ES2208106B1 - Maquina para la fabricacion de cuerpos tubulares. - Google Patents
Maquina para la fabricacion de cuerpos tubulares.Info
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Abstract
Máquina para la fabricación de cuerpos tubulares. Prevista para utilizar como materia prima una pluralidad de bandas (5) a base de materias primas consistentes en fibras vegetales y/o sintéticas combinadas con polímeros fundentes, destinadas a arrollarse helicoidalmente para configurar el pretendido cuerpo tubular y cilíndrico, incorpora un desbobinador (1) en el que se instalan una pluralidad de bobinas (4), montadas sobre respectivos ejes independientes entre sí, estableciéndose a continuación de dicho desbobinador (1) un túnel de calentamiento (9), asistido por un generador de aire caliente (12), en disposición lateral y oblicua, accediendo dichas bandas (5) a la extremidad anterior de un mandril (10) fijo, tanto en sentido angular como en sentido axial, montado en voladizo sobre un soporte (15), al que dichas bandas (5) acceden tangencial y oblicuamente siendo arrastradas por una correa plana (14) que provoca el deslizamiento de las bandas, parcialmente superpuestas, sobre el mandril (10), el cual está refrigerado para facilitar la rápida soldadura del plástico, y asistido por un impregnador de líquido suavizante para facilitar el deslizamiento del cuerpo tubular obtenido sobre el mandril, cuerpo tubular continuo que se fragmenta mediante un dispositivo de corte situado más allá del extremo de salida de dicho mandril (10).
Description
Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares.
La presente invención se refiere a una máquina
que ha sido especialmente concebida para la fabricación de cuerpos
tubulares, concretamente de cuerpos cilíndricos, utilizables como
envases de diferentes tipos de productos, en forma granular,
pulverulenta o pastosa, así como también utilizables como elementos
de encofrado, en el ámbito de la construcción, para la obtención de
columnas cilíndricas, etc.
La máquina utiliza como materia prima varias
láminas o bandas continuas, que combinan materias primas a base de
fibras vegetales y/o sintéticas, combinadas con polímeros
fundentes, agrupándolas en un complejo o banda única que, enrollada
helicoidalmente y termosoldada, da lugar al cuerpo tubular y
cilíndrico perseguido.
La propia entidad solicitante es titular de la
patente de invención española con número de solicitud P8803814, en
la que se describe un procedimiento para la fabricación de envases
tubulares y piezas de geometría plana.
En dicha patente se da por conocida la existencia
de envases y piezas obtenidas a base de varias láminas o capas a
base de materiales fibrosos o no, tales como papeles y cartones o
fibra kraft, en número variable en función del grosor que se desee
conferir a las paredes del envase o pieza a obtener, siendo dichas
láminas unidas entre sí mediante pegamentos o productos adhesivos
hasta formar un cuerpo que, en el caso específico de envases
tubulares, se somete a un arrollamiento en espiral, mientras que en
el caso de una pieza de geometría plana se remata mediante corte y
troquelado.
En dicha patente de invención, para eliminar los
problemas inherentes a la utilización de adhesivos, se preveía la
combinación de las láminas de papel o similar anteriormente citadas
con láminas plásticas, de manera que la definitiva fijación entre
capas del envase o pieza plana se conseguía mediante termosoldadura
del material plástico.
Obviamente el término "envases tubulares",
engloba tanto a cualquier tipo de envase propiamente dicho obtenido
a base de este tipo de material, como a los cuerpos tubulares y
cilíndricos utilizados como encofrado para la obtención de columnas
asimismo cilíndricas, o cualquier otro supuesto práctico en el que
se requiera de un cuerpo de estas características.
La máquina que la invención propone ha sido
especialmente concebida para obtener cuerpos tubulares cilíndricos,
utilizando el procedimiento de la citada patente de invención,
utilizando concretamente materias primas a base de fibras vegetales
y/o sintéticas combinadas con polímeros fundentes, configurando una
banda o complejo, que puede incorporar también en su seno una
lámina de aluminio.
De forma más concreta dicha máquina está
estructurada a partir de un mandril cilíndrico fijo, es decir
inmovilizado tanto en sentido rotatorio como en sentido axial, de
diámetro acorde con el del cuerpo tubular a obtener, hueco y dotado
de medios de refrigeración, cuya finalidad será descrita más
adelante.
