ES2257308T3 - Aparato de corte con plataforma continua y procedimiento. - Google Patents
Aparato de corte con plataforma continua y procedimiento.Info
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Abstract
Procedimiento para conformar un material polimérico celular (10) cortando partes (92) de una superficie del material en el que se establece una separación predeterminada entre un cilindro de compresión (56) y una superficie cooperante y una plataforma estructurada continua está interpuesta en la separación predeterminada entre el cilindro de compresión (56) y la superficie cooperante y en el que una losa (80) del material polimérico celular (10) se introduce continuamente a través de la separación existente entre el cilindro de compresión (56) y la superficie cooperante, de tal modo que la losa (80) es comprimida mientras una superficie de la losa es adyacente a la plataforma estructurada continua móvil (32) y una fracción de la parte de material polimérico celular se corta, en sentido transversal, desde la losa (80) con una cuchilla (76) cuando la losa emerge desde la separación existente entre el cilindro de compresión (56) y la superficie cooperante, en el que se hace pasar la losa (80)a través de una separación progresivamente más estrecha, formada entre una correa (310) y la plataforma (32), antes de que se comprima en la separación predeterminada, caracterizado porque dicha correa se desplaza a lo largo de un recorrido que forma la separación progresivamente más estrecha definida por el cilindro de compresión (56), una serie de rodillos locos (304, 306) están dispuestos separados de la plataforma (32) a distancias variables y un cilindro seguidor (308) está situado corriente arriba de la separación predeterminada.
Description
Aparato de corte con plataforma continua y
procedimiento.
La presente invención se refiere a un aparato y
un procedimiento continuo para conformar la superficie de una losa
de material polimérico celular o compresible, tal como espuma de
poliuretano, según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8. En
el documento WO-A-99/04941 se da a
conocer un ejemplo de dicho procedimiento y aparato.
En la técnica anterior se han dado a conocer
varios procedimientos y aparatos para cortar losas de materiales
poliméricos celulares. Por ejemplo, la patente US nº 4.700.447 de
Spann da a conocer un procedimiento de corte helicoidal de losas de
espuma de poliuretano comprimiendo una losa o placa de espuma entre
un par de cilindros con dedos resaltes separados opuestos, que
están dispuestos en una configuración y cortando la espuma con una
hoja de sierra en sentido transversal a medida que emerge desde los
cilindros. A continuación, la losa cortada se separa en dos placas,
cada una con superficies de corte helicoidal que forman una serie de
picos separados por valles. Los valles formados en una placa se
obtienen troceando la espuma que se convierte en un pico o resalte
de coincidencia en la otra placa. A continuación, Spann recorta los
picos para formar una superficie superior más plana. Según se
indica en Spann, el corte helicoidal por sí solo produce picos y
valles redondeados solamente y resulta difícil, si no imposible,
obtener una superficie cortada con picos que tengan superficies
superiores sustancialmente planas o con rebajes que presentan
paredes laterales sustancialmente rectas. La convoluta suele estar
prevista para formar la configuración de picos y valles del tipo
"jaula de huevos" repetitiva y simétrica clásica. Para
conseguir una superficie superior plana en partes que no sean los
rebajes, las partes superiores de los picos deben cortarse o
conformarse en una segunda etapa.
Los materiales poliméricos celulares compresibles
se pueden cortar también usando una cuchilla de hilo caliente. Una
losa de dicho material se corta moviendo la losa en relación con uno
o más hilos calientes según se muestra, por ejemplo, en la patente
US nº 4.683.791 (Demont). Utilizando una cuchilla de hilo caliente
se pueden formar solamente cortes rectos, en configuraciones
regulares o simétricos. Véase también las patentes US nº 4.915.000
(MacFarlane) y US nº 5.573.350 (Stegall).
Se pueden cortar formas en la superficie de una
losa de material polimérico celular utilizando un aparato de corte
de punzón, tal como se da a conocer en la patente US nº 5.299.483
(Ber-Fong). Un bloque del material celular se
presiona contra una plantilla, de tal modo que una parte del
material se fuerce a través de una abertura en la plantilla. A
continuación, el material expuesto se corta por una cuchilla y se
elimina, dejando un rebaje o cavidad en la losa. Este procedimiento
corta un bloque de material cada vez y solamente una superficie a la
vez.
En la patente US nº 4.351.211 (Azzolini) se
comprime un bloque de material de espuma contra una plantilla o
matriz que tiene una abertura, con el empleo de un par de placas con
partes cóncavas y convexas. La espuma comprimida se corta, en
sentido transversal, a lo largo de la plantilla cuando se sujeta
entre las placas. Se pueden obtener zonas cortadas más complejas
que cuando se utiliza una plantilla sin las placas con partes
elevadas y deprimidas, pero solamente un bloque se corta a la vez.
Otros procedimientos de corte de modelos o plantillas se muestran
en las patentes US nº 3.800.650 (Schroder) y US nº 3.653.291
(Babcock).
La superficie de un material polimérico celular
puede ser conformada moldeando o estampando en relieve, en
oposición al corte. La patente US nº 4.383.342 (Forster), por
ejemplo, da a conocer la forma de inyectar la composición formadora
de espuma en una cavidad de molde. Transcurrido un tiempo de curado
suficiente, el artículo espumado individual se retira desde el
molde. Otras técnicas de moldeo, en una sola operación, son
conocidas para los expertos en esta materia. El producto polimérico
celular moldeado suele formar un revestimiento tenaz en las
superficies que estaban en contacto con el molde.
