ES2208169T3 - Metodo y aparato para la espumacion en vacio de paneles. - Google Patents

Abstract

La invención consiste en la posibilidad de controlar el vacío dentro de cada zona de espumación, con supresión de las caídas de presión o cambios repentinos, tanto al comienzo como al final de cada operación de espumación, cuando el manguito de inyección de un dispositivo de mezcla es introducido y retirado, en o del orificio de inyección. Uno de los miembros de bastidor longitudinal de cada zona de espumación, está dotado por tanto, de un orificio de inyección para la introducción selectiva de mezcla espumable en cada panel, como antes se ha expuesto.

Description

Método y aparato para la espumación en vacío de paneles.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un método para espumar por vacío unos paneles de aislamiento térmico, por ejemplo paneles para espacios de refrigeración u otras aplicaciones. La invención está dirigida igualmente a un aparato para la producción discontinua de paneles aislantes térmicamente mediante el método de espumación por vacío antes citado.

Estado de la técnica

Es conocido que un panel aislante térmicamente comprende sustancialmente dos escudos exteriores planos o conformados de modo diferente, por ejemplo de material metálico o plástico, entre las cuales se inyecta una mezcla químicamente reactiva para formar una capa interior, por ejemplo una espuma de poliuretano rígida, diseñada para unir y aislar térmicamente los dos escudos.

En la producción de paneles aislantes es posible también seguir dos tecnologías diferentes, la primera se refiere a procedimientos de producción continua, y la segunda a procedimientos de producción discontinua, mediante aparatos especializados.

Los procedimientos continuos proporcionan una alta productividad y calidad de la espuma, así como costes de mano de obra bajos, aunque requieren unos altos costes de inversión. Por el contrario, los procedimientos discontinuos requieren costes de inversión bajos; sin embargo, precisan un despliegue de mano de obra considerable, y se caracterizan por una baja productividad y una escasa homogeneidad de la espuma debido a la imposibilidad de distribuir la mezcla de poliuretano uniformemente sobre toda la superficie del panel.

Con objeto de evitar parcialmente estos problemas, se ha propuesto de modo variado adoptar un vertido "en molde abierto" con distribución peinada, por ejemplo, en prensas plegables o a través de inyección por uno o más tubos retráctiles, como se describe, por ejemplo, en los documentos US-A-4.012.186 y FR-A-2.205.405.

En los documentos WO-A-98/26915 y EP-A-0 854 025 se ha propuesto también llevar a cabo la espumación por vacío mediante el uso de bastidores periféricos especiales para definir el área de formación del panel. Se ha comprobado, en efecto, que mediante la creación de vacío dentro de la cavidad del panel se facilitan la distribución y crecimiento de la espuma, con lo que se obtienen paneles de calidad mejorada.

En particular, el documento WO-A-98/26915 describe una prensa para la espumación de paneles individuales en los que un primer bastidor interior para contener la espuma, que define el perímetro total del panel, está rodeado por un segundo bastidor rectangular unido a la plancha superior de una prensa, para definir una cámara de vacío que contiene el panel que puede ser conectada a una fuente de vacío para la succión del aire y los gases que se desarrollan durante la espumación del panel. En este documento no se especifica cómo el aire y los gases pueden fluir desde el interior de la cavidad del panel hacia la cámara de vacío, sino que simplemente se indica la falta de hermetismo a lo largo del perímetro del bastidor interior que rodea la cavidad del panel. Se ha considerado que los bordes doblados de ambas placas del panel harían difícil el paso del aire, y que impedirían su succión. Además, dado que la cámara de vacío rodea toda la periferia del bastidor interior diseñado para contener la espuma en la cavidad del panel, esto no sólo haría difícil la inyección de la mezcla espumable, debido al espacio existente entre los dos bastidores, sino que haría también problemática la distribución de la espuma, en particular en las esquinas del panel.

En el documento EP-A-0 854 025, en el que se basa el preámbulo del aparato independiente de la reivindicación 5, se propone en cambio el uso de un bastidor especial para contener la espuma, dotado de un canal periférico a través del cual puede ser inyectado inicialmente un gas inerte dentro de la cavidad del panel, en cantidad suficiente para evitar la formación de mezclas explosivas, así como para la formación posterior de vacío durante la fase de espumación.

En ambos casos se ha propuesto sustancialmente un aparato para la producción de paneles sencillos, con la adopción de soluciones de modo que se logre la automatización de la totalidad del complejo procedimiento de producción.

En un aparato del tipo mencionado existe también el riesgo de que los pasajes para la succión del aire resulten obstruidos por la mezcla de poliuretano cuando se halla aún en estado líquido o no se ha completado la fase de polimerización, y que por tanto podría fluir fuera del panel y contaminar el medio ambiental exterior.

