ES2208383T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de materiales ondulados. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de materiales ondulados.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de material ondulado, con por lo menos con una primera lámina plana (19, 20) y una segunda lámina (16) de material plástico dispuesta en forma de onda, que son conducidas ambas hasta ponerse en contacto para quedar adheridas entre sí, y deslizando la lámina (16) en forma de onda por encima de las barras de núcleos (17, 18), caracterizado porque: las barras de núcleos (17, 18) se extienden en el sentido longitudinal de la lámina de forma ondulada (16), por lo menos una porción de una lámina es calentada al entrar en contacto con las barras de núcleos (17, 18), la primera lámina (19; 20) es conducida hasta ponerse en contacto con la segunda lámina (16) para soldar las láminas (16; 19, 20) todas juntas, y la energía es suministrada localmente a las superficies de contacto de las porciones de la lámina que están en contacto.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de materiales ondulados.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para la fabricación de materiales ondulados con, por lo
menos una primera lámina plana y una segunda lámina de material
plástico dispuesta en forma de onda, unidas una con otra por
adherencia, deslizándose la lámina en forma de onda por encima de
unas barras de núcleos. Los primeros elementos están dispuestos de
tal forma que alimenten por lo menos una lámina plana y una segunda
lámina de plástico que se desliza por encima de las barras de
núcleos, estando dispuestos unos segundos elementos para reunir y
adherir las láminas.
Desde hace mucho tiempo, se han venido fabricando
y utilizando diferentes formatos de cartón ondulado, principalmente
para envases y similares. El cartón ondulado tiene muy buenas
propiedades de aislamiento y para la absorción de impactos, pero
también está afectado por una pluralidad de desventajas. La
desventaja principal es quizás su mala resistencia a la humedad.
Cuando el cartón ondulado se humedece, pierde una gran parte de su
capacidad de soporte y de durabilidad.
Es también de por sí conocido, cómo conformar
láminas de material plástico en forma de onda y acoplar tales
láminas en forma de onda con láminas planas de un material similar.
Un ejemplo de ello aparece en la patente
US-A-4.897.146. La lámina que tiene
que ser conformada en forma de onda es calentada por elementos
calefactores individuales, haciendo que el material se vuelva
plástico. A continuación, el material es conformado en forma de onda
con las barras de núcleos y un lado del material en forma de onda es
prensado contra una lámina plana precalentada mediante un tambor de
conformación el cual está fabricado con huecos que tienen forma de
anillo y que están adaptados a las barras de núcleos. De forma
similar se calienta una lámina plana adicional que es prensada
contra el otro lado del material en forma de onda mediante un
segundo tambor preferentemente refrigerado.
El material del que están fabricadas las láminas
es relativamente rígido y el espesor de las láminas es tal que por
lo menos la lámina que tiene que ser conformada en forma de onda
debe ser calentada a una temperatura tan elevada que el material se
haga plástico. Cuando las láminas que han sido unidas se han
enfriado, el resultado son unas láminas de material ondulado que,
por ejemplo, puede ser utilizado como paneles para techos y paredes.
El dispositivo y el procedimiento según la patente
US-A-4.897.146 funciona bien para el
objetivo previsto, pero es menos adecuado para otros usos, por
ejemplo para la fabricación de materiales ondulados para envases y
similares.
Un objetivo de la invención es proporcionar un
procedimiento para la fabricación de materiales ondulados a partir
de una pluralidad de materiales en láminas que son reunidas sobre
barras de núcleos y calentadas y unidas de una forma efectiva.
Un objetivo adicional es el de proporcionar un
dispositivo para la fabricación de materiales ondulados compuestos
de por lo menos una primera lámina y una segunda lámina. Estos
objetivos se consiguen mediante la invención que tiene las
características mencionadas en la reivindicación 1 y 6
respectivamente.
Según el procedimiento, por lo menos una lámina
es calentada al ponerse en contacto con las barras de núcleos,
realizándose el contacto de la primera lámina con la segunda durante
el calentamiento.
