ES2203894T3 - Aparato y procedimiento para la fabricacion de paneles. - Google Patents

Aparato y procedimiento para la fabricacion de paneles.

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ES2203894T3 ES98304831T ES98304831T ES2203894T3 ES 2203894 T3 ES2203894 T3 ES 2203894T3 ES 98304831 T ES98304831 T ES 98304831T ES 98304831 T ES98304831 T ES 98304831T ES 2203894 T3 ES2203894 T3 ES 2203894T3
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    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
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  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)

Abstract

UN METODO Y UN APARATO PARA FABRICAR PANELES DE CONSTRUCCION, QUE CONSISTEN EN: (A) DISPONER DE UN PANEL HUECO COMO MINIMO EN UN HORNO PRECALENTADO; (B) HACER CIRCULAR AIRE CALIDO EN EL HORNO PRECALENTADO PARA LOGRAR QUE UN PANEL HUECO CALENTADO TENGA UNA TEMPERATURA DETERMINADA UNIFORME DENTRO Y FUERA DEL PANEL HUECO CORRESPONDIENTE; (C) INTRODUCIR UNA CANTIDAD DOSIFICADA DE FORMULACION ESPUMABLE SIN CURAR EN EL PANEL HUECO O EN CADA UNO DE ELLOS; Y EN (D) SOMETER EL PANEL O CADA PANEL QUE CONTIENE LA FORMULACION SIN CURAR A UNA TEMPERATURA ELEVADA PARA QUE LA FORMULACION DENTRO DEL PANEL O DE CADA PANEL ECHE ESPUMA Y SE ENDUREZCA.

