ES2360996B1 - Equipo de soldadura semiautom�?tico por extrusión para termopl�?sticos. - Google Patents

Abstract

Equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos.#Consta de un cabezal de extrusión (1) con un husillo de extrusión, donde se realiza el arrastre y la fusión del material de aporte hasta alcanzar la temperatura adecuada para la unión, así como el calentamiento del aire aportado hasta la temperatura óptima para realizar el precalentamiento de la superficie y permitir la soldadura.#Se consigue gran maniobrabilidad y peso reducido en el cabezal de extrusión (1) al accionarse el husillo de extrusión mediante un eje o árbol de transmisión movido por un motor situado fuera del cabezal de extrusión, concretamente en una unidad móvil donde está ubicada la soplante (7) de suministro de aire, el panel de control (9) y el material de aporte dispuesto en una bobina (8), unidos a través de los correspondientes conductos al cabezal de extrusión (1).

Description

Equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos. Objeto de la invención

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un equipo semiautomático por extrusión para termoplásticos.

Es un objeto de la invención conseguir gran maniobrabilidad y reducido peso en la cabeza de extrusión o elemento que soporta y maneja el operario. Antecedentes de la invención

El empleo de materiales plásticos en piezas técnicas es un hecho muy reciente, se limita únicamente a la soldadura de materiales termoplásticos, es decir, a aquellos materiales que puedan derretirse o ablandarse con el calor sin que experimenten degradación. Los plásticos termoestables que no se ablandan con el calor no pueden soldarse y solo son susceptibles de unión por adhesivos.

La unión por extrusión es una técnica ampliamente establecida en la industria, para la unión de componentes en montajes de piezas de este tipo de materiales sobre todo con grandes espesores debido a que es más económico que la soldadura por gas caliente. Se caracteriza por ser un proceso manual donde el resultado final depende en gran medida de la experiencia del operario.

El proceso consiste en la extrusión continua de material termoplástico fundido con un equipo de extrusión diseñado y construido al efecto. El material de aporte se deposita sobre la junta realizada entre las dos piezas a unir. El equipo cuenta con un pequeño tornillo sin fin para realizar la extrusión y llevar el material fundido hacia la boquilla de la pistola, además de esto el equipo cuenta con un calentador y una soplante para calentar el material base y permitir la unión íntima de éste con el material aportado.

El mayor inconveniente que presentan estos equipos es su elevado peso y gran volumen, que los hace poco manejables en obra y siendo además de difícil manejo. A medida que aumenta el espesor a soldar, aumenta el peso del equipo incrementando mas la dificultad y haciéndolo menos rentable, esto exige del operador una técnica muy depurada.

En la patente de invención US 6,431,409 B1 se contempla un dispositivo de soldadura por extrusión para unión de piezas de plástico, que consigue resolver parcialmente la maniobrabilidad del mismo, ya que parte, como otros similares de su tipo, de contar con una unidad de extrusión separada de otra unidad de alimentación portadora de la bobina con el material plástico de aporte. En esta patente se da también por conocido que en la unidad de extrusión existe un miembro de descarga actuado por un motor. Pues bien, a partir de esta estructura, caracteriza el hecho de que el aludido motor de accionamiento está configurado como un motor hidráulico. En la unidad de alimentación se encuentra el generador de fluido presurizado.

En esta patente USA citada, en el apartado “antecedentes de la invención” se mencionan diferentes documentos que utilizan sistemas similares. En las unidades conocidas del extrusor se han utilizado exclusivamente motores eléctricos para el accionamiento del dispositivo extractor del material plástico, añadiendo que este tipo de motores conlleva un excesivo peso y volumen en relación con la potencia a suministrar. Estas características interfieren con la manipulación de la unidad del extrusor.

Descripción de la invención

En líneas generales, en el equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos, objeto de la presente invención, se da solución a estos problemas comentados, dado que se consigue realizar gran aporte de material con un peso muy reducido y una maniobrabilidad óptima, facilitando la labor de los operarios.

El equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos se caracteriza por el hecho de que en el cabezal de extrusión se encuentran los elementos imprescindibles, el resto se ha separado del cabezal para restar peso y la maniobrabilidad al operador situándolo en una unidad móvil. Todo ello se consigue gracias a los sistemas de unión y acoples que se disponen permitiendo el funcionamiento.

Ventajosamente, el mecanismo de invención permite situar el motor para la transmisión de par alejado a través de la unión mecánica sin penalizar los giros y movimientos diferenciándose de los árboles de transmisión tradicionales que no admiten giros y variaciones, todo ello sin perder potencia. El eje se encuentra protegido de las agresiones exteriores que pueden impedir el correcto funcionamiento. La transmisión de par entre el motor y el cabezal se realiza a través de una unión mecánica flexible con unos acoplamientos tales que permiten un desmontaje rápido del conjunto y que absorben el desplazamiento axial que se produce con el moviendo del cabezal, debido a que el eje se mueve en el interior de una funda. El diseño y construcción es tal que no necesita de lubricación, siendo libre de mantenimiento.