El dispositivo comprende elementos de
calentamiento para la transmisión del calor desde las barras de
núcleos hasta por lo menos una lámina que está en contacto con las
barras de núcleos y que comprende material plástico y elementos de
guía para unir la primera y la segunda láminas durante el
calentamiento.
La invención permite utilizar una pluralidad de
diferentes materiales para las diferentes capas del producto
ondulado. Por ejemplo, pueden escogerse materiales de diferente
rigidez, resistencia, fricción y absorción de los choques. La
invención permite un inicio más rápido del procedimiento, sin un
calentamiento considerable de los tambores o similares. Asimismo, el
proceso de fabricación puede terminarse más pronto o ser
interrumpido temporalmente.
El producto acabado tiene una pluralidad de las
ventajas del cartón ondulado, tales como las propiedades de muy buen
aislamiento y de absorción de impactos, presentando además una mayor
durabilidad y una mayor resistencia a la humedad. Además, los
envases fabricados con el producto acabado pueden ser calentados
mediante chorro de vapor. Tales envases no emiten partículas de
polvo. Un material adecuado en conexión con la invención es la
lámina de polietileno soplada, con yeso como carga. Para muchas
aplicaciones, es adecuado un espesor de lámina de 0,03 a 0,4
mm.
Los envases y otros productos fabricados según la
invención son especialmente adecuados en la industria de la
alimentación. También, en la industria farmacéutica y en el campo
médico puede ser ventajoso utilizar la invención.
La invención se describirá ahora con más
exactitud mediante ejemplos de formas de realización, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 es una vista lateral de una forma de
realización del dispositivo según la invención,
La Figura 2 es una vista en sección que ilustra
cómo se fabrica un material ondulado según una primera forma de
realización,
La Figura 3 es una vista en sección que ilustra
cómo se fabrica un material ondulado según una segunda forma de
realización,
La Figura 4 es una vista en sección que ilustra
cómo se fabrica un material ondulado según una tercera forma de
realización,
La Figura 5 es una vista en sección que ilustra
cómo se fabrica un material ondulado según una cuarta forma de
realización,
La Figura 6 es una vista en sección longitudinal
por la línea A-A de la Figura 7 del elemento para
el ondulado del material, y
La Figura 7 es una vista en sección por la línea
B-B de la Figura 6, del elemento de la Figura 6.
La Figura 1 presenta como puede ser realizada en
principio una línea de fabricación que trabaja según la invención.
Una primera parte A, que aparece en líneas de trazos y puntos,
comprende un primer rodillo 10, un segundo rodillo 11 y un tercer
rodillo 12, estando enrollado sobre todos ellos un material en
láminas adecuado, así como unos elementos convencionales de tensado
13 de las láminas. Los diferentes materiales de las láminas son
reunidos en una segunda parte B y conforman las diferentes capas del
material ondulado acabado. Debe tenerse en cuenta que el espesor del
material, la distancia mutua entre los diferentes componentes y
otras relaciones geométricas de la Figura 1 no están a escala real.
Se han modificado una pluralidad de dimensiones y distancias
respecto a las condiciones reales, con el fin de ilustrar más
claramente las características de la invención.
Todos los elementos que están incluidos en la
parte A pueden ser fabricados todos ellos según la técnica anterior.
No obstante, es importante observar que sobre los diferentes
rodillos pueden estar dispuestos materiales distintos para las
láminas, tanto en espesor como en los propios materiales. Para la
mayor parte de aplicaciones, es adecuado utilizar polietileno (PE) y
polipropileno (PP) con o sin las llamadas cargas. Una carga adecuada
puede ser yeso.
Dentro del campo de la invención, pueden
utilizarse materiales totalmente distintos. Por ejemplo, es posible
utilizar aluminio u otros materiales similares en algunas capas con
el fin de conseguir una mayor resistencia frente a la permeabilidad
gaseosa. Los materiales que por sí mismos no pueden ser calentados
junto con el material de la lámina adyacente deben ser recubiertos o
dispuestos junto a una lámina de un plástico.
