ES2894103T3 - Tela industrial - Google Patents

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ES2894103T3
ES2894103T3 ES16157831T ES16157831T ES2894103T3 ES 2894103 T3 ES2894103 T3 ES 2894103T3 ES 16157831 T ES16157831 T ES 16157831T ES 16157831 T ES16157831 T ES 16157831T ES 2894103 T3 ES2894103 T3 ES 2894103T3
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ES
Spain
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seam
area
loops
edges
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ES16157831T
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English (en)
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Joseph P Botelho
Victor P Laskorski
James P Mastin
Jennifer L Rademan
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Albany International Corp
Original Assignee
Albany International Corp
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Abstract

Una tela industrial que tiene una longitud y un ancho, la tela (100, 260) que comprende un área de costura y una porción del cuerpo, el área de costura que comprende: un primer borde (10, 12) de la tela (100, 260) solapado con un segundo borde (10, 12) de la tela (100, 260) en una distancia predeterminada; en donde al menos una porción del área solapada está soldada por energía ultrasónica formando un área soldada, y en donde el área soldada (18, 418) tiene una textura o patrón que es el mismo que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260), y en donde el área soldada tiene un calibre igual que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260).

Description

DESCRIPCIÓN
Tela industrial
Campo de la invención
La presente invención se refiere a telas industriales obtenidas mediante el uso de soldadura ultrasónica.
Antecedentes de la invención
Durante el proceso de fabricación del papel, se forma una trama fibrosa celulósica al depositar una pulpa fibrosa, es decir, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela de formación móvil en la sección de formación de una máquina de papel. Se drena una gran cantidad de agua de la pulpa a través de la tela de formación, lo que deja la trama fibrosa celulósica en la superficie de la tela de formación.
La trama fibrosa celulósica recién formada avanza de la sección de formación a una sección de prensa que incluye una serie de espacios entre rodillos de la prensa. La trama fibrosa celulósica pasa a través de los espacios entre rodillos de la prensa soportada por una tela de prensa, o, como suele ser el caso, entre dos de dichas telas de prensa. En los espacios entre rodillos de la prensa, la trama fibrosa celulósica se somete a fuerzas de compresión que exprimen el agua contenida en ella, y que adhieren las fibras celulósicas en la trama entre sí para convertir la trama fibrosa celulósica en una hoja de papel. El agua es aceptada por la tela o telas de prensa e, idealmente, no regresa a la hoja de papel.
La hoja de papel finalmente avanza a una sección de secador, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros giratorios que se calientan internamente con vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en una trayectoria serpenteante secuencialmente alrededor de cada uno de la serie de tambores mediante una tela de secador que mantiene la hoja de papel cerca de las superficies de los tambores. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel conveniente mediante la evaporación.
Se apreciará que todas las telas de formación, prensa y secador tienen la forma de bucles sin fin en la máquina de papel y funcionan como transportadores. Se apreciará, además, que la fabricación de papel es un proceso continuo que avanza a velocidad considerable. Es decir, la pulpa fibrosa se deposita continuamente sobre la tela de formación en la sección de formación, mientras que una hoja de papel recién fabricada se enrolla continuamente en rodillos después de que sale de la sección de secador.
También se debe apreciar que la gran mayoría de las telas de formación, prensa y secador son, o al menos incluyen como componente, una tela tejida en forma de bucle sin fin que tiene una longitud específica, medida longitudinalmente alrededor de este, y un ancho, medido transversalmente al otro lado. Debido a que las configuraciones de las máquinas de papel varían ampliamente, los fabricantes de vestiduras de máquinas de papel deben producir telas de formación, prensa y secador con las dimensiones requeridas para adaptarse a posiciones particulares de las secciones de formación, prensa y secado de las máquinas de papel de sus clientes. Huelga decir que este requisito dificulta la optimización del proceso de fabricación, ya que cada tela debe fabricarse típicamente por encargo.
Las telas base tejidas toman muchas formas diferentes. Por ejemplo, se pueden tejer sin fin, o se pueden tejer en plano mediante el uso de una o más capas de hilos en la dirección de la máquina ("MD") y en la dirección transversal de la máquina ("CD"), y subsecuentemente se pueden convertir en una forma sin fin con una costura tejida. Alternativamente, se pueden producir mediante un proceso comúnmente conocido como tejido sin fin modificado, en donde en los bordes a lo ancho de la tela base se proporcionan bucles con costura mediante el uso de los hilos en la dirección de la máquina (MD). En este proceso, los hilos en la MD se tejen continuamente de un lado a otro entre los bordes a lo ancho de la tela, en cada borde girando hacia atrás y formando un bucle con costura. Una tela base producida de esta manera se coloca en la forma sin fin durante la instalación en una máquina de papel, y por esta razón se conoce como tela cosible a máquina. Para colocar una tela de este tipo en la forma sin fin, se unen los dos bordes a lo ancho, los bucles con costura en los dos bordes se intercalan entre sí, y un pasador o pinza de costura se dirige a través del pasaje formado por los bucles con costura intercalados.
En cualquier caso, las telas base tejidas están en la forma de bucles sin fin, o se pueden coser en tales formas, tienen una longitud específica medida longitudinalmente alrededor de ella, y un ancho específico medido transversalmente a ella. Debido a que las configuraciones de las máquinas de papel varían ampliamente, los fabricantes de vestiduras de máquinas de papel deben producir telas de prensa y otras vestiduras para máquinas de papel, con las dimensiones requeridas para adaptarse a posiciones particulares en las máquinas de papel de sus clientes y, por lo tanto, cada tela debe fabricarse típicamente por encargo.
Las telas en las máquinas modernas de fabricación de papel pueden tener un ancho de 1,5 metros (5 pies) a más de 10 metros (33 pies), una longitud de 12 metros (40 pies) a más de 122 metros (400 pies) y un peso de aproximadamente 45 kilogramos (100 libras) a más de 1360 kilogramos (3000 libras). Estas telas se desgastan y necesitan ser reemplazadas. El reemplazo de telas a menudo implica poner la máquina fuera de servicio, retirar la tela gastada, preparar para instalar una tela e instalar la nueva tela. Si bien muchas telas son sin fin, muchas de las que se usan hoy en día son cosibles a máquina. La instalación de la tela incluye tirar del cuerpo de la tela sobre una máquina y unir los extremos de la tela para formar una cinta sin fin.
Las costuras han presentado problemas importantes en la función y el uso de telas o cintas industriales en la fabricación de papel, así como también en la producción de no tejidos, por ejemplo. Tienen un grosor, o calibre, que es diferente al de los bordes de la tela industrial a la que une la costura, y las variaciones en el grosor del calibre entre la costura y los bordes de la tela pueden llevar a marcar el producto transportado sobre la cinta. También se puede producir una falla en la costura si el área de la costura tiene un calibre mayor que los bordes de la tela, ya que la costura queda expuesta a los componentes de la máquina y a la abrasión o fricción resultante. Si la cinta es permeable a los fluidos (aire y/o agua), las diferencias de permeabilidad/porosidad en el área de la costura con respecto al cuerpo de la tela también pueden causar marcas objetables de los productos que se fabrican mediante el uso de telas u otros problemas operativos.