Además, se conocen los procesos de moldeo
continuos y semicontinuos. Estos procesos adolecen de los mismos
inconvenientes asociados con las técnicas de moldeo de una sola
operación. Por ejemplo, las patentes US nº 4.128.369 y nº 4.290.248
(Kemerer, et al.) se refieren a un aparato y procedimiento
para productos termoplásticos de moldeo por impresión. El material
termoplástico, en un estado líquido, se inyecta entre moldes
comprimidos en correas transportadoras. A medida que los moldes de
cinta transportadora se alejan del punto de introducción del
material termoplástico, son enfriados lo que, a su vez, enfría el
material termoplástico. El material termoplástico moldeado
endurecido se retira de entre las cintas transportadoras para formar
el producto terminado. Kemerer no enseña un procedimiento para
cortar o conformar un material polimérico celular, tal como espuma
de poliuretano.
En la patente US nº 4.740.258 (Breitscheidel) se
muestra un procedimiento para estampar en relieve una superficie de
espuma utilizando una banda o cinta de estampadora metálica
conformada. La espuma se calienta y a continuación, se presiona
entre la cinta estampadora. Esta última se retira después de que se
enfríe la superficie de espuma. La superficie estampada por diseño
tiene un revestimiento endurecido. No se da a conocer ningún
procedimiento para cortar o conformar la espuma.
La patente US nº 5.534.208 (Barr) da a conocer un
procedimiento giratorio continuo para conformar superficialmente
espumas sintéticas, en las que la espuma se comprime entre un
cilindro de compresión y un cilindro troquelador que presenta
partes en relieve y rebajadas. Las partes de la espuma extruidas en
los rebajes, en el cilindro troquelador, son eliminadas por corte.
Las partes de espuma comprimidas vuelven a un estado descomprimido
después de pasar a través de los cilindros. Como resultado, un
modelo de imagen especular para el modelo sobre la superficie del
cilindro troquelador se corta en la superficie de la espuma. El
diámetro del cilindro troquelador limita la longitud del artículo
de espuma conformado que se puede formar.
La solicitud de patente WO99/04940 da a conocer
un procedimiento para conformar materiales poliméricos celulares
cortando partes del material desde una sola superficie según el
preámbulo de la reivindicación 1. El material polimérico celular se
desplaza sobre una plataforma móvil conformada que define por lo
menos un rebaje. La plataforma está interpuesta entre un cilindro
de compresión y una superficie cooperante. Cuando el material
polimérico se comprime entre el cilindro de compresión y la
superficie cooperante, una parte del material rellena los rebajes.
A continuación, dicha parte se corta desde la superficie del
material con una cuchilla a medida que emerge la losa entre el
cilindro de compresión y la superficie cooperante. Esta técnica
anterior no da a conocer ningún aparato ni un procedimiento
continuo para conformar un material polimérico celular o
compresible, en el que la losa de material se comprima más
suavemente antes de pasar entre un cilindro de compresión y una
plataforma móvil conformada y después de lo cual se corta con una
cuchilla.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para conformar material polimérico según las
características de la reivindicación 1. La invención se refiere
asimismo a un aparato de conformidad con las características de la
reivindicación 9.
Se da a conocer un procedimiento continuo para
conformar un material polimérico celular o compresible, tal como
espuma de poliuretano, cortando y eliminando partes del material.
Una losa de material polimérico celular se comprime entre un
cilindro de compresión y una superficie de una plataforma móvil
conformada. Dicha plataforma está interpuesta entre el cilindro de
compresión y una superficie cooperante, tal como la superficie de un
cilindro de accionamiento. Para poder aplanar más suavemente la
losa antes de comprimirla entre el cilindro de compresión y la
plataforma móvil conformada, la losa se hace pasar a través de una
separación estrecha hacia arriba, definida entre una cinta
transportadora y la plataforma móvil conformada. Dicha cinta se
desplaza en un circuito definido por el cilindro de compresión y un
cilindro seguidor. En una forma de realización preferida, rodillos
locos están situados entre el cilindro de compresión y el cilindro
seguidor. En consecuencia, la separación estrecha es más ancha
entre el cilindro seguidor y la plataforma móvil conformada y se
estrecha cada vez más entre los rodillos locos y la plataforma
móvil conformada. Cuando la losa pasa a través de la separación
progresivamente más estrecha, el material polimérico se comprime en
un mayor grado hasta que se ejerza la mayor fuerza de compresión en
la separación predeterminada (entre el cilindro de compresión y la
superficie cooperante). Puesto que la plataforma móvil conformada se
puede formar a partir de un material flexible, la fuerza de
compresión se aplica preferentemente en una zona donde la plataforma
es adyacente a una superficie sólida del cilindro de accionamiento.
En una realización menos preferida, la plataforma móvil conformada
está interpuesta entre el cilindro de compresión y un cilindro
seguidor y se aplica la fuerza de compresión en una zona donde la
plataforma es adyacente a una superficie sólida del cilindro
seguidor. Una cuchilla está situada corriente abajo desde el
cilindro de compresión y el punto en el que se aplica la fuerza de
compresión, preferentemente con la cuchilla interpuesta entre el
cilindro de compresión y la plataforma estructurada. La superficie
de la losa se corta, en sentido transversal, por la cuchilla a
medida que la losa emerge desde entre el cilindro de compresión y
la plataforma móvil conformada, recortando, de este modo, partes
del material celular que rellenaba los rebajes en la plataforma
estructurada. En una forma de realización alternativa, la cuchilla
está situada de modo que corte una capa fina del material de espuma
desde la superficie de la losa y realiza cortes más profundos en la
losa en las zonas en las que el material polimérico ha rellenado
los rebajes en la plataforma estructurada. Si esta plataforma define
resaltes hacia arriba, en lugar de rebajes o en adición a ellos,
los resaltes fuerzan a una parte del material de espuma a alejarse
de la cuchilla y se corta menos material desde la superficie de la
losa en dichas zonas.
La plataforma estructurada puede ser una correa
sinfín o una serie de placas o paneles móviles o cualquier otra
estructura que pueda desplazarse en una ruta o circuito continuo.
