ES2580403T3 - Procedimiento y aparato para cortar una tubería fabricada de material termoplástico - Google Patents

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ES2580403T3
ES2580403T3 ES12767108.9T ES12767108T ES2580403T3 ES 2580403 T3 ES2580403 T3 ES 2580403T3 ES 12767108 T ES12767108 T ES 12767108T ES 2580403 T3 ES2580403 T3 ES 2580403T3
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Giorgio Tabanelli
Marco Gulminelli
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SICA Serrande Infissi Carpenteria Attrezzatura SpA
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Abstract

Un procedimiento para cortar una tubería (2) fabricada de material termoplástico, caracterizado porque comprende, en combinación, las etapas siguientes: - calentamiento localizado y circunferencial de una porción axial localizada (3) de la tubería (2) a una temperatura de funcionamiento predeterminada; - corte sin extracción de virutas, usando una herramienta de corte (4), de la porción axial calentada (3), para obtener piezas de la tubería.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y aparato para cortar una tubena fabricada de material termoplastico.
Campo tecnico
Esta invencion se refiere a un procedimiento y a un aparato para procesar una tubena fabricada de material termoplastico, mas espedficamente a un procedimiento y a un aparato para cortar una tubena fabricada de material termoplastico.
Antecedentes de la tecnica
Se usan tubenas fabricadas de material termoplastico, por ejemplo, como tubenas ngidas con fines sanitarios, para canalones para exteriores, para la distribucion de agua y para desagues. Las tubenas fabricadas de material termoplastico se producen mediante un proceso de extrusion, en una planta que empuja el material en estado plastico, usando un tornillo que rota en el interior de un cilindro, a traves de un molde de forma y dimensiones adecuadas.
La planta de produccion de tubenas se conoce como lmea de extrusion y comprende una pluralidad de aparatos, disenado cada uno para una funcion espedfica.
Un aparato, situado generalmente en el extremo de la lmea, conocido como "cortador", esta habitualmente presente en este sistema.
Este aparato esta disenado para cortar la tubena en piezas de tubena de longitud precisa y predeterminada.
Este aparato comprende una unidad de corte instalada en un carro movil sincronizado con la tubena y equipado con medios de sujecion, disenados para acoplarse con la tubena durante la operacion de corte.
Con referencia al movimiento de la herramienta de procesamiento con respecto al eje de la tubena, existen dos tipos diferentes de aparatos de corte: el aparato de corte de cizalla y el aparato de corte planetario.
Las maquinas de corte de cizalla se caracterizan por un movimiento de trabajo de la herramienta de corte en la direccion de movimiento perpendicular al eje de la tubena, mientras que los cortadores planetarios se caracterizan por un movimiento de trabajo de la herramienta de corte con un movimiento circular con respecto al eje de la tubena.
Con referencia al corte, existen tecnicas de corte sin extraccion de material y tecnicas de corte con extraccion de material.
Las tecnicas de corte sin extraccion de material solo pueden usarse para materiales que son resistentes y con una dureza limitada, es decir, materiales caracterizados por una alta resistencia a los esfuerzos dinamicos y una escasa resistencia a la penetracion de las herramientas de corte. Ejemplos de materiales resistentes con una dureza limitada son los termoplasticos PE, PP y PB.
Mas espedficamente, estos materiales pueden cortarse con herramientas de corte disenadas como hojas con uno o mas bordes de corte o con hojas de disco circulares que rotan libremente sobre un eje respectivo o con hojas de guillotina.
Mas espedficamente, cabna destacar que estas tecnicas de corte pueden usarse con tubenas que tienen grosores de pared relativamente pequenos. Por otra parte, con tubenas que tienen grosores de pared particularmente grandes, estas tecnicas de corte son diffciles de llevar a cabo porque la herramienta de corte (generalmente en forma de disco circular) es objeto de altos niveles de esfuerzo que favorecen la deformacion.
Para materiales con una dureza particularmente alta y un comportamiento mecanico de tipo fragil, las tecnicas de corte mencionadas anteriormente sin extraccion de material no son practicables porque estas tecnicas causanan la avena de la tubena durante el corte (con el posible dano de la herramienta) y, en cualquier caso, el corte sena impreciso. En ese caso, la tubena se corta usando tecnicas de corte con extraccion de material.
El aparato de corte para estas tecnicas comprende sierras circulares metalicas que son multidentadas o tienen un revestimiento superficial de material abrasivo.
Cabna destacar que el corte mediante extraccion de material genera grandes cantidades de virutas que deben extraerse inmediatamente de la region del corte para evitar el mal funcionamiento de la maquina de corte y/o de otros aparatos cercanos a la misma. Ademas, estos cortes son perjudiciales para el usuario y pueden cargarse electroestaticamente y adherirse a las paredes de la tubena haciendo impracticable el posterior procesamiento de la tubena.
