ES2292113T3 - Sistema de corte para una instalacion para la fabricacion de plasticos extruidos o tubos laminados. - Google Patents
Sistema de corte para una instalacion para la fabricacion de plasticos extruidos o tubos laminados. Download PDFInfo
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Abstract
Instalación de extrusión para la fabricación de mangueras tubulares (2) extruidas, laminadas o de plástico, con un carro (6), el cual se puede mover hacia un lado o hacia el otro frente a una base (7), y por encima del cual se encuentra asentado un aparato para recortar (5) realizado como un dispositivo para el corte transversal (R), caracterizada en que, el carro (6), con el aparato para el corte transversal (7) colocado por encima, está ejecutado como un motor linear y es posible moverlo con respecto a la base (7), en cuyo caso el movimiento linear hacia un lado o hacia el otro del carro (6), ejecutado como un motor linear, con respecto a la base (7) como "el controlador auxiliar" (slave), y a través de un dispositivo de transporte (4) como una guía ("master"), previamente colocado antes del aparato para recortar (5), puede ser controlado y/o regulado, y en que al carro (6) están asignados al menos uno o numerosos imanes permanentes (12), dichos numerosos imanes permanentes (12)están colocados en el área del lado inferior (11) del carro (6), algo distanciados entre ellos, sobre toda la longitud completa del carro (6), en cuyo caso en la base fija (7) está prevista al menos una bobina (15), que se puede activar.
Description
Sistema de corte para una instalación para la
fabricación de plásticos extruidos o tubos laminados.
El presente invento se refiere a una instalación
de extrusión para la fabricación de mangueras tubulares extruidas,
laminadas o de plástico, con un carro, el cual puede ser movido
hacia un lado o hacia el otro frente a una base, y por encima del
cual se encuentra asentado un aparato para recortar, estando dicho
aparato realizado como un dispositivo para el corte
transversal.
Los dispositivos habituales para el corte
transversal, utilizados en instalaciones de extrusión para la
fabricación de mangueras tubulares extruidas, laminadas, o de
plástico, ya son conocidos en el mercado además de utilizados en
múltiples formas y ejecuciones. Dichos dispositivos son
especialmente útiles para el corte transversal y continuo de tubos,
mangueras tubulares, o similares, durante un proceso de fabricación
por extrusión, en cuyo caso el movimiento del dispositivo para
cortar el tubo de manera transversal estaría adaptado a la velocidad
de salida, o bien a la velocidad del tubo extruido, siendo entonces
dicho tubo recortado en el momento en el que se producirá el
encuentro entre ambos. A continuación, el dispositivo para el corte
transversal retrocederá en dirección contraria a la dirección del
movimiento del tubo extruido y de manera sincronizada con la
velocidad de salida del tubo para un nuevo corte transversal.
Para ello se pueden utilizar diferentes
dispositivos para cortar dicho tubo de manera transversal.
En este caso supone una desventaja el hecho de
que en el caso de mangueras o tubos de tamaño reducido que se
deseen cortar transversalmente, se deben utilizar recorridos o bien
velocidades muy elevadas para poder cortar los mismos de manera
transversal. Estos movimientos rápidos del dispositivo de recorte
hacia un lado y hacia el otro ya no son posibles con los
dispositivos habituales para el corte transversal, los cuales están
accionados mediante una bobina. Las cargas mecánicas son demasiado
elevadas, y es por ello que los dispositivos habituales para el
corte transversal no pueden ser utilizados con velocidades tan
elevadas.
La DE 3803553 A1 presenta un procedimiento, así
como también un dispositivo, para cortar de manera transversal un
tubo sin fin embobinado de forma alargada o en espiral. En este
caso, la longitud correspondiente se detecta por medio de un
pulsador y se corta entonces transversalmente el tubo con una sierra
del tamaño correspondiente.
La publicación en "Wave-High
Acceleration Linear PM Motor" del 30 de noviembre de 2001 de la
empresa Phase Motion Control S.R.L., Génova, XP002330044, presenta
un motor lineal con una aceleración limitada, y con una elevación y
una carga también limitadas.
Un motor lineal similar de forma miniaturizada
ha sido descrito en la US 6025659.
También un cortador de pajitas, que atraviesa
una pajita de manera completamente mecánica, ha sido presentado en
la US 1934997.
La publicación de David L. Trumper et al.