Cuando la plataforma estructurada es una correa sinfín, la cinta se
coloca sobre una serie de rodillos, en donde al menos uno de dichos
rodillos es accionado por un motor. La cinta se puede acoplar al
rodillo con engranajes de interconexión o nervaduras de modo que la
rotación del cilindro de accionamiento haga que se desplace la
cinta. Cuando la plataforma estructurada está formada por una serie
de paneles interconectados, tales como placas metálicas,
preferentemente, los paneles están unidos, de forma móvil, a un
sistema de accionamiento de cadena y rueda dentada. De este modo,
cuando se acciona la rueda dentada, tal como mediante un motor, la
rueda dentada acciona la cadena y los paneles que están
interconectados a la cadena.
La plataforma estructurada puede definir al menos
un rebaje, que puede ser un agujero o hueco a través de la
plataforma, pero preferentemente es una parte cortada que no pasa a
través del espesor completo de la plataforma. El rebaje puede estar
provisto como una forma geométrica simple o compleja. Cuando se
define más de un rebaje en la plataforma, los rebajes pueden ser de
la misma o de diferentes formas, pueden estar interconectados o
separados, pueden ser simétricos o asimétricos y pueden ser
repetitivos o no repetitivos en la superficie conformada de la
plataforma. Los rebajes se pueden cortar a diferentes profundidades
en la plataforma. Varias series separadas de diferentes rebajes se
pueden proporcionar en una sola plataforma estructurada.
La plataforma estructurada puede definir al menos
un resalte hacia arriba. El resalte se puede proveer como una forma
geométrica simple o compleja. Cuando más de un resalte se define en
la plataforma, los resaltes pueden ser de la misma o diferentes
formas, pueden estar interconectados o separados, pueden ser
simétricos o asimétricos y pueden ser repetitivos o no repetitivos
en la superficie conformada. Los resaltes pueden presentar
diferentes alturas. La plataforma estructurada puede comprender una
combinación de rebajes y resaltes hacia arriba.
A medida que la losa se desplaza con la
plataforma estructurada y es comprimida entre el cilindro de
compresión y la plataforma estructurada (con rebajes), una parte
del material celular rellena los rebajes en la plataforma
estructurada. Mayores cantidades de material celular son cortadas
desde la losa en zonas que hayan sido comprimidas en los rebajes en
la plataforma estructurada, porque este material ha sido forzado a
un lado del borde de corte de la cuchilla en estas zonas. Las
partes cortadas se eliminan desde la losa después de hacer pasar la
cuchilla. El producto cortado de perfil resultante presenta, en su
cara cortada, una serie de zonas cortadas que corresponden
sustancialmente en modelo y forma en imagen especular a los rebajes
provistos en la plataforma estructurada. Las zonas cortadas en la
losa se cortan también más profundas en las zonas que corresponden
a los rebajes más profundos en la plataforma estructurada. Sin
embargo, debido a los factores de compresión variables para los
materiales poliméricos celulares, la profundidad de corte de las
zonas cortadas típicamente no es idéntica a la profundidad de los
rebajes en el interior de la plataforma estructurada.
Asimismo, se da a conocer un aparato para
conformar continuamente un material polimérico celular o
compresible, tal como espuma de poliuretano, cortando y eliminando
partes del material. Un rodillo de compresión y una superficie
cooperante, tal como la superficie de un cilindro de accionamiento,
comprimen una losa de material polimérico celular. Una superficie
de la plataforma móvil conformada, interpuesta entre el cilindro de
compresión y la superficie de soporte cooperante, define uno o más
rebajes que retienen una parte del material celular cuando se
comprime. Para poder comprimir más suavemente la los, al menos está
provisto un cilindro seguidor, rodillos locos y una cinta
transportadora. Dicha cinta se desplaza en un circuito definido por
el cilindro de compresión, y el cilindro seguidor y está
interpuesta entre el cilindro de compresión y la plataforma móvil
conformada. En una forma de realización preferida, la superficie
cooperante es la superficie sólida de un cilindro de accionamiento.
En una realización menos preferida, la plataforma móvil conformada
está interpuesta entre el cilindro de compresión y un cilindro
seguidor y la fuerza de compresión se aplica en una zona donde la
plataforma es adyacente a una superficie sólida del cilindro
seguidor. Preferentemente, el cilindro de compresión es accionado
por motor. La plataforma estructurada es también preferentemente
accionada por un motor.
Una cuchilla está situada corriente abajo desde
el cilindro de compresión y el punto en el que se aplica la fuerza
de compresión, preferentemente con la cuchilla interpuesta entre el
cilindro de compresión y la plataforma estructurada. La superficie
de la losa se corta transversalmente por la cuchilla a medida que la
losa emerge desde entre el cilindro de compresión y la plataforma
móvil conformada, recortando de este modo las partes del material
celular que rellenaban los rebajes en la plataforma estructurada. En
una forma de realización alternativa, la cuchilla se sitúa de modo
que corte una capa fina de material (p.e., espuma) desde la
superficie de la losa y realiza cortes más profundos en la losa en
las zonas en las que el material polimérico ha rellenado los
rebajes pero, preferentemente, la cuchilla corta separando material
de espuma solamente desde las partes de la superficie en la que
está previsto que se formen huecos o rebajes. Si la plataforma
estructurada define resaltes hacia arriba, en lugar de rebajes o en
adición a ellos, los resaltes fuerzan a una parte del material
(p.e., espuma) a separarse de la cuchilla y se corta menos material
desde la superficie de la losa en dichas zonas. El producto de
espuma cortado presenta una serie de rebajes o resaltes definidos en
su superficie. Si el cilindro de accionamiento empuja a la
plataforma estructurada a una velocidad y el cilindro de compresión
se acciona a una velocidad diferente, la cuchilla corta el material
de espuma para formar paredes laterales en ángulo, que es mayor o
menor que 90º cuando se mide desde la base de un rebaje cortado o la
superficie superior de un resalte formado sobre la superficie de la
losa de espuma cortada. La diferencia en la velocidad de la
plataforma, cuando se compara con la velocidad del cilindro de
compresión, hace que una superficie de la losa penetre en la
separación predeterminada antes que la otra superficie de la
losa.