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Con determinados tipos de materiales que son particularmente ricos en relleno mineral anadido al poUmero base, por ejemplo, tubenas fabricadas de material amorfo tal como PVC-U, ABS y PMMA, existe la generacion de polvo que, si no se extrae adecuadamente de la region del corte, puede danar los componentes mecanicos del aparato y ser perjudicial para los operarios.
Cabna destacar tambien que las tecnicas de corte con extraccion de material generan vibraciones perjudiciales que se transmiten a los componentes de la maquina.
Otro procesamiento que puede realizarse en la tubena, en la lmea de extrusion o tambien fuera de la lmea, es el biselado de los extremos.
Esta operacion se realiza en un punto posterior al procesamiento.
Este procesamiento se realiza en el extremo de una pieza de tubena y consiste en hacer - extrayendo material - un bisel en el extremo de una pieza de tubena para permitir un acoplamiento sellado con una copa o una campana, es decir, con el extremo ancho de otra pieza de tubena.
Cabna destacar que esta operacion puede realizarse simultaneamente con o despues del proceso de corte.
El documento DE 10 2006 008622 describe un aparato para cortar una tubena fabricada de material termoplastico que pertenece al estado de la tecnica.
En vista de lo anterior, ha existido una necesidad sentida desde hace tiempo de proporcionar un procedimiento y un aparato capaz de procesar una tubena (espedficamente, para cortar y biselar) sin extraccion de material (es decir, sin la generacion de virutas y/o polvo).
Aun mas espedficamente, se siente particularmente la necesidad de un procedimiento y de un aparato capaz de cortar y/o biselar tambien tubenas con grosores de pared particularmente grandes y/o tubenas con una dureza particularmente alta y un comportamiento mecanico fragil.
Divulgacion de la invencion
El objetivo de la presente invencion es por lo tanto satisfacer las necesidades mencionadas anteriormente proporcionando un procedimiento y un aparato para cortar una tubena.
Otro objetivo de la invencion es permitir que el corte de tubenas fabricadas de material termoplastico de cualquier tipo, grosor y dimension obtenga una alta calidad de producto acabado.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas tecnicas de la invencion, con referencia a los objetivos anteriores, se describen claramente en las reivindicaciones a continuacion y sus ventajas son evidentes a partir de la descripcion detallada siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran un modo de realizacion preferido de la invencion proporcionada puramente a modo de ejemplo sin limitar el alcance del concepto inventivo, y en los que:
- la Figura 1 es una vista en perspectiva de un primer modo de realizacion del aparato de acuerdo con esta invencion;
- la Figura 2 es una vista lateral del aparato de la Figura 1;
- la Figura 3 es una seccion transversal del aparato de la Figura 1;
- las Figuras 4A - 4G ilustran esquematicamente varias etapas de funcionamiento de un segundo modo de realizacion del aparato de acuerdo con esta invencion;
- la Figura 5 es una vista lateral de una lmea de extrusion de la tubena en la que esta instalado el aparato de acuerdo esta invencion;
- la Figura 6 muestra un modo de realizacion alternativo de un detalle del aparato de acuerdo con esta invencion.
Con referencia a los dibujos adjuntos, el numero 1 indica un aparato para procesar tubenas fabricadas de material termoplastico de acuerdo con la presente invencion. La expresion "tubenas fabricadas de material termoplastico" se usa para referirse a cualquier tubena fabricada de material termoplastico, por ejemplo, tubenas de PVC-U, PMMA, ABS (termoplasticos amorfos), PE, PP y PB (termoplasticos semicristalinos), etc.
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Descripcion de los modos de realizacion de la invencion
El procedimiento para procesar una tubena 2 fabricada de material termoplastico de acuerdo con la presente invencion comprende las etapas siguientes:
- a) calentamiento localizado y circunferencial de una porcion axial localizada 3 de la tubena 2 a una temperatura
de funcionamiento predeterminada;
- b) procesamiento, usando una herramienta 4, de la porcion axial calentada 3.
Cabna destacar que se muestra la porcion axial localizada 3, en los dibujos adjuntos, con lmeas inclinadas.
Con respecto a la etapa de calentamiento a), una porcion 3 de la tubena 2 se calienta circunferencialmente, es decir, sobre toda la circunferencia de la tubena 2.
Este calentamiento es sustancialmente un calentamiento localizado porque no implica toda la tubena, sino una porcion de la misma.
Mas espedficamente, cabna destacar que la expresion "porcion axial localizada" se refiere a una porcion que tiene una extension axial limitada (preferentemente menor que el diametro de la tubena).
Mas espedficamente, solo se calienta la porcion 3 en la que un procesamiento, usando la herramienta 4, se lleva a cabo posteriormente.
