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Title:
PROCEDURE FOR MANUFACTURING AN INFLATABLE STRUCTURE AND POWER KITE MANUFACTURED BY MEANS OF SAID PROCEDURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/101525
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention discloses a procedure for manufacturing an inflatable structure, where the structure comprises at least one body (1) formed by a piece of thermoplastic polymer fabric (2) configured to house an air chamber (3), such that the piece of fabric (2) constricts the air chamber (3) when the latter is inflated, to endow the body (1) with a desired shape. The procedure comprises heating a portion (P) of the surface of the piece (2) to a temperature higher than the temperature of glass transition but lower than the melting temperature of the thermoplastic polymer, thus causing a localised contraction of the fibres of the piece of fabric (2) at the heated portion (P), which modifies the shape adopted by the body (1) when the air chamber (3) is inflated. The invention is also directed toward a power kite (100) manufactured by means of this procedure.

Inventors:
TEJERO CANTERO RICARDO (ES)
Application Number:
PCT/ES2020/070708
Publication Date:
May 19, 2022
Filing Date:
November 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
TEJERO CANTERO RICARDO (ES)
International Classes:
B29C53/08; B63H8/10; B29C53/36; B63H9/067; B63H9/069; B64C3/30; B64C3/46; B64C31/06; B64D17/00
Foreign References:
US20190232547A12019-08-01
JP2001232681A2001-08-28
JP2002193192A2002-07-10
US20100127427A12010-05-27
DE102007055140A12009-05-20
US7422714B12008-09-09
Attorney, Agent or Firm:
DEL VALLE VALIENTE, Sonia (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . Procedimiento para fabricar una estructura hinchable, donde la estructura comprende al menos un cuerpo (1) formado por una pieza (2) de tejido de polímero termoplástico configurada para alojar una cámara (3) de aire, de modo que la pieza (2) de tejido constriñe la cámara (3) de aire cuando ésta se hincha para dar al cuerpo (1) una forma deseada, caracterizado por que comprende calentar una porción (P) de la superficie de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico a una temperatura superior a la temperatura de transición vitrea pero inferior a la temperatura de fusión de dicho polímero termoplástico, provocando así una contracción localizada de las fibras de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico en la porción (P) de la superficie calentada que modifica la forma que adopta el cuerpo (1 ) cuando la cámara (3) de aire se hincha.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el cuerpo (1) tiene una forma esencialmente tubular.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, donde la porción (P) que se calienta está ubicada en un primer lado de la superficie de la pieza (2) tubular de tejido de polímero termoplástico, quedando un segundo lado opuesto al primero esencialmente sin calentar.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, donde la porción (P) que se calienta es un tramo del primer lado de la superficie de la pieza (2) tubular de tejido de polímero termoplástico.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-4, donde el calentamiento se lleva a cabo por contacto de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico con una superficie (S) cuya temperatura es superior a la temperatura de transición vitrea pero inferior a la temperatura de fusión de dicho polímero termoplástico.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, donde la temperatura de la superficie (S) es variable en función de la posición, de modo que zonas de la porción (P) de la superficie de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico se calientan a temperaturas diferentes.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el calentamiento se lleva a cabo proyectando una corriente de aire caliente contra la porción (P) de la superficie de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico.

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-7, que además comprende separar unas paredes del cuerpo (1 ) tubular antes del calentamiento.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, donde la separación de las paredes del cuerpo (1) tubular se lleva a cabo inyectando aire a través de un orificio de entrada en un primer extremo del cuerpo (1) tubular que sale a través de un orificio de salida en un segundo extremo del cuerpo (1 ) tubular opuesto al primero.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, donde el aire inyectado a través del orificio de entrada del primer extremo del cuerpo (1 ) tubular está refrigerado con el propósito de evacuar parte del calor aportado en el paso de calentamiento.

11. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-10, donde la separación de las paredes de la pieza (2) de tejido de polímero termoplástico se lleva a cabo insertando un listón (L) prismático a lo largo del interior del cuerpo (1 ) tubular.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 , donde el listón (L) tiene una sección transversal poligonal.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, donde el listón (L) tiene una sección transversal cuadrada o rectangular.

14. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el polímero termoplástico se elige de entre poliéster, polietileno y nailon.

15. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cámara de aire (3) está hecha de poliuretano termoplástico, caucho o policloruro de vinilo.

16. Cometa (100) de potencia, caracterizada por que al menos uno de entre un tubo de ataque (110), un tubo de fuga o unas costillas (120) está fabricado mediante el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 -15.

17. Cometa (100) de acuerdo con la reivindicación 16, que además comprende unas abrazaderas de fijación de la vela (130) al tubo de ataque (110), el tubo de fuga, y/o las costillas (120).

