ES2212609T3 - Metodo de instalacion para la fabricacion de tubos de irrigacion por goteo. - Google Patents
Metodo de instalacion para la fabricacion de tubos de irrigacion por goteo.Info
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Abstract
Método para la fabricación de tubos para irrigación por goteo, o similar, que comprende las siguientes etapas: a) extrusión de un tubo de material plástico (5) mediante un cabezal de extrusión (1); b) reducir progresivamente el tubo (5), del diámetro de salida del cabezal de extrusión al diámetro final, durante cuya reducción el tubo extrusionado (5) tiene un tramo cónico; c) insertar una serie de elementos de goteo (4) consecutivamente y manteniendo el ritmo de avance del tubo extrusionado, con intermedio del cabezal de extrusión (1) hacia adentro del tubo extrusionado (5); d) producir el avance de cada uno de los elementos de goteo (4) hasta un área del tubo (5), en la que cada uno de los elementos de goteo (4) es llevado a establecer contacto con un área predeterminada de la superficie interna del tubo (5), teniendo simultáneamente una velocidad predeterminada con respecto a la velocidad del tubo cuando tiene lugar el contacto; e) enfriar el tubo (5) con los elementos de goteo; f)perforar el tubo (5) donde están dispuestos los elementos de goteo (4); caracterizado porque g) como mínimo, antes del contacto entre el tubo (5) y cada uno de los elementos de goteo (4), el elemento de goteo (4) tiene una velocidad superior al tubo (5).
Description
Método e instalación para la fabricación de tubos
de irrigación por goteo.
La presente invención se refiere a un método e
instalación para la fabricación de tubos de irrigación por goteo o
similares, que comprende las siguientes etapas:
- a)
- extrusionar un tubo de plástico mediante un cabezal de extrusión;
- b)
- reducir progresivamente el tubo, desde el diámetro de salida del cabezal de extrusión hasta un diámetro final que proporciona el tubo extrusionado con forma cónica para una cierta longitud inicial;
- c)
- insertar una serie de elementos de riego por goteo consecutivamente y mantener el ritmo de avance del tubo extrusionado, por el cabezal de extrusión y hacia el interior del tubo extrusionado;
- d)
- hacer avanzar cada uno de los elementos de riego por goteo a una zona del tubo, en la que cada uno de los elementos de riego por goteo es llevado a establecer contacto con un área predeterminada de la superficie interna del tubo, disponiendo una velocidad predeterminada con respecto a la velocidad del tubo cuando tiene lugar el contacto;
- e)
- enfriar el tubo con los elementos de goteo;
- f)
- perforar el tubo en el lugar en el que están dispuestos los elementos de goteo.
Algunos métodos para la fabricación de tubos de
irrigación por goteo del tipo descrito son conocidos por el actual
estado de la técnica.
Todos estos métodos están destinados a conseguir
la unión de los elementos de goteo con una resistencia
predeterminada, a efectos de impedir el desacoplamiento de los
elementos de goteo. Para este objetivo, se han desarrollado
sustancialmente dos métodos. Un primer método prevé que los
elementos de goteo sean desviados hacia la pared del tubo en el área
cónica, directamente en la salida desde el cabezal de extrusión y
que, cuando el tubo y el elemento emisor están acoplados, es decir,
establecen contacto, el segundo tenga una diferente velocidad, es
decir, más reducida que la del tubo. Además, más abajo del área de
contacto, en general en lo que se llama un calibrador subsiguiente,
o incluso en la propia área de contacto, se han dispuesto medios
para comprimir los elementos de goteo contra el tubo. Evidentemente,
una vez que ha tenido lugar el contacto, las velocidades del tubo y
de los elementos de goteo son iguales.
Este método se ha dado a conocer, por ejemplo, en
la patente USA 5.271.786. En este método, las unidades de goteo son
desplazadas sobre una guía que es dispuesta parcialmente por dentro
del tubo extrusionado. El contacto entre la unidad de goteo y la
superficie interna del conducto tiene lugar en la zona de un primer
escalón de reducción de la sección transversal del conducto
extrusionado. En este documento, la unidad de goteo es desplazada
transversalmente en la dirección del conducto por medio de una
sección de guía que está inclinada en la dirección que converge
contra la pared del conducto. En el lugar del contacto de la unidad
de goteo con el conducto, la pared del conducto que es reducida a un
diámetro menor tiene una orientación sustancialmente cónica y
converge contra la guía interna para la unidad de goteo. En esta
situación, el extremo delantero de la unidad de goteo es levantado
contra la pared con reducción cónica del conducto extrusionado y
establece contacto con aquélla con una esquina delantera. Esto puede
conducir a averías de la pared blanda del conducto.
Un segundo método prevé que los elementos de
goteo se lleven a establecer contacto con el tubo en un área en la
que el diámetro de este último ha sido reducido, que se encuentra
más abajo del tramo estrechado de forma cónica. En este caso, los
elementos emisores son avanzados, como mínimo en el área o
localización en la que establecen contacto con el tubo, a una
velocidad que es sustancialmente idéntica a la del propio tubo.
Nuevamente, en este caso, el contacto es seguido de una etapa de
compresión. Este método se da a conocer en los documentos EP 344 605
y EP 872 172.
En ambos documentos citados, la orientación de
las superficies de contacto del conducto extrusionado y de la unidad
de goteo son convergentes, y de manera tal que el primer contacto
tiene lugar entre la zona de la esquina del cabezal delantero del
elemento de goteo y la superficie interna del conducto
extrusionado.