La lámina o las láminas 16 que deben ser
onduladas o conformadas en forma de onda son preferentemente más
anchas y están enrolladas en rodillos más anchos que las otras
láminas, de tal modo que el material ondulado acabado tenga unas
capas de la misma amplitud. Si la lámina 16 es más estrecha, quedará
ensanchada durante el ondulado. Antes de que la lámina 16 sea
reunida con las demás láminas, es convenientemente ondulada en un
dispositivo de ondulado. En la forma de realización ilustrada, el
dispositivo de ondulado comprende una placa superior 14 y una placa
inferior 15, que se describen más detalladamente en la Figura 6 y en
la Figura 7. Un forma de realización alternativa de un dispositivo
para la ondulación comprende dos cilindros. En esta forma de
realización puede ser adecuado un precalentamiento de la lámina 16
antes de la ondulación y un enfriamiento posterior de la lámina
16.
A continuación del dispositivo de ondulado, la
lámina ondulada 16 es conducida entre por lo menos un juego de
barras de núcleos superiores 17 y un juego de barras de núcleos
inferiores 18. Estas barras se describirán más adelante, haciendo
referencia a las Figuras 2 a 5. Una lámina superior 19 procedente
del primer rodillo 10 y una lámina inferior 20 procedente del tercer
rodillo 12 son puestas en contacto con la lámina ondulada 16 en las
barras de núcleos 17 y 18. Las barras de núcleos 17 y 18 se
extienden en la dirección longitudinal común V de las láminas, la
cual está indicada mediante la correspondiente flecha en la Figura
1. En determinadas aplicaciones, el dispositivo de ondulación puede
ser suprimido o estar integrado en las barras de núcleos. Los dos
juegos de barras de núcleos 17 y 18 están suspendidos por detrás o
están fuera de las láminas de una forma que no aparece con más
detalle.
Las láminas son calentadas mediante las barras de
núcleos 17 y 18 y puestas en contacto con el material de la lámina
ondulada gracias a la colaboración de un rodillo superior de presión
21 y un rodillo inferior de presión 22. Después de haber quedado
unidas las láminas, el material de acabado de conformar es llevado
hacia adelante en la dirección de la flecha V de una forma
convencional mediante un rodillo superior de accionamiento del
avance 23 y un rodillo inferior de accionamiento del avance 24. En
algunas formas de realización, el rodillo superior de presión 21 y
el rodillo inferior de presión 22 pueden hacer avanzar el material
de la lámina de la forma deseada. En este caso, pueden suprimirse
los rodillos de accionamiento 23 y 24.
Los rodillos de accionamiento 23 y 24 están
incluidos en una tercera parte C, la cual de una forma convencional
puede comprender por lo menos un rodillo de guía 25 y un mecanismo
de corte. En la forma de realización ilustrada, el mecanismo de
corte comprende una cuchilla superior 26 y una cuchilla inferior 27
que trabajan conjuntamente. Las cuchillas 26 y 27 se desplazan hacia
arriba y hacia abajo de una forma adecuada y cortan el material de
las láminas en hojas de una longitud adecuada. Unos dispositivos
adicionales recortan las hojas al ancho deseado. Las dimensiones de
las hojas dependen en gran parte de la aplicación que se pretende de
ellas. La tercera parte C no constituye por sí misma una parte de la
invención y puede adoptar otro diseño, dependiendo de la aplicación
en cuestión.
En la Figura 2 aparece un ejemplo de cómo pueden
disponerse las barras de núcleos cuando deben fabricarse láminas de
un material con tres capas, una de las cuales está ondulada. En este
caso, se dispone una línea superior de barras de núcleos 17 a una
cierta distancia mutua de las barras de núcleos adyacentes. Se
dispone una línea inferior de barras de núcleos 18 con la misma
distancia mutua, pero desplazada con respecto a la línea superior,
de tal modo que el espacio entre las barras de núcleos está ocupado
por un espacio para la lámina intermedia de material.