Description:
DESCRIPCIÓN

Procedimiento para fabricar una estructura hinchable y cometa de potencia fabricada mediante dicho procedimiento

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención pertenece en general al campo de las estructuras hinchadles y, más particularmente, a la fabricación de estructuras hinchadles formadas por segmentos tubulares curvos sin necesidad de uniones.

Un primer objeto de la presente invención es un procedimiento para fabricar una estructura tubular hinchable curva, tal como una cometa de potencia.

Un segundo objeto de la presente invención es una cometa de potencia fabricada mediante el procedimiento anterior.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las estructuras hinchadles se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, entre las cuales se puede mencionar la fabricación de cometas de potencia.

Las cometas de potencia se utilizan para propulsar o sustentar una carga, por ejemplo un deportista en diversos deportes de deslizamiento tales como el kitesurf, kiteboarding, snowkite, kitebuggy, wingsurf, etc. Una cometa de potencia hinchable está formada por una estructura esencialmente tubular formada por un tubo de ataque de eje central esencialmente semicircular que conforma el borde de ataque, del cual emergen, en perpendicular a un plano que contiene el eje central, unos tubos de refuerzo o costillas que dan soporte a una vela flexible. La vela proporciona así sustentación al deportista cuando existe una corriente de aire que incide sobre la cometa en una dirección que va desde el borde de ataque hacia un borde de fuga situado junto a los extremos libres de las costillas. El documento US 4,708,078 describe una cometa de potencia hinchable de este tipo.

El uso de estructuras hinchadles para la fabricación de cometas de potencia es ventajoso debido, entre otros motivos, a su bajo peso, despliegue rápido y auto-montante, gran movilidad, gran volumen en estado desplegado con relación al volumen de empaquetado, y baja peligrosidad en caso de colapso. Normalmente, las estructuras hinchadles utilizadas para la fabricación de cometas de potencia comprenden cuerpos tubulares que tienen dos capas respectivamente interior y exterior. La capa interior del cuerpo tubular está formada por una cámara de aire hecha de, por ejemplo, poliuretano termoplástico, que está configurada para contener un volumen de aire a presión. La capa exterior del cuerpo tubular está formada por un tejido, normalmente de un polímero termoplástico, que constriñe la cámara de aire alojada en su interior de manera que, cuando ésta se hincha, el cuerpo adopta la forma deseada.

Para que los cuerpos que conforman la estructura hinchadle que constituye la cometa adopten la forma deseada, la capa exterior está construida con múltiples segmentos de tejido unidos entre sí mediante cosido y/o pegado. La necesidad de coser o pegar los segmentos de tejido entre sí presenta el inconveniente de que requiere una gran cantidad de mano de obra y tiempo. Además, ya estén cosidas o pegadas, las uniones constituyen zonas de concentración de tensiones y, dado que son la parte más débil de la estructura, son especialmente críticas. Esto obliga a que los tubos utilizados para este fin no puedan soportar grandes presiones. De ello se deriva el uso de diámetros relativamente grandes, lo que afecta negativamente a la resistencia aerodinámica del conjunto

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve los problemas anteriores mediante un procedimiento para fabricar una estructura hinchable continua, sin necesidad de costuras o uniones de cualquier tipo. Este procedimiento es aplicable a cualquier tipo de estructura hinchable al que se quiera dar una forma deseada sin necesidad de uniones, aunque es especialmente útil para la fabricación de cometas de potencia del tipo empleado en diversos deportes de viento. Al carecer de uniones, los tubos que conforman una cometa de potencia fabricada según la invención son más resistentes en comparación con los empleados actualmente en cometas convencionales. Gracias a esta mayor resistencia, es posible hinchar los tubos a presiones más altas y por lo tanto utilizar tubos de diámetros más pequeños. Ello permite reducir el diámetro del borde de ataque de la cometa, lo que implica una menor resistencia aerodinámica, menos turbulencias y un mejor comportamiento del conjunto. Además, en el proceso de fabricación se evita el paso del recortado de los segmentos y su cosido, lo que reduce tiempo y costes.

Se describen a continuación algunos términos que se utilizarán a lo largo de la presente descripción:

En este documento, el término “forma tubular 1 ’ referido a un determinado elemento de la estructura hinchadle hace referencia a un cuerpo esencialmente cilindrico. No es necesario que el cuerpo esencialmente cilindrico tenga una directriz circular, ya que la directriz puede tener otras formas que se eligen en función de las necesidades. Por ejemplo, en el caso de una cometa, la directriz puede tener una forma elíptica u ovalada para reducir la resistencia aerodinámica. Tampoco es imprescindible que el cuerpo cilindrico sea recto, pudiendo tener un eje central curvado.

