ES2615495T3 - Máquina para cortar un material de espuma expandida - Google Patents

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Abstract

Máquina para cortar material de espuma expandida con una cuchilla sinfín (11) en forma de cinta que presenta un filo de cuchilla (11b) delantero afilado y un filo de cuchilla (11d) posterior romo, y gira alrededor de discos de cuchilla (12, 13, 14, 15) a lo largo de una pista, en donde la pista presenta una zona de corte (11a) en la que hay situadas guías de cuchilla (16, 17), caracterizada por que como minimo una de las guías de cuchilla (16, 17) presenta un dispositivo de oscilación (24) que acciona a la cuchilla (11) haciéndola oscilar en el plano de cuchilla y perpendicularmente a los filos de cuchilla.

Description

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DESCRIPCION
Maquina para cortar un material de espuma expandida
El invento se refiere a una maquina para cortar un material de espuma expandida con una cuchilla sinfm en forma de cinta.
Para cortar materiales de espuma expandida, se utilizan, entre otras, maquinas que trabajan con una cuchilla sinfm en forma de cinta que se mueve libremente por una gran longitud de por ejemplo uno a tres metros. Esto significa que la cuchilla de cinta no esta apoyada lateralmente o hacia abajo. Tales maquinas pueden estar equipadas con cuchillas de cinta orientadas horizontal o verticalmente.
Al cortar materiales de espuma expandida pesados o que pueden apelmazarse, por ejemplo de poliuretano, polietileno u otros materiales, hay que observar, especialmente en el corte de contorno, un defecto de arrastre de la cuchilla de cinta por el ancho de trabajo. En principio, este defecto de arrastre es inevitable debido a la gran longitud sin apoyar de la cuchilla de cinta en un bloque de hasta 2,5 m de ancho. Dependiendo de las propiedades ffsicas del material asf como dependiendo de los parametros de corte, como por ejemplo la velocidad de corte, afilado de la cuchilla, tension de la cuchilla, pero dependiendo tambien de la forma del contorno, este error de corte en el centro del bloque puede llevar a desviaciones no tolerables de la curva nominal de la parte que va a ser cortada.
Se conocen maquinas en las que la cuchilla de cinta se apoya en el centro de la zona de corte o en diferentes posiciones mediante un brazo central que se mueve con ella. Un dispositivo como este solo puede ser utilizado cuando dos bloques de material de espuma expandida deben ser posicionados uno junto a otro de tal manera que, por ejemplo, se van a cortar al mismo tiempo dos pequenos colchones uno junto a otro, o solamente se va a trabajar un pequeno bloque.
Por lo demas, para disminuir los defectos de corte en un bloque ancho de material de espuma expandida a menudo se utilizan cuchillas de cinta con geometna especial. Entre ellas se cuentan por ejemplo cuchillas de cinta con filo de corte dentado o aquellas con filo de corte afilado con forma ondulada o forma de vaciado esferico (similar a un cuchillo del pan). En estos medios de corte es intnnseca la desventaja de que debido a su formateado no pueden ser afilados despues. Puesto que en el transcurso de su vida de trabajo y debido al proceso de corte en el material, las cuchillas se vuelve romas, se debe reducir la velocidad del material debido a que no existe la posibilidad de reafilar, o se debe contar con un defecto de corte que ira creciendo con el tiempo. Solo con una cuchilla de cinta permanentemente afilada se puede conseguir una calidad constante del corte a lo largo de la vida de la cuchilla de cinta, emparejado con una velocidad de corte siempre constante. Es cierto que una cuchilla de cinta dentada puede ser afilada, sin embargo debido a ello, con el tiempo los dientes se desgastaran en la zona delantera, lo que lleva a una reduccion del efecto de diente, o que tambien, con el tiempo los dientes quedaran completamente desgastados. Por ello, habitualmente las cuchillas de cinta dentadas son apenas afiladas o solo poco reafiladas, lo que lleva a los efectos negativos anteriormente citados despues de una larga vida util.
Las cuchillas afiladas dentadas o en forma de onda / vaciado esferico no pueden trabajar con la misma alta tension, puesto que dependiendo del proceso de fabricacion de esa cuchilla, por ejemplo el efecto muesca de un diente practicado en un acero para cuchilla de cinta favorece una rotura en el caso de altas tensiones. Tambien la menor seccion transversal de una cuchilla dentada disminuye la posible tension previa. Debido a la menor tension previa de la cuchilla queda preprogramado un defecto de arrastre.