En el primer método, a efectos de que los
elementos de goteo queden bien fijados al tubo, se deben
proporcionar áreas de compresión largas o fuerzas de compresión
considerables. No obstante, estas disposiciones de dimensionado
están sometidas a sustanciales restricciones, debido al hecho de que
el tubo no debe quedar impedido de deslizamiento axial, de manera
que la formación correcta del tubo no quede dificultada. Por otra
parte, el segundo método requiere un ajuste suficientemente exacto
de la velocidad de avance del tubo y de los elementos emisores, a
efectos de asegurar que las velocidades de estas dos partes cuando
establecen contacto mutuo son sustancialmente las mismas. También en
este caso, la trayectoria a lo largo de la cual el tubo y los
elementos de goteo se someten a compresión mutua debe ser
suficientemente larga, o bien la fuerza de compresión debe ser
suficientemente elevada, comportando el riesgo de que se obstruya o
dificulte el avance del tubo extrusionado.
En la totalidad de los métodos y dispositivos que
se han dado a conocer, se tiene que tener cuidado de que, en el
momento del contacto entre el conducto extrusionado y la unidad de
goteo, ambos tienen que tener la misma velocidad o bien la unidad de
goteo se debe encontrar en reposo o con una velocidad más baja que
el conducto.
Además, después del primer contacto, la unidad de
goteo no recibe empuje ni es objeto de tracción por medios
específicos, sino que es arrastrada por el propio conducto
extrusionado.
Ambas medidas técnicas indicadas están destinadas
a evitar las averías del conducto durante el contacto entre las
unidades de goteo y el conducto, y durante la soldadura de las
unidades de goteo al conducto.
La presente invención tiene como objetivo
proporcionar un método para la fabricación de tubos de irrigación
por goteo "trickle" del tipo que se ha descrito en lo anterior,
permitiendo solucionar los inconvenientes de los métodos actualmente
conocidos, y al mismo tiempo significando o aprovechando en el mayor
grado posible las condiciones que se presentan en la zona inicial
más abajo del extrusionador.
La presente invención consigue los objetivos
antes mencionados al dar a conocer un método tal como se ha descrito
en lo anterior, en el que, como mínimo, inmediatamente antes del
contacto entre el tubo y cada uno de los elementos de goteo, el
elemento de goteo tiene una velocidad superior a la del tubo.
Preferentemente, las unidades de goteo tienen una
velocidad superior al propio tubo, asimismo en el momento de
contacto de uno con otro.
De acuerdo con una realización preferente, las
unidades de goteo son arrastradas o empujadas o desplazadas
adicionalmente después de establecer contacto contra el tubo e
independientemente del propio tubo.
La velocidad de las unidades de goteo
inmediatamente antes o en el momento del contacto contra el tubo
puede ser superior a la velocidad del tubo en una magnitud de 5% a
300%, preferentemente de 10% a 150%, en especial de 20% a 100%.
Gracias a esta disposición, una cierta magnitud
de la energía cinética aplicada a los elementos emisores es
transferida en un impulso de compresión de los emisores contra la
superficie interna del tubo. El movimiento de inercia de los
elementos de goteo provoca que estos golpeen la superficie interna
del tubo con una cierta fuerza. La componente transversal de la
fuerza puede ser más o menos considerable, desde el valor mínimo en
el que existe una especie de fuerza tangencial que genera un cierto
tipo de marca de impacto que queda impresa por los elementos de
goteo en el área de contacto, debido también a la situación de
reblandecimiento relativo del tubo, hasta un valor más elevado, en
el que, además de la marca por impacto sustancialmente tangencial,
existe también una fuerza de compresión por impacto axial ejercida
por el elemento de goteo contra la superficie del tubo.
Lo anterior depende sustancialmente de la
extensión del área de contacto entre los elementos emisores y el
tubo y/o de la orientación del mismo.
La orientación de los elementos de goteo con
respecto al tubo, es decir, las superficies de contacto mutuo, queda
determinada por la longitud del tubo en el lugar en el que éste
establece contacto con los elementos de goteo, y por la orientación
impartida a los mismos por la trayectoria de alimentación dentro del
tubo.
Evidentemente, los elementos individuales de
goteo, que tienen una velocidad superior al tubo, deben ser
alimentados manteniendo el ritmo del avance del tubo extrusionado,
de manera tal que los elementos de goteo individuales queden
dispuestos a la distancia predeterminada entre sí en el tubo
terminal.
En este caso, es posible una alimentación
continua, quedando separados entre sí los elementos individuales de
goteo, a lo largo de la trayectoria de alimentación, en una medida
que corresponde al área de contacto con el tubo, es decir, los
elementos de goteo que son alimentados de manera consecutiva y
continuada, siendo la distancia entre elementos inmediatamente
sucesivos superior a la distancia final que los separa cuando son
aplicados al tubo, todo ello en relación con las diferencias de
velocidad entre los elementos de goteo y el tubo extrusionado.
De manera alternativa, los elementos de goteo
individuales pueden ser alimentados en un movimiento alternativo y
de adherencia-deslizamiento, por ejemplo, mediante
empujadores que funcionan en un movimiento alternativo.
Una primera variante de este método de
alimentación puede proporcionar una estación inicial, en la que los
elementos de goteo se mantienen parados, o se desplazan a una
velocidad que no es superior a la del tubo y de la cual se aceleran
uno a uno, y cada uno de ellos separadamente a la velocidad más
elevada hasta que tiene lugar el impacto con el tubo
extrusionado.
En una variante de realización, a lo largo de la
trayectoria de alimentación dentro del tubo y hasta una estación
externa, se dispone una línea continua de elementos de goteo en
contacto mutuo en los lados extremos. En este caso, en el lado
posterior con respecto a la dirección de avance del tubo, se
disponen medios para la aceleración alternativa del último elemento
de goteo de los de la parte delantera de la línea, que funciona
sobre el primer elemento de goteo de la parte de más atrás de la
propia alineación.
En una realización preferente, el contacto entre
los elementos de goteo y la superficie interna del tubo tiene lugar
en el tramo cónico más estrecho del tubo. En estas condiciones, la
energía cinética de los elementos de goteo cambia, como mínimo
parcialmente, en una fuerza de compresión perpendicular a la
superficie interna del tubo. El componente axial no es perjudicial,
dado que ayuda a provocar una cierta acción de acuñamiento del
elemento de goteo en el material que forma la pared del tubo.