Cabna destacar que la porcion axial calentada 3 tiene una extension axial como funcion de un grosor (de pared) y/o de un diametro de la tubena 2.
Mas espedficamente, de acuerdo con este aspecto, la extension axial de la porcion axial 3 es proporcional al grosor de pared y/o al diametro de la tubena 2.
Cabna destacar, sin embargo, que una extension axial de la porcion de corte 3, que es demasiado larga, puede determinar, en las operaciones posteriores (particularmente durante el corte), deformaciones permanentes inaceptables de la tubena 2.
Con referencia a la temperatura de funcionamiento predeterminada (es decir, la temperatura de calentamiento), se llama la atencion en lo siguiente.
Para los materiales de estructura amorfa (PVCU, PMMA, ABS), la temperatura de calentamiento predeterminada depende de la llamada temperatura de transicion vftrea del material. Mas espedficamente, durante la etapa a), el calentamiento se lleva a cabo a una temperatura mas alta que la temperatura de transicion vftrea del material de la tubena 2 que se esta procesando.
Se sabe que los materiales termoplasticos (PVC-U, PMMA, ABS) se caracterizan por una temperatura, o mas generalmente un intervalo de temperaturas, la llamada temperatura de transicion vftrea (Tg), a la que el material tiene un comportamiento mecanico viscoplastico complejo, es decir, tiende a "ablandarse".
A modo de ejemplo, se muestran a continuacion las temperaturas de transicion vftrea tfpicas de algunos materiales termoplasticos con una estructura amorfa:
- Tg PVC-U = 75 °C-80 °C;
- Tg PMMA = 105 °C-120 °C;
- Tg ABS = 95 °C-105 °C.
Con referencia a las tubenas fabricadas de material termoplastico semicristalino, la temperatura de calentamiento predeterminada es menor que (generalmente esta proxima a) la temperatura de fusion del material de la tubena 2: las temperaturas de transicion vftrea para estos materiales estan proximas a, o incluso son menores de, 0 °C y, a temperatura ambiente, estos materiales estan ya a una temperatura mas alta que la temperatura de transicion vftrea. A modo de ejemplo, la temperatura de fusion de PP es de 165 °C y una posible temperatura de calentamiento predeterminada para este material podna ser de 140 °C.
El proceso de calentamiento, localizado en la zona de corte, debe producirse sin danar, fundir ni quemar el material.
Preferentemente, la etapa de calentamiento comprende una etapa de emitir ondas electromagneticas en la direccion de la porcion axial 3 de la tubena 2.
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Preferentemente, las ondas electromagneticas se emiten circunferencialmente, es dedr, a lo largo de toda la circunferencia de la tubena.
Cabna destacar que la expresion "emitida circunferencialmente" se refiere a que las ondas se emiten en una direccion anular, para interceptar la superficie externa de la porcion 3 de la tubena y desde esta propagarse hacia las capas internas de la porcion 3 de la tubena.
Por lo tanto, preferentemente, la porcion 3 de la tubena se calienta mediante ondas electromagneticas que inciden sobre la superficie externa de la porcion 3 de la tubena.
Cabna destacar que las ondas electromagneticas se propagan a traves de las paredes de la tubena 2, para calentar toda la porcion 3 de la tubena 2 en un tiempo extremadamente corto. Preferentemente, las ondas electromagneticas se emiten a lo largo de toda la circunferencia de la tubena de una manera igualmente separada.
Las ondas electromagneticas se emiten principalmente en el intervalo 0,8 - 4 micrometros.
Cabna destacar que, preferentemente, la etapa de calentamiento comprende una etapa de reflejar las ondas electromagneticas emitidas en la direccion de la porcion axial 3 de la tubena 2.
En otras palabras, una parte de las ondas electromagneticas emitidas por la fuente se dirige hacia la porcion 3 de la tubena 2, mientras que otra parte se redirige, mediante una o mas reflexiones, hacia la porcion 3 de la tubena 2.
Esta reflexion se logra mediante los medios de reflexion 8, que se describen con mas detalle a continuacion.
De acuerdo con otro aspecto, la etapa de calentamiento comprende preferentemente medir la temperatura de la porcion 3 de la tubena 2, para controlar el calentamiento como funcion de la temperatura medida.
En otras palabras, de acuerdo con este aspecto, la temperatura de la porcion 3 de la tubena 2 se mide de manera que la cambie a la temperatura predeterminada (o de funcionamiento).
Cabna destacar que, preferentemente, la medicion de la temperatura se lleva a cabo mediante un sensor 13; aun mas preferentemente, la medicion se lleva a cabo mediante un sensor 13 de tipo sin contacto (preferentemente un pirometro optico).
