ES2222854T3 - Matriz para la extrusion de laminas tubulares. - Google Patents

Abstract

Matriz para la extrusión de una lámina tubular, de un tipo que comprende un núcleo central (10) y un anillo exterior (11), comprendiendo el anillo una sección ligeramente flexible de menor espesor (13), estando dispuesto el anillo exterior alrededor de dicho núcleo, de manera que delimita una ranura anular (12) para la extrusión del material, comprendiendo además la matriz un número múltiple de insertos (15), dispuestos periféricamente alrededor de dicho anillo y sujetos mecánicamente al anillo y unos dispositivos capaces de calentar y/o enfriar los insertos de forma independiente entre sí, de manera que son capaces de cambiar por la deformación térmica de estos últimos, el espesor de la ranura anular (12), caracterizada porque dichos insertos están dispuestos radialmente alrededor de dicho anillo y sujetos a la estructura de la máquina por el lado interno, en las proximidades del anillo (11), mientras que sus extremos opuestos libres tienen libertad para deslizar radialmente, de manera quese expansionen hacia el exterior, estando provistos unos dispositivos para conectar de forma mecánica los extremos libres de dichos insertos a dicha sección flexible de dicho anillo.

Description

Matriz para la extrusión de láminas tubulares.

La presente invención propone una matriz para la extrusión de láminas tubulares, equipada con dispositivos mejorados para controlar y ajustar el espesor de la ranura de extrusión.

Mas particularmente, la invención se refiere a una matriz del tipo que comprende un núcleo central y un anillo exterior que delimitan entre ellos una ranura anular a través de la cual es extrusionado el material fundido, así como medios adecuados para calentar una o más secciones de dicho anillo, de manera que se deforme localmente y varíe la correspondiente dimensión en anchura de la ranura anular, en la que están fijados a la estructura determinados dispositivos, en particular insertos, junto a dicho anillo, de tal manera que sus extremos opuestos tienen libertad para deslizarse radialmente como resultado de la dilatación térmica y en la que además están disponibles determinados dispositivos para conectar mecánicamente los extremos de los insertos que deslizan libremente sobre dicho anillo, y se utilizan algunos otros dispositivos para calentar y/o enfriar uno o más de dichos insertos, de forma independiente uno de otro.

Como se muestra en la siguiente descripción, esta solución permite conseguir una regulación más rápida y más exacta de la ranura anular, de manera que se produzca una lámina perfectamente uniforme a la salida de la matriz.

Como es conocido, con el fin de fabricar láminas tubulares se extrusiona el material fundido a través de una matriz que comprende un núcleo central y un anillo exterior que rodea dicho núcleo a una corta distancia, de manera que queda delimitada una ranura anular a través de la cual es extrusionada la lámina tubular.

El material plástico fundido es dirigido hacia dicha ranura a través de un cierto número de canales dispuestos en la superficie de contacto entre dicho núcleo y dicho anillo exterior o manguito, estando dichos canales uniformemente distribuidos a lo largo de todo su perímetro y ramificándose hacia afuera cuando se aproximan a la ranura de extrusión.

A pesar de la precisión con que estas matrices están fabricadas, sucede frecuentemente que el espesor de la lámina tubular no es perfectamente uniforme, por ejemplo como resultado de un flujo irregular del material.

Con el fin de limitar este inconveniente, se han desarrollado algunas matrices en las cuales el panel exterior está fabricado con un cierto número de sectores independientes, cada uno de los cuales está acompañado de un elemento calefactor, y ciertos otros dispositivos que actúan mecánicamente sobre el anillo de manera que lo deforman localmente de acuerdo con los desplazamientos ocasionados por los movimientos generados por las deformaciones técnicas de ciertos sectores del anillo.

Un ejemplo de tales estructuras aparece representado de una forma simplificada en la Figura 1 que ilustra, en una vista en sección transversal, un dispositivo ya conocido para la regulación localizada de la ranura de extrusión.

El número de referencia 1 en la Figura 1 indica el núcleo de la matriz, el número 2 indica el cuerpo del anillo exterior que rodea el núcleo y el número 3 la ranura anular de extrusión por la cual se expulsa el material.

Un número múltiple de insertos 4 están dispuestos radialmente alrededor del anillo y están montados sobre una estructura anular de soporte indicada mediante el número 5.