Por tanto, existe la necesidad de un procedimiento y de un aparato de producción para la espumación discontinua de paneles de aislamiento térmico, que sean funcional y constructivamente sencillos, de modo que se permita un alto grado de automatización, y que al mismo tiempo eviten el escape de gases y espuma peligrosos hacia el medio ambiental exterior.

Otro problema inherente en el aparto del tipo conocido se refiere al control de la presión dentro del panel.

En la espumación por vacío es importante evitar la generación de oscilaciones de presión dentro de la cavidad del panel, en particular al comienzo y al final de cada fase de espumación. Los cambios de presión pueden causar, en efecto, una distribución desigual de la espuma, y por tanto la producción de paneles defectuosos o de calidad inferior a la perfecta. Todo esto influye también en las propiedades físicas y mecánicas de los paneles, y en particular pueden causar la formación de cavidades o zonas de espuma con densidades diferentes.

Objetos de la invención

El objeto general de la presente invención es proporcionar un método y aparato para la espumación discontinua por vacío de paneles aislantes térmicamente, que permitan un alto grado de automatización y que puedan ser destinados fácilmente a la producción de paneles que tengan dimensiones y grosores diferentes.

Otro objeto es proporcionar un método y aparato como antes se ha dicho, que tengan un alto grado de capacidad de reproducción de la calidad del panel, y que permita la fabricación de paneles con propiedades mecánicas y físicas mejoradas.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un aparato para la espumación discontinua de paneles aislantes, por medio de los cuales es posible controlar las condiciones de vacío dentro del panal, en particular al comienzo y al final de cada fase de espumación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato del tipo antes expuesto, con ciertos aspectos de tipo de autolimpieza, tales como evitar cualquier escape de la espuma gracias a una configuración y disposición especial de los medios de succión del aire procedente de la cavidad de espumación de los paneles.

Otro objeto más es proporcionar un aparato para la espumación discontinua por vacío de paneles aislantes, en el cual se hace uso de un sistema de división modular de las áreas de espumación de los paneles, lo que permite que el sistema se adapte fácilmente a la fabricación de paneles de dimensiones diferentes, manteniendo un alto grado de automatización.

Breve descripción de la invención

Estos y otros objetos de acuerdo con la invención se logran por medio de un método para la espumación discontinua por vacío de paneles aislantes, de acuerdo con la reivindicación 1, así como por medio de un aparato de acuerdo con la reivindicación 5.

Reivindicaciones preferidas del método y aparato mencionados se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Seguidamente se describirá la invención con todo detalle y con referencia a los ejemplos de los dibujos que se acompañan, en los que:

-la fig. 1 es una vista esquemática de una prensa de acuerdo con la invención;

-la fig. 2 es una vista lateral de la fig. 1, en la que sólo se muestran algunas de las partes esenciales;

-la fig. 3 es una vista desde arriba de un portador móvil para sostener los paneles, a lo largo de la línea 3-3 de la fig. 2;

-la fig. 4 es una vista lateral ampliada de un miembro de bastidor transversal;

-la fig. 5 es una vista de la parte de arriba del miembro de bastidor de la fig. 4;

-la fig. 6 es otro detalle ampliado del miembro de bastidor de la fig. 4 en los pasajes de aire;

-la fig. 7 es una vista desde arriba de la fig. 6;

-la fig. 8 es una vista de un corte transversal ampliado según la línea 8-8 de la fig. 3;

-la fig. 9 muestra el dispositivo de cierre para el orificio de inyección;

-las figs. 10 a 15 muestran la secuencia de los pasos operativos esenciales del dispositivo de cierre de la fig. 9.

Descripción detallada de la invención

Como se muestra en las figs. 1 y 2, el aparato de acuerdo con la invención para la espumación discontinua de los paneles aislantes comprende sustancialmente una prensa del tipo de plancha sencilla o planchas múltiples, para la producción de uno o más paneles simultáneamente.

La prensa comprende sustancialmente un bastidor 10, una plancha inferior 11 que puede ser elevada y descendida en la dirección de la flecha doble A mediante, por ejemplo, unos cilindros hidráulicos no mostrados, y una plancha superior 12 fija a la estructura 10.

Dos carrillos 13 y 14 de apoyo de panel están dispuestos entre la plancha inferior 11 y la plancha superior 12 de la prensa, cada uno de los cuales puede discurrir sobre unos carriles 15, entre una posición avanzada dentro de la prensa, en la que la mezcla espumable químicamente reactiva puede ser inyectada dentro de cada panel, por ejemplo para la producción de una espuma de poliuretano rígida, y una posición retraída fuera de la prensa en la que puede ser efectuadas las operaciones de descarga de los paneles espumados y la preparación para dicha espumación de paneles nuevos, como se explica en detalle más adelante.

Cada carrillo 13 y 14 comprende a su vez unas placas 16 y 17 respectivamente, para sostener los paneles que se han de espumar, que están superpuestos y dispuestos paralelamente a las planchas 11 y 12 de la prensa.

