ES2224765A1 - Procedimiento e instalacion para la fabricacion de paneles de materiales plasticos, termoconformados. - Google Patents

Procedimiento e instalacion para la fabricacion de paneles de materiales plasticos, termoconformados.

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ES2224765A1 ES200102464A ES200102464A ES2224765A1 ES 2224765 A1 ES2224765 A1 ES 2224765A1 ES 200102464 A ES200102464 A ES 200102464A ES 200102464 A ES200102464 A ES 200102464A ES 2224765 A1 ES2224765 A1 ES 2224765A1
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Abstract

Procedimiento e instalación para la fabricación de paneles de materiales plástico, termoconformados. El procedimiento comprende una primera fase de alimentación de piezas laminares previamente extrusionadas y cortadas en un desarrollo plano, estando realizadas dichas piezas laminares en un material plástico, después de lo cual, pasan a una operación de calentamiento que comprende precalentamiento y calentamiento final, pasando a continuación a una operación de termoconformado en el que se consigue el estiramiento, adelgazamiento y corte perimetral local de la lámina de partida, pasando a continuación a una fase de troquelado de eventuales aberturas o taladros, después de lo cual se procede en otra fase al predoblado en caso de que las piezas lo requieran y al apilado de las cajas.

Description

Procedimiento e instalación para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados.
La presente invención está destinada a dar a conocer un procedimiento y la instalación industrial correspondiente para la fabricación de paneles de material plástico termoconformados, que presentan múltiples características de novedad y de actividad inventiva.
La presente invención va destinada en especial a la fabricación de paneles termoconformados de grandes dimensiones, especialmente destinados a conseguir piezas aplicables al sector del envase y embalaje, como elementos para el envasado racional y transporte de frutas y verduras, otras aplicaciones de estos paneles se pueden dar en el sector del automóvil tales como recubrimientos para puertas, bandejas de cierre o cubiertas de maleteros u otras.
La presente invención se ha originado por el deseo de conseguir elementos laminares termoconformados de grandes dimensiones, realizados en materiales plásticos, que se puedan utilizar una vez termoconformados y pretroquelados para permitir el doblado posterior de los elementos de la pieza laminar para constituir cajas de envasado de productos hortofrutícolas u otros.
El objetivo citado ha sido planteado por los inventores de la presente invención después de estudiar los medios actualmente conocidos para la fabricación de los mencionados elementos, que no permiten en modo alguno conseguir realizaciones fácilmente industrializables, de elevadas características técnicas y económicas.
En efecto, en la actualidad se conocen realizaciones de piezas de materiales plásticos para panelería de automóvil de dimensiones más o menos considerables, pero hasta el momento sólo se conocía la fabricación de dichos paneles mediante resinas con fibra de vidrio moldeadas individualmente, de forma compleja, para obtener piezas individuales con la forma definitiva en la operación de moldeo y procediendo posteriormente a las diferentes operaciones de acabado de la pieza. Estos procedimientos son engorrosos y muy caros, dando lugar además a piezas de peso considerable.
En la fabricación de cajas para envasado de artículos hortofrutícolas, se conocen procedimientos que parten de paneles troquelados de cartón que presentan líneas de doblado y que permiten el montaje de la caja con la introducción de dispositivos especiales para la unión de las aristas y consiguiendo un conjunto poco estable y no reciclable.
Frente a los inconvenientes conocidos en las técnicas actuales, la presente invención permite fabricar los mencionados elementos laminares por termoconformado de materiales plásticos, en especial polipropileno, partiendo de láminas extruidas de este material o capas de polipropileno mezcladas con componentes de fibras vegetales.
Como resultado de la presente invención, se hará posible conseguir elementos laminares termoconformados con elevadas características mecánicas y con costes muy competitivos en comparación con la fibra de vidrio u otros materiales minerales.
El problema técnico más importante a resolver por la presente invención consiste en la realización de las piezas termoconformadas de grandes dimensiones (por ejemplo, 1200 mm por 1200 mm, y con un espesor comprendido entre 0,5 mm y 3 mm) en condiciones de gran economía y elevadas características técnicas. Un objetivo secundario de la presente invención consiste en permitir la fabricación de los elementos laminares termoconformados sin necesidad de fases posteriores de acabado, es decir, dando lugar a piezas totalmente terminadas al final del proceso automatizado objeto de la presente invención.