Utilizando el aparato y el procedimiento según la
invención se puede formar un producto celular cortado de perfil en
el que se han cortado partes desde la superficie superior e inferior
alimentando dos veces la losa a través del aparato. Primero se
corta una superficie y luego el producto cortado es invertido y
alimentado a través del aparato en una segunda ocasión para cortar
su superficie opuesta.
Otros numerosos objetivos, características y
ventajas de la invención se pondrán claramente de manifiesto a
través de la lectura de la siguiente descripción detallada,
considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que
La Figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática de un aparato de corte continuo de plataformas según la
técnica anterior;
la Figura 2 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura
1;
la Figura 3 es una vista en alzado lateral del
aparato ilustrado en la Figura 1;
la Figura 4 es una vista en perspectiva
esquemática de una plataforma móvil alternativa de la técnica
anterior para un aparato de corte continuo de plataformas que se
puede utilizar para practicar la invención;
la Figura 5 es una vista en alzado lateral
fragmentaria de una esterilla subyacente de material polimérico
celular, que define rebajes conformados que han sido cortados en la
esterilla usando en el aparato de corte continuo de plataformas y el
procedimiento según la invención;
la Figura 5A es una vista en alzado lateral
fragmentaria, en sección transversal, tomada a lo largo de la línea
5-5 de la Figura 5;
la Figura 6 es una vista en planta superior de la
esterilla de la Figura 5;
la Figura 7 una vista en alzado lateral
esquemática, en sección transversal parcial, que representa un
aparato de corte continuo de plataforma según la técnica
anterior;
la Figura 8 es una vista en alzado lateral
esquemática parcial, en sección transversal parcial, que ilustra un
aparato según la invención; y
la Figura 9 es una vista en alzado lateral
esquemática parcial, en sección transversal parcial, que ilustra un
aparato de corte continuo de plataformas no incluido dentro del
alcance de la presente invención.
Haciendo referencia en primer lugar al aparato
ilustrado en las Figuras 1 a 3, un aparato de corte continuo de
perfiles de plataformas, para materiales poliméricos celulares o
compresibles 10, se apoya sobre una primera estructura de bastidor
12 y una segunda estructura de bastidor 22. Un eje 14 está montado
para rotación a la primera estructura de bastidor 12,
preferentemente con cojinetes. Un motor 16 acciona el eje 14. Un
cilindro de accionamiento 18 está montado en el eje 14. La
superficie exterior del cilindro de accionamiento 18 puede estar
recubierta o revestida con un material resistente al deslizamiento,
tal como uretano. Nervaduras o dientes de engranaje 20 están
provistos alrededor de las superficies extremas periféricas o
extremas exteriores del primer cilindro de accionamiento 18. Como
alternativa, engranajes separados con dientes adecuados, pueden
estar provistos en cada extremo del primer cilindro de accionamiento
18.
El eje 24 está montado para rotación a la segunda
estructura de bastidor 22, preferentemente utilizando cojinetes. Un
primer cilindro seguidor 28 está montado en el eje 24. La superficie
exterior del primer cilindro seguidor 28 puede estar recubierta o
revestida con un material resistente al deslizamiento, tal como
uretano.
Una plataforma estructurada, tal como una correa
conformada sinfín 32 presenta una superficie de revestimiento
conformada 34 y una superficie opuesta 38. La cinta 32 está montada
alrededor del cilindro de accionamiento 18 y del primer cilindro
seguidor 28. La superficie de recubrimiento de la cinta 34 define
rebajes 36, que pueden ser de formas simples o complejas, modelos
geométricos simples, modelos complejos, modelos simétricos o
repetitivos o modelos asimétricos y no repetitivos. En la Figura 1
se ilustra, a modo de ejemplo, rebajes rectangulares 36 y circulares
37. Los rebajes pueden estar provistos en varias profundidades según
se describirá con más detalle a continuación.
Secciones nervadas de coincidencia 39, en los
bordes exteriores de la superficie opuesta de la cinta 38, coinciden
o se acoplan con las nervaduras o dientes de engranajes 20
provistos en el cilindro de accionamiento 18. Cuando el servomotor
16 acciona el eje 14 que, a su vez, hace girar el cilindro de
accionamiento 18, la correa sinfín 32 se desplaza alrededor del
cilindro de accionamiento 18 y el primer cilindro seguidor 28. Las
secciones nervadas de coincidencia 39 y las nervaduras 20 y el
acoplamiento por fricción entre la superficie de contacto de la
correa con los cilindros mantienen a la correa centrada y alineada
con los cilindros a medida que se desplaza en un recorrido alrededor
de los cilindros.
El primer rodillo loco 40 está montado para
rotación en el eje 42 que se sujeta por una parte 44 del bastidor
12. El primer rodillo loco 40 está situado en un punto entre el
cilindro de accionamiento 18 y el primer cilindro seguidor 28 para
estabilizar el movimiento de la correa sinfín 32.
El cilindro de compresión 46 está provisto en un
punto situado entre el cilindro de accionamiento 18 y el primer
cilindro seguidor 28. El rodillo de compresión 46 está montado para
rotación en el eje 48. El eje 48 se mantiene en un rebaje de apoyo
dentro de un bastidor 52. Medios de ajuste de la tensión 54, tales
como un cilindro de fluido o un resorte o serie de resortes, pueden
actuar sobre el bastidor 52 para ajustar la fuerza de compresión
aplicada.