En este documento, la expresión “un lado de la pieza tubular 1 ’ hace referencia a la mitad de la superficie de la pieza tubular si ésta es cortada por un plano que contiene su eje central. En otras palabras, el lado de la pieza tubular se puede definir como una superficie formada por una banda de una anchura igual a la mitad del perímetro de la pieza tubular dispuesta alrededor de una generatriz de la pieza tubular.

En este documento, la expresión “un tramo de la pieza tubular” se interpreta con referencia a la dirección principal a lo largo de la cual se extiende su eje central. Por tanto, un tramo de la pieza tubular hace referencia a un trozo de dicha pieza tubular limitado por dos planos perpendiculares a su eje central.

En este documento, expresiones relativas a “la forma” de un determinado cuerpo o elemento se refiere, a no ser que el contexto indique lo contrario, a la forma que dicho cuerpo adopta cuando está hinchado.

Un primer aspecto de la presente invención está dirigido a un procedimiento para fabricar una estructura hinchable sin costuras ni uniones en general, donde la estructura comprende al menos un cuerpo formado por una pieza de tejido de polímero termoplástico configurada para alojar una cámara de aire, de modo que la pieza de tejido constriñe la cámara de aire cuando ésta se hincha para dar al cuerpo una forma deseada. Pues bien, el procedimiento de la presente invención está basado en calentar una porción de la superficie de la pieza de tejido de polímero termoplástico a una temperatura superior a la temperatura de transición vitrea (T g ) pero inferior a la temperatura de fusión (T f ) de dicho polímero termoplástico. Ello provoca una contracción localizada de las fibras de la pieza de tejido de polímero termoplástico en la porción de la superficie calentada, de modo que se modifica la forma que adopta el cuerpo cuando la cámara de aire se hincha. A este respecto, nótese que no es necesario que la cámara de aire se encuentre alojada dentro de la pieza de polímero termoplástico durante el proceso de calentamiento.

En efecto, cuando se aplica calor a la porción de la pieza de tejido de polímero termoplástico, las cadenas de van der Waals y los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las moléculas de las cadenas poliméricas en las fibras de esa zona comienzan a vibrar. Con el aumento de calor, la intensidad de las vibraciones aumenta y cuando llegan a un determinado nivel, la vibración es tan fuerte que algunos enlaces intermoleculares de hidrógeno se rompen de manera que las fibras se liberan de las fuerzas que las retienen en su orientación previa. Esta relajación causa la contracción de las cadenas y, con ello, un encogimiento longitudinal de las fibras. Según se incrementa la temperatura, de la misma manera lo hace la contracción, hasta el punto en el que, cuando la temperatura rebasa un cierto umbral, la fibra se funde. Si se para la aportación de energía antes de ese punto y las fibras se enfrían rápido, los puentes de hidrógeno quedan estabilizados y, con ello, las fibras quedan en la conformación adquirida. La temperatura de trabajo siempre estará por lo tanto entre la temperatura de transición vitrea y la temperatura de fusión del polímero, en este caso poliéster. Por tanto, el calentamiento permite modificar de una forma sencilla, rápida y carente de uniones las dimensiones de la porción de superficie del tejido de polímero termoplástico calentada. Como consecuencia, la forma que adopta el cuerpo cuando la cámara de aire se hincha también cambia. Seleccionando adecuadamente las porciones de aplicación de calor y la temperatura/duración del calentamiento, se pueden obtener cuerpos continuos con formas complejas sin necesidad de utilizar uniones de ningún tipo. De manera general, la temperatura de calentamiento estará comprendida entre aproximadamente (T g - 10 e C) y (T f +10 e C).

En principio, este procedimiento es aplicable a cualquier tipo de estructura hinchable. La aplicación de un calentamiento localizado a una determinada porción de la pieza de tejido provocará la contracción de las fibras en esa zona, y la consiguiente deformación del cuerpo una vez hinchado, independientemente de la forma inicial del cuerpo de la estructura hinchable. Sin embargo, en una realización particularmente preferida de la invención, el procedimiento se aplica a piezas de tejido de polímero termoplástico que tienen una forma esencialmente tubular. Naturalmente, al ser tubular el cuerpo en su conjunto, también son esencialmente tubulares la pieza de tejido de polímero termoplástico y la cámara de aire alojada en su interior. La aplicación del procedimiento a cuerpos tubulares es particularmente ventajosa porque permite modificar la forma de los cuerpos de una manera relativamente sencilla, o al menos con un resultado más previsible, que con piezas de formas más complejas, tal y como se describe a continuación.