Description

Aparato y procedimiento para la fabricación de paneles.
La presente invención se refiere a un aparato y a un procedimiento para fabricar paneles, en particular los paneles de construcción aptos para una utilización como paneles de aislamiento térmico.
Son bien conocidos los paneles de construcción laminados que comprenden un volumen de espuma aislante intercalada entre dos capas (paredes del panel) de un material. En la mayoría de los casos, la espuma aislante es una espuma de poliuretano, una espuma de poliestireno o una espuma de fenol/aldehído (en adelante denominada una espuma "fenólica"). Además, en dichas láminas, las paredes del panel que emparedan la espuma suelen ser unos paneles realizados en un material lignocelulósico tal como la madera masiva, unas láminas de madera, unas tablas de viruta y unas tablas de madera conglomerada o unas tablas que comprenden unos refuerzos de fibra de vidrio y/o de resina.
Uno de los procedimientos convencionales para producir los paneles de aislamiento térmico consiste en introducir inicialmente, en un panel hueco, una composición que comprende: a) el material aislante espumable en su estado no curado, b) un agente soplador, y c) un agente de curado, y a continuación dejar que el material espumable se dilate y se cure in situ en el interior de dichos paneles huecos, colocando los paneles huecos que contienen la composición en un horno mantenido a una temperatura elevada. Este procedimiento permite que el material espumable se dilate y se cure, llegando a ser un aislante rígido de modo que rellene el espacio hueco en el interior del panel. Uno de los inconvenientes de dicho procedimiento es que el material lignocelulósico que suele emplearse para formar las paredes de los paneles es a su vez un aislante; esta propiedad inherente de las paredes ocasiona una transferencia de calor ineficaz a la composición en los paneles huecos durante las fases del calentado/curado en el interior del horno. Como una consecuencia adicional de esta ineficacia, el curado de la composición en el interior de los paneles huecos puede efectuarse de manera desigual o puede requerir un tiempo demasiado largo para el curado que por consiguiente proporciona un panel aislante subestandar o una utilización ineficaz de la valiosa energía de calor. Éste resulta particularmente apropiado cuando el aislante es una espuma fenólica.
Se ha encontrado ahora que los problemas asociados con dichos procedimientos ineficaces de curado pueden obviarse por medio de la circulación de aire calentado a través de los paneles huecos, previamente al curado.
Por lo tanto, según la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar unos paneles de construcción, comprendiendo dicho procedimiento:
a) abastecer por lo menos un panel hueco a un horno precalentado;
b) introducir una cantidad dosificada de composición espumable no curada en el interior del o de cada panel hueco; y
c) someter el o cada panel que contiene la composición no curada a una temperatura elevada para permitir la espumación y el curado de la composición en el interior del o de cada panel;
caracterizado porque, previamente a la etapa b), se circula aire calentado en el horno precalentado de modo que se obtenga un panel hueco calentado que presente una temperatura determinada sustancialmente uniforme tanto en el interior como en el exterior del panel hueco respectivo.
Preferentemente, el panel hueco está sometido a una carga (por ejemplo por medio de una prensa o similar) con anterioridad a la etapa b).
Cada panel hueco típicamente presenta una forma de caja con una longitud y anchura sustancialmente mayores que el grosor del mismo. Preferentemente, las paredes del panel comprenden un material termoaislante. Además, preferentemente las paredes comprenden unos materiales lignocelulósicos tales como láminas de madera, realizadas preferentemente en unas tablas de viruta, unas tablas de madera conglomerada reforzada o similares.
Las paredes del panel hueco presentan, preferentemente, una pluralidad de aberturas realizadas en las mismas. Las aberturas están dispuestas de modo que permitan que el panel hueco sea rellenado con una cantidad dosificada apropiadamente de la composición, pero además de modo que permitan que el aire del panel hueco sea vaciado cuando la composición en su interior se dilate durante su curado, y también de modo que permitan que circule aire caliente en el interior del panel hueco antes de introducir la composición.
Típicamente, las aberturas se taladran o se perforan. Preferentemente, se disponen las aberturas a lo largo del grosor del o de cada panel, de modo que se permita que la composición espumable tenga una oportunidad de dilatarse y rellenar completamente el espacio hueco en el interior del o de cada panel antes de que la espuma excedente esté forzada al exterior del o de cada panel a través de las aberturas, que en este caso actúan a modo de aberturas de purga.
El número de aberturas en el panel dependerá del tamaño y de la forma de los paneles, pero normalmente para un panel que presenta unas dimensiones rectangulares de 3000 mm x 1200 mm x 100 mm, se prefiere que una pluralidad de series de aberturas se extienda a lo largo de la pared dispuesta en el grosor del panel a unos intervalos de aproximadamente 500 mm. Cada serie de aberturas comprende típicamente por lo menos tres aberturas. Dichas aberturas pueden presentar una forma rectangular o cuadrada; siendo preferibles las aberturas circulares.