Por lo tanto, ya sea que la tela industrial sea una tela de formación, prensa, secador, secado por aire pasante (TAD) o una tela diseñada para producir no tejidos mediante procesos como fusionado por soplado, unión por hilado o hidroenredado, o para procesos húmedos como una cinta DNT o una cinta de filtrado de lodos o similares, o cintas de acabado textil, las propiedades de uniformidad e integridad de la costura son esenciales.
Las terminaciones de las costuras de la tela o los extremos de los hilos que se enredan o entretejen para formar la costura son susceptibles de retroceder cuando se ejecutan en un papel, cartón o papel tisú/toalla u otras máquinas industriales cuando la tela se somete a tensión en la dirección de la máquina (MD). Para minimizar este "retroceso" de la costura, los extremos terminales de los hilos en la costura se unen convencionalmente a un hilo adyacente con un adhesivo. Sin embargo, los adhesivos no son completamente resistentes a las condiciones de funcionamiento de la máquina y aún permiten que se produzcan retrocesos o deslizamientos del hilo con el tiempo. Igualmente, el uso de adhesivos con otros medios de refuerzo tales como extremos terminales de costura de la vestidura de una máquina de papel (PMC), TAD o tela diseñada tampoco produce la integridad o uniformidad de costura deseadas. Además, el ancho del área de la costura, medida en la MD, formada mediante el uso de técnicas convencionales varía típicamente, por ejemplo, entre tres y media a veinte pulgadas o incluso más. Por tanto, por muchas razones, es conveniente reducir la longitud en la m D de esta área de costura.
Las Figuras 1(a-d) muestran los problemas asociados con las técnicas convencionales de formación de costuras para una tela TAD, por ejemplo, en donde los extremos terminales de los dos bordes de la tela se vuelven a tejer en la tela, "solapados" en el área de la costura y los puntos críticos 512, donde estos extremos pueden "retroceder" en la MD y los propios extremos pueden sobresalir a través de la superficie lateral del papel, se identifican (Figura 1a). Eventualmente, el deslizamiento en el área de solapamiento aumenta como lo muestran las flechas debido al aumento de tensiones localizadas en la tela (Figura 1b) y hay un deslizamiento completo y aparece un agujero 516 en el área de costura de la tela (Figura 1c). Por consiguiente, la región de solapamiento de la costura se refuerza típicamente mediante encolado manual 518 (Figura 1d) para aumentar su resistencia; sin embargo, el encolado es un proceso laborioso y que consume mucho tiempo. Debido a su baja precisión, también es difícil limitar el pegamento solo a los hilos solapados. Además, el pegamento eventualmente falla debido a la flexión de la tela y/o la abrasión cuando la tela se pasa por la máquina de papel.
En consecuencia, existe la necesidad de un medio diferente o mejorado para fortalecer las terminaciones de los extremos del hilo de la costura y la consiguiente resistencia de la costura.
Una técnica posible para fortalecer las terminaciones de los hilos de la costura para telas es la soldadura térmica, como la soldadura ultrasónica. Ultrasónico se refiere a sonidos que están por encima del rango de audición humana, es decir, > 20 000 Hz, y la soldadura ultrasónica se refiere a la fusión de materiales mediante el uso de ondas sonoras. Se han realizado muchos intentos para usar energía ultrasónica para unir los bordes de las telas, es decir, para unir tramos de tela en formas sin fin para producir una cinta sin fin. Un ejemplo de esta técnica se puede encontrar, por ejemplo, en el documento US 4090897 A.
Sin embargo, de la soldadura ultrasónica a menudo surgen resultados inaceptables de formación de costuras, como la fusión excesiva de los hilos, la reducción de la permeabilidad de la costura y las distorsiones en la tela debido a la contracción localizada del hilo, todo debido en parte al hecho de que la soldadura ultrasónica convencional se basa en la modificación de múltiples parámetros de tiempo, energía y distancia.
Resumen de la invención
Por lo tanto, todavía existe una necesidad en la técnica de un medio para crear costuras de tela con una suavidad, uniformidad, porosidad, apertura, resistencia y durabilidad de la superficie aceptables, que sea aplicable a una amplia gama de tipos de tela.
La presente invención se define por las características de las reivindicaciones 1 y 11.
Los dos bordes en la CD de la tela tejida plana también se pueden doblar hacia atrás sobre el cuerpo de la tela en cada extremo. Es posible que algunos hilos en la CD se deshilachen, dejando al descubierto las longitudes de los hilos en la MD, que pueden formar bucles. Los bucles de cada borde de tela en la CD se encajan entre sí para formar un canal, y se inserta un pasador o una pinza en el canal para formar una costura. Los bucles de costura se pueden formar plegando hacia atrás una longitud de la tela en cada borde en la CD alrededor de un pasador, desenredando una pluralidad de hilos en la CD en el pliegue de modo que cuando el extremo de la tela se pliega hacia atrás, el área deshilacliada permite que los hilos en la MD formen bucles, y la longitud de la tela plegada hacia atrás se une al cuerpo mediante la soldadura ultrasónica descrita anteriormente. El plegado hacia atrás puede estar en el intervalo de 5-30 cm. La costura plegada hacia atrás se puede usar para asegurar bobinas de costura (una o una en cada borde) insertadas entre los bucles de hilo en la MD, y conectadas con pasadores o pinzas para formar una costura de eslabones en espiral. En cualquier caso, el área plegada hacia atrás puede unirse al cuerpo de la tela antes de encajar los bucles mediante la práctica de la presente invención.
Alternativamente, la costura para telas tejidas planas se puede formar como una "costura de pasador", como conocen los expertos en la técnica, que requiere volver a tejer hilos en la MD en el cuerpo de la tela en cada borde en la CD y formar bucles en cada borde en la CD. Luego, los bucles de cada borde en la CD se encajan entre sí, y se inserta un pasador o una pinza en el espacio para formar una costura de pasador. Como alternativa, las bobinas en espiral se pueden conectar a los bucles mediante pasadores o pinzas, formando costuras de eslabones en espiral, como conocen los expertos en la técnica. Dichas telas también se pueden mejorar mediante la técnica de soldadura ultrasónica descrita en la presente descripción. En tales costuras, los hilos en la MD que forman los propios bucles de costura se pueden soldar o fusionar a los hilos en la CD antes de encajar los bucles para evitar que se salgan bajo tensión operativa durante el uso.
Además, el embobinado en espiral de tiras de material tejido que requieren costuras de borde a borde, se describe en detalle en la Patente de Estados Unidos núm. US 5,360,656.
La presente invención puede distinguirse de la técnica anterior por el control del tiempo en que se aplica energía ultrasónica a las capas de tela que se unen entre sí, y de la presión ejercida sobre ellas por la bocina que suministra las vibraciones ultrasónicas.
Una modalidad del presente método comprende las etapas de proporcionar un aparato de soldadura ultrasónica que tiene una bocina texturizada para suministrar energía ultrasónica al área de costura de una tela tejida plana y proporcionar un yunque, texturizado o no, hacia y contra el cual se puede mover la bocina para sujetar juntas las dos capas de tela que se deben unir. Tanto la bocina como el yunque pueden tener la textura adecuada, o solo la bocina o el yunque.