En principio, el calentamiento puede aplicarse a cualquier parte de la pieza tubular, incluyendo un calentamiento que abarque todo el perímetro de un tramo de cuerpo tubular con el propósito de reducir el diámetro de dicho tramo sin afectar a su dirección. También existiría la posibilidad de calentar sustancialmente la totalidad de la superficie de la pieza tubular dejando sin calentar justamente aquellas zonas donde se quiera generar una curvatura. Es decir, en este caso se llevaría a cabo un proceso que reduciría el diámetro original del cuerpo tubular excepto en las zonas donde no se realiza calentamiento y que, en consecuencia, se curvarían. Esta posibilidad puede ser interesante en la fabricación de cometas de potencia debido a que puede ser más fácil homogeneizar la manufactura y porque permite jugar con los diámetros del cuerpo tubular. Además, por motivos aerodinámicos puede ser interesante que haya tramos más estrechos que otros.

Sin embargo, de acuerdo con una realización particularmente preferida de la invención, la porción que se calienta está ubicada en un primer lado de la superficie de la pieza tubular de tejido de polímero termoplástico, quedando un segundo lado opuesto al primero esencialmente sin calentar. Más preferentemente, la porción que se calienta es un tramo del primer lado de la superficie de la pieza tubular de tejido de polímero termoplástico. Esto permite curvar el cuerpo tubular hacia el lado en que se ha producido el calentamiento.

En efecto, cuando se calienta una porción de pieza tubular de tejido de polímero termoplástico que está formada por un tramo situado en un único lado de dicha pieza tubular, las fibras del tejido se contraen localmente en esa zona. La consecuencia directa de esta contracción de las fibras es que el cuerpo formado por dicha pieza tubular de tejido con su correspondiente cámara de aire, que inicialmente puede suponerse tiene forma tubular recta, adopta una forma curvada hacia el lado donde se ha producido la contracción de las fibras del tejido. A este respecto, nótese que no es necesario que el calentamiento abarque la totalidad del lado, sino que un calentamiento de una banda longitudinal más estrecha que el propio lado también provocaría que el cuerpo se curve. Además, cuanto mayor es el tiempo de calentamiento, la temperatura aplicada y/o la extensión del área calentada, más se curva el cuerpo tubular. Naturalmente, durante el proceso de calentamiento debe asegurarse que la temperatura supera la temperatura de transición vitrea del polímero termoplástico pero sin exceder de su temperatura de fusión. Gracias a ello es posible obtener cuerpos tubulares con curvaturas deseadas a partir de cuerpos tubulares esencialmente rectos simplemente mediante la aplicación localizada de calor en diferentes puntos de la pieza de tejido exterior. Es decir, aplicando el procedimiento de la invención vahas veces, no necesariamente todas en el mismo lado del cuerpo tubular, se puede dar al cuerpo tubular cualquier forma necesaria sin necesidad de unir diversos segmentos entre sí. Esto es particularmente ventajoso debido a que se evita el uso de uniones, y además porque se trata de un procedimiento mucho más rápido y sencillo que la fabricación convencional del cuerpo tubular curvado a partir de varias piezas de tejido cosidas entre sí.

En principio, la aplicación de calor puede llevarse a cabo de cualquier modo siempre que permita asegurar que el calentamiento está localizado esencialmente en la zona deseada y que la temperatura que alcanza dicha zona de la pieza de tejido está dentro de los rangos descritos con anterioridad. Sin embargo, se describen a continuación dos modos preferentes de calentamiento: por contacto y por corriente de aire.

En una realización particularmente preferida de la invención, el calentamiento se lleva a cabo por contacto de la pieza de polímero termoplástico con una superficie cuya temperatura es superior a la temperatura de transición vitrea pero inferior a la temperatura de fusión de dicho polímero termoplástico. De manera general, para llevar a cabo este paso puede utilizarse cualquier aparato o dispositivo dotado de una superficie de calentamiento cuya temperatura pueda controlarse. A modo de ejemplo, dicho dispositivo puede ser una plancha dotada de una superficie de calentamiento cuya temperatura se controla mediante la activación de una o más resistencias.

La aplicación de calor por contacto es ventajosa debido a que permite controlar de una manera muy precisa tanto la temperatura de calentamiento como los límites de la zona calentada. Para ello, basta con apoyar durante un tiempo suficiente la superficie de calentamiento contra la porción de superficie de la pieza de polímero termoplástico que se desea calentar.

De acuerdo con una realización aún más preferida de la invención, la temperatura de la superficie es variable en función de la posición, de modo que zonas de la porción de la superficie de la pieza de tejido de polímero termoplástico se calientan a temperaturas diferentes. Por ejemplo, puede utilizarse una plancha dotada de una superficie de calentamiento de forma paralelepipédica cuya dimensión transversal corresponde esencialmente a la anchura de la pieza tubular de tejido de polímero termoplástico cuando está deshinchada, y donde la temperatura de la plancha desciende desde una banda longitudinal central hasta los bordes laterales. En este caso, al aplicar la plancha a la pieza de tejido de polímero termoplástico en su estado deshinchado, la deformación de las fibras en la zona central sería mayor que en la zona lateral.