La superficie exterior 47 del cilindro de
compresión 46 entra en contacto con la superficie opuesta 38 de la
correa 32 en la que están provistas las partes nervadas 39. La
superficie interna 47 del cilindro de compresión 46 puede estar
recubierta o revestida con un material resistente al deslizamiento
tal como uretano. Como se ilustra mejor en la Figura 2, la
superficie 47 del cilindro de compresión 46 o se extiende a la
periferia exterior completa del cilindro, dejando un rebaje en el
que las partes nervadas 39 se extienden de modo que la superficie 47
del cilindro 46 entra en contacto con la superficie 38 de la correa
sinfín 32. Una mayor resistencia al deslizamiento se produce cuando
aumenta la magnitud del acoplamiento superficial entre las coreas
sinfín 32 y la superficie de compresión del cilindro 47.
El cilindro de compresión 56, con la superficie
de compresión exterior 60, está montado para rotación en el eje 58.
El eje 58 se mantiene dentro del bastidor 62. Un motor 57 acciona el
eje 58. El cilindro 56 está separado del cilindro de compresión 46,
dejando un espacio o separación a través de la cual la corra sinfín
32 se desplaza entre las superficies de compresión de los
cilindros. La flecha 64, en la Figura 2, indica la fuerza aplicada
contra el bastidor 62 para solicitar al cilindro 56 hacia el
cilindro 46.
Haciendo referencia a la Figura 3, la cuchilla 76
se mantiene dentro de la carcasa 74. La cuchilla 76 debe presentar
una punta afilada, que esté suficientemente afilada para cortar
materiales poliméricos celulares, tales como espumas de
poliuretano. Puesto que la construcción de la cuchilla 76 es
conocida y entendida por las personas expertas en esta materia de
cortar materiales poliméricos celulares, tales como espumas de
poliuretano, no se describirá con detalle.
La cuchilla 76 está situada adyacente a los
cilindros de compresión 46, 56, de tal modo que la punta afilada de
la cuchilla esté adyacente o apenas más allá del punto en el que las
superficies exteriores 46, 60 de los cilindros de compresión 46, 56
actúan, en su mayor medida, para comprimir el material que está
colocado entre los cilindros (es decir, la separación
predeterminada). La cuchilla 76 está también situada entre la
superficie de compresión 60 del cilindro de compresión 56 y la
superficie de recubrimiento conformada 34 de la correa sinfín 32 de
tal modo que la punta de la cuchilla esté próxima al contacto
tangencial con la superficie de recubrimiento 34. La cuchilla 76
debe situarse de modo que no corte la superficie de compresión 60
del cilindro 56 ni la superficie de revestimiento conformada 34 de
la correa sinfín 32. La cuchilla 76 no debe interferir la rotación
de los cilindros 46, 56 ni el movimiento de la correa sinfín 32. La
orientación de la cuchilla se puede ajustar de modo que la punta de
la cuchilla se desplace más próxima o más alejada del punto de
tangencia entre el cilindro 46 y el cilindro 56.
En una forma de realización, que se ilustra más
claramente en las Figuras 2 y 3, a medida que una losa 80 de
material celular, tal como espuma de poliuretano, se alimenta entre
la superficie de compresión 60 del cilindro de compresión 56 y la
superficie de recubrimiento conformada 34 de la correa sinfín 32, la
losa 80 es comprimida por los cilindros 46, 56. Cuando la losa 80 se
desplaza al punto de tangencia o espacio o separación
predeterminada entre los cilindros 46, 56, partes del material
comprimido de la losa se mantienen dentro de los rebajes 36
definidos en el interior de la superficie de revestimiento 34 de la
correa sinfín 32.
La cuchilla 76 corta, en sentido transversal,
partes de la losa 80 precisamente cuando la losa 80 emerge desde
entre los cilindros de compresión 46, 56. Según se ilustra en la
Figura 3, los cortes en la losa 80 se realizan en las zonas que
corresponden a las zonas en las que el material de la losa había
sido comprimido en el interior de los rebajes 36, definidos en la
superficie de revestimiento 34 de la correa sinfín 32. Una parte del
material que estaba retenido en el interior de un rebaje en la
correa se elimina por corte desde la losa antes de que el material
celular comprimido sea capaz de recuperarse a su estado no
comprimido, cuando emerge desde los cilindros de compresión. Partes
de la superficie de la losa no comprimidas en los rebajes o huecos
en la superficie de revestimiento 34 de la correa sinfín 32 se
pueden cortar, o no, dependiendo de la posición de la cuchilla
76.
Una vez cortada la losa cuando emerge desde los
cilindros, las partes cortadas 88 se eliminan como residuo, dejando
un material celular perfilado resultante 90. El producto resultante
90 presenta rebajes 92 que corresponden sustancialmente en forma a
los rebajes 36 provistos en la superficie de revestimiento
conformada 34 de la correa sinfín 32. De este modo, losas de
material celular pueden estar provistas de superficies perfiladas
con un conjunto de modelos sinfín, simétricos o asimétricos, simples
o complejos o repetitivos o no repetitivos. Por ejemplo, como
alternativa, la parte cortada 88 podría ser un producto de material
celular perfilado separado 90.
Preferentemente, sólo se cortan partes de la losa
que han sido comprimidos en el interior de rebajes, dando lugar a
menos desechos a eliminar desde la superficie de la losa cuando
emerge desde el aparato de corte. El material de desecho no cae
fuera ni contamina el aparato, sino que se transporta por la correa
sinfín 32 hacia otro lugar. A continuación, el material de desecho
se puede barrer o aspirar fuera de la correa mientras sigue su
desplazamiento a lo largo de su recorrido definido por la posición
de los cilindros 18, 28.
Largas losas de material celular se pueden
alimentar continuamente y ser conformadas por el aparato de corte
continuo de plataformas. Este procedimiento se puede utilizar para
cortar continuamente múltiples productos desde una losa única de
material. Los rebajes y/o resaltes, formados en una plataforma
estructurada única, pueden estar dispuestos en configuraciones
separadas para diferentes productos. Como alternativa, modelos de
rebajes repetitivos se pueden formar en la plataforma estructurada.