Con referencia a la etapa b) mencionada anteriormente para procesar la porcion calentada 3 de la tubena 2, cabna destacar que este tipo de procesamiento puede consistir en el corte (operacion b1) o el biselado del extremo de la tubena 2 (operacion b2).
Cabna destacar que la siguiente descripcion describe tambien un procedimiento y un aparato relacionado para llevar a cabo individualmente la operacion de biselado b2: este procedimiento y este aparato caben dentro del alcance de proteccion proporcionado por la presente invencion unicamente en combinacion con el procedimiento y el aparato de corte relacionado disenado para la operacion b1.
Con referencia a la operacion de corte b1, de acuerdo con este procedimiento, despues de calentar la porcion 3 de la tubena 2 a la temperatura predeterminada, el corte se lleva a cabo usando una herramienta 4 en la porcion calentada 3.
Cabna destacar que, para la operacion de corte, la porcion calentada 3 tiene, preferentemente, una extension axial menor que el diametro de la tubena 2 (aun mas preferentemente menor que el radio), mientras que, para la operacion para biselar el extremo de la tubena, la porcion calentada 3 tiene, preferentemente, una extension axial menor que el diametro de la tubena 2 (aun mas preferentemente menor que el radio) y mayor que la extension axial del bisel (preferentemente al menos dos veces la extension axial del bisel).
Cabna destacar que la herramienta de corte 4 es, preferentemente, una herramienta de cuchillo.
Alternativamente, el tipo de herramienta 4 es una herramienta de guillotina.
Cabna destacar que la herramienta 4 tiene una hoja.
Con referencia al movimiento de trabajo de la herramienta de cuchillo, el aparato 1 se configura de manera que la herramienta 4 sea movil con una direccion de movimiento perpendicular (radialmente) al eje de la tubena 2 y, simultaneamente, de manera que la herramienta 4 tenga un movimiento circular con respecto al eje de la tubena 2.
En otras palabras, la herramienta de corte 4 tiene un movimiento combinado de hundimiento en una direccion radial (en el interior del grosor de la tubena) y una rotacion sobre el eje X de la tubena 2.
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La herramienta de corte 4 objeto de este tipo de movimiento combinado describe, en el espacio, un movimiento sustancialmente en espiral alrededor del eje de la tubena 2.
Por lo tanto, mas generalmente, la herramienta 4 es una herramienta de corte, configurada para cortar la tubena 2 (es decir, separar el material sin la extraccion de virutas) en la porcion calentada 3.
Cabna destacar que, de acuerdo con la presente invencion, el hecho de cortar en una porcion 3 de la tubena 2 previamente calentada (a una temperatura mas alta que la temperatura de transicion vttrea) permite que la tubena 2 se corte de una manera particularmente limpia y precisa, sin generar imperfecciones en el corte (deformaciones, grandes irregularidades y defectos superficiales, etc.) y sin extraer material.
Una ventaja de este proceso de corte es la de evitar la generacion de residuos o polvo, porque el corte se hace mediante la separacion del material sin extraccion de material.
Este proceso para procesar la tubena supera todas las desventajas mencionadas anteriormente con respecto a la generacion de residuos o polvo, porque el corte se hace sin extraccion de material.
Este proceso es, de forma ventajosa, aplicable a materiales termoplasticos con una estructura amorfa, asf como a materiales termoplasticos semicristalinos.
Las ventajas de un proceso de corte de tubenas de acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion son las siguientes:
- excelente calidad de la superficie de la tubena en la que se hace el corte (debido a la ausencia de imperfecciones superficiales evidentes);
- rendimiento bajo requerido de los accionadores proporcionados para el movimiento de corte,
- reduccion del mdice de desgaste de la herramienta.
Las figuras 4A-4F ilustran una secuencia de funcionamiento relativa al biselado (operacion b2) en la porcion 3 de la tubena 2.
Cabna destacar que, si la etapa de procesamiento consiste en una operacion de biselado (operacion b2) en la porcion 3 de la tubena 2, la herramienta 4 - de acuerdo con un primer modo de realizacion - comprende un punzon
14 y un anillo hembra externo 15, que actua conjuntamente para biselar un extremo de la porcion 3 de la tubena que se ha calentado previamente (etapa a).
El punzon 14 se calibra en el diametro interno de la tubena y se configura para insertarse en el interior de la tubena.
Por otro lado, el anillo hembra externo 14 esta conformado para deformar el extremo de la tubena 2 hacia el eje X de la tubena (radialmente).
Cabna destacar a este respecto que el anillo hembra externo 14 comprende una porcion terminal conica 19, configurada para aplanar (radialmente) el extremo de la tubena 2 como se describe con mas detalle a continuacion.
De acuerdo con este modo de realizacion, el aparato 1 comprende preferentemente tambien un reborde frontal 16, configurado para definir un tope axial durante la operacion para biselar el extremo de la tubena 2.