En la práctica de esta modalidad del método, los dos bordes de la tela se colocan, uno encima del otro, sobre el yunque, y la bocina se mueve hacia los dos bordes de la tela solapados en el yunque.
La bocina se activa para suministrar energía ultrasónica a los dos bordes de tela solapados cuando la fuerza con la que la bocina los sujeta contra el yunque alcanza un nivel preseleccionado. La fuerza aumenta por encima de esta fuerza de activación preseleccionada mientras la bocina suministra energía ultrasónica a los dos bordes solapados, fundiendo y fusionando los hilos con los que se tejen en la medida necesaria. La bocina se desactiva para detener el suministro de energía ultrasónica desde esta cuando alcanza una distancia preseleccionada del yunque. La fuerza aplicada por la bocina contra los dos bordes de tela solapados se mantiene luego durante un tiempo de retención preseleccionado para permitir que el material de resina polimérica fundida de los hilos se enfríe y endurezca bajo compresión. Finalmente, se retira la bocina de los dos bordes de tela solapados y el yunque, revelando el área de costura de la tela ahora sin fin.
En la práctica, los dos bordes de la tela se unen entre sí repitiendo una pluralidad de veces las etapas descritas anteriormente, ya que las capas de tela que se unen entre sí son típicamente mucho más anchas en la CD que el ancho del aparato ultrasónico de bocina/yunque. En consecuencia, para realizar una operación de costura, por ejemplo, los dos bordes de tela solapados se deben unir entre sí en incrementos iguales del ancho con respecto al de la bocina/yunque, manteniendo al mínimo cualquier solapamiento entre incrementos adyacentes. Esto requerirá que el aparato se mueva, con respecto a los bordes de la tela solapados, una distancia igual al ancho del aparato después de que se haya unido cada sección del ancho del aparato de la costura que se está formando. El proceso debe repetirse tantas veces como sea necesario para mover el aparato, en pasos iguales a su ancho, a través del ancho de la tela.
La presente invención se puede aplicar en la costura de telas en bucles sin fin para su uso como cintas industriales en la producción de papel, cartón y productos similares. Por ejemplo, las cintas utilizadas en el aglutinante de doble contacto (DNT) se pueden coser de acuerdo con la presente invención. Las cintas para cualquier prensa de doble alambre para procesar pulpa y/o lodo, o cualquier otro material que deba tener su contenido de sólidos elevado mediante la eliminación de fluidos, se pueden coser mediante la práctica de la presente invención.
La presente invención también se puede aplicar para crear una costura en una tela de secado por aire pasante (TAD), una tela diseñada para la producción de telas no tejidas, una cinta corrugadora o una tela/cinta usada para procesos de acabado textil o una cinta de procesamiento de tenería. Esta descripción aborda la necesidad de hacer costuras en la vestidura de la máquina de papel o cualquier otra tela donde sea conveniente que el área de la costura sea tan similar o idéntica al cuerpo de la tela como sea posible en términos tanto de textura como de permeabilidad al aire y/o al agua. Estas costuras pueden estar en la dirección de la máquina ("MD"), en la dirección transversal a la máquina ("CD") o en espiral a lo largo de la tela.
Un método para coser una tela industrial que tiene una longitud y un ancho incluye las etapas de: solapar un primer borde de la tela con un segundo borde de la tela a una distancia predeterminada, colocar al menos una porción de los bordes solapados entre una bocina ultrasónica y un yunque, y soldar la porción de los bordes solapados aplicando energía ultrasónica durante un período de tiempo predeterminado o hasta que la porción que se está soldando absorba una cantidad predeterminada de energía, en donde una superficie de contacto con la tela de la bocina y/o yunque es texturizada o empatrona.
De acuerdo con una modalidad, la distancia predeterminada puede ser de 20 cm o menos, 10 cm o menos, o preferentemente 5 cm o menos. La textura o patrón puede ser una impresión que refleje o imite un patrón de tejido de la tela. La tela se puede producir entretejiendo una pluralidad de hilos de urdimbre con una pluralidad de hilos de trama. La tela puede ser una tela tejida plana o una tela producida embobinando en espiral una tira de tela de material de hilo tejido. Alternativamente, la tela puede ser una tela que comprenda tiras de material tejidas planas con costuras en la MD en bordes adyacentes de bucles paralelos de la tela. Los bucles paralelos pueden tener áreas de costura en la CD, que se pueden alinear o escalonar en la MD.
El método puede incluir las etapas de desenredar uno o más hilos de uno o ambos bordes de la tela antes de solapar los bordes. El método también puede incluir la etapa de añadir uno o más monofilamentos, hilos multifilamentos, franjas o bandas en el lado de la bocina y/o yunque de la tela antes de soldar los dos bordes. La bocina y/o el yunque pueden tener una porción elevada adaptada para entrar en contacto con una superficie de tela. La bocina y/o el yunque pueden tener una o más ranuras para sujetar los uno o más monofilamentos, hilos multifilamentos, franjas o bandas "añadidos". Los bordes primero y segundo de la tela pueden ser bordes a lo ancho o bordes a lo largo.
El método puede incluir la etapa de: crear uno o más agujeros o huecos pasantes en la porción soldada de la tela. Los uno o más agujeros o huecos pasantes se pueden crear mediante perforación con láser o puncionado mecánico.
La invención de acuerdo con una modalidad es una tela industrial que tiene una longitud y un ancho, la tela incluye: un primer borde de la tela solapado con un segundo borde de la tela en una distancia predeterminada, en donde al menos una porción de los bordes solapados se suelda, y en donde la porción soldada tiene una textura o patrón. La distancia predeterminada puede ser de 20 cm o menos, 10 cm o menos, o preferentemente 5 cm o menos. La tela puede ser una de las siguientes: telas para máquinas de papel (PMC), telas TAD, telas diseñadas y cintas para la producción de telas no tejidas, deshidratación de lodos, telas para deshidratación de pulpa utilizadas para procesos de acabado textil, incluido el calandrado o curtido de pieles, y cintas corrugadoras.
De acuerdo con una modalidad, la textura o patrón puede ser una impresión que refleje o imite un patrón de tejido de los hilos de la tela. La tela se puede producir entretejiendo una pluralidad de hilos de urdimbre con una pluralidad de hilos de trama. La tela puede ser una tela tejida plana o una tela producida embobinando en espiral una tira de tela de material de hilo tejido. Alternativamente, la tela puede ser una tela que comprenda tiras de material tejidas planas con costuras en la MD en bordes adyacentes de bucles paralelos de la tela. Los bucles paralelos pueden tener áreas de costura en la CD, que se pueden alinear o escalonar en la MD.
Antes de soldar, se pueden desenredar uno o más hilos en una dirección desde uno o ambos bordes de la tela. Además, se pueden añadir uno o más monofilamentos, hilos multifilamento, franjas o bandas en una dirección paralela a los hilos deshilachados antes de soldar. Los bordes primero y segundo de la tela pueden ser bordes a lo ancho o bordes a lo largo.