"Design and analysis framework for linear
permanent-magnet Machines" en IEEE Transactions
on Industrial Applications, IEEE Inc. New York, US, Bd. 32, Nr.2,
del 1 de Marzo de 1996, páginas 371 hasta 379, XP000591614 presenta
tratados teóricos acerca de las tracciones lineales accionadas por
medio del magnetismo.
La US 4724027 presenta un procedimiento, así
como también una instalación de extrusión, con un dispositivo de
movimiento alternativo y oscilante accionado mecánicamente para el
movimiento linear de una mesa donde se encuentra colocado por
encima un dispositivo para el corte transversal. Con una solución
mecánica de este tipo las velocidades, así como también las
posibilidades, para la sincronización con el fin de alcanzar una
elevada precisión se encuentran muy limitadas.
El presente invento tiene como objetivo crear un
dispositivo para recortar de la manera anteriormente mencionada, el
cual elimine las desventajas mencionadas, y con el cual un carro con
un dispositivo para el corte transversal colocado por encima pueda
ser desplazado de un lado para el otro con velocidades, para cortar
transversalmente tubos, sustancialmente más elevadas y de una
manera más sencilla, exacta y precisa, además de económica.
La consecución de dicho objetivo conlleva que se
cumplan las características conforme a la reivindicación 1.
En el caso del presente invento resultó
especialmente ventajoso conectar un carro con una base por medio de
al menos una guía lineal, preferiblemente por medio de ensambladuras
de cola de milano, en cuyo caso están previstos numerosos imanes
permanentes, que pueden estar insertados, y que se hallan colocados
lado a lado entre las guías lineales en el área del lado inferior y
central.
En el caso del presente invento es importante
que esté prevista al menos una bobina pudiendo estar insertada en
la base por debajo de los imanes permanentes del carro, la cual
puede estar controlada de manera activa y la cual permite un
movimiento del carro de un lado hacia el otro, según el control de
las tensiones correspondientes.
\newpage
De esta manera se pueden acelerar masas muy
altas con aumentos de velocidad de un lado a otro muy elevados,
debido a que especialmente el dispositivo para el corte transversal
consiste de un aparato resultando así muy complejo y costoso. De
esta manera se pueden conducir numerosos tiempos, que consisten de 2
elevaciones, hasta por ejemplo entre 550 y 650 por minuto en el
caso de elevaciones cortas, de tal manera que en el caso de
movimientos sincronizados con cada movimiento de ida y vuelta una
parte del tubo extruido puede ser cortado de manera transversal
mediante un aparato para recortar colocado por encima del carro.
Con el fin de poder garantizar una
sincronización, en el caso del presente invento está previsto que el
dispositivo de transporte para el control como una guía
("Master"), esté colocado justamente antes del dispositivo para
el corte transversal, y del autentico dispositivo para cortar de
manera transversal, o bien del carro que forma el tal llamado
controlador auxiliar ("Slave"), junto con la base como un motor
linear.
De esta manera se puede adaptar durante la
extrusión continuada la velocidad del aparato para recortar a la
velocidad de salida del tubo que se desea atravesar, y entonces en
el caso de una sincronización se puede cortar transversalmente el
tubo de la forma correspondiente a cualquier longitud o tamaño que
se desee.
Además resultó especialmente ventajoso el
introducir en particular pistas magnéticas en el interior y/o en el
exterior de las correspondientes guías lineales, con el fin de mover
el carro de un lado hacia el otro con respecto a la base con una
fricción reducida, preferiblemente incluso sin que se exista
contacto.
Además está considerado en el marco del presente
invento que por ejemplo el carro del dispositivo para el corte
transversal esté cubierto mediante revestimientos dentro del chasis
de la máquina con el fin de evitar el peligro de que se produzca
cualquier daño.
Además, en el carro y en la base, están
previstos también los topes y amortiguadores correspondientes, con
el fin de amortiguar posibles excesos del límite no deseados, en
cuyo caso también están previstos sistemas de medición de longitud
incrementales o inductivos entre el carro y la base, o bien entre el
carro y la guía lineal, con el fin de garantizar una posición
exacta del carro y por lo tanto también una longitud exacta al
recortar una manguera de plástico, laminada, o en forma tubular, o
bien con el fin de conducir con exactitud el carro a determinadas
posiciones.
Sin embargo, es importante en el caso del
presente invento el hecho de que son posibles velocidades muy
elevadas del carro con el dispositivo para el corte transversal
colocado encima, de tal manera que en general no únicamente la
velocidad de extrusión sino también el número de las mangueras que
serán cortadas de manera transversal puede ser aumentado,
acompañado de un esfuerzo para el mantenimiento extremadamente
pequeño, así como también de tiempos de parada muy cortos.