Gracias a esta disposición, se genera una fuerza
de impacto mayor y se genera un enlace más fuerte entre las dos
partes. Además, el ajuste de las dos velocidades no es crítico, la
proporción entre las velocidades del tubo y de los emisores no es
crítica y no requiere unas tolerancias estrictas.
De acuerdo con otra mejora del método, en el área
de contacto, las dos superficies, la superficie interna del tubo y
la superficie enfrentada de los elementos de goteo están
preferentemente orientados de manera tal que convergen formando un
ángulo predeterminado que es muy reducido.
El ángulo entre las dos superficies de contacto
de la unidad de goteo y del tubo es de magnitud tal que la
superficie de la unidad de goteo se encuentra ligeramente inclinada
con respecto a una orientación que es sustancialmente paralela a la
superficie asociada del tubo.
Gracias a esta característica, la unidad de goteo
establece contacto con la pared del tubo en una forma muy suave sin
tener trayectoria de convergencia, sino que al mismo tiempo un
ángulo reducido de incidencia y la misma orientación que la sección
de reducción cónica del tubo entra en la sección del calibrador.
En un dispositivo según la invención, esta
característica se consigue proporcionando una sección extrema de la
guía de goteo que se extiende en la zona de la reducción cónica en
sección transversal del tubo entre la embocadura de salida del
extrusionador y la entrada de la unidad del calibrador, y cuya
sección extrema está ligeramente inclinada de igual manera que la
sección cónica del tubo pero con un ángulo más pequeño con respecto
al eje del mismo.
Estas características permiten asimismo conseguir
medios independientes para el empuje, arrastre o para ejercer de
cualquier otra manera una fuerza de desplazamiento del elemento de
goteo después de haber establecido contacto con el tubo sin los
riesgos de daños en el tubo y proporcionando la oportunidad de
ejercer una fuerza de compresión del dispositivo de goteo contra la
pared del tubo después del primer contacto.
También se pueden conseguir ventajas al
proporcionar, una vez ha tenido lugar el contacto entre los
elementos de goteo y el tubo, un tramo de la trayectoria a lo largo
de la cual una fuerza de compresión mutua se ejerce por los
elementos de goteo y el tubo.
Con este objetivo, los elementos de goteo se
desplazan integralmente con el tubo sobre una guía de tope interno,
mientras que fuera del tubo, en una posición opuesta a la guía de
tope, se dispone un elemento de presión.
De acuerdo con otra característica, el avance y/o
arrastre y/o empuje de los elementos de goteo dentro del tubo
continúa incluso cuando ha tenido lugar el impacto o contacto de los
mismos con el tubo, en el área de compresión mutua que se
produce.
De manera ventajosa, el avance y/o arrastre y/o
empuje de los elementos de goteo se ejerce de manera tal que la
fuerza de avance ejercida sobre los elementos de goteo, y por lo
tanto sobre el tubo, está limitada a un cierto valor predeterminado,
de manera brusca o progresiva.
De acuerdo con el tipo de medios para
transportar, avanzar, arrastrar, o empujar los elementos de goteo,
la fuerza para producir su avance puede quedar limitada por el
efecto de fricción que tiene lugar entre dichos medios y los
elementos de goteo o por medios de amortiguación elásticos.
De manera ventajosa, la orientación de los
elementos de goteo y del tubo en el tramo de compresión es tal que
las dos partes son paralelas entre sí, como mínimo con respecto a
las superficies de contacto.
Particularmente, el tramo de compresión está
dotado de un tramo adicional cónico más estrecho del tubo más abajo
del área de contacto entre los elementos de goteo y el tubo.
Los medios de compresión y/o los medios de tope
pueden ser estacionarios, es decir, pueden tener superficies de
contacto con el tubo y/o con los elementos de goteo, que son
estacionarios con respecto al avance de dichas partes o que tienen
superficies que son móviles junto con el tubo y/o los elementos de
goteo, o bien dichos medios pueden ser tales que, como mínimo uno de
ellos, o incluso ambos, son impulsados por su propio movimiento,
arrastrando en tubo junto con los elementos de goteo en la dirección
de alimentación.
La velocidad de arrastre se puede calibrar de
acuerdo con el mejor avance posible del tubo.
Estas características permiten el ajuste de la
velocidad de avance del tubo y lo mantiene en valores óptimos,
incluso en el caso de posibles variaciones, debido a las fuerzas de
comprensión ejercidas entre el elemento de goteo y el tubo.
En los tres casos que se han descrito, la
distancia entre los medios de compresión por fuera del tubo y los
medios de tope y/o guía de los elementos de goteo puede ser
ligeramente menor que el grosor total de la pared del tubo y de los
elementos de goteo.
Los medios de tope pueden consistir de manera
ventajosa en medios para guiar los elementos de goteo y/o pueden
incluso ser los medios de transporte, alimentación y/o empuje.
La presente invención se refiere también a una
planta o instalación para implementar el método que se ha descrito
en lo anterior, cuya instalación comprende:
- a)
- medios para la extrusión de un tubo de plástico, mediante un cabezal de extrusión;
- b)
- medios de calibrado para reducir de manera progresiva el tubo desde el diámetro de salida del cabezal de extrusión hasta un diámetro final, a lo largo de cuya reducción el tubo extrusionado tiene un tramo cónico;
- c)
- medios de alimentación para insertar consecutivamente una serie de elementos de goteo, y mantener el ritmo del avance del tubo extrusionado, a través del cabezal de extrusión y hacia el interior del tubo extrusionado;
- d)
- medios de transporte y/o empuje y/o arrastre para alimentar cada uno de los elementos de goteo a la zona cónica más estrecha del tubo, en la que cada uno de los elementos de goteo es llevado a establecer contacto con un área predeterminada de la superficie interna del tubo, teniendo simultáneamente una velocidad predeterminada con respecto a la velocidad del tubo cuando tiene lugar el contacto;
- e)
- medios de compresión que se extienden en una cierta longitud o tramo de alimentación y destinados a comprimir entre sí el tubo y los elementos de goteo para la unión completa del elemento de goteo al tubo.