La aplicación de calor por contacto con una superficie de calentamiento de temperatura variable es ventajosa debido a que permite controlar con mayor precisión la magnitud de la contracción en cada punto de la zona calentada, y por tanto también forma final que adoptaría el cuerpo hinchado. Así, gracias a la aplicación de una temperatura específica adecuada a cada zona de la porción calentada, se evita la aparición de arrugas y zonas tensionadas.

En una realización particular alternativa a la anterior, el calentamiento se lleva a cabo proyectando una corriente de aire caliente contra la porción de la superficie de la pieza de tejido de polímero termoplástico. La corriente de aire puede generarse a través de cualquier dispositivo, tal como una soplante o ventilador dotado de resistencias de calentamiento.

La aplicación de calor mediante corriente de aire es ventajosa debido a que su aplicación es más rápida y sencilla que mediante el contacto con una superficie de calentamiento, ya que permite aplicar el calor sin necesidad de deshinchar el cuerpo. Además, en un cuerpo tubular en estado hinchado, la aplicación de calor mediante corriente de aire implica de manera inherente que la generatriz del cuerpo tubular situada frente a la corriente de aire estará más cerca del punto de emisión de la corriente que generatrices situadas hacia uno u otro lado. Por tanto, convenientemente el calor no se aplica de manera uniforme, lo que puede resultar ventajoso para evitar arrugas o zonas tensionadas.

De acuerdo con otra realización más de la presente invención, el procedimiento comprende además separar las paredes del cuerpo tubular antes del calentamiento.

En primer lugar, la separación de las paredes del cuerpo tubular permite asegurar que no se calienta el lado opuesto de la pieza de polímero termoplástico a aquel que se está calentando, ya que ello podría producir una deformación adicional indeseada del cuerpo.

En segundo lugar, nótese que las paredes del cuerpo tubular en su conjunto pueden estar formadas por dos capas: una capa de tejido de polímero termoplástico y una capa perteneciente a la cámara de aire. La cámara de aire puede estar unida a la capa de tejido de polímero termoplástico o, alternativamente, puede estar separada de la misma y constituir un elemento diferente aunque insertado concéntricamente en su interior. En cualquier caso, si la cámara de aire se encuentra dentro de la pieza de polímero termoplástico en el momento del calentamiento, necesariamente se producirá un cierto calentamiento de dicha cámara de aire. Según los materiales empleados, es posible que el polímero termoplástico tenga una temperatura de transición vitrea que esté por encima de la temperatura de fusión del material de la cámara de aire, o la temperatura de trabajo del polímero esté por encima de la temperatura de fusión del material de la cámara de aire. A modo de ejemplo, el polímero termoplástico que conforma el tejido puede ser poliéster, mientras que la cámara de aire puede estar hecha de poliuretano. Para superar la temperatura de transición vitrea del poliéster y conseguir que sus fibras se contraigan de una manera más rápida, puede ser necesario calentarlo a una temperatura por encima de 175 e C, que es la temperatura típica de fusión del poliuretano de la cámara de aire. Por ese motivo, es útil separar las paredes del cuerpo de modo que las paredes de la cámara de aire no estén en contacto entre sí cuando se lleva a cabo el calentamiento para evitar que las paredes se peguen una a la otra.

En principio, la separación de las paredes del cuerpo tubular puede llevarse a cabo de cualquier modo siempre que evite el contacto entre las paredes de la cámara de aire. Se describen aquí dos modos preferidos: mediante inyección de aire y mediante inserción de un listón separador.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, la separación de las paredes del cuerpo se lleva a cabo inyectando aire a través de un orificio de entrada en un primer extremo del cuerpo tubular que sale a través de un orificio de salida en un segundo extremo del cuerpo tubular opuesto al primero. Esta corriente de aire provocará que el cuerpo adopte una forma similar a su forma tubular hinchada, provocando la separación de sus paredes. En este estado, no solo se asegura que las paredes de la cámara de aire no se tocan entre sí, sino que además se facilita la evacuación de calor del interior del cuerpo, reduciéndose aún más la temperatura que alcanza la cámara de aire. Más preferentemente aún, el aire inyectado está refrigerado con el propósito de evacuar una parte aún mayor del calor aportado en el paso de calentamiento.

Por tanto, el uso de una corriente de aire preferentemente refrigerada para separar las paredes del cuerpo es ventajosa debido no solo a que se lleva a cabo de una manera rápida y sencilla, sino también a que coopera en la evacuación del calor aportado en el paso del calentamiento.

En una realización preferida alternativa a la anterior, la separación de las paredes del cuerpo se lleva a cabo insertando un listón prismático a lo largo del interior de dicho cuerpo. El listón puede tener cualquier forma, aunque preferentemente se elige un listón con sección transversal poligonal, por ejemplo cuadrada o rectangular.