Para conseguir sus objetivos, la presente invención comprende una primera fase de alimentación de piezas laminares previamente extrusionadas y cortadas por sus bordes en un desarrollo plano, con las características adecuadas de la pieza a fabricar, estando realizadas dichas piezas laminares en un material plástico, después de lo cual, las piezas laminares pasan a una operación de calentamiento que comprende dos fases sucesivas, es decir, un precalentamiento y calentamiento final, pasando a continuación a una operación de termoconformado en el que se consigue el estiramiento y adelgazamiento local de la lámina de partida así como el corte perimetral de la pieza a fabricar y el enfriamiento por contacto con el molde, pasando a continuación a una fase de troquelado de eventuales aberturas o taladros, todo ello en una sola fase, después de lo cual se procede en otra fase al predoblado en caso de que las piezas lo requieran y al apilado de las cajas.
El conjunto de las operaciones mencionadas, que se explicarán en mayor detalle más adelante, se realiza en una sola línea o en una disposición circular o carrusel que, aparte de las características funcionales que se han indicado, debe cumplir con los siguientes requisitos:
\bullet
Robustez, para permitir una capacidad adecuada para las exigencias del producto a fabricar.
\bullet
Flexibilidad, con facilidad de cambio de un modelo a otro de piezas a fabricar, debiendo tener como objetivo la utilización del mínimo tiempo posible en esta operación.
\bullet
Garantía de continuidad, con un elevado grado de utilización de la instalación, para permitir el mantenimiento de la cadencia de fabricación de piezas prevista.
\bullet
Procedimiento e instalación fácilmente comprensible y manejable por parte del personal destinado a su explotación, con instrucciones claras y concretas sobre su funcionamiento y sistemas de detección de averías o incidencias.
A continuación, se describirán de manera más detallada las diferentes fases operativas del procedimiento así como los medios técnicos de la instalación industrial objeto de la invención.
La primera fase del procedimiento dispondrá de dos estaciones, una de carga y otra de trabajo, con el fin de garantizar la continuidad del proceso, es decir, evitar paros debidos a los tiempos de carga por parte del operario encargado de alimentar de láminas la instalación.
La estación de carga, constará de una plataforma situada a nivel del piso, equipada de rodillos móviles para la traslación automática de los palets cargados con las láminas procedentes de la operación de extrusionado, a la estación de trabajo.
La estación de trabajo estará formada por una plataforma de rodillos de dimensiones idénticas a la estación de carga, instalada en una plataforma regulable en altura por medio de una tijera telescópica hidráulica, con el fin de mantener el nivel de trabajo de la pieza o lámina superior a procesar, siempre a la misma altura de trabajo.
La segunda estación del proceso que comprende el centraje del elemento laminar procedente de la primera estación comprende medios de transporte de la pieza en forma de un cabezal manipulador aéreo, equipado en sus brazos con ventosas de vacío, hasta una plataforma fija donde será depositada cada pieza para su centrado.
El centrado tiene por objeto realizar el correcto posicionamiento de la lámina, para que el sistema de sujeción de la misma en las operaciones posteriores, consiga los resultados de centraje adecuados a lo largo del carrusel, y se realiza mediante un sistema de bajada neumática en diagonal quedando la pieza laminar referenciada en las coordenadas
\hbox{X-Y.}
La recogida de la pieza laminar desde la estación de centraje se realiza mediante un segundo dispositivo de ventosas por vacío montadas en el mismo manipulador aéreo de la estación de centrado, dejando la pieza laminar suspendida en el interior de las guías de la línea o carrusel hasta ser recogida por otra batería de pinzas neumáticas instaladas a uno y otro lado del sentido de avance de la instalación. Estas baterías de pinzas se repiten para cada una de las operaciones de la línea de fabricación o carrusel y son las que producen el avance de las piezas laminares a lo largo de la totalidad de la instalación mediante su desplazamiento longitudinal de avance, liberación de la lámina en el instante en que se produce cada operación y posterior retroceso a la operación anterior para la recogida de la lámina siguiente, volviendo a realizar el mismo ciclo.
El calentamiento de las piezas laminares tiene lugar mediante un horno de precalentamiento y una segunda operación en un horno de calentamiento. En el horno de precalentamiento, las piezas laminares son desplazadas hasta situarse debajo de las resistencias de onda corta, instaladas en la parte superior del horno, con una potencia calorífica instalada prevista de aproximadamente 100 Kw., donde es recogida por las pinzas estáticas refrigeradas. Permaneciendo en esta posición hasta que por selección del tiempo de calentamiento se consigue una temperatura de la lámina de entre 80 y 100ºC.
El sistema constructivo del horno lleva incorporado un sistema de circulación de aire y una campana extractora de gases y humos producidos por la evaporación de componentes volátiles del material.