Ademas se conocen cuchillas de cinta oscilantes en las que en la zona de corte un corto trozo de cuchilla (la mayor parte de las veces una cuchilla dentada o un alambre de corte) es accionado con un dispositivo oscilante de aqrn hacia alla en la direccion longitudinal de la cuchilla.
Pero estas cuchillas tampoco pueden ser afiladas debido a la geometna de la maquina. Por ello, la mayor parte de las veces, en estas maquinas la velocidad de corte es muy baja.
Ademas se conocen las seguetas de movimiento pendular en las que ademas del movimiento de avance, perpendicular a la direccion de corte, de las sierras que se mueven arriba y abajo en vertical, se puede anadir a eleccion un movimiento pendular horizontal, en la direccion del corte, que se ocupa de que la sierra, durante el movimiento hacia atras (en el avance de la sierra) se mueva hacia delante para penetrar mas profundamente en el material que se esta cortando. Dependiendo del material esto lleva a un tamano variable de viruta en el corte, a una mayor penetracion de la sierra hacia delante, es decir a una mejor posibilidad de mecanizado con menor gasto de fuerza para el operario y finalmente a un mejor resultado de corte. En el movimiento hacia delante, la sierra es llevada ligeramente hacia atras para poder retirar las virutas de serrado que se producen, o bien, para crear sitio para su extraccion de la hendidura de serrado.
Por el documento EP 1 782 905 A1 se conoce una sierra de cinta en la que para extraer las virutas la hoja de sierra vibra.
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Por el documento DE 21 45 602 A1 de la solicitante, se conoce una maquina para cortar material de espuma expandida segun el preambulo de la reivindicacion 1.
El invento tiene como base la mision de crear una maquina para cortar material de espuma expandida en la que con una cuchilla sinfm en forma de cinta se reproduce el comportamiento de corte de un filo de cuchilla en forma de onda, siendo sin embargo posible afilar la cuchilla.
La maquina para cortar material de espuma expandida acorde con el invento esta definida por las caractensticas de la reivindicacion 1, y el procedimiento acorde con el invento lo esta segun las caractensticas de la reivindicacion 6.
De acuerdo con el invento una gma de cuchilla presenta un dispositivo de oscilacion que acciona la cuchilla haciendola oscilar en el plano de cuchilla y perpendicular al filo de la cuchilla. De esta manera, a la cuchilla de cinta se le aplica, ademas de un movimiento longitudinal de avance, un movimiento de traves transversal simultaneo en el sentido de un movimiento pendular. Con ello, el movimiento resultante de la cuchilla de cinta, respecto de un punto cualquiera en el material de espuma expandida, es comparable con el movimiento del borde delantero de una cuchilla de cinta afilada en forma de onda. Con respecto al material de espuma expandida, la cuchilla que se mueve a lo largo de la zona de corte ejecuta un movimiento oscilante en forma de onda.
El invento reune las ventajas de una cuchilla con diseno en forma de onda, realmente un corte mas fino, y una menor resistencia al corte y con ello un defecto de arrastre menor, con las ventajas de una cuchilla de cinta lisa que puede ser tensada mas fuerte y debe ser reafilada continuamente.
El invento puede ser utilizado preferentemente para maquinas de corte de contorno, sin embargo puede ser utilizado tambien en otros tipos de maquinas de cortar, en las cuales la cuchilla de cinta se mueve libremente en un campo de trabajo horizontal, vertical o inclinado.
Puesto que la cuchilla de cinta que se mueve libremente en la zona de corte solo se deja guiar e influir en las gmas de cuchilla que estan a los lados del bloque de material, el giro de cuchilla controlable y el movimiento de oscilacion son aplicados en estos lugares. El invento se refiere a un movimiento transversal oscilante de la cuchilla mediante un excitador de la oscilacion que esta colocado en la grna de cuchilla (grna de giro) de la cuchilla de cinta, o sea, en ambos lugares en los que la cuchilla de cinta de marcha libre abandona la grna y se sumerge en el material de espuma expandida, o en los que la cinta de grna abandona el material de espuma expandida y se introduce nuevamente en la grna.