En esta forma de realización, todas las barras de
núcleos presentan una sección triangular, pero pueden escogerse
otras formas dependiendo de la aplicación en cuestión. La lámina 16
que debe ser ondulada se desliza entre la línea superior 17 de
barras de núcleos y la línea inferior 18 de barras de núcleos. La
lámina superior 19 se desliza exactamente por encima de la línea
superior 17 de las barras de núcleos y quedará prensada contra la
lámina 16 entre la línea inferior 18 de barras de núcleos y el
rodillo superior de presión 21. De una forma similar, la lámina
inferior 20 se desliza exactamente por debajo de la línea inferior
18 de barras de núcleos y quedará prensada contra la lámina 16 entre
la línea superior 17 de barras de núcleos y el rodillo inferior de
presión 22.
En una forma de realización alternativa, la
presión ejercida por los rodillos de presión 21 y 22 puede estar
generada por diferencias en la presión ambiental o por el hecho de
que el material de las láminas queda estirado en sentido
longitudinal. En este caso pueden suprimirse los rodillos de presión
21 y 22. Una alternativa adicional a los rodillos de presión 21 y 22
pueden ser unas placas de prensado alternativas. Las placas de
prensado son conducidas rápidamente hacia las barras de núcleos y
prensan entre sí una parte de las láminas, de la forma antes
descrita durante la fase en que las láminas son soldadas entre sí. A
continuación, se separan las placas de prensado de tal modo que las
láminas puedan ser alimentadas hacia adelante y pueda colocarse una
nueva porción de las láminas en posición correcta para ser soldadas
entre sí.
Por lo menos, las partes de las barras de núcleos
17 y 18 que están en contacto con la lámina 16 y/o la lámina
superior 19, y/o la lámina inferior 20 están provistas de elementos
de calentamiento 28. Mediante los medios de calentamiento 28 se
transmite el calor a las láminas de material que están adyacentes y
en contacto, de tal forma que se consigue una unión de las láminas.
El calentamiento está localizado en pequeñas superficies de
contacto, lo cual significa que puede alcanzarse rápidamente la
temperatura deseada. En una forma de realización preferida, la unión
tiene lugar en conexión con los rodillos de presión 21 y 22
mientras conducen las láminas hacia adelante y, en consecuencia,
estando las láminas en movimiento. En las demás partes, las barras
de núcleos 17 y 18 no están calentadas.
En una forma de realización sencilla, el elemento
de calentamiento 28 comprende unos conductores eléctricos de
calentamiento, que se prolongan en el sentido longitudinal de las
barras de núcleos y que están alimentados por fuentes convencionales
de suministro de energía (no representadas). También es posible
transmitir calor a las porciones de la lámina en contacto de otras
maneras. La energía necesaria puede ser suministrada a las
superficies de contacto, por ejemplo mediante ultrasonidos, láser u
otras formas similares de energía que permitan una transmisión local
y dirigida de la energía. La transmisión de la energía puede también
tener lugar por inducción o de una forma similar y luego ser
concentrada en las barras de núcleos 17 y 18, de modo que el
calentamiento se realice localmente.
Como se ha mencionado anteriormente, pueden
existir diferentes composiciones de material en las diferentes
láminas. En alguna capa puede utilizarse hoja de aluminio o de un
material similar. En determinadas aplicaciones, es adecuado utilizar
una capa intermedia, por ejemplo la lámina 16, con una gran cantidad
de carga y dos capas exteriores con menos carga. Por ello, se
consiguen unos materiales para la lámina que resisten esfuerzos
elevados en el sentido de los canales, mientras que al mismo tiempo
las capas exteriores son muy elásticas. Un material de este tipo
para las láminas es muy adecuado para ser utilizado en envases.