Los carrillos 13 y 14 pueden ser movidos a lo largo de los carriles 15 por medio de cualquier sistema de accionamiento, por ejemplo, cadenas u otro dispositivo adecuado.

Como es sabido, un panel aislante comprende sustancialmente dos escudos laterales separados entre sí que definen las paredes exteriores del panel, entre las cuales está formada una cavidad de espumación en la que se inyecta una mezcla espumante químicamente reactiva, por ejemplo, una mezcla adecuada para formar una espuma de poliuretano rígida que rellene totalmente la cavidad del panel y que fije entre sí firmemente las dos placas. Dichos escudos pueden estar hechos mediante láminas metálicas planas o conformadas, o dotadas de bordes doblados y una banda periférica obturadora, así como una adaptación para la conexión mecánicamente hermética entre paneles adyacentes.

La prensa está dotada también de un sistema de succión de aire diseñado para generar un cierto grado de vacío en la cavidad de los paneles individuales, mientras dura la espumación.

Más específicamente, en el caso de la prensa de doble plancha de las figs. 1 y 2, se dispone de un primer sistema de succión de aire para la creación de vacío dentro de los paneles sostenidos por el carrillo inferior 14, y de un segundo sistema de succión de aire para la creación de vacío en los paneles sostenidos por el carrillo superior 13.

Cada sistema de succión de aire comprende una bomba 18 de vacío y un colector 19 que tiene una pluralidad de conductos de succión 19' que se abren en posiciones preestablecidas en la plancha superior 12 y en la plancha inferior 11 respectivamente de la prensa, en particular los conductos 19' del sistema de succión de aire que se abren sobre la plancha 12 de la prensa, directamente en las zonas 29 de succión de aire de la plancha 16 del carrillo 13, como se describe más adelante, mientras que los conductos 19' del sistema de succión de aire inferior que se abren en la plancha 11 de la prensa para conectar de modo obturable con los respectivos orificios de succión 20 en la placa 17 de apoyo de panel del carrillo inferior 14. A su vez, los orificios de succión 20 de la placa 17 del carrillo inferior se abren en posiciones preestablecidas en las zonas de succión de aire 29, como se explica más adelante.

Cada sistema de succión de aire está dotado también de medios de control de presión adecuados para controlar el grado de vacío creado en las cavidades de los paneles. Por ejemplo, comprende unas válvulas 22 moduladoras de presión controladas apropiadamente por una unidad de control central de la máquina, para mantener la presión dentro de los paneles en un valor preestablecido, sustancialmente constante, o cambiar la presión a varios valores de acuerdo con un perfil de presión positivo y/o negativo durante cada operación de espumación de los paneles.

La prensa está conectada a un aparato para preparar y avanzar una mezcla espumable que comprende uno o más dispositivos de mezcla portados por un manipulador, para el avance selectivo de dicha mezcla al interior de las cavidades de los paneles, seguido de un programa de trabajo preestablecido almacenado en la misma unidad de control de la prensa.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, como se muestra por ejemplo, por el carrillo inferior 14 en la fig. 3, cada placa portadora 16 y 17 comprende una superficie de apoyo del panel de forma rectangular, que se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la prensa.

La superficie de apoyo de los panales de cada placa 16, 17 está circundada por un bastidor periférico que comprende dos miembros de bastidor longitudinales 23, 24 y dos miembros de bastidor transversales 25, 26 en los respectivos extremos de la placa, como se muestra en la fig. 3 para la placa 17 del carrillo inferior 14. Los miembros de bastidor periféricos 23, 24, 25, y 26 están sujetos de modo retirable a la placa 16, 17 de cada carrillo, y uno de los dos miembros de bastidor longitudinales, en cada zona de espumación del panel, comprende un orificio de inyección 37 y está dotado de un dispositivo de cierre especial que se describe más adelante con referencia a las figs. 9 a 15 de los dibujos que se acompañan.

En la fig. 3 puede verse también que los orificios 20 de succión de aire de la placa 17 del carrillo inferior, y de igual modo los conductos 19' del sistema de succión superior, se abren en posiciones separadas entre sí apropiadamente en la dirección longitudinal de las placas 16, 17, con objeto de dividir a éstas en un juego de áreas modulares. Por tanto, es posible dividir la superficie de apoyo del panel de cada placa 16, 17 en una pluralidad de zonas adyacentes separadas entre sí por unos miembros de bastidor transversal intermedios 27, que se extienden transversalmente con respecto a la placa de cada carrillo, entre los miembros de bastidor longitudinales 23 y 24.

La posición y separación entre los miembros de bastidor intermedios 27 dependerá de las dimensiones de los paneles que se han de fabricar, y en general según los casos de acuerdo con las necesidades de producción. Los miembros de bastidor transversales intermedios 27 están a su vez unidos de modo retirable a la placa 16, 17 de los carrillos, con objeto de permitir la retirada de los paneles espumados, o de modificar la división modular de las zonas 28 de espumación de los paneles y las zonas de succión de aire 29, de acuerdo con el tipo y/o dimensiones de los paneles que han de ser fabricados.