De acuerdo con la presente invención, los medios
de transporte y/o empuje y/o arrastre son accionados de manera tal
que los elementos individuales de goteo son acelerados dentro del
tubo a una velocidad que es superior al lado del tubo, en el área y
en el momento en el que tiene lugar el impacto de los elementos de
goteo contra el tubo.
La presente invención se refiere a otras
características, que quedarán más claras de la siguiente descripción
de ejemplos de aplicación no limitativos, que se muestran en los
dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una sección axial esquemática de
un primer ejemplo de una instalación para implementar el método
según la invención, mostrando el área relevante de la
instalación.
La figura 2 es una vista similar a la figura 1,
parcialmente a mayor escala y que muestra una realización
variante.
La figura 3 es una vista similar a la figura 2, a
mayor escala y mostrando otra realización variante.
La figura 4 es una vista similar a la de las
figuras anteriores, mostrando una tercera realización.
La figura 5 es una vista similar a la figura 1,
mostrando una realización variante, en la que los medios de
compresión situados por fuera del tubo consisten en las paredes de
contacto de un calibrador.
Haciendo referencia a las figuras, se tiene que
indicar que cualesquiera características que aparezcan conjuntamente
en cada una de ellas se puede combinar individualmente entre sí a
efectos de obtener otras combinaciones evidentes y posibles, que no
se han mostrado en las figuras.
Una instalación para fabricación de tubos de
irrigación por goteo mediante extrusión, tal como la que se describe
en el estado de la técnica constituida por las patentes EP 0 344 605
y/o USA 5.271.786, comprende un cabezal de extrusión (1), con una
cámara anular (101) y el conducto radial (201) para alimentar
material plástico en situaciones de proceso de máquina. La cámara
anular (101) se prolonga axialmente hasta un conducto anular de
salida (301), del cual sale un tubo continuo. En posición coaxial
con respecto al conducto anular (301) y a la cámara anular (101), el
cabezal de extrusión (1) tiene un orificio central pasante (2), en
el que unos medios (3) quedan soportados para guía de una sucesión
de elementos de goteo de material plástico (4). Los medios de guía
(3) se extienden desde un extremo en el que los elementos de goteo
(4) son cargados, que se encuentra por fuera del cabezal de
extrusión (1), en oposición a la abertura anular de salida del tubo
(5), y continúa más allá del cabezal de extrusión en la salida de
dicho tubo (5), hasta un área en la que el tubo pasa a través de una
reducción de calibrado, desde el diámetro que sale del orificio del
tubo, hasta un diámetro sustancialmente final. En esta área de
reducción, el tubo (5) tiene un perfil cónico. Después de un corto
tramo libre, el tubo pasa a través de una primera pared (6),
determinando la primera reducción de diámetro, y actuando de todos
modos como contenedor para el agua de refrigeración. A una cierta
distancia de esta pared, en la dirección de avance del tubo (5), se
ha dispuesto un llamado calibrador (7), que tiene una abertura para
el paso del tubo, que tiene un diámetro para estrechar el tubo al
diámetro sustancialmente final o a otro diámetro intermedio,
disponiéndose, en este caso, un calibrador adicional más abajo del
primer calibrador (7). Tal como se ha indicado anteriormente, por
todos estos pasos, el tubo tiene un perfil sustancialmente constante
o cónico de manera continua, pero no necesariamente un ángulo de
abertura constante. El medio de guía (3) se extiende al área entre
dicha primera pared (6) y el calibrador sucesivo (7). Evidentemente,
esto no se tiene que interpretar en sentido restrictivo, puesto que
los medios de guía (3) pueden también extenderse adicionalmente en
el área intermedia entre el calibrador (7) y otro segundo
calibrador.
El plano de deslizamiento (103) para los medios
de guía (3) se encuentra en una posición tal, con respecto a la
superficie interna enfrentada del tubo (5), que dicho plano de
deslizamiento (103) converge con la superficie interior cónica del
tubo (5), formando un ángulo predeterminado con la misma, y
provocando, en una determinada localización, el contacto entre el
elemento de goteo (4), alimentado a lo largo de dicho plano de guía,
y el tubo (5). El área de contacto del tubo se puede localizar en
cualquier lugar, y en los ejemplos que se han mostrado en las
figuras, está situado preferentemente, sin que ello sirva de
limitación, más abajo de la primera pared (6) destinada a contener
el agua de refrigeración, es decir, después del primer tramo libre
cónico del tubo (5). No obstante, el contacto puede tener lugar
también más arriba de la pared (6), es decir, en dicho tramo cónico
libre, o incluso en el área del calibrador (7), o más abajo del
mismo, entre dicho calibrador (7) y otro posible calibrador (no
mostrado).
Haciendo referencia a las figuras, los elementos
de goteo (4) pueden ser arrastrados, empujados, o avanzados con
ayuda de cualquier tipo de medio. El plano de deslizamiento puede
ser una simple superficie de guía, a lo largo de la cual deslizan
los elementos de goteo (4) gracias a una disposición apropiada de
bajo rozamiento. De manera alternativa, los medios para producir un
avance de los elementos de goteo (4) puede consistir en las guías
(3), que son de tipo operativo, es decir, capaces de transportar, o
dispuestas o realizadas en forma de medios transportadores.
Con especial referencia a las figuras, en la
realización que se ha mostrado, los medios de guía (3) están
dispuestos en forma de camino de rodillos. Los rodillos pueden ser
de tipo impulsado en rotación, de manera tal que alimentan a los
elementos de goteo (4) o, tal como se ha mostrado en la figura 3,
pueden ser rodillos de giro libre, mientras que se disponen medios
empujadores, por ejemplo, una barra de empuje (10), que es impulsada
por un movimiento alternativo axial y que empuja de manera
consecutiva cada uno de los elementos de goteo (4) hacia adentro del
tubo hasta el área de contacto con el mismo.
