ES2237711T3

ES2237711T3 - Procedimiento para controlar la posicion de los bordes de una cinta de pelicula.

Info

Publication number: ES2237711T3
Application number: ES02798711T
Authority: ES
Inventors: Gerhard Keller
Original assignee: Aisapack Holding SA
Current assignee: Aisapack Holding SA
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2005-08-01
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP4118809B2; AU2002362357B2; ATE288353T1; WO2003024694A1; PT1425155E; JP2005502508A; EP1425155B1; HK1071716A1; BR0212444A; CN1553852A; BG108661A; US20040238529A1; CN1276829C; MXPA04002417A; PL368123A1; DE10144898C1; HUP0401315A2; EP1425155A1; DE50202186D1; US6911632B2

Abstract

Procedimiento para controlar la posición de los bordes de una cinta de película, que es alimentada con ayuda de una cuña de guía a una tolva de conformar de un dispositivo para fabricar cuerpos tubulares a partir de la cinta de película con una costura de solapamiento, siendo luego soldada, caracterizado por el hecho de que después de la soldadura, un sensor infrarrojo de líneas (19) permite medir un perfil de temperaturas transversalmente a la costura solapada (13), siendo valorado y en caso de variaciones del perfil real emitir una señal para hacer girar la tolva de conformar (5) con el canal de guía (11).

Description

Procedimiento para controlar la posición de los bordes de una cinta de película.

El invento hace referencia a un procedimiento para controlar la posición de los bordes de una cinta de película, que se alimenta con ayuda de una cuña de guía a una tolva de conformar de un dispositivo para fabricar cuerpos tubulares a partir de la cinta de película, formando una costura solapada que luego se suelda.

En el mismo, la cinta de película, que primero se encuentra plana en la tolva de conformar, se convierte en un tubo sin fin, de manera que los respectivos bordes de la cinta formen una costura solapada al ser conducidos uno sobre otro, por medio de una cuña de guía, en posición de formación de tubo. Los bordes laterales solapados se sueldan aportando el efecto de calor y, en determinados casos presión, a fin de formar un tubo sólido, para luego ser cortado a trozos a fin de llevarlos a otra fase de trabajo. Como cintas de película se utilizan laminados, dispuestos entre dos capas exteriores de plástico, en ciertos casos también con otras capas de plástico interpuestas, si es necesario con capas adhesivas, para forman una capa barrera central inhibidora de difusión, que por ejemplo puede estar hecha a modo de una lámina de aluminio. Esta clase de láminas de aluminio tiene espesores de capa comprendidas entre 0,01 y 0,04 mm, y a veces también superiores. Para soldar se genera calor en la capa de aluminio, por ejemplo mediante un inductor HF de alta frecuencia. En tal caso, el solapamiento habitual de los cantos laterales del laminado es de 2 a 5 mm, en casos excepcionales también puede tener menor o mayor tamaño.

Se conoce un dispositivo de esta clase a través de la patente DE-C2-3.739.400. En lugar, o además de la tolva de conformar, también se puede obtener la forma tubular mediante cintas de accionamiento externas y, a veces, internas, en cuyo caso también puede usarse una bobina de inducción.

Para concentrar las líneas de campo también pueden preverse en los cuerpos de bobina un núcleo de ferrita, de modo que se limita espacialmente el calor de inducción y puede transferirse con más intensidad. Normalmente, con ayuda de la lámina central de aluminio, se calientan las capas de plástico que lo circundan por encima del punto de fusión, uniéndose entre sí, y en ciertos casos bajo presión, cerrándose en forma de costura, mientras que en determinados casos también se conforman, para finalmente ser enfriadas, por ejemplo mediante rodillos de refrigeración externos, y a veces también internos, con ayuda de los cuales también es posible el prensado para conseguir una costura soldada duradera y conformada.

Usualmente se fabrican cintas de película laminar, por ejemplo para la fabricación de tubos laminados, de aproximadamente unos 1,2 metros de ancho, en los denominados laminadores y luego se enrollan en una bobinadora para formar rollos matriz. A partir de dichos rollos matriz pueden fabricarse varios rollos individuales, con ayuda de una máquina cortadora de tiras en función de los diámetros de cuerpos tubulares deseados, con el ancho apropiado para el diámetro de los tubos requeridos. De este modo, a todo lo ancho del rollo matriz se obtienen varios rollos individuales paralelos cada uno de ellos con diferentes propiedades. De modo especial con respecto a la distribución de tensiones que aparecen en cada rollo individual - en parte con notables diferencias que al formar el tubo y/o en la unidad de soldadura conducen a situaciones inestables. Puede observarse una oscilación lateral o también un denominado desplazamiento o desvío de la zona de solapamiento de las cintas de película. Todo esto - especialmente el desplazamiento - conduce a grandes cambios en la transferencia de energía en la zona de solapamiento, por lo cual resulta sumamente difícil mantener una costura de solapamiento estable, de manera que es necesaria una activa vigilancia por parte del personal de servicio y un frecuente reajuste de la tolva de conformar con la cuña de centrado, siempre y cuando quieran evitarse producciones defectuosas.