Dicho mandril está destinado a recibir
simultáneamente en disposición oblicua y desfasadas
longitudinalmente, a una pluralidad de bandas que se superponen
parcialmente sobre el mismo, bandas suministradas desde respectivas
bobinas montadas independientemente en un desbobinador y que
acceden al mandril previo paso por un túnel de calentamiento,
asistido por un generador de aire caliente, que ataca lateral y
oblicuamente a dicho túnel en la zona inicial del mismo y que
provoca un calentamiento de las bandas adecuado para que el
material plástico que participa en las mismas se reblandezca y
adopte unas condiciones de adhesión térmica en la superposición
entre capas, produciéndose la definitiva adhesión de forma
prácticamente inmediata merced al sistema de refrigeración de que
está previsto el mandril.
La tracción sobre las bandas es producida por un
dispositivo arrastrador, a base de una correa plana que actúa sobre
toda la periferia del mandril, con interposición del haz de bandas
adaptado a este último, provocando un arrastre de las bandas, con
simultáneo deslizamiento de las mismas sobre el mandril, que por la
inclinación de dichas bandas da lugar al arrollamiento helicoidal
de las mismas sobre el mandril, con simultáneo desplazamiento
longitudinal a lo largo del mismo, del tubo que se va
obteniendo.
El mandril está montado en voladizo sobre una
estructura soporte a partir de su extremo correspondiente a la
entrada de las bandas, de manera que el cuerpo tubular obtenido sale
libremente por la otra extremidad del mandril, donde un dispositivo
de corte lo fragmentará en tramos de longitud predeterminada.
La no adherencia del material plástico que
participa en las bandas, generalmente polímero, al mandril, viene
asegurada por la refrigeración de dicho mandril, y para facilitar
el deslizamiento de las bandas sobre el mandril se ha previsto la
aportación al mismo, en la zona de recepción de las bandas, de un
líquido suavizante, que actúa como lubricante entre la superficie de
las bandas y la superficie del mandril.
No obstante la no adherencia del material
constitutivo del cuerpo tubular al mandril puede conseguirse por
otros medios, concretamente los siguientes:
- -
- Enfriamiento del mandril hasta el nivel de escarcha.
- -
- Establecimiento de un colchón de aire envolvente del mandril, mediante toberas inclinadas en el sentido de arrollamiento de las bandas.
- -
- Tratamiento del mandril con teflón-3.
- -
- Aportación, simultáneamente a las diferentes bandas constitutivas del cuerpo tubular, de una banda auxiliar de silicona que constituye el medio de apoyo y deslizamiento sobre el mandril
Las bandas son suministradas independientemente
desde un desbobinador de alimentación, en el que cada bobina está
montada sobre su propio eje, con giro independiente de las demás,
para que manteniendo sensiblemente uniforme su desplazamiento
lineal puedan tener diferentes velocidades angulares, en función de
distintos diámetros de las bobinas utilizadas, estando además cada
bobina asistida por una bobina auxiliar que permite reponer de
forma sumamente rápida la alimentación de la máquina al consumirse
la primera bobina. La independencia física entre los ejes de las
diferentes bobinas, permite a su vez absorber las diferencias en la
velocidad lineal de las respectivas bandas, generadas por su
distinto nivel en el arrollamiento de las mismas sobre el
mandril.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación
esquemática en planta de la máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares que constituye el objeto de la presente invención, en su
conjunto.
La figura 2.- Muestra un detalle en perspectiva
del desbobinador.
La figura 3.- Muestra, también según una vista en
perspectiva, un detalle parcial del túnel de calentamiento,
observándose en la misma el acceso de las bandas al interior del
mismo.
La figura 4.- Muestra otra vista en perspectiva
del túnel de calentamiento, por su lateral opuesto al de la figura
anterior.
La figura 5.- Muestra una perspectiva parcial y
superior del extremo del mandril a través del que acceden al mismo
las diferentes bandas y sobre el que actúa el dispositivo
arrastrador.
La figura 6.- Muestra una perspectiva lateral de
la misma zona del mandril, en la que se observa la superposición
parcial entre bandas.