El conjunto que aporta caudal de aire se sitúa también fuera del cabezal de extrusión dejando únicamente el calentador en el cabezal, para evitar pérdidas de temperatura en durante el recorrido, la unión se realiza mediante tubos flexibles hacia el cabezal donde este se calienta hasta la temperatura prefijada en el display según el tipo de material a unir. Se produce la unión de los equipos de control hacia las sondas y equipos de la cabeza de extrusión.

El operador solo soporta el peso del husillo de extrusión y calentadores del material de aporte, calentador del aire y accionamiento. Este tipo de disposición permite trasladar todos los equipamientos innecesarios (el motor, controles, soplante, material de aporte y los medios de protección necesarios para proteger bienes y personas)fuera del cabezal de extrusión a un elemento diseñado al efecto, consiguiendo una reducción de peso considerable, y permitiendo una elevada maniobrabilidad y un aumento de la capacidad de soldadura considerable.

Se consigue una reducción de peso importante gracias a esta disposición. Los medios de control se sitúan del mismo modo alejados del cabezal, no así las sondas que deben permanecer en el cabezal para el control preciso de las variables. El material de aporte se sitúa en alejado del cabezal junto con el resto de los equipos y es arrastrado por este gracias al husillo interior.

El accionamiento principal (marcha-paro) se realiza desde el cabezal a través de las empuñaduras diseñadas al efecto que garantizan una sujeción y maniobrabilidad del cabezal. Aunque los elementos de seguridad y selector están en la unidad móvil.

Para facilitar la comprensión de las características de la invención y formando parte integrante de esta memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: Breve descripción de los dibujos

Figura 1.-Es una vista en perspectiva del equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos, objeto de la invención.

Figura 2.-Es una vista en alzado lateral seccionado, de lo mostrado en la figura 1. Descripción de la forma de realización preferida

Haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras, podemos ver cómo el equipo de soldadura semiautomático que la invención propone, está compuesto por el cabezal de extrusión (1) que es la parte liviana que maneja el operario, y la unidad móvil (2) separada del cabezal, donde se encuentran los dispositivos pesados, logrando así la maniobrabilidad perseguida. Ambos elementos están unidos por una manguera (3) por cuyo interior es pasante el eje giratorio para mover el husillo de extrusión del cabezal de extrusión (1), el material de aporte y el caudal de aire que llega al calentador (4) que está vinculado al cabezal de extrusión (1).

El motor (5) de accionamiento del husillo de extrusión, se encuentra alojado en la unidad móvil (2) y están conectados a través de un eje giratorio flexible que es pasante a su vez por una funda. La conexión se realiza con acoplamientos (6) de fácil desmontaje y montaje del conjunto, absorbiendo las pequeñas variaciones de longitud que pudieran crearse en el recorrido no rectilíneo de la transmisión por las diferentes posturas que ha de adoptar el operario.

El aporte de caudal de aire al calentador (4) del cabezal de extrusión (1) está a cargo del soplante (7) ubicado en la unidad móvil (2).

El material de aporte se encuentra en una bobina

(8) de la unidad móvil (2) pasando por el interior de la manguera (3) y siendo arrastrado por el husillo extrusor del interior del cabezal extrusor (1) como es habitual. No se ha representado este husillo de extrusión por ser en sí conocido, siendo lo novedoso la forma de conseguir su giro.

La puesta en marcha y el paro se realizan desde el propio cabezal extrusor (1) y concretamente actuando en sus empuñaduras. Los elementos de seguridad y control están en la unidad móvil (2) y la temperatura prefijada según el tipo de material a unir se indica en el panel de control (9).

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos, del tipo que incluye un cabezal de extrusión manejado por el operario, en cuyo interior se encuentra un husillo de extrusión cuyo giro provoca el arrastre del material de extrusión, y un calentador del aire impulsado por un dispositivo soplante, estando separado de este cabezal de extrusión de una unidad móvil con los componentes mas pesados, caracterizado por el hecho de que el cabezal de extrusión (1) esta separado del motor (5) de accionamiento del husillo de extrusión, dispuesto en la unidad móvil (2) y unidos a través de un árbol de transmisión flexible, libre de mantenimiento con alta capacidad para transmitir par y que permite radios de giro muy pequeños.

2. 2.

   Equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el aire de la soplante (7), los controles, el material de aporte y el árbol de transmisión flexible dispuesto en su funda correspondiente, son pasantes por el interior de una manguera (3) ya través de los medios de acoplamiento necesarios para un desmontaje rápido del conjunto.

3. 3.

   Equipo de soldadura semiautomático por extrusión para termoplásticos, según la reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de acoplamiento para el árbol o eje de transmisión flexible se realizan de tal manera que permiten absorber pequeños desplazamientos axiales que se producen durante el trabajo al mover el alma del eje flexible respecto de su funda.