Los miembros de bastidor intermedios 27 puede sujetarse mediante cualquier medio adecuado, no mostrado, por ejemplo, dispositivos de sujeción rápida unidos de manera retirable, en orificios apropiados formados en la placa de cada carrillo.

El uso de miembros de bastidor intermedios 27 de acuerdo con la presente invención permite así que la superficie de cada placa 16 y 17 esté dividida en una pluralidad de zonas separadas, que comprende una o más zonas 28 de espumación de paneles y una o más zonas 29 de succión de aire, en las que se abren los orificios 20 de los conductos 19' de succión de aire.

En el caso mostrado en la fig. 3, la placa 17 comprende dos zonas 28 de espumación de panel, tres zonas 29 de succión de aire, y un número superior de orificios 20 de succión de aire en un espacio preestablecido. Sólo dos de los orificios 20 están abiertos en las respectivas zonas 19 de succión de aire, mientras que los orificios restantes 20 que quedan dentro de las zonas de espumación 28 están cerrados por los escudos inferiores de los paneles.

Como puede verse en las figs. 2 y 3, las zonas 28 de espumación de panel y las zonas de succión de aire están dispuestas una junto a otra de modo alternativo y separadas por los miembros de bastidor intermedios 27, para tener una zona 29 de succión de aire dispuesta en ambos lados de cada zona de espumación 28. Por tanto, una vez que las planchas 11 y 12 de la prensa han sido cerradas contra las placas 16 y 17 de los carrillos, las zonas de espumación 28 quedan cerradas herméticamente, para comunicar con las zonas 29 de succión de aire a través de unos pasajes 30 restringidos para el flujo hacia fuera del aire, dispuestos en los miembros 27 de bastidor transversales, cerca de la superficie superior del escudo de los paneles que han de ser formados.

A los fines de la presente descripción, la expresión "pasaje restringido" se refiere a un camino de succión de aire que tiene al menos una dimensión transversal muy pequeña, por ejemplo igual o inferior a 1,5 mm, preferiblemente inferior a 1 mm, de modo que se evite cualquier posible escape de la espuma. Las dimensiones de los pasajes de aire pueden ser definidas sobre la base de ensayos experimentales, en función de la reactividad del momento y la viscosidad de la mezcla química, y el grado de vacío generado en la cavidad de los paneles.

Más específicamente y como se muestra en las vistas ampliadas de las figs. 4 a 7, cada pasaje de flujo 30 para succión del aire comprende una pluralidad de pequeñas ranuras 31 formadas en un lado, cerca de un borde superior de cada miembro de bastidor 27, en el lado de este último destinado a enfrentarse a la zona 28 de espumación.

Las ranuras 31 para paso del aire se extienden verticalmente una pequeña longitud, por ejemplo unos diez milímetros. Tienen también una profundidad de entre 1 y 1,5 mm o menos, y una anchura de unos pocos milímetros, por ejemplo entre 2 y 3,5 mm, para permitir una división en pequeños flujos de aire succionados desde una zona 28 de espumación hacia una zona de succión 29 de aire, al tiempo que se evita el paso o el posible escape de espuma durante la expansión. Las ranuras 31 para succión del aire, se abren frontalmente sobre la superficie lateral del miembro de bastidor 27 y en sus extremos, para comunicación hacia una ranura periférica 31' que discurre a lo largo del miembro 27 de bastidor y hacia una parte deprimida 32 sobre la superficie superior del miembro de bastidor 27, que entra en contacto con la correspondiente cara inferior de la plancha superior 12 de la prensa y con la correspondiente cara inferior de la placa 18 del carrillo superior, respectivamente.

En el caso mostrado, unas pequeñas ranuras 31 orientadas verticalmente pueden verse en tres pasajes de aire 30, que están en una posición central y en ambos extremos de cada miembro de bastidor transversal 27.

A partir de ensayos llevados a cabo, esta disposición ha demostrado resultar particularmente apropiada y efectiva en cuanto que crea una succión distribuida del aire, que además mejora la distribución de la espuma en las zonas de las cavidades del panel lejos del punto de inyección de la mezcla, en particular a lo largo de los bordes periféricos del panel.

Como se muestra, las ranuras 31 están situadas cerca del borde superior del miembro 27 de bastidor, lo que ayuda al aire a fluir hacia fuera, y se ha demostrado que es adecuado para actuar como tope para la espuma, lo que evita su escape hacia las zonas de succión. Los pasajes de succión de aire están dispuestos en la posición alta del panel del carrillo, muy próximos a la superficie superior del propio panel. Por tanto, se evita así cualquier escape de la mezcla en estado líquido cuando es inyectada y vertida sobre el escudo inferior. Además, cuando la espuma que se desarrolla y crece en la cavidad del panel llega a estar próxima a las cavidades de succión, tiene ya una alta densidad, es decir, una estructura celular ya formada, lo que hace que el paso de la espuma a través de las pequeñas ranuras 31 sea difícil, sino imposible. Finalmente, la abertura frontal de las ranuras 31 hace en la práctica que todo el sistema sea de "autolimpieza", y cualesquiera gotas de espuma que puedan quedar en las ranuras 31 sean eliminadas automáticamente a la retirada del panel.