Después de la fase de precalentamiento, las piezas laminares son transportadas por el sistema anteriormente mencionado de pinzas pasando a un horno de características similares al de precalentamiento, en el que se consigue elevar la temperatura de la lámina hasta la idónea de termoconformado, es decir, entre 140 y 160ºC.
La correcta regulación del valor de la temperatura de la lámina definirá la calidad posterior del termoconformado, por esta razón este horno debe equiparse con un sofisticado sistema para el control de la aportación de calor, de forma que midiendo por medio de un sensor calorífico la temperatura instantánea de la lámina, transmita información a los elementos de control de las intensidades de alimentación de las resistencias de calentamiento, para de esta forma compensar las elevaciones de temperatura producidas por la inercia calorífica acumulada en el interior del horno a lo largo del proceso.
Después del calentamiento de las piezas laminares, se pasa al termoconformado de las mismas, de modo que trasladada la lámina salida del horno, a la temperatura adecuada, hasta esta estación, se produce su deformación para la obtención de la pieza que se desea fabricar.
Esta estación representa el núcleo principal de la línea o carrusel, ya que es en ella donde deben conjugarse la idoneidad de los parámetros que en definitiva van a posibilitar la correcta ejecución de la pieza. Consta de los elementos básicos siguientes:
\bullet
Prensa oleohidráulica de termoconformado.
\bullet
Molde específico de cada pieza a obtener.
La prensa oleohidráulica tiene las dimensiones adecuadas para la fijación en sus mesas, superior e inferior, de los moldes construidos para la obtención de las diferentes piezas.
Teniendo en cuenta las dimensiones de las piezas a obtener, así como de la resistencia a la compresión de los materiales a transformar (estimada en 16 Kg/cm^{2}), las características básicas de la prensa a utilizar serían las siguientes:
Potencia de cierre
\dotl
150 Tm.
Distancia máx. entre platos
\dotl
700 mm
Distancia mín. entre platos
\dotl
400 mm
Velocidad de aproximación
\dotl
250 mm/seg.
Velocidad de trabajo
\dotl
13 mm/seg.
Velocidad de retroceso
\dotl
300 mm/seg.
Paso útil entre columnas
\dotl
1.600 mm
Los moldes de termoconformado son el utillaje específico para cada pieza, mecanizado en base de aluminio de alta resistencia, compuesto por dos medias mitades, que llevan incorporado en cada una de ellas un sistema de refrigeración integrado por un serpentín conectado a un circuito cerrado exterior, de producción de agua a la temperatura de 10ºC.
Los objetivos del molde se concretan en:
1.
Transferir al material de la lámina depositado en su interior, las formas de las piezas grabadas por la mecanización de los dos bloques de aluminio.
2.
Originar el proceso de enfriamiento de la lámina por el contacto de ésta con las paredes del molde, por cuyo motivo es muy importante regular la temperatura del molde.
Si bien el molde puede considerarse un accesorio en relación a la amplitud y dimensión del carrusel, debe articularse una correcta armonización en el conjunto formado por la prensa y el molde, teniendo en cuenta además que dado que para cada pieza a fabricar debe disponerse de un molde específico, la normalización y estandarización de los elementos constitutivos de estos componentes, harán en su medida ser más competitiva la instalación.
A continuación, se procederá a la refrigeración de las láminas termoconformadas, en las que si bien se ha rebajado su temperatura por el efecto de contacto con las paredes interiores refrigeradas del molde, necesitan para la posterior operación de troquelado, disponer de una estación de reposo que permita que durante el tiempo que dura un ciclo del carrusel, se estén enfriando por contacto con la temperatura ambiente.
Para ello, en esta fase se dispone de pinzas de sujeción de tipo estático destinadas a retener cada una de las láminas termoconformadas en posición de reposo y favorecer su enfriamiento.
En la fase siguiente se procede al troquelado de las piezas laminares termoconformadas para la obtención de las piezas deseadas puesto que, como es evidente, la lámina termoconformada lleva la pieza incorporada en su interior pero debe procederse a la extracción de la misma y a la vez realizar en ella, según los diseños de las piezas solicitadas, taladros u otro tipo de perforaciones, para lo cual debe disponerse en esta estación de los elementos siguientes:
\bullet
Prensa oleohidráulica de troquelar.
\bullet
Troquel específico de la pieza a obtener.
Por similitud con la prensa descrita anteriormente en la operación de termoconformación, la prensa para esta fase debe permitir la instalación en sus mesas, superior e inferior, de los troqueles construidos para la obtención de las diferentes piezas.
Las características principales son las siguientes:
Potencia de cierre
\dotl
150 Tm
Distancia máx. entre platos
\dotl
900 mm
Distancia mín. entre platos
\dotl
550 mm
Velocidad de aproximación
\dotl
300 mm/seg.
