ES2294370T3 - Procedimiento y aparato para la fabricacion continua de paneles aislantes curvados. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación continua de paneles aislantes curvados, que comprende una fase de conformación en la que se introducen una banda superior (4) y una banda inferior (5) con material aislante interpuesto entre las mismas, en un molde (30) que presenta una configuración curvada de acuerdo con la de los paneles que se van a fabricar, y que por lo menos una de dichas bandas (4, 5) es curvada aguas arriba de dicho molde (30) y se introduce en el mismo, sustancialmente sin discontinuidad en su curvatura.

Description

Procedimiento y aparato para la fabricación continua de paneles aislantes curvados.

La presente invención se refiere a la fabricación continua de paneles aislantes compuestos, que presentan una geometría curvada, es decir, paneles del tipo denominado "sándwich", en los que se interpone un núcleo de material aislante, generalmente una espuma sintética o una lana mineral, entre dos caras exteriores de chapa metálica.

Estos paneles normalmente se utilizan para construir tejados de edificios, construcciones prefabricadas, almacenes industriales y similares; hasta ahora, con el fin de reforzar la estructura de los paneles y, por lo tanto, hacer que resulten adecuados para distintas aplicaciones, sus caras exteriores de chapa metálica normalmente están dentadas o nervadas.

Los dentados o nervaduras se consiguen perfilando bandas metálicas desenrolladas de bobinas; después de la fase de perfilado, se aplica el núcleo aislante.

En el caso de paneles planos, esta operación se puede llevar a cabo fácilmente aguas abajo de la fase de perfilado sin interrumpir el movimiento de la banda a lo largo de la línea de producción, realizando así un único proceso continuo que se completa mediante el paso posterior del producto plano no acabado a una prensa en la que tiene lugar la expansión final de la espuma, obviamente, cuando el núcleo aislante está realizado en espuma.

Se dispone un mecanismo de corte pendular, que realiza el corte del producto no acabado, en el extremo de la línea de producción, obteniendo de este modo los paneles de las dimensiones deseadas.

En el caso de paneles curvados, el proceso de fabricación es diferente, es decir, es discontinuo, y se lleva a cabo perfilando de forma separada las caras exteriores de la chapa metálica, como se da a conocer, por ejemplo, en la patente italiana nº 1181454 del mismo solicitante de la presente solicitud, y aplicando a continuación el material aislante (resina expandida, lana mineral, o similar) entre las caras exteriores.

Con este objetivo, se disponen posteriormente las caras exteriores perfiladas y curvadas a los radios deseados, en los moldes adecuados en los que tiene lugar la expansión de la resina o el adhesivo de unión de la lana; sin embargo, sería deseable que un procedimiento de funcionamiento similar prolongarse sustancialmente los tiempos de producción, ya que cada vez resulta necesario disponer las chapas previamente dobladas en el molde después de haber extraído un panel acabado, con el fin de empezar una operación de procesado posterior.

Si además se tiene en cuenta que en la mayoría de los casos estas operaciones se llevan a cabo manualmente, se pondrá de manifiesto la necesidad de las mejoras de dicho estado de la técnica.

Por lo tanto, el problema técnico que subyace en la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir de forma continua paneles de aislamiento curvados, al igual que se producen los paneles planos.

Este problema se soluciona gracias a un procedimiento, cuyas características se establecen en las reivindicaciones ajuntas a la presente descripción; comprendiendo la invención además un aparato para la fabricación continua de paneles curvados, cuyas características también se establecen en las reivindicaciones adjuntas.

Tanto el procedimiento como el aparato mencionados anteriormente se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente, que se proporciona haciendo referencia a un ejemplo no limitativo de la invención ilustrada en los dibujos adjuntos, en los que:

- la Figura 1 es una vista general de un aparato según la invención;

- la Figura 2 es una vista en detalle de parte del aparato de la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista por la línea III-III del aparato de la Figura 1;

- la Figura 4 muestra un detalle a una escala ampliada del aparato de la Figura 2;

- la Figura 5 muestra un panel fabricado por el aparato mencionado anteriormente;

- la Figura 6 muestra el aparato de la Figura 1 bajo condiciones de funcionamiento diferentes.

Haciendo referencia a dichas figuras, un aparato para la fabricación continua de paneles curvados con caras exteriores de chapa metálica se designa en general con el número de referencia 1.

Con este fin, en la entrada del aparato se prevén dos bobinas 2 y 3, de las que se desenrollan respectivamente bobinas de banda metálica 4 y 5 y se hacen avanzar la una sobre la otra, a través del aparato; aguas abajo de las bobinas se forman nervaduras longitudinales de refuerzo en las bandas 4 y 5 de un modo ya conocido, mediante unas máquinas de perfilado de rodillo 6 y 7 correspondientes.