Debido al con frecuencia muy reducido espesor de las cintas de película, sus bordes son tan inestables, de manera que no pueden utilizarse medios de detección mecánicos. También se han manifestado problemáticos los detectores de fluido, con los cuales se dirige un fino chorro de aire sobre los bordes de solapamiento, de manera que los cambios en la distancia existente entre la tobera de aire y el objeto se manifiestan por cambios de presión en la tobera, los cuales pueden utilizarse para controlar la entrada de la película.

Debido a los relativamente altos campos alternos de alta frecuencia que suelen utilizarse en la soldadura, no pueden emplearse sensores eléctricos para procedimientos de medición inductivos o capacitativos. Como consecuencia de la gran cantidad de colores de las películas a elaborar y/o en ciertos casos debido a la presencia de diversas imágenes impresas, también resulta problemático el empleo de medios de detección ópticos, como por ejemplo cámaras CCD.

El objeto del invento es indicar un procedimiento para controlar la posición de los bordes de una cinta de película con las características del preámbulo de la reivindicación 1, el cual permita un control automático mediante la vigilancia sin sensores de la posición de la costura de solapamiento, de modo que pueda prescindirse de una vigilancia y gobierno personal para evitar desechos.

Dicho objeto se consigue mediante las particularidades que figuran en la parte característica de la reivindicación 1.

A continuación se describirá con más detalle el invento con ayuda de un ejemplo de forma de realización, haciendo referencia a los dibujos. En los mismos:

La figura 1 muestra esquemáticamente un dispositivo para la fabricación de secciones de cuerpos tubulares a partir de una cinta de película;

La figura 2 muestra una sección ampliada del dispositivo con una tolva de conformar, una instalación de soldadura y un sensor de líneas;

La figura 3 es igual como la figura 2, pero vista desde encima (es decir girado 90º con respecto a la figura 2);

La figura 4 muestra una vista en planta, en sentido axial a la entrada de la tolva de conformar, parcialmente cortada, según la línea A-A de la figura 1;

La figura 5 muestra una sección parcial a través de la instalación de soldadura, según la línea B-B de la figura 1; y

La figura 6 es un esquema del acoplamiento de una imagen detectada a través de un sensor IR de líneas de una temperatura de solapamiento concreta con una unidad de valoración y una unidad de control para girar la tolva de conformar.

El dispositivo, representado en la figura 1, para la fabricación de secciones de cuerpos tubulares 1 tiene un rollo individual (no representado) con una película en forma de cinta, por ejemplo una película laminar 2, que por lo menos contiene una capa barrera, por ejemplo de aluminio, incorporada entre dos capas exteriores de plástico. La película laminar 2, alimentada plana, se dispone alrededor de un mandril de soldadura 3, que va fijado en una suspensión 4 situada todavía en la zona de la película laminar plana 2, por medio de una tolva de conformar 5 para fabricar un tubo sin fin 8 con los bordes 7, 7' solapados.

La tolva de conformar 5 va dispuesta giratoria en un soporte realizado como casquillo 8. Hay un motor 9 conectado, a través de un mecanismo de engranaje helicoidales 10 compuesto por rueda 10' y tornillo sin fin 10'', con la tolva de conformar 5 para hacerla girar alrededor de su eje central. Dentro de la tolva de conformar 5 va dispuesta una cuña de guía 11, mediante la cual se guían ambos bordes 7, 7' de la película laminar a alimentar 2 en una posición solapada uno sobre otro. La zona de solapamiento de los bordes 7, 7' de la cinta de película 2 representa del orden de 2 a 5 mm, aproximadamente. En caso especial el solapamiento también puede ser mayor o menor, pero sin embargo debe ser lo bastante grande en función del diámetro deseado para el tubo sin fin 6 formado, y para poder conseguir, en la siguiente instalación de soldadura 12, una costura de solapamiento 13 suficientemente fuerte.

La instalación de soldadura 12, representada esquemáticamente de modo especial en la figura 5, consta, en el ejemplo mostrado, de una instalación de soldadura de alta frecuencia (HF) con una carcasa 14, en la cual va dispuesta al costado del mandril de soldadura 3 un cuerpo de bobinas 15, en determinados casos con otros arrollamientos de bobina 16. En el cuerpo de bobinas 15, en ciertos casos también dentro de los otros arrollamientos de bobina 16, se encuentra un núcleo de ferrita 17.