Preferentemente esta previsto que ambas gmas de cuchilla presenten dispositivos de oscilacion que accionen a las cuchillas en el plano de cuchilla y perpendicular al filo de cuchilla, haciendola oscilar. Los dispositivos de oscilacion pueden oscilar sincronizadamente, es decir, estar adaptados en el tiempo uno con otro, de manera que oscilan en igualdad de fase. Sin embargo, debido a la gran longitud de la zona de corte de aproximadamente uno a tres metros, a menudo no es necesaria una sincronizacion como esta.
Los mejores resultados se han mostrado cuando la frecuencia de oscilacion esta seleccionada de manera que la longitud de onda, es decir, el efecto local de la oscilacion en la direccion longitudinal de la cuchilla de cinta, esta entre 20mm y 100mm. Para ello se elige la amplitud de manera que se encuentre entre un cuarto y el doble de la longitud de la fase de cuchilla. La fase de cuchilla es la inclinacion de la cuchilla de cinta que termina en el filo de cuchilla.
Segun una forma constructiva preferida del invento esta previsto que como mmimo un dispositivo de oscilacion es una rueda de espaldar apoyada excentricamente. Esta rueda de espaldar soporta el filo de cuchilla posterior. Mediante su movimiento giratorio la cuchilla de cinta es desplazada en una oscilacion transversal (transversal a su direccion longitudinal). Por ello, mediante la presion de corte o el ajuste / limitacion de los discos de cuchilla, la cuchilla presiona de tal manera sobre el rueda de espaldar que se obtiene permanentemente un contacto y con el una excitacion permanente para oscilar. La rueda de espaldar excentrica no necesita ningun accionamiento propio, sino que es accionado por la cuchilla que pasa por ella. La frecuencia de oscilacion viene determinada por el diametro de la rueda de espaldar y la amplitud, por el tamano de la excentricidad.
Se pueden utilizar otros tipos de dispositivo de oscilacion, por ejemplo un oscilador piezometro o un oscilador electromagnetico.
A continuacion y por referencia a los dibujos, se aclararan con mas detalle unos ejemplos constructivos del invento. Se muestra:
Fig. 1 una vista frontal de una maquina horizontal de cortar en contorno, en donde se representa
exclusivamente el grupo de corte,
Fig. 2 una representacion esquematica de la zona de corte de la cuchilla de cinta con ambas gmas de
cuchilla, con indicacion de las direcciones de oscilacion,
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Fig. 3 a escala aumentada, una de las gmas de cuchilla con el dispositivo de oscilacion en ella existente
y
Fig. 4 una forma constructiva alternativa a la de la figura 3, con otro dispositivo de oscilacion.
En la figura 1 esta representada una vista frontal de una maquina para cortar material de espuma expandida, en concreto desde el punto de vista de un bloque de material de espuma expandida que llega, el cual debe ser cortado con una cuchilla de cinta de la maquina de cortar. La maquina de cortar presenta un bastidor 10 ngido rectangular en el que la cuchilla 11 flexible en forma de cinta circula a lo largo de un carril. La cuchilla 11 es una cuchilla sinfm, es decir, forma un lazo cerrado. En las esquinas del bastidor 10 hay colocados discos de cuchilla 12, 13, 14, 15 que pueden girar, alrededor de los que circula la cuchilla 11 en forma de cinta. Uno de los discos de cuchilla esta accionado, haciendo que la cuchilla se mueva a lo largo del carril.
En la zona inferior del carril, la cuchilla 11 forma una zona de corte 11a, por la que el material de espuma expandida que va a ser cortado es transportado mediante un transportador. En la zona de corte 11a la cuchilla se mueve sin gma o sin soporte. La zona de corte 11a esta limitada por gmas de cuchilla 16, 17. Estas pueden girar alrededor del eje longitudinal de la cuchilla en forma de cinta, para modificar el angulo de ataque de la cuchilla o seguir la lmea de contorno.
La figura 2 muestra una vista en planta superior sobre la cuchilla 11 y las gmas de cuchilla 16, 17. La cuchilla 11 en forma de cinta, que en la zona de corte 11a circula libremente sin guiar, tiene un filo de corte 11b delantero muy afilado y un filo de corte 11d posterior romo. La zona delantera en punta que esta unida con el filo de cuchilla 11b es denominada fase de cuchilla 11c.