De acuerdo con una modalidad, la tela puede incluir uno o más agujeros o huecos pasantes en la porción soldada de la tela. El uno o más agujeros o huecos pasantes se pueden crear mediante perforación con láser o puncionado mecánico. La permeabilidad al aire y/o al agua de la porción soldada de la tela puede ser similar o igual a la del resto del cuerpo de la tela.
Al eliminar las deficiencias asociadas con la soldadura ultrasónica convencional, la técnica de soldadura ultrasónica de la presente invención es capaz de lograr costuras de tela con mayor resistencia, mayor durabilidad y/o vida útil de la tela, y la textura de la costura y la permeabilidad al aire/agua son iguales o similares a las del cuerpo de la tela. Una modalidad ilustrativa de la presente invención es una tela o cinta industrial para las secciones de formación, prensa y secado, que incluye un secador de aire pasante (TAD), de una máquina de papel. La tela o cinta de la presente invención también se puede utilizar como un componente de una hoja de transferencia, prensa de contacto largo (LNP) o cinta de calandria, o como otras cintas de procesos industriales, tales como cintas corrugadoras. La tela también se puede utilizar como porción de una cinta de acabado textil, como una cinta sanforizadora o una cinta de tenería, por ejemplo. Además, la tela de la invención se puede utilizar en otros entornos industriales en los que se utilizan cintas industriales para deshidratar un material. Por ejemplo, la tela se puede utilizar en una cinta de formación de pulpa o de prensado de pulpa, en una cinta utilizada para transportar y/o deshidratar papel reciclado durante el proceso de destintado, como una cinta de deshidratación en una máquina de destintado con aglutinante de doble contacto (DNT); o en una cinta de deshidratación de lodos. La tela de la invención también se puede usar en una cinta y/o manguito usado en la producción de telas no tejidas mediante procesos tales como tendido al aire, unión por hilado, fusionado por soplado o hidroenredado.
Aunque en esta descripción se utilizan principalmente los términos tela, tela industrial y estructura de tela, para describir las estructuras de la presente invención se utilizan indistintamente tela, cinta, transportador y estructura de tela.
Las varias características novedosas que caracterizan la invención se señalan con particularidad en las reivindicaciones anexas a y que forman una parte de esta descripción. Para un mejor entendimiento de la invención, sus ventajas operativas y los objetos específicos alcanzados por sus usos, se hace referencia a la materia descriptiva, en los que se ilustran las modalidades preferidas, pero no limitantes de la invención en los dibujos que se anexan en los que los componentes correspondientes se identifican con los mismos números de referencia. Los términos "que comprende" y "comprende" en esta descripción pueden significar "que incluye" e "incluye" o pueden tener el significado comúnmente dado al término "que comprende" o "comprende" en el Derecho de Patentes de Estados Unidos. Los términos "que consiste esencialmente en" o "consiste esencialmente en" si se usan en las reivindicaciones, tienen el significado que se les atribuye en el Derecho de Patentes de los Estados Unidos. Otros aspectos de la invención se describen o son obvios (y dentro del ámbito de la invención) a partir de la siguiente descripción.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirá más detalladamente la presente invención tomando como referencia las figuras en donde los mismos numerales de referencia denotan elementos y partes similares, que se identifican a continuación. Las Figuras 1(a) - 1(d) ilustran los inconvenientes del uso de métodos convencionales para coser ciertas telas industriales;
Las Figuras 2(a) - 2(d) ilustran las etapas involucradas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención;
La Figura 3 es un ejemplo de tela preparada mediante el uso de la soldadura ultrasónica de acuerdo con un aspecto de la presente invención;
Las Figuras 4(a) - 4(g) ilustran las etapas involucradas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención;
Las Figuras 5(a) - 5(b) ilustran las etapas implicadas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención;
La Figura 6 ilustra una vista en sección transversal de una bocina/yunque ultrasónico;
Las Figuras 7(a) - 7(f) ilustran las etapas involucradas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención;
Las Figuras 8(a) - 8(e) ilustran las etapas involucradas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y
Las Figuras 9(a) - 9(c) ilustran las etapas involucradas en un método de soldadura ultrasónica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Pasando ahora a las figuras, la Figura 2(a) es un esquema que muestra una etapa involucrada en un método para coser una tela industrial de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Por ejemplo, la tela base 100 de la tela industrial puede ser una tela tejida plana, en donde los hilos de urdimbre 16 se entretejen con los hilos de trama 14 para formar una tela que tiene una longitud y dos bordes a lo ancho 10, 12. Cualquiera de los patrones de tejido conocidos por un experto en la técnica se puede usar para tejer la tela base 100.
Una vez tejida la tela base, los bordes de la tela 10, 12 se juntan y se colocan entre una bocina ultrasónica 20 y un yunque 30 para soldar, como se muestra en la figura 2(a), por ejemplo. El solapamiento de los bordes 10, 12 puede ser de 20 cm o menos, 10 cm o menos, o preferentemente 5 cm o menos. La bocina 20 o el yunque 30 o ambos pueden tener una superficie texturizada 22, 32, o un patrón formado sobre esta de manera que la superficie 22, 32 refleje el patrón de tejido dentro del cuerpo de la tela base 100. Es decir, la superficie texturizada se puede configurar de manera que adopte la forma del patrón de tejido de la tela que se está soldando. La textura puede incluir una pluralidad de porciones elevadas, así como una pluralidad de depresiones que reflejan el patrón de tejido dentro del cuerpo de la tela base.
La profundidad de la soldadura se puede controlar, por ejemplo, colocando un tope mecánico o mediante el uso de otros medios para controlar una distancia entre la bocina y el yunque, colocando la tela a soldar entre la bocina y el yunque; y soldando una porción de esa tela mediante el uso de energía ultrasónica hasta que la bocina alcance la profundidad predeterminada y luego continuar soldando a esa profundidad durante un período de tiempo predeterminado o hasta que se absorba una cantidad predeterminada de energía.
Se puede usar un tope mecánico (no mostrado) para controlar la distancia más cercana que la bocina puede llegar al yunque. En otras palabras, el tope mecánico dicta la profundidad a la que la bocina ultrasónica puede penetrar en la tela que se está soldando. Esta distancia entre la bocina y el yunque es el espacio. Una vez que la bocina alcanza un tope mecánico, continúa soldando a esa distancia durante el tiempo o la energía especificados sin más pérdida de calibre de tela. El material se mantiene sometido a compresión cuando se aplica la energía ultrasónica. Sin embargo, la tarea consiste en controlar la profundidad de penetración de la bocina o la profundidad de penetración del yunque. En cualquier caso, la distancia entre el yunque y la punta de la bocina determina la profundidad de la soldadura y la resistencia de la soldadura así formada.
Al soldar, el material de hilo en los bordes de la tela 10, 12 se funde al menos parcialmente y los bordes se unen o se cosen como se muestra en la Figura 2(b), por ejemplo. Dado que el material de hilo de uno o ambos bordes se funde y fluye hacia los intersticios de la tela al soldar, la soldadura forma un área soldada 18 como se muestra en la Figura 2(c), por ejemplo.