Evidentemente, se pueden prever muchas otras
soluciones para la alimentación, arrastre o avance de los elementos
de goteo (4). Así, por ejemplo, los medios de guía pueden consistir
en una guía de fricción muy reducida, y los elementos de goteo (4)
pueden ser proyectados o inyectados en el tubo (5), por ejemplo, por
aire comprimido, o los medios de guía tienen sustancialmente forma
de tubos, y los elementos de goteo son inyectados mediante dichos
tubos. El camino de rodillos (103) puede ser sustituido por una
cinta transportadora, una cinta de impulsión de cuchillas, en
particular, del tipo tal que cede elásticamente cuando se supera una
determinada fuerza de arrastre o cualesquiera otros medios
equivalentes o que tengan la misma función.
Los medios de arrastre, avance, o alimentación de
los elementos de goteo (4) son impulsados de manera tal que la
velocidad de los elementos de goteo (4), cuando tiene lugar el
impacto con el tubo (5), es mayor que la del tubo (5). De esta
manera, la energía cinética del impacto provoca que el elemento de
goteo penetre, como mínimo, parcialmente en la superficie de
contacto con el tubo (5), produciendo de esta manera la impresión de
un cierto tipo de marca.
Tal como se ha mostrado en las figuras, los
medios para el arrastre, empuje o avance de los elementos de goteo
(4) pueden continuar su acción sobre los elementos de goteo (4)
incluso después del primer impacto con el tubo (5). En este caso,
dado que la velocidad de dichos medios de avance, arrastre o empuje
es superior a la del tubo (5), dichos medios provocan que los
elementos de goteo (4) ejerzan una cierta acción de compresión
contra el tubo (5), evitando, no obstante, ejercer una acción de
frenado sobre dicho tubo (5).
El empuje ejercido por la impulsión de los medios
de arrastre, avance o empuje de los elementos de goteo (4), incluso
después del contacto desde el último con el tubo (5), se pueden
modular o ajustar fácilmente al disponer que la unión entre dichos
medios de arrastre, avance o empuje se pueda desacoplar cuando el
elemento de goteo (4) se encuentra con una cierta resistencia al
avance. En este caso, los rodillos del camino de rodillos (103)
pueden quedar dotados de una superficie de contacto que tiene una
fricción predeterminada con respecto a la superficie de soporte de
los elementos de goteo (4), de manera que se obtiene un efecto de
fricción de los elementos de goteo (4) sobre los rodillos (103). De
manera alternativa, tal como se ha mostrado en la figura 3, cuando
se utiliza una barra empujadora (10), esta última puede tener un
cabezal de empuje (110) que se puede retraer elásticamente en una
magnitud predeterminada sobre el vástago (210) y contra la acción de
los medios elásticos (310), que se han dimensionado apropiadamente
en cuanto a su fuerza o constante elástica.
Los elementos individuales de goteo pueden tener
un avance continuo, tal como se ha mostrado en las figuras 1, 2 y 4.
Naturalmente, en este caso, a efectos de asegurar que los elementos
de goteo tienen la distancia relativa correcta en el estado de
determinación del tubo, los elementos de goteo deben tener, en la
trayectoria de alimentación, una distancia superior entre sí que la
diferencia final que los separa cuando están fijados en un tubo, en
una magnitud que corresponde a la diferencia de velocidad entre el
tubo y los elementos de goteo.
De acuerdo con otra variante, mostrada en las
figuras 3 y 5, los elementos de goteo son alimentados en un
movimiento de vaivén, es decir, un movimiento alternativo. En este
caso, los medios de alimentación alternativos pueden quedar
dispuestos, tal como se ha mostrado en la figura 3, es decir,
actuando separadamente sobre cada elemento de goteo individual, al
acelerarlo desde la estación inicial hasta que tiene lugar el
impacto contra el tubo. Evidentemente, la barra de empuje de la
figura 3 es solamente un ejemplo de los medios posibles y distintos
para producir el avance, arrastre, aceleración y empuje de los
elementos de goteo.
La figura 5 muestra otra variante del método para
alimentar los elementos de goteo. En este caso, la estación de
inicio está dispuesta en el área directamente más arriba del área de
contacto entre el tubo y el elemento de goteo. Sobre la trayectoria
(3), sobre la que los elementos de goteo son alimentados hacia
adentro del tubo (5), se ha dispuesto una alineación de elementos de
goteo todos ellos directamente en contacto entre sí. Unos medios de
empuje alternativos (20) actúan sobre el primer elemento de goteo,
el elemento situado más atrás en la alineación, con referencia a la
dirección de avance, y, a lo largo de la alineación, aceleran a una
predeterminada velocidad de impacto el último elemento de la parte
de la alineación, situado en dicha estación inicial antes
mencionada.
En las figuras 1, 2, 3, 4, el numeral (4') indica
el elemento de goteo en condiciones de impacto inicial con el tubo
(5), y dicho elemento de goteo está esquematizado por líneas de
trazos.
Tal como es evidente en las figuras, de acuerdo
con otra realización de la invención, más abajo del área de
contacto, y preferentemente en el área en la que todavía están
funcionando los medios de arrastre, avance o empuje de los elementos
de goteo (4), unos medios de presión (11) quedan dispuestos por
fuera del tubo (5), que comprimen con una fuerza predeterminada
dicho tubo (5) contra el correspondiente elemento de goteo (4),
soportado por los elementos de guía (3) y/o por los medios de
arrastre, avance o empuje.
En la realización mostrada en la figura 1, dichos
medios consisten en un dispositivo de presión que se encuentra
estacionario con respecto a la dirección de avance del tubo, y que
es empujado radialmente contra el tubo (5). El dispositivo de
presión (11) está dispuesto en forma de una zapata realizada de un
material de baja fricción y su fuerza de compresión se puede
ajustar, por ejemplo, mediante medios de compresión elásticos
ajustables, tales como resortes, o similares, o a través de medios
de compresión neumáticos o hidráulicos, o similares.