De acuerdo con esta forma de realización de la invención, la banda 5 que avanza en la posición inferior a lo largo del aparato está concebida para formar la superficie exterior de los paneles y para ser perfilada con las nervaduras trapezoidales que sobresalen 8 (véase la Figura 5), mientras que la banda superior 4 que se utiliza para formar la superficie interior se perfila con nervaduras superficiales que no impiden el desvío de su paso de avance, tal como se apreciará más adelante con mayor claridad.

De acuerdo con una configuración preferida de la invención, las máquinas de perfilado 6 y 7 se disponen en una estructura de soporte 10 que está inclinada de un modo que se puede regular; para ello, la estructura de soporte 10 está articulada por la parte posterior a una columna 11, y por la parte frontal se soporta por medio de un cilindro hidráulico 12: cuando se acciona el cilindro 12 alargándolo o acortándolo, se permite que varíe la inclinación de la estructura
10.

Resulta evidente que el procedimiento para variar la inclinación de la estructura 10 se podría llevar a cabo de distintas maneras, por ejemplo, proporcionando una columna 11 de una longitud variable y articulando la estructura a un soporte fijo en la parte frontal.

Se prevé un horno de precalentamiento 14 aguas abajo de las máquinas de perfilado 6 y 7 en la estructura de soporte 10, en cuyo horno 14 se calientan las bandas metálicas 4, 5 con el fin de propiciar la expansión posterior de la espuma de poliuretano, inyectada por medio de un aparato de inyección 16.

En una forma de realización preferida, el aparato de inyección 16 comprende por lo menos dos cabezales de inyección, uno para depositar la resina sintética en la banda inferior 5 y el otro para aplicarla en la banda superior 4; ventajosamente, en este caso la resina se rocía preferentemente en la banda superior 4, de manera que se adhiera a la misma sin caer en la banda inferior. La aplicación de la resina en ambas bandas 4, 5 permite una expansión más rápida de la misma y, por lo tanto, una reducción de la longitud del aparato aguas abajo, tal como se apreciará con mayor claridad más adelante; sin embargo, la resina se podría aplicar únicamente a la banda inferior, tal como se hace en el aparato convencional.

Se prevé una estación 18 para el curvado de la banda inferior 5, entre el horno 14 y el aparato 16; dicha estación 18 realiza la formación de las impresiones transversales en la chapa metálica, como las que se pueden apreciar en la Figura 5, que permiten el curvado de la banda incluso en el caso de que esté perfilada con nervaduras de refuerzo prominentes.

La estación 18 es del tipo ya conocido que comprende dos pares de rodillos opuestos 18a, 18b que conforman las impresiones mencionadas anteriormente en la banda; obviamente, dicha estación 18 podría ser diferente, por ejemplo, del tipo que se describe en la patente italiana número 1181454.

En esta forma de realización, la banda superior 4 no se procesa en la estación 18, ya que las nervaduras que presenta son pequeñas y no interfieren en el curvado de la misma, provocado por el rodillo de desviación 20 dispuesto en la entrada de un molde curvado final 30, en el que el producto no acabado continuo, del que se cortan los paneles, adquiere la forma definitiva.

Sin embargo, resulta evidente que se podría proporcionar un aparato en el que la banda superior 4 también se curve antes de su introducción en el molde posterior 30.

El molde 30 se soporta por medio de dos elementos longitudinales curvados 31 y 32, en el interior de una serie de portales o marcos 33, 34, 35 y 36, que básicamente forman una caja de carga 37, que se puede apreciar en la Figura 1.

Más específicamente, se disponen gatos (hidráulicos, neumáticos o electromecánicos) 41', 41'', 41''', ...41^{n} y 42', 42'', 42''', ...42^{n}, a distintos niveles de altura a lo largo de los montantes de los portales mencionados anteriormente, soportando dichos gatos, en su estado de funcionamiento hacia adelante (en la Figura 3 únicamente se pueden apreciar los gatos más elevados 41' y 42'), elementos longitudinales 31', 31'', 31''', ...31^{n} y 32', 32'', 32''', ...32^{n}, en los que se dispone el molde 30.

El molde 30 se forma por medio de una serie de moldes guía conectados 45 que sirven para guiar el avance del producto curvado no acabado S y para aplicar en el mismo una acción para contener la presión provocada por la expansión de la espuma de poliuretano, proporcionando de este modo al producto no acabado S su grosor final deseado.