En las figuras 1, 2 y 5 se indican conductores eléctricos 18, mediante los cuales se alimenta la corriente para el funcionamiento de la instalación de soldadura 12.

En el mandril de soldadura 3 hay otro núcleo de ferrita 17' colocado en el redondeado superior con respecto al núcleo de ferrita 17 de la bobina de soldar. Dados los núcleos de ferrita 17, 17' es posible soldar únicamente una estrecha zona limitada esencialmente a la propia costura solapada 13 de las respectivas capas de plástico del folio laminar 2, a través de las capas de aluminio, en los bordes 7, 7' que se solapan.

Inmediatamente después de la instalación de soldar 12 hay un sensor eléctrico infrarrojo de líneas 19, que capta una imagen de la evolución de las temperaturas dentro de la zona fundida de la costura solapada 13, transversalmente a la extensión longitudinal del tubo sin fin 6. Sobre el sensor IR de líneas 19 se encuentra un rodillo 20, que puede estar dispuesto en el mandril de soldar 3 o en un respectivo rodillo opuesto 21, que sirven como rodillos de refrigeración y/o de presión o conformación. También pueden preverse otros rodillos 20 y contrarrodillos 21, mediante los cuales puede conformarse la costura de solapamiento 13 y, en ciertos casos, al mismo tiempo, aplicarse una refrigeración adicional. El número de rodillos 20 y, en determinados casos de contrarrodillos 21, puede variar a voluntad y adaptarse a las correspondientes necesidades de conformación y refrigeración.

El tubo sin fin 6, que sale con una sólida costura de solapamiento 13 del mandril de soldar 3, es conducido a una instalación de corte 22 o a un dispositivo de recortar. En este ejemplo de forma de realización se ha previsto una ya conocida cortadora transversal, mediante la cual pueden cortarse las deseadas longitudes de las secciones de cuerpo tubular 1 fabricadas, que ahora pueden ser alimentadas por medio de una cinta transportadora 23 a una posterior elaboración (no representada), por ejemplo para la colocación de un apoyo tubular con tapón de cierre.

En el mandril de soldar 3 también pueden existir orificios 24 para alimentar un medio refrigerante, por ejemplo agua.

El perfil de temperatura, proporcionado por el sensor infrarrojo de líneas 19, de la costura solapada 13 aún prácticamente en fusión, se introduce en una unidad de valoración 25. Mediante el aparato indicador del valor nominal 26 se obtiene un perfil de temperatura en función del producto deseado. Con ayuda de un aparato IR de análisis 27 se compara, a determinados intervalos de tiempo, por ejemplo cada dos segundos, el perfil real proporcionado por el sensor IR de líneas 19 con el perfil nominal predeterminado y se establecen las correspondientes variaciones, por ejemplo e_{1} y e_{2}, respectivamente. Un convertidor de señal 28 transforma las correspondientes señales del valor desviado, por ejemplo e_{1} y e_{2}, en una señal apropiada para el motor 9, en cuyo caso un amplificador 29 también puede amplificar la señal. Gracias a la señal, el motor 9 gira la tolva de conformar 5 a través del mecanismo de engranajes helicoidales 10, y por tanto también la cuña de guía 11 conectada al mismo, en un sentido hasta compensar o igualar la diferencia e_{1} y e_{2}, y conseguir que el perfil nominal coincida exactamente con el perfil real medido por el sensor IR de líneas 19.

Con esta maniobra se varía la entrada de la cinta de la película laminar 2 y con ello el solapamiento de los bordes de película 7, 7' de las respectivas películas laminares 2, de manera que se compensan prácticamente de forma automática las eventuales diferencias de la sección transversal o de la longitud de cada rollo individual de una película laminar 2 en el tiempo más corto posible - en la práctica de forma inmediata. Así se evitan con seguridad las costuras solapadas defectuosas 13, y por tanto los desechos, lo más rápidamente posible.

Claims

1. Procedimiento para controlar la posición de los bordes de una cinta de película, que es alimentada con ayuda de una cuña de guía a una tolva de conformar de un dispositivo para fabricar cuerpos tubulares a partir de la cinta de película con una costura de solapamiento, siendo luego soldada, caracterizado por el hecho de que después de la soldadura, un sensor infrarrojo de líneas (19) permite medir un perfil de temperaturas transversalmente a la costura solapada (13), siendo valorado y en caso de variaciones del perfil real emitir una señal para hacer girar la tolva de conformar (5) con el canal de guía (11).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la soldadura se realiza por alta frecuencia (HF).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que se mide el perfil de temperatura inmediatamente después de la soldadura.