Velocidad de trabajo
\dotl
10 mm/seg.
Velocidad de retroceso
\dotl
300 mm/seg.
Paso útil entre columnas
\dotl
1.600 mm
El troquel específico de la pieza tiene por misión separar efectuar taladros de formas adecuadas en el interior de la pieza.
Su construcción consiste en dos partes, una parte superior y otra inferior. La parte superior es la que lleva incorporados los elementos de corte (punzones, etc.) que realizan los taladros, ya sean estos redondos, o colisos, y/o los correspondientes a las aberturas de las asas. La parte inferior, es la que lleva incorporados los correspondientes casquillos de corte.
Este conjunto, es especifico para cada modelo, de pieza, pudiendo ser compatible entre varios modelos con ligeros desplazamientos de punzones y casquillos.
Cada conjunto de troquel, va unido a la prensa de troquelar, mediante una bancada fija situada en la parte superior de la prensa, la cual permite, un perfecto y rápido centraje de los troqueles mediante cuatro columnas guía que lleva incorporadas dicha bancada. La unión sobre el plato inferior de la prensa se realiza sobre dos placas longitudinales separadas entre sí, permitiendo la ubicación de bandas transportadoras para la extracción de los residuales procedentes del propio troquelado. La pieza troquelada sale de esta estación conjuntamente con el retal de material sobrante para ser separada del mismo en la fase siguiente. Los fragmentos producidos por el corte de los taladros interiores son recogidos por una pequeña cinta transportadora instalada entre la parte inferior del troquel y la mesa de la prensa y conducidos al molino para su posterior molido y reutilización como material de aporte a la capa de carga del proceso de extrusión.
Después del troquelado se procederá a la separación de la pieza de los retales sobrantes de la misma que se evacuarán a una zona distinta de las piezas.
Para ello se dispone de una mesa plana con la zona central en la que se dispone de la silueta de la pieza, para que ésta, una vez centrada, sea empujada por un cilindro neumático, equipado al final del vástago con un elemento que reproduzca la silueta interior de la pieza.
Por el efecto de la presión del cilindro sobre la pieza, ésta se desprende del retal, traspasa la zona central de la mesa y se deposita en un palet de recepción de piezas, situado en una plataforma de rodillos instalada sobre una plataforma hidráulica de las mismas características que las mencionadas en la estación 3.2.1, con la finalidad de mantener constante la altura de caída de la pieza y a la vez permitir la evacuación del palet procesado y reponer el siguiente sin necesidad de interrumpir el normal funcionamiento de la instalación.
El retal, cogido del borde por un grupo de pinzas laterales, prosigue un paso más hasta depositarse, por simple desactivación de la presión de las pinzas, en una cinta transportadora que lo llevará hasta el molino de trituración, para una vez molido ser recuperado para una nueva utilización en el proceso.
Para el control de las diferentes fases operativas del proceso se dispondrá de un armario eléctrico para las funciones de potencia y control equipado con un autómata programable con capacidad de entradas/salidas, suficientes para el control del conjunto de la instalación, adecuándose todas las señales y mando de la instalación de forma manual y automática y disponiendo de un equipo de interface de comunicación desde los manipuladores de carga y descarga con el resto de la instalación.
Como resumen, la instalación para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, según la presente invención, comprende en la línea o carrusel tres secciones de aparatos o máquinas en las que la primera sección comprende el apilamiento, centraje y alimentación a la fase de calentamiento, la segunda sección comprende las estaciones de calentamiento y termoconformado, y la tercera comprende las estaciones de enfriamiento, troquelado, predoblado y separación de los retales, existiendo varios sistemas de guías para carros deslizantes de transporte de piezas laminares mediante ventosas en los que el primer sistema actúa por encima de las estaciones de la primera sección, manipulando los elementos laminares en movimiento ascendente y descendente; el segundo sistema de guías se extiende desde la última estación de la primera sección hasta la primera estación de la segunda sección; y el tercer sistema de guías se extiende por las estaciones de la tercera sección.
La presente invención se extiende también al panel laminar termoconformado, que consiste en especial en elementos laminares termoconformados de grandes dimensiones, con un espesor comprendido entre 0,5 y 3 mm, cuya estructura completa está constituida por termoconformado, así como su corte del perfil exterior, presentando aberturas realizadas por troquelado y poseyendo líneas de vencimiento predobladas para determinar las eventuales zonas de articulación de la pieza terminada.
Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de la instalación objeto de la presente invención.
Descripción de figuras
La figura 1 muestra una vista en alzado esquematizada de la instalación completa objeto de la presente invención.