No obstante, los pasajes de succión de aire podrían estar dispuestos también separadamente, y formados en los bordes superiores de los miembros 27 de bastidor transversal con respecto a las ranuras 31 mostradas previamente.

El detalle ampliado de la fig. 8 muestra el caso que se refiere a la fabricación de un panel aislante con una banda obturadora periférica 33 dentro del panel.

Más específicamente, la referencia 34 de la fig. 8 indica parte del escudo superior de un panel, con un borde 35 doblado, y que está dispuesto frontalmente contra las ranuras 31. El borde 35 del escudo superior, en una posición ligeramente por debajo de las ranuras 31, es sostenida por las patillas 36.

Las patillas 36 sobresalen ligeramente desde la superficie del miembro de bastidor 27, con objeto de plegar el borde superior de la banda obturadora 33 ligeramente hacia delante, separándola del borde 35 del escudo 34. De este modo, se permite un flujo de aire desde la zona 28 hacia la zona 29, a través de la ranura 31', las ranuras pequeñas 31, y la parte deprimida 32 de la superficie superior del mismo miembro 27 de bastidor transversal.

Como antes se ha dicho, otra característica de la invención consiste en la posibilidad de controlar el vacío dentro de cada zona de espumación, con supresión de las caídas de presión o cambios repentinos, tanto al comienzo como al final de cada operación de espumación, cuando el manguito de inyección 38 de un dispositivo 38' de mezcla es introducido y retirado, en o del orificio de inyección 37.

Uno de los miembros 24 de bastidor longitudinal de cada zona de espumación 28, está dotado por tanto, de un orificio de inyección 37 para la introducción selectiva de mezcla espumable en cada panel, como antes se ha expuesto.

A este respecto y como se muestra en la vista ampliada de la fig. 9, en cada orificio de inyección 37 hay dispuesto un dispositivo de cierre que comprende una válvula deslizable dentro del miembro de bastidor 24. Este dispositivo de cierre, junto con un tapón deslizable sobre el manguito de inyección 38 del dispositivo 38' de mezcla, contribuye al cierre obturado de la zona 28 de espumación del panel.

Más específicamente, el manguito de inyección 38 está dotado de un tapón deslizable 39 que tiene una forma sustancialmente cónica, que penetra de modo obturable en la correspondiente parte cónica 37' del orificio de inyección 37.

El tapón 39 es empujado hacia delante por medio del resorte helicoidal 40 dispuesto sobre el mismo manguito 38, como se explica más adelante.

El tapón 39 tiene a su vez una junta interna 41 para formar una obturación contra la superficie cilíndrica del manguito 38, y comprende una junta externa 42 diseñada para formar una obturación contra la superficie cónica interior del orificio de inyección.

El tapón 39 comprende finalmente una tercera junta frontal 43 para formar una obturación contra un escalón anular 44, para retener el tapón dentro del orificio de inyección 37.

El sistema de cierre se completa por medio de una válvula deslizable dentro del miembro de bastidor 24, Esta válvula comprende una placa deslizable 45 sobre el lado del miembro de bastidor 24 que mira hacia la cavidad del panel, es decir, sobre el lado opuesto al de inserción del manguito de inyección 38, cuya placa 45 se desliza obturablemente en la guía longitudinal 46.

Cerca de uno de sus extremos, la placa 45 tiene un orificio 47 para el paso del manguito 38, que en la posición retraída de la placa 45 está alineado con el orificio de inyección 37. El otro extremo de la placa 45 está unido al vástago 48 del pistón 49 de un cilindro hidráulico de doble acción 50, dentro del miembro 24 de bastidor. Las referencias 51 y 52 de la fig. 9 indican los dos conductos para la introducción y la descarga de un fluido a presión dentro de la cámara del cilindro 50.

El vástago 48 del pistón, en el lado opuesto al de la conexión a la placa 45, se prolonga con una parte 48' para su acción sobre dos interruptores de proximidad 53, 54, que suministran unas señales de control que indican la condición abierta y cerrada de la válvula 45, para el ciclo operativo de todo el aparato.

Seguidamente se describirá el método de acuerdo con la invención y la modalidad de trabajo de todo el aparato, con referencia a las figs. 1 a 8, y las figs. 9 a 15, que muestran condiciones diferentes del dispositivo de cierre para el orificio de inyección durante la operación de inyección.