Este modo de separar las paredes del cuerpo es particularmente ventajoso cuando se combina con una aplicación de calor por medio de una superficie de calentamiento, quedando en ese caso las paredes del cuerpo emparedadas entre el listón y la superficie de calentamiento. Es más, sería posible combinar el uso de un listón con la inyección de una corriente de aire, que en este caso tendría un efecto únicamente de refrigeración. Esta corriente de aire atravesaría aquellas partes de la sección transversal del cuerpo que no estén emparedadas entre el listón y la superficie de calentamiento. También sería posible emplear un listón hueco y hacer pasar el aire de refrigeración por su interior.

En lo que respecta a los materiales concretos, como polímero termoplástico para la pieza de tejido puede utilizarse cualquiera siempre que la temperatura de transición vitrea a partir de la cual sus fibras se contraen sea una temperatura elevada con relación a la temperatura ambiente, por ejemplo de al menos 60 e C o más. A modo de ejemplo, puede utilizarse poliéster, polietileno o nailon. En cuanto al material que conforma la cámara de aire, pueden utilizarse materiales tales como poliuretano termoplástico, caucho o policloruro de vinilo.

Un segundo aspecto de la presente invención está dirigido a una cometa de potencia donde al menos uno de entre el tubo de ataque, un tubo de fuga o las costillas está fabricado mediante el procedimiento descrito en los párrafos anteriores. Por ejemplo, una cometa de potencia “clásica” comprende un tubo de ataque de eje central curvado, por ejemplo semicircular, dotado de unas costillas de refuerzo que dan soporte a una vela, de modo que el tubo de ataque y/o las costillas pueden fabricarse mediante el procedimiento descrito. Sin embargo, existen otras configuraciones posibles para una cometa de potencia, pudiéndose fabricar unos u otros elementos de dichas otras configuraciones alternativas utilizando el procedimiento de la presente invención. Por ejemplo, la cometa puede tener un borde de fuga o tubo secundario, que también podría fabricarse mediante el procedimiento de la invención. En una realización particularmente preferida, la cometa de potencia descrita comprende además unas abrazaderas de fijación de la vela al tubo de ataque, el tubo de fuga, y/o las costillas. Las abrazaderas pueden ser porciones de tubo de un diámetro superior al del tubo que abrazan. Una vez abrazado el tubo, las abrazaderas se unen a sí mismas, por ejemplo mediante cosido, para que “estrangulen” ligeramente el tubo que abrazan, esto es, un cosido en la longitudinal del segmento de tubo que conforma la abrazadera y que, una vez realizado, deja una forma de 8. Uno de los ojos del ocho es el que abraza el tubo y el otro ojo sirve para enganchar ahí lo que se quiera sin necesidad de actuar sobre el tubo abrazado. Una vez el tubo hinchado, la presión hacia fuera mantendrá la abrazadera en posición. Para que no haya desplazamientos laterales en su estado deshinchado, la abrazadera se puede fijar al tubo con un pegamento, ya que apenas sufre esfuerzos. El uso de las abrazaderas es ventajoso porque evita tener que coser la vela al tubo de ataque, el tubo de fuga, o las costillas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una cometa de potencia fabricada utilizando el procedimiento de la presente invención.

La Fig. 2 muestra un cuerpo tubular genérico antes de llevar a cabo el procedimiento de la presente invención.

La Fig. 3 muestra la porción de un cuerpo tubular donde se aplicará el calor en el procedimiento de la invención.

La Fig. 4 muestra el cuerpo tubular deformado debido a la contracción de las fibras causada por la aplicación de calor.

La Fig. 5 muestra un ejemplo de aplicación de calor a un cuerpo tubular mediante una corriente de aire caliente.

La Fig. 6 muestra un ejemplo de aplicación de calor a un cuerpo tubular mediante contacto con una superficie caliente.

La Fig. 7 muestra una sección transversal de la aplicación de calor mediante contacto con una superficie caliente cuya temperatura no es uniforme.

La Fig. 8 muestra una imagen al microscopio electrónico donde se aprecia el efecto de la aplicación de calor a un tejido de fibras de polímero termoplástico.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Se describe a continuación un ejemplo del procedimiento de la invención para la fabricación una cometa de potencia en su configuración “clásica” formada por un borde de ataque con unas costillas de soporte de la vela. Sin embargo, nótese que la presente invención no es limitante en este sentido, y que podría utilizarse para fabricar cometas de potencia con configuraciones diferentes, como por ejemplo con borde de ataque y borde de fuga hinchadles, solo con borde de ataque, con borde de ataque, de fuga y costillas, todos hinchadles, etc. El procedimiento de la invención podría utilizarse para fabricar cualquiera de estos elementos, obteniéndose también las diversas ventajas descritas en este documento.