La figura 2 muestra una vista en planta de la propia instalación de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en alzado esquemática a mayor escala de la sección A indicada en las figuras 1 y 2.
La figura 4 muestra una vista en alzado esquematizada y a mayor escala de la sección B de las indicadas en las figuras 1 y 2.
La figura 5 muestra una vista en alzado y a mayor escala de la sección C de las indicadas en las figuras 1 y 2.
La figura 6 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación de centrado de las piezas.
La figura 7 muestra una vista en alzado esquematizada de la estación de alimentación al prehorno y horno de calentamiento.
La figura 8 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación de prehorno.
La figura 9 muestra una vista en alzado y a mayor escala de la estación de horno de calentamiento.
La figura 10 muestra una sección esquemática en alzado de la estación de termoconformación.
La figura 11 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación de conformación de las piezas.
La figura 12 muestra una vista en alzado y a mayor escala de la estación de predoblado y apilado.
La figura 13 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación superior de evacuación de retales.
La figura 14 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación de salida de la instalación.
Las figuras 15, 16 y 17 son sendas vistas en planta, esquematizadas, respectivamente de las secciones A, B y C representadas en las figuras 1 y 2.
La figura 18 muestra una vista en planta a mayor escala, de forma esquematizada, de la estación de centraje de las piezas.
La figura 19 muestra una vista en alzado a mayor escala de la estación de alimentación a prehorno y horno.
La figura 20 muestra una vista en planta esquematizada y a mayor escala de la parte de prehorno.
La figura 21 es una vista en planta esquematizada y a mayor escala de la estación de horno.
La figura 22 muestra un detalle a mayor escala y en representación esquemática de la estación de termoconformado.
La figura 23 muestra un detalle a mayor escala y en representación esquemática de la estación de pinzas estáticas.
La figura 24 muestra una vista en planta en mayor detalle y representación esquemática de la estación de predoblado y apilado.
La figura 25 muestra un detalle en planta y a mayor escala, en representación esquemática, de una parte de la estación de predoblado y apilado de cajas.
La figura 26 muestra una vista en planta en representación esquemática y a mayor escala de la estación de evacuación de retales.
Tal como se representa en las figuras, la instalación comprende en conjunto las siguientes estaciones sucesivas:
estación (1) de alimentación de las planchas; estación (2) de centraje de las piezas;
estación (3) de alimentación a las estaciones de calentamiento; estación (4) de prehorno; estación (5) de horno; estación (6) de termoconformado; estación (7) de pinzas estáticas para enfriamiento de las piezas; estación (8) de troquelado; estación (9) de predoblado y apilado; y estación (10) de evacuación de retales.
En la primera fase del procedimiento se realiza el apilamiento de las piezas previamente acortadas (11) disponiendo de dos estaciones (12) y (13) (figura 2), una de carga y otra de trabajo, para garantizar la continuidad del proceso. La estación de carga comportará una plataforma situada a nivel del piso dotada de rodillos móviles para la traslación de los palets (14) cargados con las láminas (11) procedentes de la operación de extrusionado y corte. En la estación de trabajo, se dispondrá de una plataforma de rodillos igual a la de la estación de carga instalada en una plataforma regulable en altura por medio de una tijera telescópica hidráulica para mantener el nivel de trabajo de la lámina superior y procesar siempre la misma altura de trabajo.
El traslado de las piezas laminares (11) a las estaciones siguientes se realizará mediante un cabezal (15) portador de ventosas de retención (16), que tiene capacidad de traslado a lo largo de guías (17) que permite el desplazamiento de los diferentes cabezales portadores de las ventosas, que se explicarán destinados a efectuar el traslado de las piezas de una estación a otra.
La estación de centraje (2) comprenderá medios de centraje de las piezas facilitadas desde la estación (1) por el cabezal portaventosas (15), que se ha representado en dicha estación con el numeral (15') y un centrador (19) de tipo descendente y con accionamiento neumático, que efectúa el centraje de cada una de las piezas laminares depositadas sobre la mesa (18) sobre una diagonal, permitiendo su centraje en unos ejes coordenados X-Y.
