ES2208403T3 - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF AN INSULATING MATERIAL. - Google Patents
PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF AN INSULATING MATERIAL.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un material aislante, especialmente de fibras orgánicas y/o inorgánicas, por ejemplo de fibras de vidrio y/o cerámica con o sin aglutinantes orgánicos y/o inorgánicos, en donde se agregan componentes termoactivos, con preferencia pigmentos, a los aglutinantes, y/o de esponja sólida plástica como, por ejemplo, poliestireno expandido o extruido, resina fenólica, esponja de poliuretano o espuma de poliisocianurato, y/o de hormigón poroso, espuma mineral, vidrio celular, vidrio sinterizado, vidrio soluble espumado o similares fundiciones que se decoloran parcialmente y/o se expanden, en donde puede modificarse el color y/o la conformación del material aislante mediante la energía térmica, y en el que en al menos una superficie, especialmente una superficie grande, está dispuesta al menos una marca como denominación del producto y/o como ayuda para cortar, caracterizado porque se aplica al menos un rayo láser sobre el material aislante, con el que se realizanlas marcaciones en la superficie del material aislante.Process for the manufacture of an insulating material, especially of organic and / or inorganic fibers, for example of glass and / or ceramic fibers with or without organic and / or inorganic binders, where thermoactive components, preferably pigments, are added to binders, and / or plastic solid sponge such as, for example, expanded or extruded polystyrene, phenolic resin, polyurethane sponge or polyisocyanurate foam, and / or porous concrete, mineral foam, cellular glass, sintered glass, foamed soluble glass or similar foundries that partially discolor and / or expand, where the color and / or the conformation of the insulating material can be modified by thermal energy, and in which at least one surface, especially a large surface, is arranged at less a mark as a product designation and / or as an aid for cutting, characterized in that at least one laser beam is applied on the insulating material, c on which the markings on the surface of the insulating material are made.
Description
Procedimiento para la fabricación de un material aislante.Procedure for manufacturing a material insulating.
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un material aislante, especialmente de fibras orgánicas y/o inorgánicas, por ejemplo de fibras de vidrio y/o cerámica con o sin aglutinantes orgánicos y/o inorgánicos, en donde se le agregan componentes termoactivos, con preferencia pigmentos, a los aglutinantes, y/o de esponja sólida plástica, como por ejemplo poliestireno expandido o extruido, resina fenólica, esponja de poliuretano o espuma de poliisocianurato, y/o de hormigón poroso, espuma mineral, vidrio celular, vidrio sinterizado, vidrio soluble espumado o similares fundiciones que se decoloran parcialmente y/o se expanden, en donde puede modificarse el color y/o la conformación del material aislante mediante la energía térmica, y en el que en al menos una superficie, especialmente una superficie grande se dispone al menos una marca como denominación del producto y/o como ayuda para cortar.The invention relates to a method for the manufacture of an insulating material, especially fibers organic and / or inorganic, for example of glass fibers and / or ceramic with or without organic and / or inorganic binders, where thermoactive components are added, preferably pigments, to binders, and / or plastic solid sponge, as per example expanded or extruded polystyrene, phenolic resin, sponge polyurethane or polyisocyanurate foam, and / or concrete porous, mineral foam, cellular glass, sintered glass, glass soluble foaming or similar foundries that discolor partially and / or expand, where the color can be modified and / or the conformation of the insulating material through energy thermal, and where at least one surface, especially a large area there is at least one brand as denomination of the product and / or as an aid for cutting.