Ventajosamente, la composición espumable excedente extruída a través de las aberturas está recortada al nivel de la superficie exterior del o de cada panel, a fin de proporcionar una apariencia lisa, así como para facilitar su apilado y transporte.
El aire caliente que es circulado antes de introducir la composición espumable en el interior de los paneles huecos puede ser precalentado y bombeado desde una fuente exterior o (preferentemente) es aire que se ha calentado por medio de convección, utilizando el calor producido por el horno de curado y que se bombea a continuación en el interior del panel hueco. La proporción de circulación del aire caliente en el interior del panel hueco dependerá de la forma y el tamaño del panel, la cantidad de la composición espumable a curar y la duración del curado, a fin de optimizar el recubrimiento de la superficie sin sacrificar ninguna de las características termoaislantes deseables del producto espumado.
La composición espumable comprende en general: a) una resina que puede ser curada para adoptar una forma rígida, b) un agente soplante y c) un agente de curado.
La composición espumable utilizada según la presente invención, puede ser cualquiera de los tipos convencionales, tales como por ejemplo, una resina de poliuretano, una resina de poliestireno o una resina fenólica. Dicha resina se deriva preferentemente de una resina fenol/aldehída para formar una espuma fenólica. Una resina típica de este tipo se denomina Cellobond® y es comercializada por Blagden Chemicals Ltd.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para producir unos paneles rellenados con espuma, caracterizado porque dicho aparato comprende:
unos medios para circular aire caliente a través de por lo menos un panel hueco;
unos medios para introducir una composición espumable en el interior de la zona hueca de dicho panel hueco;
unos medios de prensado para aplicar una carga predeterminada a dicho panel para por lo menos el curado parcial de dicha composición espumable en el interior de dicho panel cuando éste está en dichos medios de prensado;
unos medios de horno para posicionar dicho panel curado por lo menos parcialmente, hasta que la espumación y el curado estén sustancialmente completos; y
unos medios de transporte para por lo menos el transporte de dicho panel a dichos medios para circular aire caliente, para el transporte a dichos medios para introducir las composiciones espumables, para el transporte a dichos medios de prensado y para el transporte a dichos medios de horno.
Preferentemente, el aparato comprende además medios para montar el o cada panel hueco capaz de ser rellenado con la composición espumable.
Los medios de abastecimiento del o de cada panel hueco pueden incluir unos medios para el apilado y/o medios para el transporte del o de cada panel hueco.
Los medios para montar el o cada panel hueco y/o para abastecer el o cada panel hueco pueden ser manuales o mecánicos. En el caso de que los medios sean mecánicos, preferentemente serán accionados por unidades robóticas.
El apilado del o de cada panel puede lograrse por una colocación horizontal de uno por encima de otro y distanciados entre sí para maximizar la superficie de cada panel dispuesta en contacto con el aire caliente/calor de los hornos respectivos.
Los medios para transportar los paneles huecos montados y cualquiera de los paneles que salen de las etapas siguientes pueden consistir en un carril rodador o en una base rodadora.
Se circula el aire caliente preferentemente por medio de una bomba que típicamente está en comunicación por medio de una manga o un tubo con una abertura o una pluralidad de aberturas previstas en la pared respectiva dispuesta a lo largo del grosor del panel.
El horno preferentemente se precalienta y además preferentemente se mantiene a la temperatura deseada por medio de una circulación de aire caliente en el interior del horno, circulando dicho aire también en el interior del hueco de cada panel.
Preferentemente, la prensa es una prensa hidráulica. Cuando cada panel ha sido sometido a la presión deseada para una duración especifica, una cantidad especifica dosificada, de la composición espumable se introduce en el hueco de cada panel. Preferentemente se deja el o cada panel que contiene la composición espumable en la prensa para una duración adicional a fin de permitir que la composición en el interior de dicho panel se cure por lo menos parcialmente (aunque también puede estar dejada hasta que dicha composición se cure completamente sustancialmente).
Los medios para transportar el o cada panel a un horno de postcurado de modo que se lleve a cabo el procedimiento de curado a fin de que el panel sea rellenado con una espuma rígida, consisten preferentemente en un banco móvil.
Preferentemente, el aparato comprende además unos medios para extraer los paneles del horno de postcurado.
El procedimiento se lleva a cabo preferentemente en una sala de instalación mantenida a una temperatura constante predeterminada (por ejemplo a una temperatura de aproximadamente 22ºC, en el caso de que se utilice una composición de aislante de espuma fenólica, de modo que se garantice un flujo libre de los materiales que fluyen a través del cabezal mezclador). La sala de instalación está generalmente provista de medios para vaciar todos los gases del aire por medio de un sistema de flujo de aire provisto de un sistema de recuperación de calor que se opera a un rendimiento controlado del 70%.