Más ventajas, características y detalles del
invento pueden ser deducidos de la siguiente descripción de ejemplos
preferidos de realización así como también del dibujo; el cual
muestra en:
Figura 1, una instalación de extrusión
representada esquemáticamente para la fabricación de mangueras
tubulares extruidas, laminadas, o de plástico, con un dispositivo
para el corte transversal conforme al invento;
Figura 2, una vista lateral representada
esquemáticamente sobre una parte del dispositivo para el corte
transversal, el cual consiste de un aparato para recortar, de un
carro, y de una base;
Figura 3, una vista lateral representada
esquemáticamente sobre el dispositivo para recortar conforme al
presente invento y según la figura 2;
Figura 4, una vista en planta representada
esquemáticamente sobre el carro y la base del dispositivo para el
corte transversal, sin el aparato para recortar.
Conforme a la figura 1 una instalación de
extrusión A, conforme al invento, para la fabricación de mangueras
tubulares extruidas 1, laminadas, o de plástico, aquí tan sólo
insinuadas, presenta un extrusionador 2, en el cual el material de
plástico, también con sustancias adicionales añadidas, será extruido
bajo los efectos de temperatura. En un cabezal de tubo, que aquí no
ha sido representado con más detalle, el material será transformado
entonces en una manguera para después, dentro de un calibrador 3,
ser enfriado, formado y tratado superficialmente, en cuyo caso
después de la salida a continuación de la llamada manguera tubular
1, de plástico o de laminado, dicha manguera será conducida hacia
un dispositivo de transporte 4.
El dispositivo de transporte 4 conduce
continuadamente una manguera extruida 1 hacia el dispositivo para el
corte transversal R conforme al presente invento. El dispositivo
para el corte transversal R está compuesto principalmente por un
aparato para recortar 5, el cual puede ser movido con respecto a una
base 7, tal y como está representado en dirección de la doble
flecha X, de un lado hacia el otro, colocado por encima de un carro
6.
El funcionamiento del dispositivo para el corte
transversal R es el que se detalla a continuación:
El dispositivo de transporte 4 homogeniza una
velocidad de salida de la manguera 1, la cual será introducida en
el aparato para recortar 5. Después de la introducción de la
manguera 1 para ser cortada de manera transversal con una longitud
deseada, se mueve también el aparato para recortar 5 junto con la
manguera 1 al mismo tiempo que se introduce la manguera 1 en el
aparato para recortar 5, se adapta a la velocidad de salida de la
manguera 1 y se corta de manera transversal durante esta
sincronización.
Para que este procedimiento pueda ocurrir lo más
rápidamente posible, de tal manera que se puedan conducir mayores
velocidades de salida y de extrusión, resulta especialmente
ventajoso dentro del marco del presente invento, y tal y como ha
sido indicado especialmente en las figuras 2 y 3, el hecho de
colocar el aparato para recortar 5 por encima del carro 6. Para
ello el aparato para recortar está formado preferiblemente por una
unidad insinuada de cuchillas 8 y por un motor servo 9. El motor
servo 9 propulsa la unidad de cuchillas 8 para accionar un cuchillo
giratorio, que aquí no ha sido representado con más detalle, para
cortar de manera transversal la manguera 1 en varias piezas. El
corte transversal de la manguera 1 tiene lugar durante el movimiento
del aparato para recortar 5 en la dirección de transporte de la
manguera con la misma velocidad sincronizada. Durante este impulso
de tiempo de corte, la velocidad del aparato para recortar 5 está
sincronizada con el movimiento de la manguera 1 o bien con la
velocidad de extrusión.
En el ejemplo de ejecución del presente invento
conforme a la figura 3 el carro 6 está conducido de forma móvil
desde un lado hacia el otro con respecto a la base 7, de forma
linear tal y como ha sido indicado en la figura 2, en la dirección
representada por la doble flecha X, a través de preferiblemente dos
guías lineales 10.1, 10.2 de forma paralela y distanciadas entre
sí.
Las guías lineales 10.1, 10.2 pueden presentar
raíles de guía en forma de cola de milano, de tal modo que
únicamente es posible una conducción exactamente linear del carro 6,
que puede ser movido con respecto a una base 7 preferiblemente
fija.