La cometa de potencia (100) de este ejemplo, que se muestra en la Fig. 1 , está formada fundamentalmente por un tubo de ataque (110) que tiene un eje central curvado, y del cual sobresalen unas costillas (120) unidas en perpendicular a un plano que contiene el tubo de ataque (110). Las costillas (120) y el tubo de ataque (110) proporcionan soporte para una vela (130) consistente en una porción de tela de forma esencialmente paralelepipédica. Aunque no se aprecia en las figuras, la vela (130) está fijada al tubo de ataque (110) y a las costillas (120) por medio de abrazaderas.

Más concretamente, la vela (130) está fijada, por ejemplo mediante cosido, a vahas abrazaderas que rodean el tubo de ataque (110) o las costillas (120) en diferentes posiciones. El uso de estas abrazaderas es ventajoso porque constituye un modo de fijación sencillo y seguro que no afecta de ningún modo a la estructura hinchable formada por el tubo de ataque (110) y las costillas (120).

El tubo de ataque (110) de esta cometa, así como las costillas (120) en caso de que sea necesario darles una cierta curvatura para mejorar el comportamiento aerodinámico de la cometa (100), se fabrican mediante el procedimiento de la presente invención. A continuación, se describe dicho procedimiento haciendo referencia a un cuerpo tubular (1) genérico. La Fig. 2 muestra un cuerpo tubular (1 ) cilindrico con directriz circular y eje central recto. El cuerpo tubular (1) está formado esencialmente por una pieza (2) de tejido de un polímero termoplástico, en este caso poliéster. En este ejemplo concreto, una cámara de aire (3) hecha de poliuretano termoplástico está alojada en su interior durante el proceso de calentamiento que se describirá a continuación. Por lo tanto, las paredes del cuerpo tubular (1) están formadas por dos capas de materiales diferentes, poliéster en el exterior y poliuretano termoplástico en el interior. La Fig. 2 muestra también la superficie correspondiente a un lado del cuerpo tubular (1 ), que en este caso sencillo corresponde a la mitad de la superficie del cuerpo tubular (1 ) cuando éste se corta por medio de un plano (rr) que pasa por su eje central.

Por motivos de claridad, las figuras muestran el cuerpo tubular (1) con la forma que adopta cuando está hinchado, aunque se entiende que en el estado deshinchado las paredes del cuerpo tubular (1 ) colapsarían una sobre la otra adoptando una forma esencialmente plana. También por motivos de claridad de la descripción, el cuerpo tubular (1) se muestra abierto por los extremos, aunque esta no es una característica imprescindible y, de hecho, se entiende que en el estado final hinchado que se muestra en la cometa de potencia (100) de la Fig. 1 el cuerpo tubular (1) estará cerrado por los extremos y con la cámara de aire (3) hinchada a una presión similar o superior a las presiones habituales utilizadas en este campo. También por motivos de claridad, las figuras muestran las paredes de la cámara de aire (3) siempre adyacentes a las paredes de la pieza (2) de tejido de poliéster. Esta fijación se puede conseguir de diferentes modos, por ejemplo mediante cosido o bien directamente formando la cámara de aire (3) por proyección del poliuretano termoplástico reblandecido sobre la superficie interior de la pieza (2) de tejido de poliéster. En cualquier caso, no es necesario que la cámara de aire (3) esté fijada a la pieza (2) de tejido de poliéster, siendo posibles configuraciones en las que la cámara de aire (3) está simplemente alojada dentro de la pieza (2) de tejido sin ningún tipo de fijación.

La Fig. 3 muestra una porción (P) de la superficie exterior de la pieza (2) de tejido de poliéster ubicada dentro de un lado del cuerpo tubular (1). Concretamente, la porción (P) de superficie comprende un único lado de un tramo central del cuerpo tubular (1). El resultado de aplicar calor sobre esta porción (P) de superficie, como se muestra en la Fig. 4, es que las fibras de la porción (P) del cuerpo tubular (1) se contraen. Puesto que la porción (P) está ubicada solo en un lado del cuerpo tubular (1 ), las fibras de la pieza (2) de tejido de poliéster ubicadas en el lado opuesto del cuerpo tubular (1 ) mantienen su longitud, lo que provoca que el cuerpo tubular (1 ) se curve. Como se ha comentado, la temperatura a la que deben calentarse las fibras de la porción (P) del cuerpo tubular (1) debe ser superior a la temperatura de transición vitrea del poliéster, pero inferior a la temperatura de fusión del poliéster. En este caso concreto, el calentamiento se realiza a una temperatura de entre 65 e C y 240 e C. Durante el proceso de calentamiento, se debe además intentar que el lado opuesto del cuerpo tubular (1) no se caliente, ya que en ese caso el cuerpo tubular (1) no se curvaría. También se debe asegurar que la cámara de aire (3) hecha de poliuretano termoplástico no se caliente en exceso, ya que en ese caso podría fundirse. A continuación, se describen con mayor detalle dos modos preferidos de llevar a cabo el calentamiento.