Preferentemente, se mezcla la composición espumable en una sala de mezcla que presenta un aparato de giro de tambores y unos ventiladores extractores que pueden funcionar a unas velocidades variables para vaciar/purgar los gases indeseables al exterior de los edificios. La resina fenólica, en el lugar en el que se utiliza, y el agente apropiado del curado, se almacenan preferentemente en un entorno hermético a una temperatura de aproximadamente 10ºC para maximizar la duración útil de almacenaje.
La invención puede entenderse más claramente a partir de la descripción siguiente, proporcionada únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1, es una vista esquemática de una instalación que emplea el procedimiento según la invención, y
la figura 2, es una vista en perspectiva superior y desde un lado de un panel hueco antes de la introducción de una cantidad dosificada de una composición espumable no curada según el procedimiento de la invención.
Haciendo referencia a la figura 1, los paneles huecos se montan en el exterior de la sala de instalación principal 1 y a continuación se transfieren en una estación de apilado 2, por medio por ejemplo de un aparato apilador provisto de una base rodadora. La estructura de la estación de apilado puede variarse en altura y en sus otras dimensiones para permitir el apilado de un número apropiado de dichos paneles huecos. Los paneles huecos apilados esperan a continuación su turno a ser transferidos a la estación de precalentamiento 3. La estación de precalentamiento 3 típicamente comprende un horno, por ejemplo de acero y comprende además un banco rodador. La estación de precalentamiento 3 es un horno altamente aislado y cuya temperatura está controlada, típicamente a una temperatura de aproximadamente 115ºC. El aire calentado o caliente se inyecta directamente en los paneles huecos a través de unas aberturas/orificios de purga especiales taladradas en las paredes dispuestas a lo largo del grosor de los paneles (tal como se muestra en la figura 2) proporcionando una temperatura global interna y externa de aproximadamente 50ºC; el calentamiento se lleva a cabo durante un tiempo de aproximadamente 30 minutos.
A continuación se transfieren los paneles a una estación de prensado 4, que es apropiadamente una máquina hidráulica de unas 50 a 100 toneladas que mantiene los paneles en una condición estable mientras que permite que se lleve a cabo la espumación. La composición de espuma, cuando comprende una resina fenólica, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 22ºC para permitir el flujo libre de la composición al cabezal mezclador. La composición se mezcla en la estación 5. Las proporciones deseadas se retiran del almacén del producto fenólico 6 y del producto catalizador 7 hacia una sala de mezcla 8. La composición se inyecta en los paneles huecos por medio de un cabezal de inyección 9 mientras que aún están en la estación de prensado 4 y se dejan para que la composición cure y dilate en la estación de prensado 4 a una temperatura de 50ºC para un tiempo adicional de 30 minutos.
La estación de prensado 4 está utilizada para controlar el grado de expansión de la composición espumable en el interior del panel a fin de que el panel retenga su integridad estructural. Se mantienen los paneles en esta condición después de la espumación para 30 minutos y a este punto la temperatura de los paneles huecos está alrededor de 50ºC. A continuación, los paneles rellenados se extraen de la estación de prensado 4 y se colocan sobre un banco rodador/móvil a partir del cual se transportan los paneles (a través de la estación 10) alineando dichos paneles con un horno de postcurado 11 que también está provisto de una base rodadora para el transporte de los paneles. El horno de postcurado 11 está posicionado apropiadamente y el panel encaminado de tal manera que el horno de postcurado 11 esté yuxtapuesto al lado de la estación de precalentamiento 3 y de la estación de prensado 4 para que se pueda utilizar el calor de convección de la estación de precalentamiento 3. La temperatura del horno de postcurado 11 se mantiene típicamente a 30ºC por medio del calor de convección de la estación de precalentamiento 3 y los paneles se mantienen en el horno de postcurado 11 para un tiempo adicional de 60 minutos (dos turnos de 30 minutos cada uno) de modo que finalice el curado.
La duración total del procedimiento de curado desde el momento en que el panel hueco entra en la estación de prensado 13 hasta que sale del horno de postcurado 11 es de aproximadamente 2 horas y en esta duración, la temperatura de los paneles es mantenida sustancialmente constante, es decir que no disminuye más de 5ºC. Es este aspecto de la invención - realizado por medio de la circulación de aire caliente en la estación de precalentamiento 3 y la yuxtaposición de los hornos correspondientes - que permite que la espuma en los paneles sea curada a un valor uniforme y óptimo. A continuación los paneles acabados se transfieren a un banco rodador 12 suplementario y son elevados por una carretilla elevadora y apilados/almacenados.
Haciendo referencia a la figura 2, un panel hueco 21 comprende un panel delantero 22, un panel posterior 23 y dos paneles laterales 24, 25, que se extienden a lo largo del grosor del panel. El panel delantero 23, el panel posterior 23 y los paneles laterales 24, 25, son unas tablas de madera conglomerada reforzadas.
Los paneles laterales 24, 25, comprenden cuatro series de aberturas 26a, 26b, 26c, y 26d (las series de aberturas en el panel 25 no están mostradas). Cada serie de aberturas 26a, 26b,26c y 26d comprende tres aberturas individuales.
Los paneles laterales 24, 25, están unidos al panel delantero 22 y al panel posterior 23 por medios convencionales de clavado, atornillado, encolado o similar, a fin de formar un núcleo hueco 27.