Un ejemplo del dispositivo utilizado en la soldadura ultrasónica de la presente invención incluye un soldador ultrasónico o lo que generalmente se denomina en la técnica pila ultrasónica (o pila acústica). La pila consta de tres partes, específicamente, el convertidor, el amplificador y la bocina. Un anillo alrededor del amplificador es donde se sujeta la pila dentro del soporte de la pila. Se ajusta un tope mecánico para evitar que el soporte de la pila o la abrazadera que sostiene el punto neutro de la pila o el anillo del amplificador se muevan hacia abajo más allá del punto deseado. Cuando el soldador ultrasónico está ENCENDIDO, la punta de la bocina vibra a cierta amplitud por encima y por debajo de este punto de ajuste. Sin embargo, cuando el soldador ultrasónico está APAGADO, entonces el tope mecánico es lo que establece una distancia fija entre la bocina y el yunque. Por ejemplo, si se van a soldar juntas las partes 1 y 2, el tope se fija a una altura predeterminada basada en el calibre de las partes y la profundidad de soldadura deseada. Cuando la pila comienza a moverse hacia abajo, la punta ultrasónica está APAGADA, y poco después de que la bocina entra en contacto con las muestras, se alcanza un valor de carga predeterminado. Esta carga es medida por un sensor de presión, como una celda de carga, por ejemplo, montado en la carcasa de la pila. En ese momento se ENCIENDE la energía ultrasónica. Cabe señalar que en ese momento la carcasa de la pila (representada aquí por el anillo del amplificador que está sujeto en ella) no ha contactado con el tope. A medida que continúa la soldadura, el calor generado por la soldadura combinado con la presión hacia abajo de la bocina sobre las piezas hace que el calibre del material en el área de soldadura se reduzca hasta que la carcasa de la pila llegue al tope, evitando así cualquier reducción adicional del calibre de la tela. Sin embargo, la energía ultrasónica permanece ENCENDIDA y continúa soldando. Después de que se APAGA la energía ultrasónica, las piezas soldadas se mantienen típicamente bajo presión durante un período de tiempo predeterminado para permitir que se enfríen y solidifiquen juntas, lo que proporciona al área de soldadura propiedades físicas mejoradas, como la resistencia. Luego, la pila se retrae y la soldadura está completa.
La soldadura se puede controlar mediante el uso de tiempo, energía o distancia. Por ejemplo, una vez que se ha alcanzado una fuerza de activación específica, la máquina suelda durante un período de tiempo determinado, o una cantidad determinada de energía, o una cierta distancia en la tela. La técnica de soldadura ultrasónica produce una unión más fuerte con una cantidad aceptable de distorsión del hilo y permite una soldadura consistente en todo el ancho de la tela porque se han fijado todos los parámetros para la soldadura, además de agregar un grado adicional de control que lo convierte en un proceso mucho más robusto con una ventana más amplia de condiciones de procesamiento aceptables.
La distancia entre la bocina y el yunque también está determinada por el material que se va a soldar. En una modalidad de la invención, el material a soldar es una tela y la distancia inicial entre la bocina y el yunque es equivalente al calibre o grosor de la tela.
La longitud real de cada soldadura en la MD depende de las dimensiones del hilo de urdimbre y del hilo de trama y de sus densidades (número y separación). El ancho de cada soldadura depende también del diámetro del filamento y del espaciamiento de la urdimbre o del hilo en la MD. El área soldada se puede hacer lo más pequeña posible y aun así obtener la resistencia de la costura requerida, y para mantener características como la textura y la permeabilidad al aire/agua como en el cuerpo de la tela y, en consecuencia, en el papel u otro producto que se produce en la tela.
La presente invención también se refiere a la mejora de la costura. Las costuras formadas por el proceso de soldadura ultrasónica dan como resultado beneficios de costuras más cortas (medidas en la MD, o la CD si se usa una costura de bucle "paralelo") en comparación con las costuras convencionales; costuras más fuertes; costuras que reducen la posibilidad de que se marquen las hojas de papel, por ejemplo; y costuras que retienen una permeabilidad similar o igual al aire y al agua que el resto del cuerpo de la tela.
La presente invención también se refiere a la mejora de la integridad de la costura. Por ejemplo, cuando se usa la tela, es importante que el área de la costura mantenga su integridad mientras la tela está funcionando en, por ejemplo, una máquina de papel o papel tisú. Mantener la integridad de la costura de la tela aumenta la vida útil de la tela. Se han discutido varias costuras para telas tejidas planas, y la presente técnica de soldadura ultrasónica se puede aplicar a costuras, como por ejemplo una costura de pasador, en donde los hilos en la MD que forman los bucles de costura pueden soldarse o fusionarse a los hilos en la CD para evitar que se salgan bajo tensiones operativas durante el uso, mejorando así la resistencia y durabilidad de la costura.
A continuación, se describirá la invención por medio de los siguientes ejemplos no limitantes. Una modalidad ilustrativa de la presente invención es un método de coser una tela industrial mediante el uso de soldadura ultrasónica y perforación con láser. De acuerdo con esta modalidad, los dos extremos de la tela se solapan y la cantidad de solapamiento varía de acuerdo con la resistencia de costura de la tela requerida. El área de la costura de la tela podría permanecer "como tejida" con hilos en la MD y en la CD, o uno o ambos bordes de la tela podrían tener los hilos en la CD desenredados fuera del área de la tela que se va a soldar. El área de solapamiento que ahora consta de dos capas de tela se suelda ultrasónicamente como se describió sometida a una carga aplicada de modo que el calibre de costura final sea igual al de la capa única de tela original. La Figura 2(a) muestra una modalidad ilustrativa de la presente invención.
La Figura 2(b) muestra una soldadura por inmersión estacionaria o una soldadura continua con una bocina de cara biselada o una bocina giratoria que se podría usar para unir los extremos de la tela. El área de la unión se vuelve menos permeable a medida que la masa por área que es mayor que la de la tela original se comprime al espesor deseado. Como se muestra en la Figura 2(c), en el caso de que se utilicen telas deshilacliadas, la densidad es el doble que la de la tela original.
De acuerdo con una modalidad, se podría utilizar una bocina 20 texturizada de modo que el área tenga la misma topografía que la tela. Un yunque 30 texturizado también puede crear la topografía deseada. Tanto la bocina como el yunque pueden tener texturas adecuadas.
De acuerdo con una modalidad, la bocina 420 podría tener pasadores 450 elevados para hacer muescas donde los agujeros 424 deben perforarse con láser, como se muestra en las Figuras 9(a) - (c) por ejemplo. De manera similar, el yunque 430 puede tener pasadores 440 elevados para hacer muescas desde el lado opuesto donde los agujeros 424 deben perforarse con láser.