El traslado de las piezas laminares desde la estación (2) a la estación (3) de alimentación a las estaciones de calentamiento se realiza mediante un segundo cabezal portador de ventosas (20) montado en el mismo conjunto manipulador aéreo que comprende la guía (17) de las otras dos primeras estaciones (1) y (2). Dicho cabezal (20) dejará la pieza laminar suspendida en el interior de las guías de la línea o carrusel hasta ser recogida por otra batería de pinzas neumáticas que se han representado esquemáticamente con los numerales (21), (22), (23) y (24) en la figura 2, para uno de los lados, y con los numerales (21'), (22'), (23') y (24') para el otro lado. Estas baterías de pinzas se repetirán para cada una de varias zonas de trabajo o secciones a lo largo de la línea de fabricación, formada cada una de ellas por diferentes estaciones de trabajo. En los dibujos se ha representado un total de tres secciones, formada la primera por las estaciones (1) a (3), la segunda, que se solapa con la estación (3), se extiende también a las estaciones (4), (5) y (6), y la tercera, aparte del solape con la anterior, se extiende a las estaciones (7), (8), (9) y (10).
La función de estas estaciones de baterías consiste en producir el avance de las piezas laminares a lo largo de la totalidad de la instalación mediante su desplazamiento longitudinal de avance, liberación de la pieza laminar en el momento en que se produce cada operación y posterior retroceso a la operación anterior para la recogida de la pieza laminar siguiente, volviendo a realizar el mismo ciclo.
El calentamiento de las piezas laminares tiene lugar en dos estaciones, la estación (4) de precalentamiento o prehorno y la estación (5) de calentamiento u horno. En la estación de precalentamiento (4), las piezas laminares son desplazadas hasta situarse debajo de los cabezales de calentamiento, instalados en la parte superior del horno, con una potencia calorífica instalada de unos 100 Kw, siendo recogida cada pieza por pinzas estáticas refrigeradas. Esta fase de precalentamiento se extiende hasta el momento en que, por elección del tiempo de precalentamiento, se consigue una temperatura de la pieza laminar comprendida entre 80 y 100ºC. El horno de precalentamiento llevará incorporado un sistema de circulación de aire, esquemáticamente representado con el numeral (25), así como una campana extractora de gases y humos producidos por la evaporación de componentes volátiles del material de la pieza laminar, que no se ha representado.
Después de la fase de precalentamiento, las piezas laminares serán transportadas por el conjunto o sistema de pinzas anteriormente mencionado, pasando a un horno de características similares al de precalentamiento, en el que se eleva la temperatura de la pieza laminar hasta la temperatura de termoconformado, comprendida aproximadamente entre 140 y 160ºC. También en esta estación se ha representado el sistema (26) de circulación de aire, existiendo asimismo una campana de evacuación de vapores y gases que no ha sido representada. La calidad de la pieza termoconformada dependerá en buena medida de la regulación correcta del valor de la temperatura, por lo que el horno quedará dotado de un sistema para el control de la aportación de calor que se basará en la medición de la temperatura instantánea de la pieza laminar a partir de un detector de temperatura, transmitiendo información a los elementos de control para regular la intensidad de alimentación de las resistencias de calentamiento.
Después del calentamiento de la pieza laminar a la temperatura de termoconformado, el procedimiento prevé el paso a la operación de termoconformado propiamente dicha, realizada en la estación (6). En esta estación se produce la deformación de la pieza laminar para la obtención de la pieza conformada. Esta estación presenta como elementos principales una prensa oleohidráulica (27) que, mediante moldes específicos indicados esquemáticamente con el numeral (28), destinados a cada pieza a conformar, permitirá conseguir las piezas termoconformadas.
Los moldes comprenderán como es habitual un semimolde inferior y otro semimolde superior para conseguir la forma completa de la pieza termoconformada. Esta disposición no se ha mostrado en detalle en los dibujos.
La prensa oleohidráulica tendrá las características adecuadas a las dimensiones de las piezas a termoconformar y a la resistencia a la compresión de los materiales, que se estima aproximadamente en 160 Kg/cm^{2}. En un caso preferente se podrá tratar de una prensa de 150 Toneladas, que tiene las características detalladas que anteriormente se han explicado.
Los semimoldes que determinan de forma conjugada la estructura de la pieza termoconformada, quedarán preferentemente realizados a base de aluminio de alta resistencia y cada uno de ellos poseerá un sistema de refrigeración mediante un fluido circulante, por ejemplo, agua a una temperatura predeterminada, por ejemplo, unos 10ºC.
En la operación de termoconformación se comprenderá la fase de deformación de la pieza laminar por adaptación entre los dos semimoldes de aluminio y también el inicio del enfriamiento de la pieza laminar por el contacto de ésta con las paredes del molde refrigerado.
A continuación, la línea comprenderá el enfriamiento de las piezas laminares termoconformadas en la estación (7) puesto que, si bien la temperatura de las piezas laminares se habrá reducido por el contacto de las mismas con las paredes interiores del molde, para la posterior operación de troquelado requieren una temperatura predeterminada, por lo que en la estación (7) quedarán dispuestas las piezas en pinzas estáticas representadas esquemáticamente por los conjuntos (29) y (29'), para permitir el reposo de las piezas en el tiempo necesario para favorecer su enfriamiento natural.