De acuerdo con el invento, las gmas de cuchilla 16, 17 contienen dispositivos de oscilacion que desplazan la cuchilla 11 en oscilaciones, que estan destacadas por la doble flecha 20. Las oscilaciones discurren en el plano de cuchilla y perpendicular a ambos filos de cuchilla. Mediante el movimiento de desplazamiento 21 de la cuchilla y los movimientos de oscilacion, se obtiene por referencia a la pieza de trabajo, el efecto de una cuchilla en forma de onda, aunque el filo de cuchilla 11b de la cuchilla utilizada es recto.
La figura 3 muestra de forma esquematica, la construccion interna de la gma de cuchilla 16. Esta presenta en una carcasa 23, a traves de la que circula la cuchilla 11, una rueda de espaldar 25 que se apoya pudiendo girar libremente y con su superficie periferica soporta el filo de cuchilla 11d posterior de la cuchilla 11. La rueda de espaldar opuesta es una rueda de gma 26 apoyada.
La rueda de espaldar 25 se apoya sobre un eje 28 y su superficie periferica 29 es excentrica respecto del eje 28. Con ello, la cuchilla 11, que con su rueda de espaldar 25 se apoya en contra del dispositivo de oscilacion, se mueve en la direccion de corte oscilando adelante y atras. La rueda de apoyo 25 forma el dispositivo de oscilacion 24. La amplitud de la oscilacion viene determinada por el tamano de la excentricidad. La longitud de onda de la oscilacion viene determinada por la circunferencia de la rueda de espaldar 25.
La cuchilla 11 pasa a traves de una rendija de gma 30 que puede girar controlada alrededor del eje longitudinal de la cuchilla, para modificar el angulo de ataque de la cuchilla.
En la figura 4 esta representada otra forma constructiva del dispositivo de oscilacion 24. El dispositivo de oscilacion presenta aqm un oscilador 32 piezoelectrico o neumatico o magnetico, que acciona un elemento soporte 33 oscilante en angulo recto respecto del filo posterior 11d de la cuchilla. El elemento soporte 33 soporta el filo posterior 11d de la cuchilla. El apoyo del filo de cuchilla sobre el elemento soporte esta garantizado por la presion de corte, con la que la pieza de trabajo presiona contra la cuchilla. En un dispositivo de oscilacion 32 controlado electricamente se pueden modificar libremente la frecuencia de oscilacion y la amplitud de oscilacion, sin tener que realizar cambios de equipamiento en la maquina.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Maquina para cortar material de espuma expandida con una cuchilla sinfm (11) en forma de cinta que presenta un filo de cuchilla (11b) delantero afilado y un filo de cuchilla (11d) posterior romo, y gira alrededor de discos de cuchilla (12, 13, 14, 15) a lo largo de una pista, en donde la pista presenta una zona de corte (11a) en la que hay situadas grnas de cuchilla (16, 17), caracterizada por que como minimo una de las grnas de cuchilla (16, 17) presenta un dispositivo de oscilacion (24) que acciona a la cuchilla (11) haciendola oscilar en el plano de cuchilla y perpendicularmente a los filos de cuchilla.
  2. 2. Maquina para cortar material de espuma expandida acorde con la reivindicacion 1, caracterizada por que ambas grnas de cuchilla presentan dispositivos de oscilacion que accionan, haciendola oscilar, a la cuchilla en el plano de cuchilla y perpendicularmente a los filos de cuchilla.
  3. 3. Maquina para cortar material de espuma expandida acorde con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el como mrnimo un dispositivo de oscilacion (24) es una rueda de espaldar (25) apoyada excentricamente.
  4. 4. Maquina para cortar material de espuma expandida acorde con una de las reivindicaciones 1- 3, caracterizada por que el como mrnimo un dispositivo de oscilacion (24) presenta un oscilador piezoelectrico, un oscilador neumatico o un oscilador electromagnetico.
  5. 5. Maquina para cortar material de espuma expandida acorde con la reivindicacion 3, caracterizada por que la rueda de espaldar (25) es una rueda accionada por la cuchilla (11) y que se mueve con ella.
  6. 6. Procedimiento para cortar un bloque de material de espuma expandida con una cuchilla sinfm en forma de cinta, que presenta un filo de cuchilla delantero afilado y un filo de cuchilla posterior romo, caracterizado por que la cuchilla es accionada oscilando en el plano de cuchilla y perpendicularmente a los filos de cuchilla.
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