La figura 7.- Muestra, finalmente, un detalle en
perspectiva del citado dispositivo arrastrador de las bandas.
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como en la máquina que se preconiza participa un
desbobinador (1), representado en detalle en la figura 2, en el que
sobre un bastidor soporte (2) se establecen una pluralidad de ejes
(3), independientes entre sí, destinados a recibir a respectivas
bobinas (4) suministradoras de sendas bandas continuas (5) del
papel estratificado y plastificado a que se ha hecho mención con
anterioridad, contando cada bobina principal (4) con al menos una
bobina auxiliar (6) destinada a permanecer en reserva para eliminar
el tiempo muerto de la máquina cuando se produce el agotamiento de
la bobina principal (4), momento en el que al extremo terminal de
la banda (5) se fija, por ejemplo mediante un adhesivo a dos caras
(7), la extremidad inicial de la bobina complementaria (6).
Las diferentes bandas (5) son convenientemente
guiadas mediante rodillos (8) o por cualquier otro medio hacia un
túnel de calentamiento (9) que desemboca en las proximidades del
mandril (10). Dicho túnel (9), provisto de separadores interiores
(11) que mantienen debidamente independizadas las bandas (5), está
asistido por un generador de aire caliente (12) que ataca lateral y
oblicuamente a dicho túnel (9) y que con la colaboración de un
ventilador (13) suministra aire a la zona inicial del túnel (9) a
una temperatura comprendida entre 160° C y 200° C, de manera que a
la salida del túnel (9) se mantiene una temperatura a su vez
comprendida entre 140° C y 190° C, adecuada para que el material
plástico, concretamente el polietileno, que participa en las bandas
(5), se encuentre en condiciones térmicas de adherirse tanto a otra
capa de polietileno como a cualquier otra capa del complejo.
Tras salir del túnel (9) las bandas (5) alcanzan
oblicuamente al mandril (10), quedando desfasadas en el sentido
axial del mandril (10), como se observa especialmente en la figura
6, pero mayoritariamente superpuestas, situándose en este extremo
inicial del mandril (10) un dispositivo arrastrador materializado
en una correa (14), plana, que actuando exteriormente sobre las
bandas (5) y constituyendo el mandril (10) un elemento estático,
provoca el deslizamiento de dichas bandas (5) alrededor del mandril
(10), con un paralelo desplazamiento axial de las mismas, debido a
su propia inclinación, es decir provocando un arrollamiento
helicoidal de las bandas sobre el mandril, con paralelo
desplazamiento axial de las mismas a lo largo de dicho mandril
(10).
El mandril (10), que como anteriormente se ha
dicho se mantiene estático tanto en sentido giratorio como en
sentido axial, está solidarizado por su extremidad inicial y
mediante un robusto soporte (15) a la estructura de la máquina, de
manera que su extremo terminal queda en voladizo, para permitir la
libre salida del tubo cilíndrico (16) ya conformado, situándose más
allá de dicha extremidad libre del mandril (10) un mecanismo de
corte, no representado, para la adecuada fragmentación del tubo
continuo que se está obteniendo.
El mandril (10) está refrigerado, contando a tal
efecto con una entrada (17) y una salida (18) de agua, al objeto de
evitar que la alta temperatura a la que las bandas (5) llegan a
dicho mandril provoque la adherencia de las mismas al mandril, y
además en esta zona inicial de dicho mandril (10), se aplica al
mismo un líquido suavizante que facilite el deslizamiento
superficial de las bandas (5) con respecto al repetidamente citado
mandril (10), líquido suavizante de naturaleza aceitosa, que puede
aplicarse gota a gota o con cualquier otro tipo de impregnador.
El dispositivo arrastrador para las bandas (5)
sobre el mandril (10), consiste, como ya se ha dicho con
anterioridad, en una ancha correa plana (14), anular, que abrazando
perimetralmente al mandril (10) se extiende entre dos cilindros
(19), de ejes paralelos, montados a ambos lados del mandril (10).
Estos dos cilindros (19) pueden estar accionados independiente y
sincronizadamente, mediante respectivos motores alojados en el
zócalo (20) de sustentación de los mismos, o bien dicha
motorización puede afectar exclusivamente a uno de los cilindros
(19), moviéndose el otro sincronizadamente con él a través de la
propia transmisión generada por la correa plana (14), pudiendo
utilizarse en cualquier caso motores mecánicos o hidráulicos.