La operacion para biselar un extremo de la tubena 2 consiste en la reduccion del grosor de la tubena 2 en ese extremo, para hacer un bisel en el extremo de la tubena 2. A continuacion hay una descripcion de un ejemplo preferido no limitante de la operacion de biselado (operacion b2) del aparato 1.
Cabna destacar que, de acuerdo con un modo de realizacion preferido, la operacion comprende la insercion del punzon 14 en el interior de la tubena 2 (Figuras 4B-4C).
Despues de insertar el punzon 14, el anillo hembra 15 se coloca para alojar internamente el extremo de la tubena 2.
El reborde frontal 16 se mueve cerca del (a una distancia predeterminada del) extremo de la tubena 2 (Figura 4d).
Cabna destacar que, posteriormente (Figura 4e), el punzon 14 se extrae de la tubena 2. Durante la extraccion del punzon 14 de la tubena 2, una porcion del material del extremo de la tubena 2 se comprime entre el anillo hembra
15 y el punzon 14 mediante la accion combinada del anillo 15 y del punzon 14: de esta forma, se forma un bisel en la tubena 2.
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Cabna destacar que, durante la operacion para formar el bisel, existe un alargamiento del extremo de la tubena 2, que extiende la tubena 2 hasta hacer contacto con el reborde frontal 16.
Por esta razon, el reborde frontal 16 permite que, en uso, sea limitado el alargamiento de la tubena 2.
Cabna destacar tambien que el bisel se hace sobre la superficie externa de la tubena 2. Cabna destacar tambien que el aparato 1 esta dotado de una abrazadera 20, configurada para bloquear la tubena 2 durante la operacion para biselar el extremo.
Cabna destacar que, en el ejemplo ilustrado, el anillo 15 es sustancialmente tubular; de acuerdo con un modo de realizacion alternativo ilustrado en la Figura 6, el anillo 15 se sustituye por una o mas unidades de prensa 21 configuradas para actuar sobre una porcion de la circunferencia de la tubena 2.
Preferentemente, el aparato 1 comprende tres unidades de prensa 21, desplazadas angularmente.
Este modo de realizacion alternativo, para biselar el extremo de la tubena 2, comprende - despues de que el punzon 14 se ha insertado y el reborde frontal se ha colocado como se ha descrito anteriormente - la rotacion de la tubena 2 con respecto a la unidad de prensa 21.
Por esta razon, el aparato 1 se configura para permitir la rotacion relativa de la unidad de prensa 21 (o, mas generalmente, de las unidades de prensa 21) con respecto a la tubena 2.
Preferentemente, las unidades de prensa 21 se hacen rotar con respecto al eje X de la tubena 2, de manera que forman el bisel en toda la circunferencia de la porcion extrema 3 de la tubena 2.
Cabna destacar que, mas generalmente, las unidades de prensa 21 o el anillo hembra 15 definen, en combinacion con el punzon 14, los medios de aplanamiento en la direccion radial al extremo de la tubena 2.
Cabna destacar tambien que las unidades de prensa 21 o el anillo hembra 15 definen, mas generalmente, medios de contacto configurados para funcionar conjuntamente con el punzon 14, para aplanar el extremo de la tubena para hacer un bisel.
Cabna destacar que el biselado se logra mediante deformacion plastica del material que, despues de calentarlo, esta en un estado "ablandado": por esta razon, de forma ventajosa, no se generan residuos ni polvo y se superan todos los inconvenientes mencionados anteriormente de la tecnica anterior.
Por lo tanto, el biselado mencionado anteriormente es una operacion de deformacion plastica llevada a cabo en una porcion terminal de la tubena 3 calentada de antemano.
Cabna senalar que, de acuerdo con la presente invencion, la etapa de deformacion plastica comprende una etapa para insertar un punzon 14 en el interior de la porcion terminal 3 de la tubena y una etapa para aplanar la porcion terminal 3 de la tubena 2 entre el punzon 14 y un elemento de contacto (15, 21) en contacto externamente con la porcion extrema 3 de la tubena 2. A continuacion se describe un primer modo de realizacion del aparato 1, con referencia a los dibujos adjuntos 1-3.
Cabna destacar que el aparato esta equipado con una herramienta 4 para cortar la tubena 2 de manera que lleva a cabo la operacion b1 para cortar la tubena 2; sin embargo, cabna destacar que, de acuerdo con la presente invencion, a pesar de la herramienta de corte 4, el aparato 1 puede comprender la herramienta de biselado 4 para llevar a cabo la operacion b2 para biselar.
Por esta razon, la descripcion con referencia a los medios 5 de calentamiento de la porcion 3 de la tubena 2 del aparato 1 es aplicable al aparato 1 con la herramienta de corte 4 y al aparato 1 con la herramienta de biselado 4.