Asimismo, el espesor del material puede variar en
las diferentes capas dependiendo de la aplicación en cuestión. La
lámina 16 que debe ser ondulada puede estar fabricada a este
respecto de un material considerablemente más grueso y más
resistente que el de las otras capas con el fin de conseguir muy
buenas propiedades de durabilidad y de resistencia al impacto. De la
misma manera, también pueden dárseles a las otras capas las
propiedades deseadas, como por ejemplo resistencia al impacto y
durabilidad.
La Figura 3 ilustra una forma de realización
alternativa con un tercer juego de barras de núcleos 29 introducido
entre la línea superior 17 de barras de núcleos y la línea inferior
18 de barras de núcleos. La tercera línea de barras de núcleos 29
presenta una sección adaptada a la de las otras barras de núcleos y
está provista de un segundo juego de elementos de calentamiento 28'
y 28''. En la forma de realización ilustrada, las barras de núcleos
29 presentan una sección cuadrada. Asimismo, la lámina que debe ser
ondulada está duplicada con una lámina superior ondulada 16 y una
lámina inferior ondulada 16'. Los elementos de calentamiento dobles
28' y 28'' permiten, junto con los elementos de calentamiento 28 de
las barras de núcleos superiores 17 y de las barras de núcleos
inferiores 18, la composición de un material de la lámina más
complejo. Como aparece en la Figura 3, el resultado son dos capas
planas exteriores y dos capas onduladas interiores.
La Figura 4 presenta un forma de realización
simplificada, solamente con dos láminas de material. Una lámina
inferior 20 es plana y una lámina 16 está ondulada de la manera como
se ha sido descrito antes. En la Figura 5, aparece una forma de
realización alternativa, con una primera lámina ondulada 16 y una
segunda lámina ondulada 16'. En otros aspectos, las formas de
realización según las Figuras 4 y 5 son iguales a las formas de
realización anteriormente descritas.
La vista en sección de la Figura 6 ilustra de
forma esquemática cómo puede fabricarse un dispositivo para la
ondulación de la lámina 16. Una placa inferior 15 tiene forma de V
con la lámina 16 moviéndose hacia la punta de la placa. La lámina 16
se desplaza en la dirección de la flecha V. La placa 15 está
fabricada con huecos alternados en forma de V y salientes en forma
de V. El dispositivo para el ondulado puede ser totalmente suprimido
si el material de la lámina resultante no es demasiado ancho. Una
placa superior 14 (ver Figura 7) con la forma correspondiente encaja
en los huecos y los salientes respectivos de la placa inferior
15.
La forma de realización del dispositivo para el
ondulado se ve más claramente en la Figura 7. Los huecos y los
salientes en V, respectivos, aparecen claramente en la figura. La
forma de los salientes y de los huecos respectivos está adaptada a
la forma de las barras de núcleos, de tal modo que la lámina se
ondula de la forma deseada antes de que llegue a las barras de
núcleos. Gracias a la forma en V de las láminas 14 y 15, la lámina
16, empezará a ondularse por su parte central. A continuación se
ondula la lámina 16 hacia el exterior, hacia los lados desde la
parte central, a medida que la lámina va siendo alimentada hacia
adelante. Con ello, se evitan esfuerzos demasiado grandes en el
material de la lámina durante el proceso de ondulado.
Según una forma de realización alternativa, las
barras de núcleos están dispuestas en la misma forma en V que las
láminas 14 y 15 que aparecen en la Figura 6, la cual por tanto puede
ser suprimida.