La estación siguiente, de troquelado, se ha indicado con el numeral (8) y en ella se procederá al trabajo con una prensa hidráulica para efectuar los taladros u otro tipo de aberturas, que fundamentalmente se llevan a cabo en frío, mediante troqueles específicos. La prensa hidráulica se ha representado en este caso con el numeral (30) en su conjunto, debiéndose comprender que la misma poseerá, de manera similar a la prensa para la operación de termoconformado, los troqueles superior e inferior para la operación de troquelado, no habiéndose representado en detalle en los dibujos. Preferentemente, el troquel presentará una parte superior plana de acero con todos los punzones y elementos de corte incorporados, y una parte inferior también de acero, con los casquillos correspondientes incorporados, esta placa ira apoyada sobre unas placas en los extremos laterales, la cual queda situada como un puente que permita la caída de los fragmentos, sobre unas cintas transportadoras que evacuan dichos recortes a un deposito.
Esta estación presentará un conjunto de pinzas neumáticas de sujeción lateral, tales como las indicadas en la figura 2, con los numerales (31), (32) y (33) para uno de los lados y las correspondientes (31'), (32') y (33') para el otro lado. De manera similar a la anteriormente explicada para las otras secciones, se efectuará el traslado de las placas laminares termoconformadas hacia la estación de troquelado y desde ésta a la siguiente estación de predoblado y apilado (9). La pieza laminar, después de la operación de troquelado, llevará conjuntamente los retales de material sobrante, que serán separados en la estación (9). En ésta se dispondrá de una mesa plana, esquemáticamente representada con el numeral (34), con una zona central que dispondrá de la silueta de la pieza, para que ésta una vez centrada sea empujada por un cilindro neumático, no representado, que poseerá un elemento que reproducirá la silueta interior de la pieza, desprendiendo el retal o sobrante, traspasando la zona central de la mesa y depositando la pieza en un palet de recepción de piezas indicado esquemáticamente con el numeral (35), situado en una plataforma de rodillos (36) que está montada sobre una plataforma hidráulica que se ha representado esquemáticamente con el numeral (37) y que tiene por función mantener constante la altura de caída de las piezas y permitir la evacuación de los palets con las piezas fabricadas.
El retal, no representado, será recogido por el borde por una serie de pinzas laterales y será depositado, por desactivación de la presión de las pinzas, en la estación (10) de evacuación de los retales, siendo transportada hasta un molino triturador la recuperación del material, para un nuevo proceso.
El control de las diferentes fases del proceso en la instalación objeto de la invención se controla fundamentalmente mediante un armario eléctrico (38), figura 2, dotado de un autómata programable con capacidad de entradas/salidas para el control del conjunto de la instalación, adecuándose las señales de mando de la instalación tanto manuales como automáticas y disponiendo de un equipo de interfaz de comunicación desde los manipuladores de carga y descarga con sus correspondientes conjuntos de pinzas, con el resto de la instalación.
Todo cuanto no afecte, altere, cambie o modifique la esencia del procedimiento descrito, será variable a los efectos de la presente invención.

Claims (15)

1. Procedimiento para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, caracterizado por partir de láminas planas extrusionadas y precortadas que son sometidas a calentamiento, procediendo a continuación a una etapa de termoconformación mediante un conjunto de molde y contramolde para producir los adelgazamientos de material y estirado del mismo para transformar de modo estable la forma de la lámina plana en la forma conjugada de dichos molde y contramolde, así como conseguir el corte perimetral quedando los retales unidos por pequeños puentes de conexión al núcleo central de la pieza, pasando a continuación a una fase de enfriamiento previa a una fase de troquelado para conseguir por corte los taladros y aberturas requeridos, la cual pasa posteriormente a una fase de separación de los retales por empuje del núcleo interno con respecto a los mismos así como el predoblado por las aristas de vencimiento en caso de que existan y, procediéndose finalmente al apilado de las piezas terminadas y a la retirada de los retales.
2. Procedimiento para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, según la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento comprende una etapa de precalentamiento a una temperatura comprendida aproximadamente entre 80 y 100ºC.
3. Procedimiento para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, según la reivindicación 2, caracterizado porque después de la fase de precalentamiento se procede a una fase de calentamiento de la pieza laminar para llevar a ésta a una temperatura final comprendida entre 140 y 160ºC.
4. Procedimiento para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, según la reivindicación 1, caracterizado porque en la fase de termoconformado se inicia simultáneamente la fase de enfriamiento a través del molde y contramolde refrigerados.