El aparato 1 puede estar montado en una lmea de extrusion de L (un ejemplo de esta lmea se ilustra en la Figura 5), para cortar o biselar la tubena 2.
Alternativamente, el aparato 1 puede estar montado en el exterior de la lmea L, para que opere sobre piezas de la tubena 2.
El aparato 1 para procesar una tubena 2 fabricada de material termoplastico comprende, en combinacion:
- medios de calentamiento 5, disenados para calentar una porcion axial 3 de la tubena 2 a la temperatura predeterminada;
- una herramienta 4 para procesar la porcion axial calentada 3 de la tubena 2.
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La herramienta 4 y los medios de calentamiento 5 se fijan preferentemente a un mismo carro de soporte 18, configurado para que pueda moverse axialmente a lo largo de la direccion de extension axial de la tubena 2.
De esa forma, el carro 18 puede seguir (es decir, moverse a la misma velocidad que) la tubena 2 que sale de la lmea de extrusion, de manera que lleva a cabo el procesamiento y el calentamiento de la tubena que se mueve a lo largo de la lmea.
Cabna destacar que en el carro 18 es posible identificar la unidad 17 para soportar los medios de calentamiento, un plano de calentamiento R y dos planos de procesamiento T y S (en los que se lleva a cabo el corte y el biselado, respectivamente).
De acuerdo con el modo de realizacion preferido, los medios de calentamiento 5 comprenden al menos un dispositivo 6 para emitir ondas electromagneticas.
Preferentemente, el dispositivo 6 esta disenado para emitir las ondas electromagneticas principalmente en el intervalo 0,8 - 4 micrometros (que corresponde al intervalo de infrarrojos).
Cabna destacar que, como se ilustra en las Figuras 1 y 3, el dispositivo de emision 6 se configura para emitir las ondas electromagneticas circunferencialmente en la direccion de la porcion axial 3 de la tubena 2: de esta forma, toda la porcion 3 de la tubena 2 se calienta de una forma sencilla y sin medios de movimiento (es decir, la porcion 3 de la tubena se calienta sobre toda la circunferencia).
El dispositivo 6 comprende al menos un dispositivo de radiacion de filamento de tungsteno 7a, 7b.
En el modo de realizacion ilustrado en los dibujos, el dispositivo 6 comprende un par de dispositivos de radiacion de filamento, que se etiquetan individualmente 7a y 7b.
Cabna destacar que cada dispositivo de radiacion 7a y 7b comprende, respectivamente, un filamento de tungsteno enrollado en un bucle, dotado de un primer extremo y un segundo extremo.
Preferentemente, los dispositivos de radiacion 7a y 7b estan colocados compensados angularmente para compensar cualquier irregularidad de emision angular de cada dispositivo de radiacion (por ejemplo, existe una posible irregularidad en el sector del bucle del dispositivo de radiacion en el que estan presentes los conectores de suministro de alimentacion 23).
Cabna destacar que el aparato 1 comprende ademas medios 8 para reflejar las ondas electromagneticas, disenados para reflejar las ondas electromagneticas emitidas por el dispositivo 6 y dirigirlas hacia la porcion 3 de la tubena 2.
Los medios de reflexion 8 comprenden por lo tanto una o mas superficies disenadas para reflejar (por medio de una o mas reflexiones consecutivas) las ondas electromagneticas emitidas por el dispositivo 6 y dirigirlas hacia la porcion 3 de la tubena 2.
De esta forma, de forma ventajosa, la mayor parte de la energfa emitida por el dispositivo 6 se transfiere a la porcion 3 de la tubena 2 de manera que contribuya al calentamiento de la tubena.
Preferentemente, los medios de reflexion 8 comprenden una pantalla anular, asociada con cada dispositivo de radiacion filamento (7a, 7b) para dirigir las ondas emitidas por el dispositivo 6 lejos de la tubena 2 hacia la tubena 2.
Cabna destacar, por lo tanto, que la pantalla anular se coloca en cada filamento 7a, 7b.
Preferentemente, la pantalla anular comprende material metalico. Incluso mas preferentemente comprende un revestimiento de chapado en oro.
De acuerdo con el ejemplo ilustrado, los medios de reflexion 8 comprenden un par de reflectores 9, colocados en lados opuestos y que definen una abertura interna 31 para recibir la tubena 2.
Los reflectores 9 se han etiquetado individualmente 9a y 9b.
Preferentemente, los reflectores 9 comprenden espejos que tienen una superficie regular sustancialmente lisa.
Cada reflector 9a y 9b tiene forma de anillo.
La abertura 31 para recibir la tubena es la abertura interna del anillo, a traves de la que se hace pasar a la tubena.
Mas espedficamente, cabna destacar que, en el modo de realizacion ilustrado en las Figuras 1 y 3, los reflectores 9a y 9b se colocan en angulos rectos hacia el eje X de la tubena 2.
