal; y

- medios de posicionamiento dispuestos para efectuar el movimiento selectivo del mandril y de las unidades de dispensacion durante el emplazamiento de la fibra o del material compuesto de fibras;

en el que cada una de las al menos dos unidades de dispensacion comprende:

- un medio de grna en forma de anillo que rodea el mandril en una direccion circunferencial del mismo; y

- al menos un dispositivo de suministro de fibras o de material compuesto de fibras para colocar dicho material sobre la superficie del mandril, siendo movil el dispositivo de suministro a lo largo o con los medios de grna con relacion a la superficie del mandril,

caracterizado por que el dispositivo de suministro de una unidad de dispensacion se mueve en una direccion que es opuesta a la direccion del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensacion con relacion al movimiento del mandril.
2. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el al menos un dispositivo de suministro esta conectado ngidamente a los medios de grna, y los medios de posicionamiento estan dispuestos para mover los medios de grna con relacion a la superficie del mandril.
3. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que los medios de posicionamiento estan dispuestos para mover el mandril a traves de los medios de grna configurados en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion.
4. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, en el que los medios de posicionamiento estan dispuestos para hacer rotar el mandril y los medios de grna en forma de anillo alrededor de un eje perpendicular al plano del mandril y perpendicular al plano de los medios de grna, respectivamente, siendo controlables los al menos tres movimientos rotatorios de manera independiente unos de los otros.
5. - Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de posicionamiento son accionados por servo-motores.
6. - Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las unidades de dispensacion se pueden reponer en un numero de posiciones que difieren en su distancia con respecto al centro de gravedad o rotacion del mandril.
7. - Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los planos de los medios de grna en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion estan sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal del mandril y en el que los medios de posicionamiento estan dispuestos para mover el mandril a traves de las unidades de dispensacion.
8. - Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de grna en forma de anillo de las al menos dos unidades de dispensacion comprenden un segmento abierto que es suficientemente grande para hacer el espacio interior de los medios de grna en forma de anillo accesible al mandril.
9. - Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una parte del mandril se puede reconfigurar y el dispositivo comprende medios para reconfigurar al menos dicha parte del mandril.
10. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que los medios para reconfigurar comprenden medios de termo-formacion, con preferencia un rodillo de presion calefactable.
11. - Un metodo para producir un producto compuesto de fibras de forma toroidal, comprendiendo el metodo:

- proporcionar un mandril de forma toroidal;

- dispensar al menos una fibra o material compuesto de fibras desde al menos dos unidades de dispensacion, comprendiendo cada una de ellas un medio de grna en forma de anillo que rodea el mandril en una direccion circunferencial del mismo, a lo largo o con cuyos medios de grna el dispositivo de suministro se mueve con relacion a la superficie del mandril;

- colocar al menos una fibra o material compuesto de fibras por la unidad de dispensacion sobre el mandril, efectuando al mismo tiempo un movimiento relativo del mandril y de las al menos dos unidades de dispensacion;

- mover el dispositivo de suministro de una unidad de dispensacion en una direccion que esta opuesta a la

direccion del dispositivo de suministro de otra unidad de dispensacion con relacion al movimiento del mandril.
12. - Metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que un mandril esta provisto con al menos una parte que se puede reconfigurar, y en el que dicha parte es reconfigurada despues de haber colocado fibras o material compuesto

5 de fibras sobre el mandril y dicha parte, durante cuya etapa de reconfiguracion las fibras o material compuesto de fibras se mueven sustancialmente con dicha parte.
13. - Metodo de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que la reconfiguracion se realiza por termo-formacion, y con preferencia presionando el rodillo de presion caliente contra dicha parte reconfigurable.

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14. - Producto compuesto de fibras en forma de un toroide que se puede obtener por el metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, y que comprende un conjunto apilado de capas angulares compensadas, en el que cada capa angular compensada comprende ambos angulos de fibras (+a) y (-a) de una manera alterna sustancialmente en la misma cantidad.

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15. - Producto compuesto de fibras de acuerdo con a reivindicacion 14, comprendiendo el producto compuesto una llanta de una rueda de bicicleta.