   ES62639669996B

   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

   N.º solicitud: 200803665

   ESPAÑA

   Fecha de presentación de la solicitud: 23.12.2008

   Fecha de prioridad:

   INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

   51 Int. Cl. : B29C47/08 (2006.01)

   DOCUMENTOS RELEVANTES

   Categoría

   Documentos citados Reivindicaciones afectadas

   A A A A

   US 6431409 A1 (GEHDE) 13.08.2002, todo el documento. DE 102004038967 B3 (DOHLE EXTRUSIONSTECHNIK GmbH) 18.05.2006, todo el documento. DE 4119137 C1 (MUNSCH CHEMIE PUMPEN GmbH) 25.02.1993, todo el documento. US 7299954 B2 (DE MICELI et alii) 27.11.2007, todo el documento. 1-3 1-3 1-3 1-3

   Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

   El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

   Fecha de realización del informe 01.04.2011

   Examinador Manuel. Fluvià Página 1/4

   INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

   Nº de solicitud: 200803665

   Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B29C Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

   búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI

   Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200803665

   Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 01.04.2011

   Declaración

   Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

   Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

   Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

   Base de la Opinión.-

   La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

   Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200803665

   1. Documentos considerados.-

   A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

   Documento

   Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

   D01

   US 6431409 A1 (GEHDE) 13.08.2002

   D02

   DE 102004038967 B3 (DOHLE EXTRUSIONSTECHNIK GmbH) 18.05.2006

   D03

   DE 4119137 C1 (MUNSCH CHEMIE PUMPEN GmbH) 25.02.1993

   D04

   US 7299954 B2 (DE MICELI et alii) 27.11.2007

4. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

   Ley de Patentes, artículo 4.1: Son patentables las invenciones nuevas, que impliquen actividad inventiva y sean susceptibles de aplicación industrial,.... Ley de Patentes, artículo 6.1. Se considera que una invención es nueva cuando no está comprendida en el estado de la técnica. Ley de Patentes, artículo 8.1. Se considera que una invención implica una actividad inventiva si aquella no resulta del estado de la técnica de una manera evidente para un experto en la materia. Reglamento de Patentes Artículo 29.6. El informe sobre el estado de la técnica incluirá una opinión escrita, preliminar y sin compromiso, acerca de si la invención objeto de la solicitud de patente cumple aparentemente los requisitos de patentabilidad establecidos en la Ley, y en particular, con referencia a los resultados de la búsqueda, si la invención puede considerarse nueva, implica actividad inventiva y es susceptible de aplicación industrial.

   Se considera preliminarmente y sin compromiso que los documentos D01 al D04 revelan el estado de la técnica, publicado antes de la fecha de prioridad de la solicitud de patente, más próximo al campo técnico de soldadura de termoplásticos mediante extrusión de material, como se reivindica en la solicitud de patente. La solicitud en que se describen especiales características estructurales y de resultado, y en especial sus tres reivindicaciones, con características técnicas de ligereza y maniobrabilidad del cabezal o punto de soldadura por no incluir en él el motor impulsor del polímero fundido y estar éste lejano y accionando un árbol de transmisión flexible. No están aparentemente comprendidas en el estado de la técnica que aquí se informa (ley de patentes artículo 6) ni resultan aparentemente evidentes para un experto en la materia (ley de patentes, artículo 8) respecto a dicho estado de la técnica. Características técnicas reivindicadas como las de accionamiento mecánico del compresor mediante eje flexible y motor situado lejanamente del cabezal, en el cuerpo principal o unidad móvil, no son descritos en los documentos D01 a D04 de forma coincidente o próxima, sino incompleta o distinta, e incluso no evidente ante los ojos de un experto en la materia en fecha de prioridad. En concreto, D01 describió un dispositivo de soldaduras por extrusión en el que el material plástico es comprimido en el cabezal mediante un motor hidráulico (7) y su husillo (19), situado en el propio cabezal, lo que le diferencia de la solicitud; D02 describió una herramienta portátil de soldadura por extrusión en el que el material plástico es comprimido en el propio cuerpo de la herramienta tipo "todo en uno" mediante un motor eléctrico (24) y su husillo (23), dando unidad volumétrica a la máquina y haciendo el punto de aplicación de poca maniobrabilidad, lo que le diferencia de la solicitud; D03 describió una herramienta portátil de soldadura por extrusión en el que el material plástico es comprimido en el propio cuerpo de la herramienta tipo "todo en uno" mediante un motor eléctrico interior, dando unidad volumétrica a la máquina y haciendo el punto de aplicación de poca maniobrabilidad y conjunto pesado, lo que le diferencia de la solicitud; y D04 análogamente describió una herramienta portátil de soldadura por extrusión con motor interno, reduciendo maniobrabilidad por peso excesivo o mayor que un sistema de dos cuerpos (cabezal u unidad central, lo que le diferencia de la solicitud. Todos obvian la esencialidad reivindicada de especial disposición del motor en una unidad central y accionamiento ligero y flexible mediante cable torsionado, lo que aumenta la maniobrabilidad del punto de soldadura por ligereza y menor inercia del cabezal. Por lo tanto, y siendo la solicitud susceptible de aplicación industrial, preliminarmente y sin compromiso, la invención puede considerarse nueva y puede implicar actividad inventiva (Reglamento de Patentes Artículo 29.6).

   Informe del Estado de la Técnica Página 4/4