En las figs. 1 y 2 se muestra un aparato que comprende una prensa, con una estructura de puente, y en el que los carriles 15 para los carrillos 13 y 14 se extienden hacia el exterior en ambos extremos de la prensa. De este modo es posible proporcionar el aparato con cuatro carrillos, de los que un carrillo superior y un carrillo inferior, cada vez, están por fuera en los lados opuestos de la prensa, para la retirada de los paneles espumados y para la preparación de nuevos paneles, mientras que los otros dos carrillos, superior e inferior, están cerrados en la prensa para un ciclo de espumación.

Completado un ciclo de espumación, la prensa es abierta y los carrillos, con los paneles recién espumados, son desplazados hacia fuera desde los lados opuestos de la prensa, y los otros dos carrillos son avanzados y cerrados entre las planchas de la prensa para un nuevo ciclo de espumación.

Tan pronto como los nuevos carrillos son desplazados al interior de la prensa, se inicia la elevación de la plancha inferior 11, que después de un corto recorrido hacia arriba elevará la placa 17 del carrillo inferior. Simultáneamente, los orificios de succión 20 de la placa 17 se conectarán obturadamente a las mangueras 19' del sistema de succión inferior.

La continuación del movimiento hacia arriba de la plancha inferior 11, con el carrillo inferior 14, hará que el bastidor periférico de la plancha 17 haga contacto con la superficie inferior de la placa 16 del carrillo superior, que de este modo cerrará las zonas de espumación 28 y las zonas de succión 29 de la placa inferior.

El movimiento ascendente de la plancha inferior de la prensa continuará aún más hasta que el bastidor periférico de la placa superior 16 entre en contacto con la superficie inferior de la plancha fija 12 de la prensa, y presionarán fuertemente las placas 16 y 17 para cerrarlas de modo obturado entre las dos planchas 11 y 12 de la prensa.

En este punto es posible comenzar un ciclo de espumación selectivo para los diversos paneles.

Al comienzo de cada ciclo, el dispositivo de mezcla 38' está en la posición de la fig. 10, en la que el manguito 38 está retraído por fuera y en condición alineada con el orificio de inyección 37, mientras que el tapón 39 es empujado completamente hacia delante por el resorte 40, contra el escalón de retención 55 cerca del extremo anterior del mismo manguito de inyección 38.

En estas condiciones, la placa 45 es movida y retraída totalmente, con su orificio 47 alineado con el orificio de inyección 37.

Para efectuar ahora la inyección del poliuretano reactivo que forma la mezcla, dentro de la cavidad de un panel, ha de ser creado inicialmente un cierto grado de vacío, con un valor de vacío de, por ejemplo, entre 180 y 250 mbar, para succionar el aire de la cavidad del panel y facilitar la subsiguiente distribución de la espuma de poliuretano inyectada.

Por tanto, antes de conectar la fuente de vacío 18 a las dos zonas de succión 29 en los dos extremos opuestos de la cavidad 28 de espumación, el orificio de inyección 37 es cerrado por el lado que mira hacia la cavidad del panel mediante el avance de la placa 45, como se muestra en la fig. 10. Las zonas de succión 29 son conectadas a la fuente de vacío, y subsiguientemente el dispositivo 38' de espumación es desplazado hacia el miembro 24 del bastidor, para introducir un cierto tramo del manguito de inyección 39 dentro del orificio de inyección 37, hasta que el tapón 39 es empujado de modo obturado contra la parte cónica 35', con empuje ligero del resorte 40. Esta condición se muestra en la fig. 11. Los dos dispositivos sensores 54 y 55 suministrarán en este momento una señal de control, lo que permite proseguir con el ciclo de espumación. El vacío es mantenido de modo controlado en un valor constante por medio de las válvulas de modulación 22.

Una vez alcanzado el grado de vacío requerido, el orificio de inyección es abierto, la placa 45 se mueve hacia atrás como se muestra en la fig. 12, y luego se efectúa la subsiguiente operación de inyección de la mezcla espumante, manteniendo la succión. La operación se muestra en la fig. 13, donde puede verse que se ha hecho que la placa 45 se mueva hacia atrás, mientras que el manguito de inyección 38 se ha desplazado más hacia delante para penetrar en la cavidad del panel y suministrar una cantidad medida de la mezcla espumante 58.

El vacío en la cavidad del panel se mantiene todo el tiempo requerido para permitir el relleno total con espuma de la cavidad del panel. Durante esta operación, la espuma crece en la cavidad del panel, hasta que alcanza el escudo superior. No obstante, dada la configuración y situación de los pasajes de aire 31, la espuma no podrá escapar ya que es retenida, tanto por la presencia de la banda periférica 33, en el caso en que la banda obturadora esté presente, como por la misma configuración y disposición de los pasajes estrechos para la succión del aire.