Del estado de la técnica se conoce la fabricación de materiales aislantes, que, por ejemplo, pueden estar conformados en vías o en placas, en los que se fabrica una fundición de vidrio o minerales y se guía hacia una máquina desfibradora. En la máquina desfibradora se desintegra la fundición en fibras micrónicas que luego son humedecidas con un aglutinante y, dado el caso, con otros agentes de impregnación. Las fibras minerales preparadas de tal modo presentan una determinada temperatura en este estado. Debido a su temperatura y especialmente a los aglutinantes, las fibras minerales tienden a adherirse entre sí. Por lo tanto, las fibras minerales se depositan inmediatamente después de su humidificación con como mínimo aglutinantes sobre un dispositivo de transporte, normalmente una cinta transportadora. La vía de fibras minerales así formada puede entonces someterse a distintos procesamientos. La vía de fibras minerales puede, por ejemplo, suspenderse después de alcanzar un determinado espesor de material. Por lo general, la vía de fibras minerales atraviesa dispositivos de compresión, así como dispositivos de corte para emparejar los laterales, y al menos un horno de templado, para templar los aglutinantes.Manufacturing is known from the state of the art of insulating materials, which, for example, may be formed in tracks or in plates, in which a glass or mineral smelting and is guided to a machine shredder. In the shredder machine the smelter disintegrates in micronic fibers that are then moistened with a binder and, if necessary, with other impregnating agents. Fibers minerals prepared in this way have a certain temperature in this state. Due to its temperature and especially to binders, mineral fibers tend to adhere between yes. Therefore, mineral fibers are deposited immediately after humidification with at least binders on a transport device, usually a conveyor belt. The Mineral fiber pathway thus formed can then undergo Different prosecutions The mineral fiber pathway can, by example, suspend after reaching a certain thickness of material. In general, the mineral fiber path crosses compression devices as well as cutting devices for match the sides, and at least one tempering furnace, to temper the binders.
Después de salir del horno de templado, la vía de fibras minerales es guiada a una estación de enrollado, o bien, es cortada alternativamente en placas individuales que luego son guiadas a un dispositivo de embalaje y son embaladas en unidades de embalaje habituales en el mercado.After leaving the tempering furnace, the path of mineral fibers is guided to a winding station, or it is alternately cut into individual plates that are then guided to a packing device and are packed in units of usual packaging in the market.
Del estado de la técnica se conoce además que el material aislante en forma de vía, por ejemplo, las placas de fibras minerales, las placas de espuma sólida o las placas de hormigón poroso, son provistas de marcas. Estas marcas se realizan en general como marcas de colores con ayuda de patrones y la técnica del aerógrafo o con impresoras de chorro de tinta. Pero las marcas de colores presentan la importante desventaja de afectar la clase del material, es decir, la combustión de los productos. A fin de evitar este efecto, se utilizan, especialmente en el caso de materiales aislantes de lana mineral que contienen un aglutinante orgánico, rodillos de marcación con calefacción eléctrica o a gas, en cuyo perímetro se dispusieron figuras y textos de marcación. Estos rodillos de marcación se aplican de forma periódica o constante sobre la vía de fibras minerales, de modo que los rodillos de marcación calentados debido a la temperatura generan una decoloración del aglutinante en el producto de fibra mineral. Este proceso puede realizarse de forma discontinua durante el sellado o de forma continua, de modo que puede producirse un texto continuo sobre el material aislante conformado porque el aglutinante es decolorado a través de las áreas calientes en la superficie del material aislante, pudiendo así verse el texto, o bien, la figura en la superficie.It is also known from the state of the art that the insulating material in the form of a track, for example, the plates of mineral fibers, solid foam plates or plates Porous concrete, are provided with brands. These marks are made in general as colored marks with the help of patterns and the Airbrush technique or with inkjet printers. But the Colored marks have the significant disadvantage of affecting the class of the material, that is, the combustion of the products. Finally to avoid this effect, they are used, especially in the case of mineral wool insulating materials containing a binder organic, electric or gas heated marking rollers, in whose perimeter figures and marking texts were arranged. These marking rollers are applied periodically or constant over the mineral fiber pathway, so that Marking rollers heated due to the temperature generated a discoloration of the binder in the mineral fiber product. This process can be carried out discontinuously during the sealed or continuously, so that text can be produced continuous on the formed insulating material because the binder is discolored through hot areas in the surface of the insulating material, thus being able to see the text, or Well, the figure on the surface.
Para dividir una vía de material aislante en distintas unidades de placa, es habitual proveer en el área de la línea de producción los correspondientes dispositivos de sierra, por ejemplo, sierras pendulares, circulares o de cinta, que se usan en relación con el producto que se va a obtener. Pero con tales sierras sólo pueden realizarse cortes rectos.To divide a path of insulating material into different plate units, it is usual to provide in the area of the production line the corresponding saw devices, for example, pendular, circular or band saws, which are used in relation to the product to be obtained. But with such Saws can only be made straight cuts.