Claims (15)
1. Procedimiento para la fabricación de material
ondulado, con por lo menos con una primera lámina plana (19, 20) y
una segunda lámina (16) de material plástico dispuesta en forma de
onda, que son conducidas ambas hasta ponerse en contacto para quedar
adheridas entre sí, y deslizando la lámina (16) en forma de onda por
encima de las barras de núcleos (17,18), caracterizado
porque:
las barras de núcleos (17, 18) se extienden en el
sentido longitudinal de la lámina de forma ondulada (16),
por lo menos una porción de una lámina es
calentada al entrar en contacto con las barras de núcleos (17,
18),
la primera lámina (19; 20) es conducida hasta
ponerse en contacto con la segunda lámina (16) para soldar las
láminas (16; 19, 20) todas juntas, y
la energía es suministrada localmente a las
superficies de contacto de las porciones de la lámina que están en
contacto.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que por lo menos una porción de por lo menos una de las láminas (16;
19, 20), es calentada directamente por una superficie de contacto
entre las láminas adyacentes (16; 19, 20) con elementos de
calentamiento (28) dispuestos en el interior de las barras de
núcleos (17, 18).
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que por lo menos una porción de por lo menos una lámina es calentada
indirectamente con elementos de calentamiento (28) dispuestos a una
cierta distancia de las barras de núcleos (17, 18).
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la segunda lámina (16) dispuesta en forma ondulada es ondulada
antes de llegar a las barras de núcleos (17, 18).
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la primera lámina (19; 20) y la segunda lámina (16) son
prensadas juntas entre sí entre una línea de barras de núcleos (17,
18) y por lo menos un rodillo de presión (21; 22).
6. Dispositivo para la fabricación de material
ondulado, estando dispuestos unos primeros elementos para alimentar
por lo menos una primera lámina plana y una segunda lámina de
material plástico dispuesta en forma de onda y deslizándose sobre
barras de núcleos (17, 18), y estando dispuestos unos segundos
elementos para mantener las láminas juntas y adherirlas,
caracterizado:
porque las barras de núcleos (17, 18) se
extienden en el mismo sentido longitudinal de la lámina en forma de
onda (16),
porque los elementos de calentamiento (28) están
dispuestos para transmitir calor localmente a las superficies de
contacto de una porción de por lo menos una lámina (16; 19, 20) que
hace contacto con las barras de núcleos e incluyendo el material
plástico,
y porque los elementos de guía (17, 18, 21, 22)
están dispuestos para reunir la primera y la segunda láminas en la
porción en contacto y para soldarlas en la porción calentada por los
elementos de calentamiento (28).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que las barras de núcleos (17, 18) comprenden elementos de
calentamiento (28) para el calentamiento directo de por lo menos la
lámina (16) cuando está ondulada.
8. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que los elementos de calentamiento (28) están dispuestos a una
cierta distancia de las barras de núcleos (17, 18) para la
transmisión de la energía a la parte de contacto.
9. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que los elementos de calentamiento (28) están dispuestos a una
cierta distancia de las barras de núcleos (17, 18) para la
transmisión de la energía a las barras de núcleos (17, 18), de tal
modo que las mismas se calientan.
10. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que los elementos para la ondulación (14; 15) están dispuestos para
ondular la segunda lámina (16), antes de que la segunda lámina (16)
llegue a las barras de núcleos (17, 18).
11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el
que el elemento para la ondulación (14; 15) comprende una placa
superior (14) fabricada con huecos y salientes alternados y una
placa inferior (15) fabricada con huecos y salientes alternados
adaptados a la placa superior (14).
12. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que las barras de núcleos (17, 18), están fabricadas con una
longitud mayor en la parte central de la lámina y una longitud más
corta en la dirección transversal de la lámina fuera de la parte
central mientras se conforma el elemento de ondulación (14; 15).
13. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que las barras de núcleos (17, 18) comprenden conductores eléctricos
de resistencia para calentar las láminas de material (16; 19; 20)
adyacentes a las barras de núcleos (17, 18).
14. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que las barras de núcleos (17, 18) están dispuestas en una línea
superior (17) y una línea inferior (18).
15. Dispositivo según la reivindicación 14, en el
que por lo menos un tercer juego de barras de núcleos (29) está
dispuesto en una línea entre la línea superior (17) y la línea
inferior (18).
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