Cada uno de los módulos de guiado 45 comprende un rodillo superior 47 y un par de rodillos inferiores 48, cuya superficie exterior presenta una forma que concuerda con el perfil de la banda superior 4 y la banda inferior 5; los rodillos inferiores 48 están conectados entre sí de forma cinemática de un modo ya conocido, por medio de cadenas (que no se muestran en los dibujos), pudiendo así ser accionados en su giro por medio de un motor 49 y una correa de transmisión 50.

Los ejes de los rodillos superior e inferior 47 y 48 ventajosamente se soportan en los vértices de triángulos por medio de placas 51 y 52.

Tal como se apreciará con mayor claridad en la Figura 4, las placas 51 y 52 están articuladas mutuamente en los vértices inferiores de dichos triángulos por medio de elementos de conexión 53, que también son triangulares, de manera que formen una cadena que conforme el desarrollo curvado de los elementos longitudinales 31 y 32.

Los elementos de conexión 53 (en la Figura 4 únicamente se ilustran los que se encuentran entre las placas 51, pero obviamente, también hay otros entre las placas 52) no resultan estrictamente necesarios para obtener la cadena articulada, dado que las placas 51 y 52 se podrían articular directamente entre sí; sin embargo, se prefiere la presencia de dichos elementos, dado que hace posible disponer de un espacio reducido para los rodillos superiores 47.

Con el fin de fortalecer más la estructura de los módulos de guiado 45, las placas 51 y 52 pueden estar conectadas en su parte inferior por medio de una pieza transversal 54.

Finalmente, el espacio que existe entre la banda superior 4 y la banda inferior 5 se cierra en los lados, es decir, en conexión con las placas 51 y 52, por medios de cierre laterales 55 y 56; éstos, en la práctica son como tiras de refuerzo que avanzan en paralelo con las bandas 4 y 5 entre los rodillos 47 y 48, y retornan por la parte exterior de forma similar a una cinta de transporte.

La conexión articulada de los módulos de guiado 45 les permite una configuración según cualquier radio de curvatura deseado de los paneles fabricados; dicho de otro modo, el molde 30 formado de este modo no es rígido y, por lo tanto, se puede utilizar para producir paneles de curvaturas diferentes, lo que obviamente resulta una ventaja en términos de costes y de productividad del aparato en general.

Con este fin, en el caso de tener que fabricar partidas de paneles del mismo tipo (es decir, con un grosor y un perfil iguales de las caras exteriores) pero con curvaturas diferentes, simplemente será necesario extraer los gatos 41', 42' de los portales 33 a 35, ensanchar los elementos longitudinales 31', 32', y hacer descender el molde 30 en otro par de elementos longitudinales curvados 31'', 32'', 31''', 32''', ..., dispuestos a un nivel más bajo y ubicados en una posición más adelantada por medio de los gatos respectivos 41.

Los perfiles de curvaturas diferentes del molde y de los elementos longitudinales respectivos se muestran en la Figura 6, en la que también se pueden apreciar los productos no acabados S que se pueden obtener.

Finalmente, se dispone un elemento de corte 60 del tipo de fleje o de disco, u otra herramienta equivalente, aguas abajo del molde 30; dicha herramienta se desplaza a lo largo de un paso circular concéntrico con el del producto no acabado S, de manera que pueda llevar a cabo su corte en una dirección radial con respecto al mismo. Con este objetivo, se fijan las guías 62 en la caja 37 para guiar el desplazamiento de la herramienta de corte.

Los paneles curvados obtenidos después del corte se extraen de la línea por medios de elevación 70; en este caso, dichos medios consisten en brazos de elevación provistos de copas de succión o imanes, que sujetan la cara inferior del panel y lo elevan con respecto a un conjunto de rodillos 71 en el que se apoyan después de la operación de corte.

Obviamente, se podría utilizar cualquier otro sistema adecuado para esta tarea, como una alternativa a los medios de elevación y a los rodillos mencionados anteriormente, como por ejemplo, plantillas móviles y similares.

Con el fin de fabricar paneles curvados con el aparato mencionado anteriormente, el molde 30 se dispone primero sobre un par de elementos longitudinales 31, 32 que presentan una curvatura correspondiente a la de los paneles que se van a producir; también se regula la inclinación del marco de soporte 10, si resulta necesario, para proporcionar a la banda inferior 5 el mismo radio de curvatura R, bien aguas abajo de la estación 18 o en el molde 30.

Una vez que se ha llevado a cabo dicho posicionamiento, tiene lugar la primera fase del proceso de un modo que se podría decir convencional, en el sentido de que las bandas metálicas 4 y 5 desenrolladas de las bobinas 2 y 3 se forman en las máquinas de perfilado 6 y 7, aguas abajo de las cuales entran en el horno 14.