En el caso del presente invento resultó
especialmente ventajoso, para poder garantizar aceleraciones del
carro 6 y por lo tanto también del aparato para recortar 5 colocado
por encima del carro 6, que en el área de un lado inferior 11 del
carro 6, tal y como ha sido indicado con la línea discontinúa en el
ejemplo de ejecución conforme a la figura 4, estén insertados
numerosos imanes permanentes 12 en el carro 6, lado a lado y a lo
largo de toda la longitud, especialmente en oquedades 13 previstas
para tal fin, tal y como se indica en la figura 3.
Las oquedades 13 y los imanes permanentes 12
insertados en ellas están orientados preferiblemente de manera
perpendicular a las guías lineales 10.1 y 10.2, en cuyo caso el
espacio completo entre las dos guías lineales 10.1 y 10.2 tiene
como función la reducción del propio peso. El al menos único imán
permanente 12 está colocado en el área de las oquedades 13 del
carro 6, preferiblemente entre las dos guías lineales 10.1 y
10.2.
Entre cada uno de los correspondientes imanes
permanentes 12 puede haber puentes 14 para aumentar la estabilidad
del carro 6 con un peso propio menor.
Es además importante en el caso del presente
invento que entre las guías lineales 10.1 y 10.2 de la base 7 esté
prevista al menos una bobina 15, la cual puede estar controlada de
forma activa, para poder acelerar el carro 6 en una o en otra
dirección con respecto a la base 7, lo cual está representado con la
doble flecha X.
De esta manera es posible conducir elevaciones
seleccionadas o bien elevaciones únicas a velocidades muy altas,
para alcanzar por ejemplo un área de 550 a 650 elevaciones por
minuto. Esto significa que aproximadamente son posibles entre 250 y
550, preferiblemente 300, cortes por minuto de la manguera extruida
1. De esta manera se puede cortar un número muy elevado de
mangueras tubulares de plástico o laminadas en un tiempo muy
reducido.
La manguera 1 será conducida hacia una pieza de
centraje 17 de la unidad de cuchillas 8, a través de un dispositivo
de transporte 4 y de un casquillo de guía 16, el cual está unido con
la base 7.
Para garantizar especialmente una sincronización
de la velocidad, el desarrollo de movimiento completo del aparato
para cortar 5 o bien del carro 6, se controla o bien se regula el
carro 6 en particular a través de la base 7 mediante la al menos
única bobina 15, así como el llamado "controlador auxiliar"
(slave) y el dispositivo de transporte 4 como una "guía"
(master), el cual se encuentra previamente colocado antes del
dispositivo para el corte transversal R.
Para optimizar la regulación, un sistema de
medición de la longitud 18, de incremento o inductivo, está asignado
a la base 7 y/o a la guía lineal 10.1, 10.2, la cual averigua
continuadamente, de forma incremental o inductiva, el movimiento
del carro 6 y por lo tanto del aparato para recortar 5 con respecto
a la base 7.
Además, un tope 19 está asignado al carro 6, tal
y como ha sido indicado especialmente en la figura 4, el cual actúa
conjuntamente con las correspondientes posiciones terminales con
elementos amortiguadores 20.1, 20.2, que son eventualmente
regulables o bien ajustables, y que están unidos con la base 7. Los
elementos amortiguadores 20.1, 20.2 están provistos por ejemplo con
los correspondientes elementos amortiguadores por muelles 21, los
cuales interactúan con el tope 19 al pasar de una posición terminal
predeterminada.
Los detectores inductivos de proximidad 22.1,
22.2 están asignados a la base 7, preferiblemente a un lado,
opuesto al tope 19. Dichos detectores inductivos tienen la función
de colaborar en la determinación del punto cero durante el
recorrido de referencia del carro 6.
Además es ventajoso en el caso del presente
invento, tal y como ha sido indicado en la figura 3, el hecho de
que preferiblemente en el interior de las guías lineales 10.1, 10.2
entre el lado inferior 11 del carro 6 y la al menos única bobina
15, estén formadas pistas magnéticas 24.1, 24.2, que tienen la
función de que el carro 6 pueda ser movido desde un lado hacia el
otro con respecto a la base 7 en dirección linear a lo largo de las
guías lineales 10.1, 10.2 de la al menos única bobina 15,
consiguiendo que este movimiento se lleve a cabo prácticamente sin
que halla fricción y/o contacto.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet DE 3803553 A1 [0004]
- \bullet US 1934997 A [0007]
- \bullet US 6025659 A [0006]
- \bullet US 4724027 A [0009]
\bullet DAVID L. TRUMPER. Design and
analysis framework for linear permanent-magnet
Machines. IEEE Transactions on Industrie Applications, IEEE Inc.