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De acuerdo con otro aspecto, el aparato 1 comprende medios 11 para apantallar las ondas electromagneticas, disenados para permitir la transmision de las ondas en la direccion de la porcion axial 3 de la tubena 2 y para evitar la transmision a porciones de la tubena 2 diferentes a la porcion axial 3.
En otras palabras, los medios de apantallamiento 11 definen una region (axial) para transmitir las radiaciones y una region (axial) para detener la transmision de las radiaciones: esto permite que se caliente una porcion localizada y limitada de la tubena 2, de manera que maximiza los resultados obtenidos en las operaciones posteriores llevadas a cabo (corte, biselado).
En el modo de realizacion ilustrado en las Figuras 1-3, los medios de apantallamiento 11 comprenden una pantalla tubular 12 que se extiende axialmente, disenada para colocarse en el exterior de la tubena 2. La pantalla tubular 12 esta dotada de una abertura circunferencial 10 (o ventana de calentamiento 10) para permitir la transmision de las ondas electromagneticas hacia la porcion axial 3 de la tubena 2.
Cabna destacar que la pantalla tubular 12 comprende preferentemente dos porciones 12a y 12b que pueden unirse para definir la pantalla 12.
Cabna destacar, por lo tanto, que las ondas electromagneticas se transmiten a la porcion 3 solo a traves de la abertura circunferencial 10; las ondas electromagneticas se bloquean en las superficies de la pantalla tubular 12.
Cabna destacar que los reflectores 9a y 9b, la pantalla tubular y el dispositivo 6 definen juntos una unidad de calentamiento 17 configurada para transferir una alta cantidad de energfa a una porcion axial predeterminada 3 de la tubena 2.
Cabna destacar que el ancho de la ventana de calentamiento 10 determina la extension axial 3 de la tubena que se esta calentando.
De acuerdo con otro aspecto, el aparato 1 comprende tambien un sensor 13, disenado para medir la temperatura de la superficie de la tubena 2 en la porcion axial 3 de la tubena 2, y medios para controlar los medios de calentamiento 5, disenados para controlar los medios de calentamiento 5 dependiendo de la temperatura medida.
Preferentemente, el sensor 13 es de tipo optico; incluso mas preferentemente es un pirometro optico.
Cabna destacar que, de acuerdo con esta invencion, los reflectores 9a, 9b y las porciones 12a y 12b de la pantalla tubular 12 se cambian cuando se cambia el tamano de la tubena que se esta procesando.
Con referencia al funcionamiento del aparato 1 durante el corte (operacion b1) en una lmea de extrusion L, cabna destacar que, cuando la seccion transversal de la tubena 2 en la que debe hacerse el corte esta cerca de la ventana de calentamiento 10, el carro 18 se mueve y se sincroniza (es decir, se mueve a la misma velocidad) con la tubena 2 de manera que la ventana de calentamiento 10 se mantiene centrada en la seccion transversal de corte deseada.
En esta condicion, los dispositivos de radiacion 7a y 7b se activan y se mantienen encendidos durante el tiempo necesario para llevar la porcion 3 de la tubena 2 a la temperatura de calentamiento predeterminada.
Preferentemente, la tubena 2 se mantiene a la temperatura de calentamiento predeterminada durante un tiempo predeterminado (que puede ser una funcion del grosor de la tubena, del diametro y del material).
Posteriormente, el movimiento del carro 18 se invierte y la herramienta de corte 4 se coloca en la porcion de calentamiento 3.
En este punto, el carro 18 se sincroniza de nuevo con la tubena 2 y se activan los medios para bloquear la tubena 2.
Los medios para bloquear la tubena estan integrados en el carro 18 y forman parte del aparato 1.
En ese momento, la herramienta de corte 4 corta la porcion 3 de la tubena 2 calentada de antemano. Despues de que se completa la operacion de corte, la herramienta 4 se desacopla de la tubena 2, los medios para bloquear la tubena 2 se desacoplan de la tubena 2 y el aparato 1 pone en marcha un nuevo ciclo de corte.
Este procedimiento de corte, la llamada tecnica "sobre la marcha", se describe con detalle en el documento de patente EP 0129515.
Cabna destacar que, con el fin de compensar el estado transitorio de calentamiento del filamento de tungsteno (que debe alcanzar una temperatura de aproximadamente 2000 °C), los dispositivos de radiacion 7a y 7b debenan encenderse con antelacion.
Cabna destacar que, como se ha descrito anteriormente, el aparato 1 comprende una unidad de comando y de control configurada para sincronizar el movimiento del carro 18 con el avance de la tubena 2.