Un tornillo de ajuste 6 permite regular la posición de los insertos, acercándolos o apartándolos del anillo 2.

Una vez que esta posición de reglaje ha sido definida, los insertos son fijados en sus posiciones.

En el interior de cada inserto se aloja una resistencia eléctrica 23 y un conducto 7 que permite el paso del líquido refrigerante.

Se deja un cierto espacio entre el anillo 2 y el inserto 3 de manera que permita que el inserto se dilate libremente cuando es calentado.

Un elemento de inmovilización tal como una pequeña ancla 8 o elemento similar conecta de forma rígida cada uno de los insertos del anillo 3.

Este sistema permite modificar localmente el espesor de la ranura de extrusión calentando o enfriando el inserto 4. Sin embargo, adolece del inconveniente de combinar dos características conflictivas.

Con el fin de reducir localmente el espesor del material tubular extrusionado, en realidad el inserto debe ser calentado de manera que se permita su dilatación y empuje el borde del anillo en la dirección del núcleo central 1, limitando así ligeramente la ranura de salida 3.

Un cambio en el diámetro de la ranura de unas dos décimas de milímetro requiere un aumento de temperatura del inserto de aproximadamente 100 a 150º.

Puede suceder entonces que, a pesar de haberse previsto un aislamiento adecuado contra el calor entre los insertos y el anillo, una parte del calor desprendido pase a través del anillo y caliente el material que está fluyendo, haciéndolo más fluido y con más facilidad para fluir y en consecuencia aumentando su caudal.

La eficacia de la deformación mecánica producida en el anillo queda en consecuencia parcialmente anulada por la reducción de la viscosidad del material como resultado del aumento de temperatura.

Una matriz según el preámbulo de la reivindicación 1, se conoce por ejemplo a partir del documento DE-U-29 508 824.

Con el fin de evitar este inconveniente, esta invención ofrece ahora una matriz mejorada en la cual los insertos están sujetos a la estructura por su lado interno, lo cual significa el lado que queda frente al núcleo, mientras que deja sus extremos opuestos libres para desplazarse en las proximidades de la sección periférica.

El sistema funcionará entonces de una forma opuesta a la de los dispositivos conocidos, debido a que el calentamiento de los insertos provocará que aumente la anchura de la ranura, mientras que el enfriamiento de los insertos provocará que el ancho del paso disminuya.

De esta forma, la acción de calentamiento se combina con la acción mecánica, conduciendo a un funcionamiento más eficiente de la matriz que permite alcanzar el objetivo perseguido con una menor variación de la temperatura y, por consiguiente, también permite que actúe más rápidamente.

A continuación se describirá detalladamente la invención, a título de ejemplo no limitativo, haciendo referencia a la Figura 2 que ilustra, en una vista en sección transversal un dispositivo de regulación para la matriz de extrusión según la invención.

El número de referencia 10 de la Figura 2 indica el núcleo de una matriz, rodeado como en el caso anterior, por un anillo 11 de manera que entre estos dos elementos queda delimitada una ranura anular capaz de dejar pasar el material plástico fundido que produce el elemento tubular.

El anillo 11 presenta una sección de menor espesor señalada con el número de referencia 13, que permite que la parte superior del anillo pueda flexionar ligeramente de manera que permita que el borde se aproxime o se aleje del núcleo.

Un inserto señalado con el número 15 está sujeto, con una capa intermedia de material aislante 14, al cuerpo del anillo 11.

El inserto está bloqueado por medio de un tornillo 16 por su extremo que está próximo al borde 11 del anillo.

El extremo opuesto del anillo 15, próximo a la porción periférica de la cabeza, es por otra parte libre de deslizarse en sentido radial y mantiene por medio de un tornillo de regulación 17 una pequeña ancla 18 provista de una cabeza 19 que encaja en el asiento correspondiente previsto en el borde del anillo 11.

El tornillo 17 permite regular la posición de la pequeña ancla 18 y por consiguiente del borde 11 con respecto al inserto 15.

En el interior del inserto se aloja una resistencia eléctrica 24, al tiempo que proporciona algunos pasos para un líquido refrigerante, indicados con los números de referencia 21 y 22 respectivamente, uno en el cuerpo del inserto y el otro en el cuerpo de la pequeña ancla 18.