Partiendo del estado de la técnica, la invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento en el que es posible realizar de forma sencilla y económica la identificación y/o división de un material aislante, en donde también pueden efectuarse identificaciones y/o cortes complicados respecto de sus contornos.Starting from the state of the art, the invention it is based on the objective of creating a procedure in which it is possible to carry out identification in a simple and economic way and / or division of an insulating material, where they can also make complicated identifications and / or cuts regarding their contours
Para conseguir este objetivo se prevé aplicar sobre el material aislante al menos un rayo láser, mediante el cual se producen las marcaciones en la superficie del material aislante.To achieve this objective, it is planned to apply on the insulating material at least one laser beam, by means of the which are the markings on the surface of the material insulating.
El procedimiento de la invención se caracteriza, por lo tanto, porque en lugar de las técnicas usadas hasta el momento, se realizan las marcaciones en la superficie del material aislante mediante un rayo láser. El rayo láser ofrece aquí la importante ventaja de que puede ser dirigido y especialmente puede ser guiado y puede ser ajustado a las características reales del material aislante. En el procedimiento de la invención pueden procesarse materiales aislantes de fibras orgánicas, o bien, de fibras inorgánicas unidas con aglutinantes orgánicos, por ejemplo, fibras de vidrio, o materiales aislantes que contienen sustancias orgánicas, materiales aislantes provistos de recubrimientos orgánicos o que tengan componentes que modifiquen su color y/o su conformación mediante la energía térmica, así como materiales aislantes de espuma sólida, en los que las marcaciones se producen por modificaciones del color y/o expansión de la superficie o por sinterizado parcial, o bien, fusión de ahondamientos en la superficie. En especial pueden procesarse con el procedimiento de la invención todos los materiales aislantes mencionados en el preámbulo de la reivindicación 1.The process of the invention is characterized, therefore, because instead of the techniques used until the moment, markings on the surface of the material are made insulator using a laser beam. The laser beam offers here the important advantage that it can be directed and especially it can be guided and can be adjusted to the real characteristics of the isolating material. In the process of the invention they can be processed organic fiber insulating materials, or inorganic fibers bonded with organic binders, for example, glass fibers, or insulating materials containing substances organic, insulating materials provided with coatings organic or that have components that modify their color and / or their conformation by thermal energy as well as materials solid foam insulators, in which markings occur by modifications of the color and / or expansion of the surface or by partial sintering, or fusion of deepening in the surface. In particular they can be processed with the procedure of the invention all insulating materials mentioned in the preamble of claim 1.
En el caso de un proceso de fabricación continuo, el material aislante es guiado en forma de vías hacia el rayo láser, a fin de poder mantener la fabricación continua del material aislante. Pero también existe la posibilidad de realizar el procesamiento con rayo láser sobre elementos de material aislante ya fabricados, como por ejemplo, placas, revestimientos de tubos, segmentos u otras piezas formadas, siendo posible aquí guiar las piezas formadas en forma manual o automática hacia el dispositivo de procesamiento láser. Por lo general, no se realiza un procesamiento continuo del material aislante. Más bien se trata aquí de un procesamiento individual de las distintas piezas conformadas como, por ejemplo, revestimientos de tubos, placas u otros.In the case of a continuous manufacturing process, the insulating material is guided in the form of pathways to the beam laser, in order to maintain the continuous manufacture of the material insulating. But there is also the possibility of performing the laser beam processing on insulating material elements already manufactured, such as plates, tube liners, segments or other pieces formed, being possible here to guide the parts formed manually or automatically towards the device of laser processing. Usually, a continuous processing of insulating material. Rather it is here of an individual processing of the different pieces formed as, for example, coatings of tubes, plates or others.