Por ejemplo, el área de soldadura 418 se puede perforar con láser para crear una permeabilidad al aire y/o al agua similar a la de la tela original. Los agujeros 424 se pueden hacer perpendiculares a la superficie de la tela o en ángulos variables para simular más de cerca la tela original. La Figura 2(d), por ejemplo, muestra un esquema de una tela cosida de acuerdo con una modalidad de la presente invención que tiene un equivalente de 324 agujeros por cm12. En una costura de 1 cm de largo (MD) por 10 m de ancho (a través de la tela) con un área de 1000 cm2, mediante el uso de una velocidad de perforación conservadora de 1000 agujeros por segundo, puede tardar aproximadamente un tiempo de perforación láser de 5,5 minutos para crear los agujeros necesarios 24.
Algunos de los beneficios del presente método de soldadura son que el área de unión tendrá un calibre similar o el mismo calibre, topografía y permeabilidad que el resto del cuerpo de la tela. La costura soldada puede ser más duradera que las costuras convencionales durante toda la vida útil de la tela. Los métodos descritos en la presente descripción se podrían usar para producir telas para la fabricación de papel, incluidas telas de formación, telas de prensado, telas de secado, telas diseñadas, telas de secado al aire (TAD), así como también un componente de una de estas telas o cualquiera de las otras telas de fabricación de papel, telas/cintas de procesamiento industrial o diseñadas antes mencionadas. También se podrían usar para cualquier otra aplicación donde se desee un área de unión que imite el cuerpo de la tela.
Este método se puede utilizar para crear una tela embobinada en espiral 100, por ejemplo, como se enseña en Rexfelt '656 mediante:
1. Alimentación de una tira de tela en la dirección de la flecha negra alrededor de dos rollos paralelos separados (rollos no mostrados) a una distancia apropiada entre sí, esa distancia es aproximadamente la mitad de la longitud final requerida de la tela/cinta como se muestra en la Figura 3, por ejemplo. La tira de tela se introduciría en el sistema para solapar el bucle de tela existente adyacente en una pequeña cantidad (5 cm o menos). La tela tejida inicial se puede solapar tal cual o una o ambas capas de bordes de tela adyacentes podrían tener algunos o todos los hilos en la MD o de urdimbre deshilachados a lo largo de la distancia de solapamiento.
2. Unión ultrasónica en el punto A. Esta unión reduciría el calibre de las 2 capas apiladas de telas para que coincida con el calibre del cuerpo de la propia tela. Esta costura de unión sería el ancho de el solapamiento de las tiras de tela (5 cm o menos). La bocina ultrasónica (y/o posiblemente el yunque) podría tener una textura en su(s) superficie(s) para impartir un patrón que imitaría la superficie de la tela circundante. Aquí, los bordes de la tela solapados se colocan entre la bocina y el yunque antes de pegar. Después de la unión, el calibre de la costura es el mismo que el cuerpo de la tela. Pero una vista superior, como se ve en la Figura 2(c), por ejemplo, muestra que los agujeros se han cerrado con material fundido y la permeabilidad ha disminuido.
3. La perforación con láser se puede realizar cuando el área de la costura adherida desde el punto A avanza hasta el punto B. El patrón y el tamaño de los agujeros perforados se podría aproximar a los huecos en el cuerpo de la tela. Este método se podría usar con soldadura por inmersión (donde la tela se indexaría en segmentos de longitud fija) o soldadura continua, que avanzaría a una velocidad fija. Sin embargo, cabe señalar que los tamaños de los agujeros pueden ser iguales, menores o mayores que los tamaños de los agujeros dentro del cuerpo de la tela. El tamaño del agujero, así como también la densidad del agujero, pueden depender de la permeabilidad deseada en el área soldada de la tela.
Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que cuando se hace una tela sin fin uniendo los bordes adyacentes de bucles de tela “paralelos” mediante el uso del método de soldadura ultrasónica anterior, si las tiras que forman los bucles de tela eran de tejido plano que requieren costuras en la CD para hacer los bucles sin fin, entonces, las costuras en la CD en los bucles también se podrían unir ultrasónicamente mediante el método descrito, y las costuras se podrían escalonar o alinear a lo largo de todo el ancho de la tela (CD).
En otra modalidad, un tramo de tela de tejido plano con dos bordes en forma de CD se dobla hacia atrás sobre el cuerpo de la tela en cada extremo. Es posible que algunos hilos en la CD se deshilachen, dejando al descubierto las longitudes de los hilos en la MD, que pueden formar bucles. Los bucles de cada borde de tela en la CD se encajan entre sí para formar un canal, y se inserta un pasador o una pinza en el canal para formar una costura. Los bucles de costura se pueden formar plegando hacia atrás una longitud de la tela en cada borde en la CD alrededor de un pasador, desenredando una pluralidad de hilos en la CD en el pliegue de modo que cuando el extremo de la tela se pliega hacia atrás, el área deshilacliada permite que los hilos en la MD formen bucles, y la longitud de la tela plegada hacia atrás se une al cuerpo mediante la soldadura ultrasónica descrita anteriormente. El plegado hacia atrás puede estar en el intervalo de 5-30 cm. La costura plegada hacia atrás se puede usar para asegurar bobinas de costura (una o una en cada borde) insertadas entre los bucles de hilo en la MD, y conectadas con pasadores o pinzas para formar una costura de eslabones en espiral. En cualquier caso, el área plegada hacia atrás puede unirse al cuerpo de la tela antes de encajar los bucles mediante la práctica de la presente invención.
Alternativamente, la costura para telas tejidas planas se puede formar como una "costura de pasador", como conocen los expertos en la técnica, que requiere volver a tejer hilos en la MD en el cuerpo de la tela en cada borde en la CD y formar bucles en cada borde en la CD. Luego, los bucles de cada borde en la CD se encajan entre sí, y se inserta un pasador o una pinza en el espacio para formar una costura de pasador. Como alternativa, las bobinas en espiral se pueden conectar a los bucles mediante pasadores o pinzas, formando costuras de eslabones en espiral, como conocen los expertos en la técnica. Dichas telas también se pueden mejorar mediante la técnica de soldadura ultrasónica descrita en la presente descripción. En tales costuras, los hilos en la MD que forman los propios bucles de costura se pueden soldar o fusionar a los hilos en la CD antes de encajar los bucles para evitar que se salgan bajo tensión operativa durante el uso.
En un ejemplo de modalidad de la invención, la bocina 120 puede tener, por ejemplo, una pequeña área elevada. La bocina y/o el yunque pueden ser texturizados o lisos. Sin embargo, otras configuraciones de bocinas y yunques grandes y pequeños, texturizados y lisos también pueden facilitar la soldadura de los extremos de la tela para mantener la topografía en uno o ambos lados de la tela.
Una modalidad ilustrativa es un método para unir los hilos de flecos entretejidos en un área de costura, como se muestra en la Figura 4(d) por ejemplo. De acuerdo con esta modalidad, ambos bordes de la tela se deshilachan mediante la eliminación de hilos en una dirección y los hilos de flecos se entretejen. La bocina ultrasónica se puede aplicar a un lado y un yunque al otro lado. Se puede añadir un monofilamento separado de los bordes de la tela que se está soldando orientado 90 grados con respecto a los hilos de la franja hacia el área de soldadura mientras se realiza la costura. El monofilamento se puede soldar en el área de la costura de la tela y se extiende por los espacios formados al deshilachar. Con este método se puede ver que, si se mantiene con precisión el espaciado de la tela en una orientación específica, y se agregan los monofilamentos adicionales en el área de unión con precisión, y se agrega el número apropiado de monofilamentos, entonces la costura será casi indistinguible del cuerpo de la tela.