New York, US, 01 Marzo 1996, vol. 32,
371-379 [0008].
Claims (11)
1. Instalación de extrusión para la fabricación
de mangueras tubulares (2) extruidas, laminadas o de plástico, con
un carro (6), el cual se puede mover hacia un lado o hacia el otro
frente a una base (7), y por encima del cual se encuentra asentado
un aparato para recortar (5) realizado como un dispositivo para el
corte transversal (R),
caracterizada en que,
el carro (6), con el aparato para el corte
transversal (7) colocado por encima, está ejecutado como un motor
linear y es posible moverlo con respecto a la base (7), en cuyo caso
el movimiento linear hacia un lado o hacia el otro del carro (6),
ejecutado como un motor linear, con respecto a la base (7) como
"el controlador auxiliar" (slave), y a través de un
dispositivo de transporte (4) como una guía ("master"),
previamente colocado antes del aparato para recortar (5), puede ser
controlado y/o regulado, y en que al carro (6) están asignados al
menos uno o numerosos imanes permanentes (12), dichos numerosos
imanes permanentes (12) están colocados en el área del lado
inferior (11) del carro (6), algo distanciados entre ellos, sobre
toda la longitud completa del carro (6), en cuyo caso en la base
fija (7) está prevista al menos una bobina (15), que se puede
activar.
2. Instalación de extrusión conforme a la
reivindicación 1, caracterizada en que el carro (6) puede ser
movido con respecto a una base (7) en dirección linear hacia un
lado o hacia el otro a través de al menos una guía linear (10.1,
10.2).
3. Instalación de extrusión conforme a la
reivindicación 2, caracterizada en que el carro (6) está
alojado, de forma linealmente móvil, frente a la base (7) a través
de preferiblemente dos guías lineales (10.1, 10.2), colocadas
paralelamente una con respecto a la otra.
4. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizada en
que los imanes permanentes (12) están colocados entre dos guías
lineales (10.1, 10.2) en el área de un lado inferior (11) del carro
(6).
5. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizada en
que la al menos única bobina (15) está asignada a la base (7) entre
las guías lineales (10.1, 10.2), en cuyo caso la al menos única
bobina (15) está colocada entre las guías lineales (10.1, 10.2)
cerca de los imanes permanentes (12) del carro (6).
6. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizada en
que el aparato para recortar (5) está formado por una unidad de
cuchilla rotatoria (8) y al menos un motor servo (9), y en que la
unidad de cuchilla (8) presenta una pieza para centrar (17)en
uno de sus extremos, en cuyo caso un casquillo de guía (16) está
colocado previamente a la pieza para centrar (17).
7. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizada en
que el carro (6) presenta un tope (19), el cual interactúa en las
posiciones finales correspondientes, en frente de dos elementos
amortiguadores (20), distanciados entre sí y asignados a la base
(7), estando dichos elementos realizados en forma de elementos
amortiguadores por muelle (21).
8. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizada en
que dos detectores inductivos de proximidad (22.1, 22.2),
distanciados entre sí, están asignados a la base (7), los cuales
sirven para una determinación del punto cero en caso de un tiempo de
recorrido de referencia del carro (6).
9. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizada en
que un movimiento linear del carro (6) con respecto a la base (7),
a través de las guías lineales (10.1, 10.2), activado por la al
menos única bobina (15), estando esta última asignada a la base (7),
puede ser exactamente regulado y controlado en lo que se refiere a
la aceleración, la aceleración negativa, así como también en lo que
se refiere a la oscilación máxima.
10. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 3 hasta 9, caracterizada en
que el carro (6) puede ser movido casi sin contacto frente a la
base fija (7), de forma activa hacia un lado y hacia el otro, a
través de una pista magnética (24.1, 24.2), la cual está prevista en
el interior o bien en el exterior de las guías lineales (10) de
forma paralela con respecto a estas últimas.
11. Instalación de extrusión conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizada
en que un sistema de medición de la longitud (18), incremental o
inductivo, está asignado a la base (7) y/o a la guía lineal (10.1,
10.2), el cual interactúa con el carro (6) para la determinación
exacta de la posición, en cuyo caso la velocidad del carro (6)
puede ser determinada y regulada a través de dicha determinación de
la posición.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410013993 DE102004013993A1 (de) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Schneideinrichtung für eine Anlage zur Herstellung von extrudierten Kunststoff- oder Laminat-Tubenschläuchen |
DE102004013993 | 2004-03-19 |
Publications (1)
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