Concluida la inyección, se hará que el dispositivo de mezcla 38' con el manguito de inyección 38 retroceda de nuevo a la condición de la fig. 14, mientras que se mantiene el tapón 39 presionado apretadamente contra la superficie interior del orificio de inyección. Luego se hará que la placa 45 se desplace hacia delante, para cerrar de nuevo el orificio de inyección 37. Esta condición se muestra en la fig. 15.

En este punto, el manguito de inyección 38 puede ser retirado totalmente, y puede hacerse que el dispositivo de mezcla 38' retorne a la posición de la fig. 10 para un nuevo ciclo de inyección en otro panel.

Se ha llevado a cabo un cierto número de ensayos con el uso de una mezcla de poliuretano formulada previamente, comparando los resultados obtenidos con el método y aparato de espumación por vacío de acuerdo con la invención, con los resultados obtenidos sin vacío. En el primer caso, el funcionamiento se efectuó con un valor de vacío aproximado de 200 mbar, y los paneles a espumar tenían una longitud de 3200 mm, una anchura de 2370 mm, y un grosor de 60 mm. El vacío se inició antes de la inyección de la mezcla, y fue mantenido aproximadamente dos minutos después del final de la inyección.

Los datos comparativos han demostrado la superior calidad de los paneles espumados, de acuerdo con la invención, En particular, la adherencia de la espuma a los escudos fue de 140 KPa, en comparación con los 100 KPa de un panel convencional. La fuerza de compresión fue de 160 KPa, frente a los 120 KPa de un panel convencional, mientras que la densidad del núcleo fue de entre 36 y 38 kg.

Desde el punto de vista medioambiental, los resultados fueron particularmente interesantes. El medio ambiental de trabajo se mantuvo perfectamente limpio, ya que se suprimieron totalmente las fugas de espuma de los sistemas tradicionales, y se evitó que las sustancias volátiles se dispersaran en la zona circundante.

Se pretende que los resultados antes citados sean sólo una indicación de las características de los paneles obtenidos, y que lo expuesto con referencia a los dibujos que se acompañan sea considerado simplemente como una ilustración no limitadora de las características generales del método y aparato reivindicados.

Claims (14)

1. Un método para la espumación por vacío de paneles aislantes térmicamente, que tiene dos escudos laterales separados entre sí que definen una cavidad de espumación, cuyo método se lleva a cabo sobre al menos un portador (13, 16, 14, 17) dispuestos entre unas planchas longitudinales superior e inferior (11, 12) de una prensa (10), cuyas planchas (11, 12) son desplazables una hacia la otra entre una posición abierta, en la que el portador (13, 14) de los paneles puede ser movido libremente entre dichas planchas (11, 12), y una posición cerrada en la que el portador (13, 14) y los escudos quedan sujetos entre las planchas (11, 12) de la prensa (10), cuyo portador (13, 14) comprende una placa (16, 17) que define una superficie de apoyo del panel rectangular horizontal circundada por un bastidor periférico (23, 24, 25, 26) que tiene unos miembros de bastidor laterales que se extienden longitudinalmente (23, 24) y transversalmente (25, 26) con respecto a las planchas longitudinales (11, 12) de la prensa (10), cuyo método comprende las operaciones de:

-dividir el volumen definido por la superficie de apoyo del panel y el bastidor periférico del portador (13, 14) en una pluralidad de zonas dispuestas una junto a otra (28, 29), mediante la disposición de miembros transversales intermedios, separados uno de otro y extendidos paralelos entre sí y transversales con respecto a la superficie de apoyo entre los miembros de bastidor longitudinales (23, 24) del borde periférico (23, 24, 25, 26), cuyas zonas (28, 29) comprenden al menos una cavidad de espumación (28) y unas zonas (29) de succión de aire en los extremos opuestos de la cavidad de espumación (28);

-disponer unos miembros de bastidor transversales intermedios (27) con pasajes de succión de aire reducidos (30) cerca de la superficie superior de la cavidad de espumación, para comunicar dicha cavidad (28) con las zonas (29) de succión de aire a través de los citados pasajes (30) de succión de aire;

-generar un vacío en la cavidad de espumación mediante la succión de aire procedente de dicha cavidad de espumación (28) a través de dichos pasajes de aire reducidos (30) y dentro de dichas zonas de succión (29);

-inyectar la mezcla espumable (56) en la cavidad de espumación, al tiempo que se mantienen unas condiciones de presión controlada en dicha cavidad de espumación; y

-permitir que la mezcla espumable se expanda y rellene totalmente la cavidad de espumación, al tiempo que se mantiene la succión de aire.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque es generado vacío mediante la succión continua de aire procedente de la cavidad de espumación (28) hacia el interior de las zonas (29) de succión de aire por división del flujo de aire succionado a través de una pluralidad de ranuras (31).

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por mantener el vacío durante la inyección de la mezcla, al menos en parte de la operación de expansión de la espuma.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por mantener el vacío en un valor constante, entre 180 y 250 mbar.