Después de salir del horno 14, la banda inferior 5 se curva en la estación 18 según la explicación anterior, y se aplica la resina sintética (poliuretano, fenol o similares) en la banda 5; en la presente forma de realización preferida de la invención, el aparato 16 también pulveriza la resina en la banda superior 4, de manera que dicha resina se puede expandir más rápidamente para formar el núcleo aislante de los paneles.

Además, de este modo, para una cantidad de resina aplicada determinada, se da la reacción de expansión química en un lapso de tiempo más corto, dado que se desarrolla al mismo tiempo en las dos capas aplicadas a las bandas inferior y superior 5 y 4, que presentan un grosor respectivo menor que el requerido si se hubiese aplicado la totalidad de la resina a la banda inferior 5.

La expansión de la resina tiene lugar en el interior del molde 30, que ejerce una acción de contención sobre la banda superior 4 y la banda inferior 5, de manera que las mantenga separadas a una distancia correspondiente al grosor final de los paneles que se van a producir.

En este punto, resulta importante remarcar que la acción de contención mencionada anteriormente es uniforme y efectiva gracias a la disposición de los rodillos 47 y 48 próximos entre sí, que de hecho definen un paso curvado en el que avanza el producto no acabado formado por las bandas 4, 5 con la resina expandida interpuesta entre las mismas. La disposición de los rodillos próximos entre sí también está propiciada por la conexión articulada de los módulos de guiado 45 y por la disposición de los ejes de giro de los mismos en los vértices de los triángulos.

Además, de este modo se reducen las distancias tanto entre los rodillos superiores 47 como entre los rodillos inferiores 48 de cada módulo 45 y del módulo siguiente; esto se pone de manifiesto cuando se consideran los rodillos inferiores (cf. Figura 4), pero para los rodillos superiores se deberá observar que el giro relativo de un módulo con respecto al otro sobre el eje de articulación mutuo, gracias a la curvatura de los elementos longitudinales 31 y 32 en los que están montados, mueve conjuntamente los vértices superiores de los triángulos en los que se encuentran los rodillos 47.

Por lo tanto, resulta que la presión aplicada por los rodillos en el producto no acabado que avanza en el interior del molde 30 es sustancialmente igual por la totalidad de la extensión de las bandas 4 y 5, de manera que se evita la presencia de abombamiento o deformación de las bandas 4 y 5 entre un rodillo y el siguiente.

A partir de lo expuesto anteriormente se puede comprender cómo el procedimiento de fabricación de un panel que se lleva a cabo con el aparato descrito anteriormente soluciona el problema técnico subyacente a la invención.

En primer lugar, se deberá observar que el ciclo de producción se lleva a cabo sin interrupción, al igual que la producción de los paneles planos.

Por lo tanto, esto permite que se obtengan altos niveles de productividad que no se pueden obtener con el proceso conocido actualmente mencionado al principio del presente documento, es decir, con ciclos de funcionamiento discontinuos en los que se producen los paneles de uno en uno, formando los componentes de los mismos en línea y, a continuación, realizando el denominado espumado, es decir, la expansión de poliuretano, fenol, o una resina similar, en una prensa separada en la que se prevé un molde adecuado.

Este resultado se puede conseguir gracias a que, según la invención, se da una continuidad entre la curvatura de la banda curvada por la estación 18, que en este caso es la banda inferior 5, aunque también podría ser la banda superior 4, y la curvatura de la misma banda en el interior del molde 30; de este modo, cuando la banda entra y avanza en el interior del molde curvado, no interfiere con los rodillos 47 y 48 del mismo.

Dicho de otro modo, una vez que ha sido curvada, la banda pasa a lo largo de un único paso circular de un radio predeterminado (en la forma de realización, radio R), empezando desde la estación 18 y finalizando en la salida del molde 30, sin experimentar deformaciones sustanciales.

Desde el punto de vista técnico, este requisito se consigue en el aparato gracias a la disposición de la estación de curvado 18 y el molde 30, de manera que la banda doblada por la primera no presenta discontinuidad cuando entra y se desplaza en el interior del último.

El aparato de la forma de realización anterior también está provisto de una flexibilidad funcional, porque puede producir paneles según distintos radios de curvatura, ya que el molde 30 presenta una configuración variable adecuada a los paneles que se van a producir; la estación de curvado 18 también puede estar inclinada, obteniendo así la orientación deseada de la banda inferior 5, de modo que su curvatura se conforme a la dispuesta en el molde 30.

Se pueden concebir soluciones alternativas de la forma de realización descrita anteriormente basadas en este principio.