Además, plataformas estructuradas de diferentes longitudes se
pueden emplear para formar productos cortados acabados de diferentes
longitudes.
Un ejemplo de un producto de corte perfilado 300
se obtiene según la invención en la forma representada en las
Figuras 5 y 6. El producto de corte perfilado 300 representa una
barrera aislante del polímero celular o subyacente que estará
provista en el interior de un vehículo a motor entre la superficie
del suelo y el material de revestimiento del suelo. La superficie
superior 310 de la capa subyacente ha sido cortada para
proporcionar modelos complejos de rebajes. Según se representa en la
Figura 6, rebajes de forma generalmente rectangular 312 han sido
cortados en la superficie del producto 300. Además, rebajes de forma
más complejas, tales como rebajes de forma generalmente oval de
interconexión 314 y rebajes de bordes rectos y curvados de
interconexión 316 se pueden cortar en el material celular. Para la
capa subyacente para un vehículo a motor, preferentemente, se corta
una superficie, aquí referida como la superficie superior 310, y
mientras que la superficie opuesta permanece sin cortar. La
superficie cortada de la capa subyacente se coloca adyacente a la
superficie del vehículo a motor, de tal modo que los huecos y
rebajes en la capa subyacente coinciden con las partes conformadas
que sobresalen desde la superficie del vehículo. De esta manera, la
capa subyacente se puede proporcionar de modo que se adapte con el
contorno de la superficie interior del vehículo. Una vez instalada
la capa subyacente en el vehículo, se puede instalar la alfombra u
otro material de recubrimiento adyacente a la superficie no cortada
y generalmente suave de la capa subyacente.
La profundidad de los rebajes 36, 37 de la correa
sinfín 32 suele ser una pequeña fracción de la profundidad de los
correspondientes cortes realizados en la superficie del material de
espuma 80. Debido al factor de compresión de la espuma contra la
correa conformada 32, una depresión poco profunda 36, 37, en la
correa conformada 32, proporciona una depresión mucho más profunda
en la espuma. Por ejemplo, una lámina de 1,6 cm (5/8 pulgadas) de
espesor de material de espuma comprimida contra una depresión 36 de
0,05 cm (20 milésimas de pulgada) en la correa conformada, en el
aparato 10 antes descrito, proporcionó una depresión de
aproximadamente 1,3 cm (1/2 pulgadas) de profundidad en la lámina
de espuma 80. La separación entre la superficie de la correa 34 y la
superficie del cilindro 56, si todos los demás factores son iguales,
determina el factor de compresión de la espuma y en consecuencia,
la relación de profundidad de correa conformada a profundidad de
corte de espuma. La profundidad de corte de espuma se puede reducir
para una profundidad de rebaje de correa conformada dada o altura
de resalte aumentando la separación entre la superficie del cilindro
56 y la superficie de la correa 34 reduciendo, de este modo, el
factor de compresión.
Cuando la correa 32 es accionada a la misma
velocidad que el cilindro 56, el producto cortado presenta rebajes
(o resaltes) formados con paredes laterales sustancialmente
perpendiculares (90º) a la superficie superior del producto. El
ángulo de las paredes laterales cortadas puede variarse accionando
la correa sinfín 32 a una velocidad diferente a la velocidad con la
que se acciona el cilindro 56. Cuando se utilizan velocidades de
impulsión diferentes, una superficie de la losa 80 penetrará en la
separación predeterminada antes de que la otra superficie. La
velocidad de impulsión se puede ajustar continuamente a medida que
la losa de material de espuma 80 se introduce en la separación. De
este modo, los ángulos de paredes laterales pueden ser los mismos o
diferentes en distintas zonas del producto cortado. Haciendo
referencia a la Figura 5A, el rebaje se corta con paredes laterales
sustancialmente perpendiculares (90º) 340, pero se representa en
esta Figura en líneas de trazos que rodean un corte de rebaje con
paredes laterales inclinadas 342. Cuando el cilindro de compresión
se acciona a una velocidad superficial de 7,62 metros (25 pies) por
minuto y la plataforma estructurada se desplaza a una velocidad
superficial de 10,67 metros (35 pies) por minuto, el producto
cortado presenta rebajes con paredes laterales cortadas en un ángulo
aproximado de 110º a 115º. Sin embargo, el ángulo de corte es
aproximadamente de 90º cuando ambas superficies se accionan a la
misma velocidad.
Para algunas aplicaciones, puede ser preferible
cortar ambas superficies superior e inferior de una losa de material
celular. Si se utiliza, para esta finalidad, el aparato ilustrado en
las Figuras 1 a 3, una vez que la losa se haya alimentado entre los
cilindros de compresión y cortada en un lado, la losa puede
invertirse y alimentarse, a continuación, entre los cilindros de
compresión, de modo que se pueda realizar un corte perfilado en la
superficie opuesta.
La correa sinfín 32 se forma, preferentemente, a
partir de un material flexible tal como caucho o caucho silicónico o
uretano. La correa sinfín 32 es suficientemente gruesa para soportar
las fuerzas de compresión, preferentemente de 0,95 cm (0,375
pulgadas) o más, y dispone de un durómetro de aproximadamente 35 o
más alto, preferentemente 75 o más alto y más preferentemente, al
menos de 90 de altura. Como alternativa, la correa sinfín puede
formarse a partir de poliuretano reforzado con fibra de vidrio u
otros materiales compuestos adecuados para correas sinfín con tales
espesores y durómetro.
Como se ilustra en la Figura 4, en lugar de
utilizar una correa sinfín, la plataforma estructurada 200 se puede
construir como una serie continua o sinfín de paneles entrelazados
accionados por cadena y rueda dentada. La serie de placas 208,
preferentemente formadas a partir de metal u otro sustrato robusto,
están montadas en los ejes 210. Los ejes 210 se sujetan para
rotación con camisas de cojinetes 212. Barras seguidoras conducidas
214, en forma de Y, están unidas en un extremo a los ejes 210 y en
los otros dos extremos a elementos 204 que mantienen juntos los
eslabones 202 de una cadena. Los eslabones de cadena 202 son
accionados por ruedas dentadas (no representadas) que, a su vez,
son accionadas por motores (no representados).