5. Un aparato para la espumación por vacío de paneles aislantes térmicamente, que tienen dos escudos laterales separados entre sí que definen una cavidad de espumación, dentro de la cual es inyectada una mezcla espumable para rellenar totalmente dicha cavidad con el material espumado, cuyo aparato comprende:

-una prensa (10) que tiene unas planchas longitudinales superior e inferior (11, 12) desplazables una con relación a la otra entre una posición abierta y otra cerrada:

-al menos un portador (13, 14) que comprende una placa (16, 17) que define una superficie de apoyo del panel horizontal y rectangular, cuyo portador (13, 14) es desplazable entre una posición retrasada para la retirada y preparación de los paneles, y una posición avanzada para la espumación de los paneles, mientras los escudos están sujetos entre las planchas cerradas (11, 12) de la prensa;

-cuyo portador (13, 14) comprende además un bastidor periférico (23, 24, 25, 26) que tiene unos miembros de bastidor extendidos longitudinalmente (23, 24) y transversalmente (25, 26) con respecto a las planchas longitudinales (11, 12) de la prensa (10), y unos medios de succión de aire (19, 20) para generar vacío en el volumen definido por la superficie de apoyo del panel y el bastidor periférico del portador (13, 14), cuyo aparato se caracteriza por:

-una pluralidad de miembros de bastidor transversales intermedios (27) extendidos paralelos entre sí y en sentido transversal con respecto a la superficie de apoyo del panel, entre los miembros de bastidor longitudinales (23, 24) y el bastidor periférico (23, 24, 25, 26) para dividir el espacio definido por la superficie de apoyo del panel y el bastidor periférico del portador (13, 14) en una pluralidad de zonas dispuestas una junto a otra (28, 29) que comprenden, al menos, una cavidad de espumación (28) y zonas de succión de aire (29) en los extremos opuestos de la cavidad de espumación (28);

-cada miembro de bastidor intermedio (27) tiene una pluralidad de pasajes de flujo de aire reducidos (30) que se extienden entre la cavidad de espumación (28) y las zonas (29) de succión de aire, en proximidad a la superficie superior de la cavidad de espumación (28); y por

-medios (18, 19, 19', 20) de succión de aire conectables a dichas zonas de succión (29) de aire por los conductos de succión (19') extendidos entre las planchas (11, 12) en la condición más cerrada de la prensa (10).

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los pasajes (30) de succión de aire comprenden una pluralidad de ranuras (31) de succión de aire para dividir el flujo de aire, con abertura sobre el lado de los miembros de bastidor transversales (27) que quedan frente a la cavidad de espumación (28).

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por comprender unos medios de bloqueo desacoplables, para sujetar de modo retirable cada miembro de bastidor (23, 24, 25, 26, 27) a la placa (16, 17) de apoyo del panel.

8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por comprender unos portadores superpuestos (14, 15), cada uno dotado de una placa (16, 17) de apoyo de panel y medios (18, 19, 19', 20) de succión de aire conectables a las zonas de succión de aire de cada placa de apoyo (16, 17), sujetas entre las planchas (11, 12) de la prensa (10).

9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicha placa (16, 17) de apoyo de panel comprende una pluralidad de orificios (20) de succión de aire separados entre sí sobre al menos un lado de dicha placa (16, 17) de apoyo de panel.

10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende un dispositivo de mezcla (38) dotado de un manguito de inyección (38) para suministrar selectivamente una mezcla espumable al interior de una pluralidad de cavidades de espumación (28), y en el que uno de dichos miembros longitudinales (23, 24) del bastidor periférico está dotado de un orificio de inyección (37) en cada cavidad de espumación, caracterizado por comprender un dispositivo de cierre accionable automáticamente (39, 45) para cerrar cada orificio de inyección (37), cuyo dispositivo de cierre comprende un miembro en forma de tapón (39) sostenido deslizablemente por el manguito de inyección (38), y unos medios de empuje (40) para empujar hacia delante dicho miembro de tapón (39) con respecto al citado manguito de inyección (38).

11. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque dicho miembro de tapón (39) comprende unos medios obturadores (41, 43) para cerrar herméticamente el orificio de inyección (37) a la inserción del manguito de inyección (38).

12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque dicho dispositivo de cierre (39, 45) comprende una válvula deslizable (45) sobre el lado del orificio de inyección (37) que queda frente a la cavidad (28) de espumación del panel.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque dicha válvula deslizable comprende una placa de cierre (45) que cuenta con un orificio pasante (47) a su través para el manguito de inyección (38), con medios de accionamiento y de guía (46, 50) dispuestos para mover la placa deslizante (45) entre una condición cerrada y una condición abierta del orificio de inyección (37).

14. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de accionamiento comprenden un accionador lineal (50) y unos medios sensores (53, 54) para proporcionar señales de control en las posiciones retrasada y adelantada de la placa deslizante (35).