Claims (10)

1. Procedimiento para la fabricación de paneles de construcción, comprendiendo dicho procedimiento:
a) abastecer por lo menos un panel hueco (21) a un horno precalentado (3);
b) introducir una cantidad dosificada de composición espumable no curada en el interior del o cada panel hueco; y
c) someter el o cada panel que contiene dicha composición no curada a una temperatura elevada a fin de permitir la espumación y el curado de dicha composición en el interior del o cada panel;
caracterizado porque, previamente a la etapa b), se circula aire caliente en dicho horno precalentado (3), de modo que se obtenga un panel hueco calentado que presente una temperatura uniforme determinada en el interior y en el exterior de dicho panel hueco respectivo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho panel hueco presenta una forma de caja con una longitud y una anchura sustancialmente mayores que el grosor del mismo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho panel es termoaislante (por ejemplo, de un material lignocelulósico).
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho panel hueco comprende una pluralidad de aberturas (26) que se realizan por medio de perforación o taladrado, y que pueden disponerse en las paredes que se extienden a lo largo del grosor del o de cada panel.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho aire caliente es precalentado y bombeado desde una fuente externa, o calentado por medio de convección del calor del horno de curado, y bombeado en el panel hueco.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha composición espumable comprende un agente soplante, un agente de curado y una resina que puede ser curada hasta convertirse en una espuma rígida.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha composición espumable es una resina de poliuretano, de poliestireno o una resina fenólica.
8. Aparato para producir paneles rellenados de espuma, estando dicho aparato caracterizado porque comprende:
unos medios (3) para circular aire caliente a través de por lo menos un panel hueco;
unos medios (9) para introducir una composición espumable en el interior de la zona hueca de dicho panel hueco;
unos medios de prensado (4) para aplicar una carga predeterminada a dicho panel, para el curado por lo menos parcial de dicha composición espumable en dicho panel cuando se halla en dichos medios de prensado;
unos medios de horno (11) que realizan el postcurado de dicho panel por lo menos parcialmente curado, hasta que finalice sustancialmente la espumación y el curado; y
unos medios de transporte para por lo menos el transporte de dicho panel a dichos medios para circular aire caliente, para el transporte a dichos medios para introducir unas composiciones espumables, para el transporte a dichos medios de prensado y para el transporte a dichos medios de horno.
9. Aparato según la reivindicación 8, que incluye además unos medios para montar el o cada panel hueco, y/o unos medios (12) para extraer dichos paneles de dicho horno de postcurado.
10. Aparato según la reivindicación 8 ó 9, en el que dichos medios para transportar dichos paneles huecos consisten en un carril rodador o una base rodadora, o un banco móvil.
ES98304831T 1997-06-20 1998-06-19 Aparato y procedimiento para la fabricacion de paneles. Expired - Lifetime ES2203894T3 (es)

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AT (1) ATE245519T1 (es)
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