Las placas 208 pueden definir uno o más rebajes
216 o partes de rebajes 216a. Los rebajes pueden cortarse a través
de una parte o a través del espesor completo de una placa. Los
rebajes pueden adoptar formas rectangulares, circulares u otras
formas geométricas. Los rebajes pueden cortarse en formas no
uniformes, no simétricas y no repetitivas. Los rebajes no necesitan
estar contenidos completamente en el interior de una placa única.
En cambio, un rebaje definido por una placa puede complementar el
rebaje definido por una placa adyacente para formar formas de
rebajes más grandes o más complejas.
Cuando se utiliza una serie de placas como la
plataforma estructurada, la losa de material celular será comprimida
contra las placas por un cilindro de compresión (no representado en
la Figura 4) de tal modo que una parte del material sea comprimida
en el interior de los rebajes en las placas y se elimine por corte
desde la placa por una cuchilla justamente cuando el material
celular emerge desde el cilindro de compresión. Una plataforma de
soporte 222 está provista debajo de las placas 208 para soportar las
placas cuando se ejercen fuerzas de compresión sobre ellas por el
cilindro de compresión. Referencias numéricas similares en la Figura
7 se refieren a elementos similares representados en las Figuras 1
a 3, porque el aparato 300, en la Figura 7, es similar al aparato
10 representado en las Figuras 1 a 3. Está provisto un cilindro de
accionamiento 18 que se desplaza en la dirección indicada por la
flecha 302. La superficie exterior del cilindro de accionamiento 18
está provista de dientes 20. Además, el aparato comprende un
cilindro seguidor 28.
Una correa sinfín 32 presenta una superficie
conformada 34 con uno o más rebajes 36 y presenta también una
superficie opuesta 38. Nervaduras o dientes de coincidencia 39 están
provistos en la superficie opuesta 38 de la correa. Los dientes 39
se acoplan con los dientes 20 provistos en el cilindro de
accionamiento 18. A medida que la correa se desplaza a lo largo de
un recorrido alrededor del cilindro de accionamiento 18 y del
cilindro seguidor 28, entra en contacto también con las superficies
exteriores del primero y del segundo rodillos locos 40, 40'.
Un cilindro de compresión 56, montado en un eje
58, está provisto de una superficie exterior 60. En este aparato
300, el cilindro de compresión 56 está situado próximo a la
superficie exterior del cilindro de accionamiento 18 para definir
una separación predeterminada entre la superficie exterior 60 y el
cilindro 18. La posición del cilindro 56 es ajustable, de tal modo
que la superficie exterior 60 del cilindro puede estar más próxima
o más alejada de la superficie exterior del cilindro de
accionamiento 18 para cambiar la separación entre ellos. La correa
sinfín 32 se desplaza entre la superficie exterior 60 del cilindro
de compresión 56 y la superficie exterior del cilindro de
accionamiento 18.
Una losa de material compresible 80 se alimenta
en la separación existente entre la superficie conformada 34 de la
correa sinfín 32 y la superficie exterior 60 del cilindro de
compresión 56. La separación se ajusta a una distancia que hace que
el material compresible sea comprimido entre la superficie exterior
60 del cilindro de compresión 56 y la superficie conformada 34 de
la correa sinfín 32. Partes del material compresible son forzadas
al interior de los rebajes 36 formados en las superficies
conformadas 34 de la correa 32.
Una cuchilla 76 mantenida en el interior de la
carcasa de la cuchilla 74 está situada corriente abajo desde la
separación. A medida que el material compresible 80 pasa a través de
la separación, partes de la losa 80, mantenidas en el interior del
rebaje 36, son cortadas por la cuchilla 76. La losa cortada emerge
con una superficie de corte perfilado con rebajes. Las partes
cortadas 88 son separadas de la losa 80 y se transportan por la
correa sinfín 32 para eliminarse por caída, por retirada manual o
por vacío.
El aparato ilustrado en la Figura 8 representa
una forma de realización preferida de la invención. Para comprimir
más suavemente la losa 80 del material compresible entre el cilindro
de compresión 56 y la correa sinfín conformada móvil 32, están
provistos rodillos locos 304 y 306 un cilindro seguidor 308. Una
correa 310 se desplaza en un circuito definido por el cilindro de
compresión 56 y el cilindro seguidor 308 y los rodillos locos 304,
306. Una separación estrecha se define entre la correa 308 y la
correa sinfín 32. La separación es más ancha entre el cilindro
seguidor 308 y la correa 32 y se estrecha progresivamente o se
cierra entre el rodillo loco 306 y la correa sinfín 32 y entre el
rodillo loco 304 y la correa sinfín 32. A medida que la losa 80 pasa
entre la correa sinfín 32 y la correa 308 y a través de la
separación cada vez más estrecho, el material compresible se
comprime en un mayor grado, hasta la mayor compresión en la
separación predeterminada entre el cilindro de compresión 56 y la
correa sinfín 32.
En la Figura 9 se ilustra una correa sinfín 32'
modificada para presentar resaltes en relieve 320 que sobresalen
desde la superficie conformada 34'. Algunos productos cortados se
forman cortando una lámina o una capa delgada desde la superficie a
todo lo largo de la losa 80. Con resaltes 320 provistos en la correa
sinfín 32', se pueden formar productos cortados sin necesidad de
cortar material donde partes de la losa que pasan a través de la
separación predeterminada son mantenidas a un solo lado de la
cuchilla 76 por los resaltes 320.