El conducto 22 está sujeto de forma permanente a un dispositivo de un tipo conocido, para la alimentación y la circulación del líquido refrigerante, de manera que la pequeña ancla se mantenga a una temperatura constante.

Por otra parte solamente se hace circular el fluido por el interior del conducto 21, cuando es necesario enfriar el inserto, de manera que se consigue un sentido del movimiento opuesto al inducido por el calor generado por la resistencia 24.

El funcionamiento es el siguiente:

El material plástico fundido es alimentado por medio de algún equipo conocido, no representado en la figura, y es transportado hasta la ranura 12 de la cual sale para conformar el elemento tubular.

Cada vez que deba reducirse localmente el espesor del elemento, se emprende una acción para hacer circular el líquido refrigerante a través del cuerpo del inserto 15 el cual se encoge ligeramente debido al descenso de la temperatura.

Esto conduce a que la pequeña ancla 18 empuje el borde del anillo 11 hacia el interior, restringiendo así localmente la ranura de extrusión 12.

Si por otra parte, debiera aumentarse el espesor del elemento tubular, debería calentarse el inserto 15.

La dilatación térmica en este punto provocará un movimiento de deslizamiento del extremo libre del inserto hacia el exterior y arrastrará también a la pequeña ancla 18 en la misma dirección, ejerciendo de esta manera una acción de empuje del borde del anillo 11 por medio de la cabeza 19, haciendo que se curve ligeramente en la zona de espesor mínimo 13 y conduciendo a un incremento del espesor de la ranura de extrusión.

Esto permite que el material fluya hacia afuera con un mayor volumen y este efecto queda incrementado por el calentamiento que aumenta la fluidez del material.

El resultado es una matriz más eficiente, capaz de producir los resultados deseados con unas variaciones térmicas mucho menores que las que normalmente se precisan en los equipos conocidos, y en un periodo de tiempo menor.

Un experto en la materia puede también aportar otras modificaciones y variantes, todas las cuales se considera que están comprendidas dentro del mismo alcance de la presente invención.

Debido al hecho de que la parte interior del inserto, próxima al anillo, está firmemente sujeta, el enfriamiento provocará un movimiento de deslizamiento del extremo libre en dirección al centro de la matriz.

Claims (6)

1. Matriz para la extrusión de una lámina tubular, de un tipo que comprende un núcleo central (10) y un anillo exterior (11), comprendiendo el anillo una sección ligeramente flexible de menor espesor (13), estando dispuesto el anillo exterior alrededor de dicho núcleo, de manera que delimita una ranura anular (12) para la extrusión del material, comprendiendo además la matriz un número múltiple de insertos (15), dispuestos periféricamente alrededor de dicho anillo y sujetos mecánicamente al anillo y unos dispositivos capaces de calentar y/o enfriar los insertos de forma independiente entre sí, de manera que son capaces de cambiar por la deformación térmica de estos últimos, el espesor de la ranura anular (12), caracterizada porque dichos insertos están dispuestos radialmente alrededor de dicho anillo y sujetos a la estructura de la máquina por el lado interno, en las proximidades del anillo (11), mientras que sus extremos opuestos libres tienen libertad para deslizar radialmente, de manera que se expansionen hacia el exterior, estando provistos unos dispositivos para conectar de forma mecánica los extremos libres de dichos insertos a dicha sección flexible de dicho anillo.

2. Matriz según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos dispositivos capaces de sujetar los insertos a dicho anillo están constituidos por pequeñas anclas o soportes (18), unidos cada uno de ellos al extremo libre de un inserto y provistos de medios adecuados para acoplarse con dicho anillo en las proximidades de dichos insertos.

3.Matriz según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios para acoplarse con dicho anillo están constituidos por una cabeza (19) sujeta de firmemente a dicha pequeña ancla, en la que dicha cabeza está introducida en un asiento previsto en dicho anillo.

4.Matriz según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone de algunos tornillos de regulación (17) capaces de regular la posición de montaje de dichas pequeñas anclas o soportes sobre dichos insertos.

5.Matriz según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone de medios capaces de hacer circular un líquido refrigerante a través de dichos insertos (15) y de dichas pequeñas anclas (18).

6. Matriz según la reivindicación 5, caracterizada porque dispone de algunos dispositivos adecuados para regular de forma independiente la circulación del fluido refrigerante a través de los insertos y de las pequeñas anclas.