Según otra característica de la invención, se ha previsto que el rayo láser divida el material aislante, especialmente la vía, en secciones, en especial en placas. Gracias a esta configuración existe la posibilidad de no sólo proveer a la vía de material aislante de marcaciones, sino que también con el mismo dispositivo pueda cortarse la vía de material aislante en placas. Ello significa un gran ahorro de inversión en la conformación de las lineas de producción. Además resultó ventajoso que el mantenimiento del rayo láser sea mucho más sencillo debido a su escasa cantidad de elementos mecánicos en comparación con los componentes usuales.According to another feature of the invention, it has been provided that the laser beam divides the insulating material, especially the track, in sections, especially in plates. Thank you to this configuration there is the possibility of not only providing the track of marking insulating material, but also with the same device can cut the path of insulating material in plates. This means a great investment saving in the conformation of production lines. It was also advantageous that the maintenance of the laser beam is much easier due to its small amount of mechanical elements compared to usual components.
Un equipo láser que genera el rayo láser, puede moverse con preferencia en sentido longitudinal, transversal vio a distancia, así como dado el caso en su posición angular respecto de la superficie del material aislante. El rayo láser es guiado sobre la superficie del material aislante a través de un espejo que puede girarse en los tres ejes principales y mediante un sistema de lentes. La propulsión del espejo se realiza a través de servomotores de propulsión eléctrica que reciben sus señales de propulsión de un equipo de mando. El propio equipo de mando está conectado a un procesador electrónico de datos (ordenador), en el que se almacenaron datos para determinadas disposiciones y/o conformaciones de marcación sobre los materiales aislantes. Sobre la base de estos datos se controla el rayo láser respecto de sus movimientos y/o su intensidad. De forma alternativa, puede preverse que el equipo que genera el rayo láser pueda moverse conforme a los tres ejes espaciales junto con los dispositivos ópticos post-conectados. Debido a la cantidad de grados de libertad del rayo láser, pueden producirse marcaciones y cortes de las formas más diversas. Además existe la ventaja de que, por ejemplo, todas las letras y números, así como los pictogramas, sean controlados por ordenador y puedan aplicarse de modo variable. Otra ventaja es la posibilidad de fabricación de placas de fibras minerales que presentan, por ejemplo en dos lados enfrentados, un canto que difiere de una limitación recta. De esta forma, pueden fabricarse, por ejemplo, placas de fibras minerales con determinadas entalladuras semicirculares, conforme a los requerimientos del cliente.A laser device that generates the laser beam, can move preferentially longitudinally, transverse saw distance, as well as if necessary in its angular position with respect to The surface of the insulating material. The laser beam is guided on the surface of the insulating material through a mirror that can turn on the three main axes and through a system of lenses. The propulsion of the mirror is done through electric propulsion servomotors that receive their signals from propulsion of a command team. The command team itself is connected to an electronic data processor (computer), in the that data was stored for certain provisions and / or marking conformations on insulating materials. On The basis of this data is controlled by the laser beam movements and / or their intensity. Alternatively, it can be foreseen that the equipment that generates the laser beam can move according to the three spatial axes together with the optical devices post-connected Due to the amount of degrees of freedom of the laser beam, markings and cuts of The most diverse forms. There is also the advantage that, by example, all letters and numbers, as well as pictograms, be computer controlled and can be applied in a variable way. Other Advantage is the possibility of manufacturing fiber plates minerals that present, for example on two opposite sides, a song that differs from a straight limitation. In this way, they can made, for example, mineral fiber plates with certain semicircular notches, according to the Requirements of the client.
El rayo láser es generado por un equipo de láser de estado sólido o por un equipo de láser gaseoso, preferentemente con ayuda de un láser de CO_{2}.The laser beam is generated by a laser device solid state or by a gaseous laser equipment, preferably with the help of a CO2 laser.
La potencia de luz del rayo láser se ajusta a través de los dispositivos ópticos, en relación con el tamaño y la intensidad de las alteraciones de material requeridas, especialmente en el caso de marcaciones. Preferentemente, el rayo láser es movido a diferentes velocidades respecto de la superficie de]. material aislante. La velocidad relativa, por ejemplo, es de aproximadamente 5 m/s.The light power of the laser beam is adjusted to through optical devices, in relation to size and intensity of the material alterations required, especially in the case of markings. Preferably, the lightning laser is moved at different speeds relative to the surface from]. isolating material. The relative speed, for example, is approximately 5 m / s.