Además, se podría prever un aparato en el que la banda superior 4 o ambas bandas (es decir, no sólo la banda inferior como en la forma de realización descrita) se doble/n; también se puede concebir un aparato en el que la estación de curvado 18 se pueda regular de forma independiente, es decir, no conjuntamente con el marco 10.

Éste podría ser el caso, por ejemplo, de un aparato en el que la estación 18 no estuviese montada en el marco 10, sino en un soporte separado (una plataforma o similar) que se podría ajustar independientemente.

Se puede apreciar fácilmente que el procedimiento según la presente invención también se puede llevar a cabo si el material aislante de los paneles está constituido, en su totalidad o en parte, por lana mineral y no sólo por resina expandida.

En dicho caso, se requeriría disponer aguas abajo de la estación de curvado, como una alternativa o en adición al aparato de inyección 16, medios para aplicar capas de lana entre las bandas 4 y 5; dichos medios pueden ser de cualquier tipo ya conocido o pueden estar diseñados específicamente como una función del aparato en el que se utilizan.

En cualquier caso, todas estas variantes están comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims (16)

1. Procedimiento para la fabricación continua de paneles aislantes curvados, que comprende una fase de conformación en la que se introducen una banda superior (4) y una banda inferior (5) con material aislante interpuesto entre las mismas, en un molde (30) que presenta una configuración curvada de acuerdo con la de los paneles que se van a fabricar, y que por lo menos una de dichas bandas (4, 5) es curvada aguas arriba de dicho molde (30) y se introduce en el mismo, sustancialmente sin discontinuidad en su curvatura.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha por lo menos una banda (5) es de chapa metálica y experimenta una fase de perfilado antes de su fase de doblado.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la banda (5) es la banda inferior y se perfila con unas nervaduras en resalte (8).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el material aislante comprende una resina sintética expansible.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, que comprende una fase de calentamiento de las bandas (4, 5) después del perfilado de por lo menos una de ellas.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material aislante comprende una resina sintética expansible que se aplica en ambas bandas (4, 5) antes de que se introduzcan en el molde curvado (30).

7. Aparato para la fabricación continua de paneles aislantes curvados que comprende una banda superior (4) y una banda inferior (5) con material aislante dispuesto entre las mismas por medio del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo dicho aparato un molde (30) que presenta una configuración regulable, en el que una pluralidad de rodillos superiores (47) y una pluralidad de rodillos inferiores (48) definen un paso curvado para el avance entre los mismos de las bandas (4, 5) con el material aislante interpuesto, según los paneles que se van a fabricar.

8. Aparato según la reivindicación 7, en el que los rodillos superiores y los rodillos inferiores (47, 48) están montados en una pluralidad de módulos de guiado (45) que están conectados entre sí de forma articulada, de manera que formen una cadena que se pueda configurar según los diferentes radios de curvatura.

9. Aparato según la reivindicación 8, en el que cada uno de los módulos de guiado (45) comprende un rodillo superior (47) y un par de rodillos inferiores (48), soportados con sus ejes de giro respectivos dispuestos en los vértices de un triángulo.

10. Aparato según la reivindicación 9, en el que los módulos de guiado (45) comprenden unas placas (51, 52) para soportar los rodillos superior e inferior (47, 48), estando conectadas dichas placas (51, 52) de forma articulada por medio de unos elementos de conexión (53) que soportan un rodillo superior (47).

11. Aparato según la reivindicación 10, en el que los módulos de guiado (45) están montados en unos elementos longitudinales curvados (31, 32) que se pueden reemplazar con el fin de cambiar la configuración del molde (30) y de fabricar paneles de diferentes radios de curvatura.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende una estación (18) para curvar por lo menos una de las bandas (4, 5), que se puede orientar de manera que la curvatura de la banda aguas abajo de la estación sea uniforme con la del interior del molde (30).

13. Aparato según la reivindicación 12, en el que la estación de curvado (18) está dispuesta en una estructura de soporte (10) que presenta una inclinación regulable, en la que se prevé asimismo una máquina de perfilado (6) para perfilar dicha banda.

14. Aparato según la reivindicación 13, en el que se dispone un horno para calentar las bandas (4, 5) en la estructura de soporte.

15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 14, que comprende un dispositivo (16) para inyectar resina sintética expansible, que suministra la resina tanto a la banda superior como a la inferior (4, 5).

16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 15, que comprende un elemento de corte (60) dispuesto aguas abajo del molde curvado (30), desplazándose dicha herramienta de corte a lo largo de un paso curvado concéntrico con la curvatura de dicho molde.