El método de acuerdo con esta modalidad se puede usar añadiendo un solo monofilamento o múltiples monofilamentos en el área de soldadura. El o los hilos de monofilamento se pueden agregar en el lado del yunque o de la bocina de la soldadura, según se desee. En la práctica de la invención se puede utilizar un yunque o una bocina con una cresta, como se muestra, o con ranura(s) para sujetar el o los hilos de monofilamento añadidos. Como se muestra en la Figura 2(c), la bocina tiene una superficie lisa en la cara del área elevada que daría como resultado una soldadura de tela con un área plana lisa. Sin embargo, si se desea mantener la topografía o forma original de los filamentos, se podría usar un área elevada texturizada. Este método es una forma de lograr una soldadura de profundidad controlada con tiempos de soldadura extendidos sin usar un tope mecánico. Este método también se podría usar en casos en los que no sea factible utilizar un tope mecánico.
De acuerdo con otra modalidad, la invención es un método para crear una costura con textura y permeabilidad solapando dos bordes de la tela en una pequeña cantidad, por ejemplo, 20 cm o menos, 10 cm o menos, o preferentemente 5 cm o menos. Los bordes de la tela se pueden solapar como tejidos o una o ambas capas podrían tener algunos o todos los hilos de urdimbre o trama deshilacliados en una porción de borde de la tela. La siguiente etapa consiste en unir ultrasónicamente los bordes de la tela solapados, lo que reduciría el calibre de las dos telas apiladas para que coincida con el calibre del cuerpo de la propia tela. Esta área de unión (costura) sería el ancho de el solapamiento original de los bordes de la tela.
La bocina ultrasónica y/o el yunque pueden tener una textura en su superficie para impartir un patrón que imitaría la superficie del cuerpo de la tela.
De acuerdo con una modalidad, durante el tiempo de retención, una fuerza mecánica (leva, varillaje o presión de aire) provoca una serie de sellos o proyecciones 240 (planas, puntiagudas, cilíndricas, rectangulares, etc.) incrustadas en la bocina 220 o yunque 230 para extenderse hacia fuera, a través de la tela, y en troqueles en la porción opuesta 250, como se muestra en la Figura 7(a) por ejemplo. Al hacerlo, las proyecciones 240 comprimen una pequeña sección de material 218 entre las proyecciones opuestas, que pueden o no tocarse cuando la bocina y el yunque se juntan donde la energía ultrasónica enfocada derrite rápidamente el material 218 y hace que salga de la región entre las proyecciones, dejando un agujero o hueco 224 directamente a través de la tela 260, como se muestra en la Figura 7(f), por ejemplo. Como se muestra en las Figuras 7(b) -(d), estos sellos se ubicarían de manera que correspondan al patrón del yunque de texturización, es decir, los agujeros creados son donde habría canales permeables en la tela no soldada. Otra posibilidad es que el material 218 impactado entre las proyecciones no se derrita completamente y pueda quedar una película delgada. En este caso, se puede usar alguna otra energía (aire comprimido, disolución química, energía láser) para eliminar la película en una etapa posterior, como se muestra en la Figura 7(e), por ejemplo.
Las formas de los huecos formados pueden ser redondas, ovaladas, cuadradas, triangulares, trapezoidales o de cualquier otra forma adecuada. Se puede emplear presión de aire para retraer los sellos 240, así como para eliminar los restos de polímero y separar la bocina 220 y el yunque 230. Alternativamente, los restos podrían hacerse retroceder a través de los troqueles para crear una costura con un calibre, una textura y una permeabilidad similares a las del cuerpo de la tela.
De acuerdo con una modalidad ilustrativa, en una etapa posterior, se usa un láser u otro método mecánico de perforación/puncionado/taladrado para hacer agujeros en el área soldada descrita anteriormente, para eliminar una porción del material fundido y restaurar la permeabilidad localizada en esa área a lo que era antes de soldar, o incluso quitar algo de material de los intersticios entre los hilos para hacer que la permeabilidad local en el área de la costura soldada sea similar o igual a la del resto del cuerpo de la tela.
Sin embargo, un efecto negativo de soldar por separado puede ser que los huecos y canales en la tela se cierren con material fundido mientras está sometido a presión, y se requiere una operación posterior (perforación con láser, etc.) para crear agujeros y abrir la tela para restaurar la permeabilidad en el área de la costura para que coincida con el del cuerpo de la tela. Esta operación posterior a veces puede consumir mucho tiempo, ser costosa, difícil de alinear con la textura de la tela, de modo que los agujeros se creen exactamente donde se desean y el calor que se aplica a la tela podría ser perjudicial para su resistencia.
Por lo tanto, de acuerdo con una modalidad ilustrativa, los métodos de la presente invención también se pueden adaptar para que la energía ultrasónica une los dos bordes de tela adyacentes entre sí y elimina el material adherido en un solo aparato, como se muestra en las Figuras 8(a) -(e) por ejemplo, cuando se pueden emplear pasadores o proyecciones 340 en una superficie de contacto con la tela de la bocina y/o yunque para crear agujeros pasantes que permitan el paso de fluidos como el aire y el agua a través del área de costura de la tela.
Algunos ejemplos de métodos descritos en las modalidades anteriores son los siguientes:
Ejemplo 1
Mediante el uso de un soldador ultrasónico de 40 kHz con textura, se expuso una tela TAD a un tiempo de soldadura de 500 ms y un tiempo de retención de 1 segundo (es decir, después de soldar, la bocina texturizada permanece en la posición de soldadura durante 1 segundo antes de levantar la bocina) con una amplitud de 40 micrómetro. La presión manométrica en el área de la costura fue de 144 kPa y la fuerza de activación (TRS) fue de 111 N.
El resultado del proceso es una tela TAD con un área de costura más fuerte en comparación con las costuras convencionales, y que tiene una textura y permeabilidad similar o igual al resto del cuerpo de la tela.
Aunque las modalidades anteriores se describen con referencia a telas tejidas, la presente invención no se limita a ello. Por ejemplo, los métodos descritos anteriormente se pueden usar para coser sustratos de tela industrial hechos de no tejidos, películas, conjuntos de hilos en la MD o CD, o una combinación de estas estructuras con telas tejidas. De manera similar, algunas modalidades están dirigidas a formar costuras en la dirección transversal a la máquina (CD), la invención no está limitada a ello. Los métodos descritos en la presente descripción también se pueden aplicar a las costuras formadas en la dirección de la máquina ("MD").
Como entenderá un experto en la técnica, las telas tales como los tejidos de PMC y las telas diseñadas típicamente comprenden hebras de monofilamento o hilos hechos de polímeros tales como poliéster, polipropileno, poliamida y poliéter éter cetona. Sin embargo, los tejidos producidos de acuerdo con las modalidades anteriores no están limitados a ellos, y cualquier material polimérico conocido por un experto en la técnica se puede usar en la práctica de la invención.