El aparato y procedimiento según la presente
invención se podría utilizar para obtener productos cortados
perfilados para una diversidad de usos finales. Además de los
sistemas de revestimiento de suelos de vehículos a motor, los
productos cortados perfilados se podrían fabricar para otras
aplicaciones de interiores de vehículos, tales como forros de
cabeza, paneles laterales y paneles del salpicadero. Productos
cortados perfilados se podrían utilizar también para colchones,
somieres, almohadas, cojines de muebles, filtros, equipos
deportivos, componentes de calzados y embalaje. La lista anterior
pretende ser representativa y no exhaustiva en cuanto a todas las
posibles aplicaciones de la invención.
Aunque en la presente memoria se ha descrito e
ilustrado una forma de realización preferida (Figura 7) de la
invención, para los expertos en esta materia resultará evidente que
se pueden realizar varios cambios, sustituciones y modificaciones
respecto a la forma de realización descrita, sin apartarse por ello
del alcance de la invención tal como se define en las
reivindicaciones.
Claims (15)
1. Procedimiento para conformar un material
polimérico celular (10) cortando partes (92) de una superficie del
material en el que se establece una separación predeterminada entre
un cilindro de compresión (56) y una superficie cooperante y una
plataforma estructurada continua está interpuesta en la separación
predeterminada entre el cilindro de compresión (56) y la superficie
cooperante y en el que una losa (80) del material polimérico
celular (10) se introduce continuamente a través de la separación
existente entre el cilindro de compresión (56) y la superficie
cooperante, de tal modo que la losa (80) es comprimida mientras una
superficie de la losa es adyacente a la plataforma estructurada
continua móvil (32) y una fracción de la parte de material
polimérico celular se corta, en sentido transversal, desde la losa
(80) con una cuchilla (76) cuando la losa emerge desde la
separación existente entre el cilindro de compresión (56) y la
superficie cooperante, en el que se hace pasar la losa (80) a
través de una separación progresivamente más estrecha, formada entre
una correa (310) y la plataforma (32), antes de que se comprima en
la separación predeterminada, caracterizado porque dicha
correa se desplaza a lo largo de un recorrido que forma la
separación progresivamente más estrecha definida por el cilindro de
compresión (56), una serie de rodillos locos (304, 306) están
dispuestos separados de la plataforma (32) a distancias variables y
un cilindro seguidor (308) está situado corriente arriba de la
separación predeterminada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la correa (310) es accionada por el
cilindro de compresión (56).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque la plataforma estructurada móvil (32)
define al menos un resalte (36).
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la plataforma
estructurada móvil (32) definen por lo menos un resalte (320).
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
superficie cooperante es un cilindro de accionamiento (18).
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
plataforma estructurada (32) es una correa sinfín flexible.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cilindro
de compresión (56) es accionado y la plataforma estructurada
continua móvil (32) es accionada y porque el cilindro de compresión
(56) es accionado a una velocidad superficial diferente de la
velocidad a la que se acciona la plataforma estructurada continua
móvil (32).
8. Aparato para conformar una losa (80) de
material polimérico celular (10) cortando partes de material (10)
de una superficie exterior de la losa (80) en el que un cilindro de
compresión (56) puede girar alrededor de un eje y presenta su
superficie exterior (60) separada con respecto a una superficie
cooperante (46) para definir una separación predeterminada entre
ellas de tal modo que el cilindro (56) ejerza una fuerza de
compresión contra la losa (80) de material polimérico celular (10)
a medida que dicha losa (80) pasa a través de dicha separación
entre el cilindro de compresión (56) y la superficie cooperante, y
que presenta una plataforma estructurada continua móvil (32)
interpuesta en la separación predeterminada entre el cilindro de
compresión (56) y la superficie cooperante (46) y móvil en relación
a estos últimos y que presenta además, una cuchilla (76) para
cortar el material polimérico celular (10) a medida que la losa (80)
emerge desde la separación predeterminada entre el cilindro de
compresión (56) y la superficie cooperante (46), estando dicha
cuchilla (76) situada en relación estrechamente adyacente y
sustancialmente tangente con la superficie exterior de la
plataforma estructurada (32) para cortar una parte del material
polimérico celular (10) de la losa (80), caracterizado
porque el aparato comprende además, por lo menos un cilindro
seguidor (308) situado corriente arriba de la separación
predeterminada, una serie de rodillos locos dispuestos separados a
distancias variables de la plataforma (32), una correa (310)
interpuesta entre el cilindro de compresión (56) y la superficie
exterior de la plataforma estructurada (32), desplazándose la
correa (310) en un circuito de separación progresivamente más
estrecho, definido por el cilindro de compresión (56), el cilindro
seguidor (308) y los rodillos locos (304, 306), de tal modo que la
losa de material polimérico celular (10) se comprima progresivamente
entre la correa (310) y la plataforma estructurada móvil (32) antes
de penetrar en la separación predeterminada.
9. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado porque la correa (310) es accionada por el
cilindro de compresión (56).
10. Aparato según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque la plataforma estructurada móvil (32)
define por lo menos un rebaje (36).
11. Aparato según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque la plataforma estructurada móvil (32)
define por lo menos un resalte (320).
12. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque la plataforma
estructurada (32) es una correa sinfín flexible.
13. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la superficie
cooperante es un cilindro de accionamiento (18).
14. Aparato según la reivindicación 13,
caracterizado porque un motor (16) acciona el cilindro de
accionamiento (18) y dicho cilindro de accionamiento (18) hace que
la plataforma (32) se desplace a una velocidad sincronizada con la
velocidad a la que se acciona la superficie exterior del cilindro de
accionamiento (18).
15. Aparato según la reivindicación 13,
caracterizado porque un motor (16) acciona el cilindro de
accionamiento (18) y este cilindro de accionamiento (18) hace que la
plataforma (32) se desplace a una velocidad diferente de la
velocidad a la que se acciona la superficie exterior del cilindro de
compresión (56).
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