Conforme a otra característica de la invención, se ha previsto que el láser se mueva al menos en el sentido del transporte de la vía, a una velocidad mayor respecto de la velocidad de transporte, con preferencia 5 m/s. Esta mayor velocidad es necesaria para las marcaciones más grandes en formas de letras, números y/o pictogramas, a fin de poder aplicar todas las marcaciones en un determinado recorrido del material transportado.According to another feature of the invention, the laser is expected to move at least in the direction of the road transport, at a higher speed than the transport speed, preferably 5 m / s. Is older speed is necessary for larger markings in forms of letters, numbers and / or pictograms, in order to apply all the markings on a certain material path transported
En contraposición a ello, durante la subdivisión de la vía, el rayo láser es movido a una velocidad en el sentido de transporte que coincide con la velocidad de avance de la vía para, por ejemplo, poder realizar un corte de límites rectos.In contrast to this, during the subdivision of the track, the laser beam is moved at a speed in the direction of transport that coincides with the speed of advance of the track for, for example, to be able to make a cut of straight limits.
Finalmente, se previó según otra característica de la invención que los movimientos y/o la potencia de]. rayo láser sean controlados a través de un procesador de datos, cuyos datos iniciales se extraen especialmente del mando de la producción. Tal tipo de enlace del mando de la producción con el mando de la marcación, o bien, el mando de corte, presenta la ventaja de que, de acuerdo con el pedido del cliente, pueden fabricarse productos por encargo de forma sencilla y fiable.Finally, it was foreseen according to another characteristic of the invention that the movements and / or the power of]. lightning lasers are controlled through a data processor, whose initial data are extracted especially from the command of the production. Such type of link of production control with the dialing command, or the cutting command, presents the advantage that, according to the client's order, they can Made to order products in a simple and reliable way.
En el ejemplo de realización de la invención se extrae del horno de templado una vía de lana mineral de un determinado espesor y de una determinada densidad en bruto, y se guía hacia un dispositivo de marcación y corte. El dispositivo de marcación y corte presenta un láser de CO_{2} con potencia variable de hasta 1500 vatios y una longitud de onda de aproximadamente 1 a 12 \mum, especialmente de 9 a 12 \mum. El rayo láser es guiado sobre la vía de lana mineral mediante un espejo. De modo alternativo, puede haberse previsto que el equipo láser que genera el rayo láser sea montado por encima de un dispositivo de transporte, sobre el que se transporta la vía de lana mineral, sobre un patín de cruz doble propulsado a motor, de modo que pueda trasladarse en todos los ejes. Además, el láser está apoyado de modo pivotante dentro del patín de cruz doble, de modo que un rayo láser generado por el equipo láser pueda aplicarse en un determinado ángulo diferente del vertical sobre la superficie de la vía de lana mineral.In the embodiment of the invention, removes from the tempering furnace a mineral wool path of a certain thickness and of a certain raw density, and it guide to a marking and cutting device. The device of marking and cutting features a CO2 laser with power variable up to 1500 watts and a wavelength of about 1 to 12 µm, especially 9 to 12 µm. The laser beam is guided on the mineral wool path by a mirror. Alternatively, the equipment may have been expected laser that generates the laser beam be mounted above a transport device, on which the track is transported mineral wool, on a motor-driven double cross skate, of so that it can move on all axes. In addition, the laser is pivotally supported inside the double cross skate, so that a laser beam generated by the laser equipment can be applied in a certain angle different from the vertical on the surface of the mineral wool track.
Además, el rayo láser puede ser guiado del modo deseado sobre la superficie que se va a marcar con dispositivos ópticos que se pueden regular electrónicamente, como lentes, sistemas de lentes, rejas o espejos de efecto óptico. A través de esos dispositivos ópticos auxiliares, así como a través de la variación de la distancia de los mismos respecto de la superficie que se va a marcar, a través de la modificación del ángulo de inclinación y la intensidad del rayo láser puede modificarse el ancho y la intensidad de la marcación.In addition, the laser beam can be guided in the way desired on the surface to be marked with devices optics that can be electronically regulated, such as lenses, lens systems, grilles or mirrors of optical effect. Through those auxiliary optical devices, as well as through the variation of their distance from the surface to be marked, through the modification of the angle of inclination and intensity of the laser beam can be modified the width and intensity of the marking.