Dado que la correa (14) ejerce una fuerte tensión
sobre los cilindros (19), con tendencia a la aproximación de los
mismos, se ha previsto que entre la extremidad superior y libre de
los mismos se establezca una barra estabilizadora (21),
preferentemente telescópica, es decir de longitud regulable
mediante un sistema husillo-tuerca, en el que
participa un volante de accionamiento (22), de manera que no sólo
se asegura la estabilidad en los ejes de los cilindros (19), sino
que además se puede regular la tensión de la correa plana (14), es
decir la presión de la misma sobre el mandril.
Claims (7)
1. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, que utilizando como materia prima una pluralidad de
bandas cada una de ellas a base de una pluralidad de capas
obtenidas mediante fibras vegetales y/o sintéticas, combinadas con
polímeros fundentes, con posibilidad de incorporación de capas de
aluminio, bandas destinadas a arrollarse helicoidalmente con
solapamiento parcial para configurar un cuerpo tubular, en el que
las diferentes bandas quedan definitivamente fijadas entre sí
mediante termosoldadura de su componente plástico, preferentemente
polímero, se caracteriza por estar constituida a partir de un
mandril (10) fijo, tanto en sentido angular como en sentido axial,
montado en voladizo por su extremidad inicial sobre un soporte (15)
y destinado a recibir tangencial y oblicuamente a una pluralidad de
bandas (5), colaborando con dicho mandril fijo (10) un dispositivo
arrastrador materializado en una correa plana (14), que rodeando el
mandril (10) con interposición del grupo de bandas (5), provoca el
deslizamiento superficial de estas últimas sobre el mandril
provocando tanto el arrollamiento como el desplazamiento axial de
dichas bandas (5).
2. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicación 1ª, caracterizada porque
inmediatamente antes del mandril (10) incorpora un túnel (9) de
calentamiento de las bandas (5), atravesado por estas últimas,
túnel (9) asistido por un generador (12) de aire caliente, provisto
de un ventilador (13), generador que ataca lateral y oblicuamente
al túnel (9) en las proximidades del extremo del mismo por el que
penetran las bandas (5).
3. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque las bandas (5) son suministradas por un desbobinador (1),
provisto de una pluralidad de ejes independientes (3) para el
montaje de respectivas bobinas (4) suministradoras de las
correspondientes bandas (5), habiéndose previsto que con cada
bobina principal (4) colabore al menos una bobina auxiliar (6),
montada sobre un eje paralelo al de la primera y que entra en
funcionamiento al agotarse esta última.
4. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el mandril (10) está refrigerado, contando a tal efecto con
una entrada (17) y una salida (18) de agua fría, para evitar la
adherencia de las bandas (5) sobre dicho mandril (10) al entrar en
contacto con este último.
5. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque en la zona inicial del mandril (10), concretamente en la
zona de incidencia sobre el mismo para las bandas (5), se establece
un aplicador de un líquido suavizante, de naturaleza aceitosa, para
facilitar el deslizamiento de las bandas (5) sobre el mandril
(10).
6. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizada
porque opcionalmente y para evitar la adherencia de las bandas (5)
al mandril (10) al entrar en contacto con este último, se dota a
dicho mandril de medios de enfriamiento hasta el nivel de escarcha,
de un colchón de aire envolvente del mismo o de un tratamiento con
teflón-3, habiéndose previsto también la posibilidad
de utilizar una banda auxiliar de silicona que se enrolla sobre el
mandril bajo las bandas constitutivas del cuerpo tubular.
7. Máquina para la fabricación de cuerpos
tubulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la correa (14) que rodea la zona inicial del mandril (10) y
que participa en el dispositivo arrastrador del grupo de bandas
(5), se extiende hacia ambos lados del mandril (10) y se acopla a
sendos cilindros (19), de ejes paralelos, que actúan como
arrastradores de dicha correa (14), que están debidamente
motorizados y sincronizados y que cuentan además con medios de
tensado (21) para la citada correa.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040601 Kind code of ref document: A1 |
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FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100616 |