En este caso, el empuje adicional de los
elementos de goteo (4) en esta área compensa cualquier posible
reducción de la velocidad de avance del tubo provocada por la
compresión radial, que puede comportar una deformación del propio
tubo (5).
De manera ventajosa, el dispositivo o
dispositivos de presión (11) pueden quedar dispuestos de manera tal
que pueden acompañar de manera pasiva al tubo en su avance, tal como
se ha indicado por la rueda (11') de las figuras 2 y 3 o por la
cinta o banda (11'') de la figura 4. De manera alternativa, con
respecto a la rueda única (11') y a la cinta o banda (11''), se
puede también disponer un tren de rodillos.
Otra mejora adicional prevé que los medios del
dispositivo de presión (11), (11'), (11''), además de acompañar de
manera pasiva al tubo (5) en su avance, sean impulsados por su
propio movimiento, a una velocidad predeterminada, que corresponde
sustancialmente con la correcta velocidad de avance del tubo en
lugar en el que están dispuestos dichos medios del dispositivo de
presión (11), (11'),
(11'').
(11'').
Mediante esta disposición, no solamente no puede
disminuir la velocidad del tubo sino que, gracias a la acción
combinada de los medios de presión (11), (11'), (11'') y de los
medios de arrastre, avance y empuje, la velocidad de avance del tubo
se puede ajustar de manera exacta, permitiendo la compensación de
cualesquiera otras desviaciones de velocidad provocadas por otras
razones.
Con referencia a las figuras y particularmente
con referencia a la figura 3, según otra mejora adicional, los
medios de guía (3), en la zona del extremo interno del tubo (5), es
decir, en el área que corresponde a los posibles medios de presión
externos (11), (11'), (11''), tienen una orientación tal que la
superficie de contacto de los elementos de goteo (4) es paralela a
la superficie de contacto interna correspondiente de la pared cónica
del tubo (5). Además, los medios de presión (11), (11'), (11'')
están también orientados de manera correspondiente y están cargados
de forma perpendicular a dicho tramo cónico del tubo (5).
Haciendo referencia a la realización variante de
la figura 5, la presencia de los medios de presión externos se puede
suprimir, utilizando con este objetivo el calibrador subsiguiente
(7). En este caso, después de un tramo libre cónico del tubo (5), en
el que el tubo y los elementos de goteo establecen contacto,
moviéndose estos últimos a mayor velocidad que el tubo, dicho tubo
(5) entra en el calibrador, que tiene una abertura, mientras que la
guía (3) se extiende dentro de aquél. La pared de la abertura para
permitir que el tubo (5) pase hacia el calibrador (7) actúa en este
caso como elemento de presión.
También en este otro ejemplo, dicha pared puede
ser estacionaria, o puede tener, en la zona de contacto con el tramo
del tubo en el que ha quedado dispuesto el elemento de goteo,
superficies de contacto que pueden ser desplazadas de manera pasiva,
es decir, con desplazamiento libre, o de manera activa, es decir,
por impulsión motorizada, tal como una rueda, un rodillo, o
similar.
Naturalmente, la presente invención no queda
limitada a lo que se ha descrito e ilustrado, sino que puede variar
notablemente, especialmente en lo que respecta a su construcción,
sin salir de los principios que se han indicado anteriormente y del
ámbito de las reivindicaciones siguientes.
Claims (41)
1. Método para la fabricación de tubos para
irrigación por goteo, o similar, que comprende las siguientes
etapas:
- a)
- extrusión de un tubo de material plástico (5) mediante un cabezal de extrusión (1);
- b)
- reducir progresivamente el tubo (5), del diámetro de salida del cabezal de extrusión al diámetro final, durante cuya reducción el tubo extrusionado (5) tiene un tramo cónico;
- c)
- insertar una serie de elementos de goteo (4) consecutivamente y manteniendo el ritmo de avance del tubo extrusionado, con intermedio del cabezal de extrusión (1) hacia adentro del tubo extrusionado (5);
- d)
- producir el avance de cada uno de los elementos de goteo (4) hasta un área del tubo (5), en la que cada uno de los elementos de goteo (4) es llevado a establecer contacto con un área predeterminada de la superficie interna del tubo (5), teniendo simultáneamente una velocidad predeterminada con respecto a la velocidad del tubo cuando tiene lugar el contacto;
- e)
- enfriar el tubo (5) con los elementos de goteo;
- f)
- perforar el tubo (5) donde están dispuestos los elementos de goteo (4);
caracterizado porque
- g)
- como mínimo, antes del contacto entre el tubo (5) y cada uno de los elementos de goteo (4), el elemento de goteo (4) tiene una velocidad superior al tubo (5).
2. Método, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la velocidad de los elementos de goteo
(4) es superior a la del tubo (5), por lo menos inmediatamente antes
del contacto con dicho tubo (5), y hasta que el elemento de goteo
(4) choca con la pared del tubo (5).
3. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la orientación
mutua de la superficie interna del tubo (5) y de la superficie de
contacto en oposición de los elementos de goteo (4) en el área o
momento de contacto se pueden escoger de manera tal que varíe a
voluntad, dentro de ciertos límites, el componente transversal de
fuerza, es decir, la fuerza dirigida radialmente hacia el tubo (5)
cuando los elementos de goteo (4) chocan con el tubo (5).
4. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
velocidad más elevada de los elementos de goteo (4) cuando chocan
con la superficie interna del tubo (5) es tal que genera una marca
de impacto en la superficie interna del tubo (5), que puede ser una
especie de marca de acuñamiento.
5. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contacto
entre los elementos de goteo y la superficie interna del tubo tiene
lugar en el tramo cónico estrechado del tubo, convergiendo la
trayectoria de los elementos de goteo (4), como mínimo, a un lado
hacia la pared cónica del tubo (5).
6. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque después del
primer contacto entre los elementos de goteo (4) y el tubo (5), se
dispone un tramo de trayectoria en el que se ejerce una fuerza de
compresión mutua entre los elementos de goteo (4) y el tubo (5).
7. Método, según la reivindicación 6,
caracterizado porque la fuerza de compresión es ejercida
mientras continúa el avance, arrastre y/o empuje de los elementos de
goteo (4) con la misma fuerza o en las mismas condiciones que las
que se tienen antes del contacto con el tubo (5).
8. Método, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la fuerza con la que se produce el
arrastre, avance y/o empuje y las condiciones en las que tienen
lugar sobre los elementos de material (4), durante la acción
adicional ejercida una vez que ha tenido lugar el contacto con el
tubo (5), están limitadas con respecto a la fuerza de arrastre,
avance y/o empuje y las condiciones existentes antes del contacto
con dicho tubo (5).
9. Método, según la reivindicación 8,
caracterizado porque los elementos de goteo (4) son
empujados, mientras tiene lugar progresivamente la limitación de
empuje después del contacto por medio de amortiguadores
elásticos.
10. Método, según la reivindicación 8,
caracterizado porque los elementos de goteo (4) están unidos
por medios de fricción, a medios de arrastre, avance y/o empuje, y
la limitación de fuerza de avance, arrastre o empuje tiene lugar al
superar la fuerza de unión por fricción.
11. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la presión
de compresión del tubo (5) contra los elementos de goteo (4) más
abajo de la primera área de contacto actúa por fuera del tubo (5),
mientras que los elementos de goteo están soportados por medios de
tope (3).
12. Método, según la reivindicación 11,
caracterizado porque la presión externa es ejercida por
medios estacionarios, es decir, medios que tienen como mínimo
superficies de contacto con el tubo (5), que son estacionarias con
respecto al movimiento de avance del tubo (5), y siendo ajustables
dichos medios con respecto a su fuerza de presión.
13. Método, según la reivindicación 11,
caracterizado porque la presión externa es ejercida por
medios que acompañan de forma pasiva el movimiento de avance del
tubo (5), es decir, por medios que tienen superficies de contacto
que pueden ser desplazadas de acuerdo con el avance del tubo
(5).
14. Método, según la reivindicación 11,
caracterizado porque la presión externa es ejercida por
medios que son impulsados por su propio movimiento en una dirección
que corresponde a la dirección de avance del tubo (5), es decir, por
medios que tienen, como mínimo, una superficie de contacto con el
tubo (5) que es impulsada de manera que puede ser desplazada en la
dirección de avance del tubo (5), y ejerciendo al mismo tiempo una
acción de arrastre sobre dicho tubo (5).
15. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la presión
es ejercida sustancialmente de forma perpendicular a la superficie
del tubo (5) y/o de los elementos de material (4).
16. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos del material (4) están soportados por topes de
deslizamiento estacionarios en el área de compresión, es decir, por
superficies que son estacionarias con respecto a su movimiento de
avance.
17. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de material (4) están soportados por topes que acompañan
de manera pasiva el movimiento de avance de los elementos de goteo
(4) con el tubo (5).
18. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de goteo (4) están soportados por topes que acompañan de
manera activa el movimiento de avance de los elementos de goteo (4)
con el tubo (5), siendo impulsados por su propio movimiento en la
misma dirección de avance de los elementos de goteo (4) con el tubo
(5).
19. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
velocidad de impulsión de los medios de presión externos y/o de los
topes internos para los elementos de goteo (4) en la misma dirección
que la dirección de avance del tubo (5) es ajustable.
20. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
orientación de los elementos de goteo (4) y del tubo (5) en el tramo
de compresión estable es tal que las dos partes son paralelas, como
mínimo, por sus superficies de contacto.
21. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el área
inicial de contacto entre los elementos de goteo (4) y el tubo (5)
y/o el tramo de compresión está dispuesta en el tramo cónico más
estrecho del tubo.
22. Método, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de goteo (4) son obligados a avanzar sobre la trayectoria
de alimentación (3) de manera continua y consecutivamente, siendo la
distancia entre los elementos de goteo individuales (4) sobre la
trayectoria de alimentación (3) superior a la distancia existente
entre dichos elementos de goteo (4) cuando son aplicados al tubo, en
una magnitud relacionada con al diferencia entre las velocidades del
tubo extrusionado (5) y de los elementos de goteo (4).
23. Método, según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque los elementos
de goteo son obligados a avanzar en un movimiento de vaivén
alternativo, disponiéndose una estación de inicio en la que cada
elemento de goteo es mantenido en reposo o desplazado a una
velocidad inferior o igual a la del tubo, y de la cual dicho
elemento de goteo (4) es acelerado en la dirección del área de
contacto con el tubo (5) separadamente y directamente o por
sucesivos elementos de goteo (4), dispuestos en una alineación en
contacto mutuo, siendo ejercida la acción de aceleración sobre el
primer elemento de goteo (4) de la alineación en el extremo
posterior del mismo con referencia a la dirección de avance de los
elementos de goteo (4).
24. Instalación para llevar a cabo el método,
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 23,
caracterizada porque comprende:
- a)
- medios (1) para extrusionar un tubo de material plástico (5), mediante un cabezal de extrusión;
- b)
- medios de calibrado (6, 7) para reducir progresivamente el tubo (5) desde el diámetro que procede del cabezal de extrusión (1) a un diámetro final a lo largo de cuya reducción, el tubo extrusionado tiene un tramo cónico;
- c)
- medios de alimentación (3) para insertar consecutivamente una serie de elementos de goteo (4), y manteniendo el ritmo con el avance del tubo extrusionado (5), a través del cabezal de extrusión (1) y hacia adentro del tubo extrusionado (5);
- d)
- medios de transporte y/o empuje y/o arrastre (103, 11) para la alimentación de cada uno de los elementos de goteo (4) al área del tubo y en la que cada uno de dichos elementos de goteo (4) es llevado a establecer contacto con un área predeterminada de la superficie interna del tubo (5), mientras tienen una velocidad predeterminada con respecto a la velocidad del tuvo (5) cuando tiene lugar el contacto;
caracterizada porque
- e)
- los medios de transporte y/o empuje y/o arrastre (103, 11) para alimentar cada uno de los elementos de goteo (4) son impulsados de manera tal que la velocidad de los elementos de goteo en el impacto con el tubo (5) es mayor que la del tubo (5).