La Fig. 5 muestra un proceso de calentamiento por medio de una corriente de aire caliente dirigida hacia la porción (P). La corriente de aire caliente debe emitirse suficientemente cerca del cuerpo tubular (1) y tener una temperatura suficiente como para provocar que la porción (P) de la pieza (2) de poliéster se caliente suficientemente según se ha comentado anteriormente. Al mismo tiempo, para evitar un calentamiento excesivo del lado opuesto de la pieza (2) de tejido de poliéster o de la propia cámara de aire (3) ubicada en su interior, en este ejemplo se inyecta una corriente de aire frío a través del cuerpo tubular (1). Esta corriente de aire frío cumple principalmente dos funciones. En primer lugar, separa las paredes del cuerpo tubular (1), evitando así que las paredes interiores de la cámara de aire (3) puedan fundirse y quedar pegadas una a la otra. En segundo lugar, al emplearse aire frío en comparación con la temperatura que adquieren las paredes del cuerpo tubular (1), tiene el efecto de evacuar el calor, y muy especialmente el calor de las paredes de la cámara de aire (3). De ese modo, se asegura que la cámara de aire (3) no alcanza su temperatura de fusión.

La Fig. 6 muestra un proceso de calentamiento por medio de contacto de la porción (P) de la pieza (2) de tejido de poliéster con una superficie (S) caliente. Para ello, en este ejemplo se introduce un listón (L) de sección transversal rectangular en el interior del cuerpo (1) tubular que, en estado deshinchado, queda apoyado sobre una cara plana del listón (L). A continuación, solo hay que acercar la superficie (S) caliente, que en este ejemplo es plana, hasta que hace contacto con la porción (P) de la pieza (2) de poliéster. El listón (L) evita que el calor atraviese el cuerpo tubular (1) hasta alcanzar las paredes del lado opuesto. Aunque no se muestra, se podría también emplear una corriente de aire frío para evacuar calor, preferentemente en combinación con un listón (L) hueco, de modo que el aire frío recorriese el interior del listón hueco para asegurar que la cámara de aire (3) debajo de la porción (P) de la pieza (2) de tejido de poliéster se mantiene por debajo de su temperatura de fusión.

La Fig. 7 muestra un proceso de calentamiento por contacto similar al de la Fig. 6, aunque en este caso la temperatura de la superficie (S) caliente varía a lo largo de su dimensión transversal (es decir, en una dirección perpendicular al eje central del cuerpo tubular (1) cuando se apoya sobre la porción (P) de la pieza (2) de tejido de poliéster). Como se puede apreciar, la temperatura de la superficie (S) adopta un máximo en una línea central y desciende hacia ambos lados. Cuando esta superficie (S) se apoya sobre la porción (P) del cuerpo tubular (1), la temperatura que adopta la generatriz central sobre la que se apoya la línea central de la superficie (S) corresponderá al máximo, y la temperatura que adoptan generatrices laterales con relación a dicha generatriz central se reducirá paulatinamente. Esto provocará una mayor contracción en la zona central que en zonas laterales de la porción (P), lo que puede ser deseado para conseguir un curvado carente de tensiones y arrugas. Nótese que, cuando se curva el cuerpo tubular (1 ), puede no ser necesario que la magnitud de la contracción sea igual en todos los puntos de la porción (P) calentada.

Por último, aunque en la Fig. 5 se muestra el cuerpo tubular (1) en un estado pseudo- hinchado gracias a la corriente de aire frío en que tiene forma cilindrica, nótese que la aplicación de calor mediante inyección de aire caliente se podría llevar a cabo con el cuerpo tubular (1 ) deshinchado en estado fundamentalmente plano, o incluso con el cuerpo tubular (1 ) completamente hinchado y cerrado por sus extremos. Del mismo modo, aunque en las Figs. 6 y 7 se muestra el cuerpo tubular (1) deshinchado sobre el listón (L), la aplicación de calor mediante contacto podría llevarse a cabo con el cuerpo tubular (1) hinchado y cerrado por sus extremos. Es más, no es imprescindible que la superficie (S) de aplicación de calor sea plana, pudiendo utilizarse otras formas tales como una forma complementaria con la forma del cuerpo tubular (1) cuando está hinchado (por ejemplo, forma tubular). En cualquier caso, de manera general el calor se puede aplicar de cualquier modo siempre que se asegure que la porción (P) de la pieza (2) de poliéster alcanza su temperatura de transición vitrea y que ninguna parte de la cámara de aire (3) alcanza su temperatura de fusión.