5. Instalación para la fabricación de paneles de materiales plásticos, termoconformados, caracterizada por comprender, en forma de línea única o carrusel, tres secciones de una serie de estaciones de trabajo sucesivas, de las que la primera comprende el apilamiento, centraje y alimentación al calentamiento, la segunda sección comprende las estaciones de calentamiento y de termoconformado, y la tercera comprende las estaciones de enfriamiento, troquelado/predoblado y separación de retales, disponiéndose varios sistemas de guías para carros deslizantes de transporte de las piezas laminares mediante ventosas, de los que el primer sistema de guías actúa por encima de las estaciones de la primera sección manipulando los elementos laminares en movimiento ascendente y descendente; el segundo sistema de guías se extiende desde la última estación de la primera sección hasta la primera estación de la tercera sección, y dispone de guías paralelas con carros portaventosas para la sujeción de los elementos laminares por sus aristas laterales, mientras que el tercer sistema de guías comprende guías horizontales que se extienden a ambos lados de las estaciones de la tercera sección con carros portaventosas destinados a la sujeción de los elementos laminares por sus bordes laterales.
6. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque los carros portaventosas son desplazables a lo largo de las guías de modo programado para la recogida de las piezas laminares en una estación, procediendo a su traslado y liberación en la estación siguiente de la línea, y regresando a la estación de partida para efectuar un nuevo ciclo.
7. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la primera estación de trabajo de la primera sección de la instalación comprende una zona de carga y una zona de trabajo, comportando la primera una plataforma a nivel del piso de la instalación dotada de rodillos móviles para trasladar automáticamente las plataformas cargadas con las piezas laminares procedentes de la estación de extrusionado y poseyendo la zona de trabajo una plataforma de rodillos de iguales dimensiones a la de carga instalada en una plataforma regulable en altura por medio de una tijera telescópica hidráulica, con el final de mantener el nivel de trabajo de la pieza o lámina superior siempre en la misma altura de trabajo para facilitar su recogida por el cabezal portaventosas superior.
8. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la segunda estación comprende una mesa receptora de las piezas laminares procedentes de la primera estación, poseyendo medios de centraje de la pieza en diagonal para su referenciado sobre un eje de coordenadas X-Y.
9. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la tercera estación de la primera sección de la instalación está constituida por los extremos de las guías instaladas a uno y otro lado de la sección de calentamiento y termoconformado, manteniendo las piezas en espera de su recogida por los carros portapinzas que se desplazan a lo largo de dichas guías para su traslado a las siguientes estaciones de la instalación.
10. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la estación de calentamiento de la pieza a termoconformar comprende una subestación de calentamiento previo y una segunda subestación de calentamiento final, efectuando en conjunto un calentamiento progresivo de la pieza y poseyendo cada una de dichas subestaciones medios de calentamiento progresivo de los elementos laminares, así como medios de impulsión de aire y medios de recogida y extracción de los vapores y gases generados.
11. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la estación de termoconformado comprende una prensa con semimoldes superior e inferior que reproducen en conjunto la forma externa de la pieza laminar termoconformada, poseyendo medios de refrigeración para realizar conjuntamente el termoconformado, la refrigeración de la pieza laminar y corte perimetral dejando los retales comunicados por pequeños puentes.
12. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque después de la estación de termoconformado queda dispuesta una estación de refrigeración dotada de pinzas de sujeción lateral de las piezas laminares de tipo estático, destinadas a retener cada una de las láminas termoconformadas en posición de reposo durante su enfriamiento.
13. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque la estación de troquelado que comprende una prensa hidráulica con troquel y contra troquel para realizar la apertura de los orificios y otras aberturas de la pieza.
14. Instalación, según la reivindicación 5, caracterizada porque después de la estación de troquelado queda dispuesta una estación de separación de los retales que comprende una mesa plana con una zona central delimitadora de la silueta de la pieza, poseyendo un empujador con un cilindro neumático para separar la parte interior de la pieza laminar de los retales, así como su predoblado por las líneas de vencimiento si éstas existen, poseyendo medios para depositar las piezas en una plataforma de recepción de altura variable para mantener constante la altura de caída de la pieza y permitir la retirada de la plataforma posterior, sin interrumpir el funcionamiento de la instalación.
15. Panel laminar, termoconformado, caracterizado por comprender un elemento laminar de un material plástico con un espesor comprendido entre 0,5 y 3 mm, cuya estructura completa de forma está constituida por termoconformado y recorte de perfil, presentando aberturas realizados por troquelado y presentando líneas de vencimiento predobladas para determinar las zonas de articulación.
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