25. Instalación, según la reivindicación 24,
caracterizada porque los medios para el avance, arrastre y/o
empuje de los elementos de goteo (4) son impulsados de manera tal
que provocan un impacto de los elementos de goteo contra el tubo que
está destinado a imprimir una marca en el área de contacto de la
superficie interna del tubo (5).
26. Instalación, según las reivindicaciones 24 ó
25, caracterizada por comprender medios (3) para guiar los
elementos de goteo (4), que consisten en una superficie deslizante
estacionaria.
27. Instalación, según las reivindicaciones 24 ó
25, caracterizada porque comprende medios (3, 103) para guiar
los elementos de goteo (4), que consisten en superficies desplazadas
pasivamente conjuntamente con dichos elementos de goteo (4) o de
superficies de rodadura.
28. Instalación, según las reivindicaciones 24 ó
25, caracterizada porque los medios de guía (3, 103) actúan,
al mismo tiempo, como medios de arrastre, avance y/o empuje de los
elementos de goteo (4), estando dotados de superficies para el
contacto con los elementos de goteo (4), que son impulsados por un
movimiento que tiene la misma dirección que la dirección de avance
de dichos elementos de goteo (4) dentro del tubo (5).
29. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 24 a 28, caracterizada porque los
medios de arrastre, avance y/o empuje ejercen su acción durante un
tramo predeterminado incluso después del primer contacto entre los
elementos de goteo (4) y el tubo (5), extendiéndose por lo tanto los
medios para su guiado (3, 103) asimismo más allá del área de primer
contacto con el tubo (5).
30. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones 24 a 29, caracterizada porque, en el área
situada más abajo del área del primer contacto entre los elementos
de goteo (4) y el tubo (5), los medios de arrastre, avance y/o
empuje son impulsados de la misma manera que en el área situada más
arriba del área de primer contacto entre los elementos de goteo (4)
y el tubo (5), es decir, de manera tal que proporciona a los
elementos de goteo (4) una velocidad superior a la del tubo (5),
mientras que se disponen medios para desacoplar dichos medios de
arrastre, avance y/o empuje de sus respectivos elementos de goteo
(4), en el área situada más abajo del área de primer contacto del
tubo (5), cuando se consigue un empuje predeterminado de aquéllos
contra el tubo (5), debido a las diferencias de velocidades de
avance.
31. Instalación, según la reivindicación 30,
caracterizada porque el desacoplamiento se obtiene gracias a
medios elásticos para amortiguar la fuerza para arrastre, avance y/o
empuje de los elementos de goteo (4) o gracias a medios de
fricción.
32. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones 24 a 31, caracterizada porque, en el área
situada más abajo del primer contacto entre los elementos de goteo
(4) y el tubo (5), se disponen medios de presión (11, 11', 11''),
por fuera del tubo (5), que reciben la acción de una fuerza de
compresión ajustable que tiene, como mínimo, un componente
perpendicular a la pared del tubo (5).
33. Instalación, según la reivindicación 32,
caracterizada porque los medios de presión consisten en
medios de presión estacionarios (11), es decir, medios que tienen,
como mínimo, superficies de contacto con el tubo (5) que son
estacionarias con respecto al movimiento de avance del tubo (5).
34. Instalación, según la reivindicación 32,
caracterizada porque los medios de presión tienen una
superficie de contacto que acompaña pasivamente al movimiento de
avance del tubo (5), o una superficie que está destinada a rodar
sobre el mismo.
35. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones 24 a 32, caracterizada porque los medios de
presión tienen una superficie de contacto con el tubo (5), que es
accionada por su propio movimiento en la dirección de avance del
tubo (5), y que ejerce una acción de empuje y/o arrastre sobre el
tubo (5) en la dirección de avance.
36. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 24 a 35, caracterizada porque,
como mínimo, en un área de primer contacto entre los elementos de
goteo (4) y la superficie interna del tubo (5), el perfil del tubo
(5) y la trayectoria de los elementos de goteo convergen.
37. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 24 a 36, caracterizada porque, en
el área en la que los elementos de goteo (4) son comprimidos contra
el tubo (5), más abajo del área el primer contacto entre dichas dos
partes, el perfil del tubo (5), es decir, de su pared, y la
trayectoria de los elementos de goteo (4) son paralelos o
posiblemente ligeramente convergentes.
38. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 24 a 37, caracterizada porque la
primera área de contacto está dispuesta más abajo de una primera
pared que tiene la función de estrechar el tubo (5) desde el
diámetro que sale del extrusionador a un primer diámetro más
pequeño, y más arriba desde un calibrador sucesivo intermedio o
final para estrechar adicionalmente el tubo (5) hasta un diámetro
intermedio más pequeño o al diámetro final más pequeño.
39. Instalación, según la reivindicación 38,
caracterizada porque la primera área de contacto y/o el área
en la que los elementos de goteo (4) son comprimidos con el tubo (5)
están dispuestas en un tramo cónico del tubo (5).
40. Instalación, según una o varias de las
reivindicaciones 24 a 39, caracterizada porque los medios
para el avance, arrastre o empuje de los elementos de goteo (4) son
de tipo continuo o alternativo.
41. Método e instalación para la fabricación de
tubos para la irrigación por goteo, completa o parcialmente tal como
se han descrito, y para los objetivos indicados.
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