Por lo tanto, la presente invención, sus objetivos y ventajas se realizan y aunque las modalidades preferidas se han descrito en detalle en la presente descripción, su alcance y objetivos no deberían limitarse de esta manera; sino que su alcance debería determinarse por el de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

REIVINDICACIONES
1. Una tela industrial que tiene una longitud y un ancho, la tela (100, 260) que comprende un área de costura y una porción del cuerpo, el área de costura que comprende:
un primer borde (10, 12) de la tela (100, 260) solapado con un segundo borde (10, 12) de la tela (100, 260) en una distancia predeterminada;
en donde al menos una porción del área solapada está soldada por energía ultrasónica formando un área soldada, y en donde el área soldada (18, 418) tiene una textura o patrón que es el mismo que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260), y
en donde el área soldada tiene un calibre igual que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260).
2. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde la distancia predeterminada es 20 cm o menos, 10 cm o menos, o preferentemente 5 cm o menos.
3. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde el área soldada (18, 418) es el área de costura de la tela (100, 260).
4. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde la tela (100, 260) se produce entretejiendo una pluralidad de hilos de urdimbre (16) con una pluralidad de hilos de trama (14).
5. La tela (100, 260) de la reivindicación 4, en donde la tela (100, 260) es una tela tejida plana (100, 260), o una tela (100, 260) producida embobinando en espiral una tira de tela (100, 260) de material de hilo tejido; o, la tela (100, 260) comprende bucles paralelos y tiras tejidas planas de material con áreas de costura en la MD en los bordes adyacentes (10, 12) de los bucles de tela paralelos (100, 260).
6. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde la tela (100, 260) comprende uno o más hilos de urdimbre (16) o hilos de trama (14) que se desenredan desde el primer y/o segundo borde (10, 12) de la tela (100, 260) antes de soldar.
7. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde el primer y segundo borde (10, 12) de la tela (100, 260) son bordes a lo ancho (10, 12) o bordes a lo largo (10, 12) de la tela (100, 260).
8. La tela (100, 260) de la reivindicación 7, en donde la tela (100, 260) comprende bucles paralelos y tiras tejidas planas de material con áreas de costura en la MD en los bordes adyacentes (10, 12) de bucles de tela paralelos (100, 260).
9. La tela (100, 260) de la reivindicación 8, en donde los bucles de la tela (100, 260) comprenden áreas de costura en la CD.
10. La tela (100, 260) de la reivindicación 9, en donde las áreas de costura en la CD en los bucles de tela paralelos (100, 260) están alineadas o escalonadas en la MD.
11. Una tela industrial (100, 260) que comprende:
una pluralidad de hilos en la MD entretejidos con una pluralidad de hilos en la CD para formar una tela tejida plana (100, 260) que tiene dos bordes en la MD (10, 12) y dos bordes en la CD (10, 12);
dicha tela (100, 260) que tiene bucles de costura en los bordes en la CD (10, 12) de la tela (100, 260), la tela que comprende además un área de costura y una porción del cuerpo, el área de costura que se forma solapando bucles de costura;
en donde al menos una porción del área de costura (18, 418) de la tela (100, 260) se suelda aplicando energía ultrasónica entre una bocina ultrasónica (20, 120, 220, 420) y un yunque (30, 230, 430) formando un área soldada, y el área soldada (18, 418) tiene una textura o patrón que es el mismo que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260), y
en donde el área soldada tiene un calibre igual que el de la porción del cuerpo de la tela (100, 260).
12. La tela (100, 260) de la reivindicación 11, en donde la tela tejida plana (100, 260) comprende hilos en la MD tejidos hacia atrás que forman los bucles de costura en los bordes (10, 12) a lo ancho (CD) de la tela (100, 260).
13. La tela (100, 260) de la reivindicación 11, en donde los bucles de costura se forman doblando hacia atrás una longitud de la tela (100, 260) en cada borde en la CD alrededor de un pasador, desenredando una pluralidad de hilos en la CD en el pliegue de manera que cuando el extremo de la tela (100, 260) se dobla hacia atrás, el área deshilachada permite que los hilos en la MD formen bucles, y la longitud de la tela doblada hacia atrás (100, 260) se une a una porción del cuerpo de la tela (100, 260) mediante la etapa de soldadura.
14. La tela (100, 260) de la reivindicación 13, en donde el pliegue hacia atrás está en el intervalo de 5-30 cm.
15. La tela (100, 260) de la reivindicación 13, en donde la costura de la tela (100, 260) comprende una costura de pasador o una costura en espiral en línea.
16. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, que comprende además uno o más huecos pasantes (224) en el área soldada (18, 418) de la tela (100, 260).
17. La tela (100, 260) de la reivindicación 16, en donde el uno o más huecos pasantes (224) se crean mediante perforación con láser o puncionado mecánico.
18. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde la permeabilidad al aire y/o al agua del área soldada (18, 418) de la tela (100, 260) es la misma que la de la porción del cuerpo de la tela (100, 260).
19. La tela (100, 260) de la reivindicación 1, en donde la tela (100, 260) es una estructura final, o una estructura componente para su uso en una tela final (100, 260) seleccionada del grupo que consiste en: una tela de formación (100, 260), tela de prensado (100, 260), tela de secado (100, 260), tela de secado por aire pasante (TAD) (100, 260), cinta de prensado de zapatos (contacto largo o LNP), cinta de transferencia o calandra, una cinta diseñada utilizada en la producción de telas no tejidas mediante procesos tales como tendido al aire, fusionado por soplado, unión por hilado o hidroenredado, cinta corrugadora, cintas de acabado textil como cintas sanforizadoras o calandradoras, cintas de tenería, cintas de formación de pulpa o de prensado de pulpa, cinta de deshidratación en una máquina de aglutinante de doble contacto (DNT) o cintas de deshidratación de lodos.
20. La tela (100, 260) de la reivindicación 11, que comprende además uno o más huecos pasantes (224) en el área soldada (18, 418) de la tela (100, 260).
21. La tela (100, 260) de la reivindicación 11, en donde la permeabilidad al aire y/o al agua del área soldada (18, 418) de la tela (100, 260) es la misma que la de la porción del cuerpo de la tela (100, 260).
22. La tela (100, 260) de la reivindicación 11, en donde la tela (100, 260) es una estructura final, o una estructura componente para su uso en una tela final (100, 260) seleccionada del grupo que consiste en: una tela de formación (100, 260), tela de prensado (100, 260), tela de secado (100, 260), tela de secado por aire pasante (TAD) (100, 260), cinta de prensado de zapatos (contacto largo o LNP), cinta de transferencia o calandra, una cinta diseñada utilizada en la producción de telas no tejidas mediante procesos tales como tendido al aire, fusionado por soplado, unión por hilado o hidroenredado, cinta corrugadora, cintas de acabado textil como cintas sanforizadoras o calandradoras, cintas de tenería, cintas de formación de pulpa o de prensado de pulpa, cinta de deshidratación en una máquina de aglutinante de doble contacto (DNT) o cintas de deshidratación de lodos.
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