La invencion define tambien una instalacion para procesar una tubena 2 fabricada de material termoplastico, que 5 comprende una lmea L para extrudir la tubena 5 (ilustrada en la Figura 5) y un aparato 1, colocado en la lmea L para realizar una operacion de corte y/o de biselado en la tubena extrudida 2.
Cabna destacar que el procedimiento de procesamiento de acuerdo con la presente invencion es un procedimiento sin extraccion de virutas.
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Se entendera que la invencion descrita es susceptible de aplicacion industrial y que puede modificarse y adaptarse de varias maneras sin apartarse de este modo del alcance del concepto inventivo. Ademas, todos los detalles de la invencion pueden sustituirse por elementos tecnicamente equivalentes.

Claims (18)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para cortar una tubena (2) fabricada de material termoplastico, caracterizado porque comprende, en combinacion, las etapas siguientes:
    - calentamiento localizado y circunferencial de una porcion axial localizada (3) de la tubena (2) a una temperature de funcionamiento predeterminada;
    - corte sin extraccion de virutas, usando una herramienta de corte (4), de la porcion axial calentada (3), para obtener piezas de la tubena.
  2. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la etapa de calentamiento comprende una etapa de emitir circunferencialmente ondas electromagneticas en la direccion de la porcion axial (3) de la tubena (2).
  3. 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque las ondas electromagneticas estan principalmente en el intervalo 0,8 - 4 micrometros.
  4. 4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque la etapa de calentamiento comprende una etapa de reflejar al menos una parte de las ondas electromagneticas, para transportar la parte de las ondas electromagneticas a la porcion axial (3) de la tubena (2).
  5. 5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el material termoplastico es un material con una estructura amorfa, caracterizado porque la temperatura de funcionamiento predeterminada es mayor que la temperatura de transicion vftrea del material de la tubena (2).
  6. 6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el material termoplastico es un material semicristalino, caracterizado porque la temperatura de funcionamiento predeterminada esta proxima a, y es menor que, la temperatura de fusion del material de la tubena (2).
  7. 7. Un aparato para cortar una tubena fabricada de material termoplastico, caracterizado porque comprende, en combinacion:
    - medios de calentamiento (5), configurados para calentar circunferencialmente una porcion axial localizada (3) de la tubena (2) a una temperatura de funcionamiento predeterminada;
    - al menos una herramienta (4) para cortar la porcion axial calentada (3) de la tubena (2).
  8. 8. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la herramienta de corte (4) tiene una hoja.
  9. 9. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en el que la herramienta de corte (4) es una herramienta de cuchillo y se configura de manera que la herramienta (4) tenga un movimiento combinado de rotacion sobre el eje (X) de la tubena (2) y un desplazamiento radial con respecto al eje de la tubena (2).
  10. 10. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que los medios de calentamiento (5) comprenden al menos un dispositivo (6) para emitir ondas electromagneticas.
  11. 11. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el dispositivo (6) se configura para emitir las ondas electromagneticas principalmente en el intervalo 0,8 - 4 micrometres.
  12. 12. El aparato (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que el dispositivo (6) comprende al menos un dispositivo de radiacion de filamento de tungsteno (7a, 7b).
  13. 13. El aparato (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende ademas:
    - medios (8) para reflejar ondas electromagneticas, configurados para reflejar al menos una parte de las ondas electromagneticas emitidas por el dispositivo (6) en la direccion de la porcion anular (3) de la tubena (2).
  14. 14. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que los medios de reflexion (8) comprenden un par de reflectores (9a, 9b) con extension anular, colocados de manera que se enfrentan a los lados opuestos del dispositivo de emision (6).
  15. 15. El aparato (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, que comprende ademas:
    - medios de apantallamiento (11) para apantallar las ondas electromagneticas, configurados para permitir la transmision de las ondas en la direccion de la porcion axial (3) de la tubena (2) y para evitar la transmision a las 5 porciones de la tubena (2) diferentes a la porcion axial (3).
  16. 16. El aparato (1) de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que los medios de apantallamiento (11) comprenden una pantalla tubular (12) que se extiende axialmente, configurada para colocarse en el exterior de la tubena (2) y provista de una abertura circunferencial (10) para permitir el transito de las ondas electromagneticas
    10 unicamente a la porcion axial (3) de la tubena (2).
  17. 17. El aparato (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, en el que el aparato (1) comprende un sensor (13), configurado para medir la temperatura de la superficie de la tubena (2) en la porcion axial (3) de la tubena (2), y medios para controlar los medios de calentamiento (5), configurados para controlar los medios de
    15 calentamiento (5) dependiendo de la temperatura medida.
  18. 18. Una planta para procesar una tubena (2) fabricada de material termoplastico, que comprende una lmea (L) para extrudir la tubena (2) y un aparato (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 17, colocado en la lmea ( L) para realizar una operacion de corte en la tubena extrudida (2).
    20
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