En una disposición del láser sobre un patín de cruz doble, se regula el rayo láser en un primer paso de tal modo que impacta en ángulo recto sobre la superficie de la vía de lana mineral. El patín de cruz doble está aquí conectado a un ordenador, a través del cual se controlan los movimientos del mismo. El ordenador obtiene los datos para el control de los movimientos del patín de cruz doble a través del administrador de pedido en el que se ingresó el tipo y la cantidad de placas de lana mineral que se van a fabricar.In a laser arrangement on a skate of double cross, the laser beam is regulated in a first step in such a way which impacts at right angles on the surface of the wool track mineral. The double cross skate is here connected to a computer, through which its movements are controlled. The computer obtains the data for the control of the movements of the double cross skate through the order manager in which the type and quantity of mineral wool plates that were They will manufacture.
La vía de lana mineral llega al área del dispositivo de marcación y corte, en donde el dispositivo de marcación y corte se ubica en su posición máxima en el sentido de transporte de la vía de lana mineral. Inmediatamente después de alcanzar el dispositivo de marcación y corte, éste comienza a producir marcas en la superficie de la vía de lana mineral. Para ello, el dispositivo de marcación y corte se mueve en el sentido de traslado de la vía de lana mineral. Una vez completadas las marcaciones, el dispositivo de marcación y corte se mueve dentro de un área de corte predeterminada, a fin de acortar la vía de lana mineral ya marcada en la medida de una placa. A continuación se marca el siguiente sector de la vía de lana mineral y se corta después de finalizar la marcación.The mineral wool route reaches the area of marking and cutting device, where the device marking and cutting is located at its maximum position in the sense of Mineral wool track transport. Immediately after reach the marking and cutting device, it begins to produce marks on the surface of the mineral wool track. For this means that the marking and cutting device moves in the direction of Mineral wool track transfer. Once the markings, the marking and cutting device moves within a predetermined cutting area, in order to shorten the wool path mineral already marked to the extent of a plate. Then you mark the next sector of the mineral wool track and cut After finishing dialing.
La velocidad de traslado del láser se define de modo tal que sea notablemente superior a la velocidad de transporte. Además se ajusta automáticamente la potencia del láser con relación a las marcaciones, o bien, del proceso de corte. Durante el proceso de marcación se ajusta una potencia de, por ejemplo, 250 mW, mientras que el proceso de corte se realiza con una potencia de 1500 W.The transfer speed of the laser is defined as so that it is noticeably superior to the speed of transport. In addition, the laser power is automatically adjusted in relation to the markings, or the cutting process. During the dialing process a power of, by example, 250 mW, while the cutting process is done with a power of 1500 W.
La marcación se efectúa de modo tal que, con el láser con energía reducida, pueda trasladarse al material aislante la forma de un texto o de una figura. Mediante la energía láser se decolora aquí en un área reducida el aglutinante dentro del material aislante de lana mineral, de modo que después del proceso pueda leerse el texto en la vía de lana mineral. Posteriormente se aumenta la energía láser para cortar determinados contornos, los cuales también pueden ser cortes rectos, perpendicularmente a la superficie. También existe la posibilidad de regular la energía del láser de tal forma que el láser no corte totalmente la vía de lana mineral, sino sólo hasta una determinada medida.The marking is done in such a way that, with the laser with reduced energy, can move to the insulating material the shape of a text or a figure. Through laser energy it discolors here in a reduced area the binder within the mineral wool insulating material, so that after the process the text can be read in the mineral wool route. Subsequently increases the laser energy to cut certain contours, the which can also be straight cuts, perpendicular to the surface. There is also the possibility of regulating the energy of the laser so that the laser does not completely cut the wool path mineral, but only to a certain extent.
Los bordes de la vía de lana mineral pueden cortarse de forma oblicua al inclinar el láser, o bien, de cualquier otra forma.The edges of the mineral wool track can cut obliquely by tilting the laser, or any other way.
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