ES2317747B1 - Dispositivo conformador para la orientacion radial biaxial de tuberias termoplasticas. - Google Patents
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/22—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of tubes
- B29C55/24—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of tubes radial
Abstract
Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas constituido por un
conformador interior constituido por una superficie cilíndrica que
se va ensanchando hasta adoptar un diámetro superior, y un
contramolde del conformador interior cilíndrico de diámetro
variable que comporta elementos calefactores y refrigeradores, de
forma que el tubo que pasa por entre estas dos piezas queda
orientado biaxialmente por presión y temperatura.
Description
Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas.
La presente memoria descriptiva se refiere a un
dispositivo conformador para la orientación radial biaxial de
tuberías termoplásticas por un método evolucionado y que consiste
en un conjunto de dos conformadores, interno y externo por el que
se hace pasar la tubería de material termoplástico debidamente
calentada hasta el estado de conformación y situándose los
elementos de calentamiento y enfriamiento de temperatura, en los
mismos conformadores, exactamente en el contramolde externo.
La presente invención tiene su campo de
actuación dentro de la industria fabricante de tubos de material
termoplástico y también dentro de la industria de la fabricación de
maquinaria de precisión.
Hasta el momento, todos los equipos que
trabajaban sobre materiales termoplásticos tales como PVC,
polietileno (PE) y/o poliolefinas para la orientación biaxial de los
mismos, comprenden la utilización de complicados hornos para el
precalentamiento del segmento terminal. Igualmente comprenden
complejos sistemas de refrigeración y unos dispositivos mecánicos de
gran complejidad debido a la complejidad de los sistemas
refrigerante.
Existen numerosos antecedentes de
procedimientos y aparatos similares, pero que todos presentan
diferencias con el preconizado en esta invención y además el
funcionamiento de los mismos no es satisfactorio, sobre todo en los
complicados procesos preconizados para la refrigeración.
A modo ilustrativo entre los documentos de
patente que han presentado algún tipo de solución al problema,
podemos citar los siguientes.
E.P. 0165068. Esta patente muestra una
instalación de extrusión que comprende un cabezal de extrusión con
un primer mandril. Un segundo mandril está fijo al extremo curso
abajo del primer mandril separado por una capa de aislante. Para
poner en contacto la superficie interior del tubo extruído con una
sustancia refrigerante, la superficie exterior, la superficie
exterior del segundo mandril comprende una estructura de
acanaladuras circunferenciales y en forma de zigzag por las que
circula el líquido refrigerante.
La patente NL 7612518 describe, con el fin de
llevar a cabo la refrigeración interna con agua fría, un
compartimento estanco con medios de cierre constituidos por un
obturador cilíndrico metálico fijada al mandril del extrusor.
Ambos procedimientos son diferentes por
concepto y ejecución del de la presente invención, y además no
resultan satisfactorios en la práctica especialmente en relación con
los métodos de cierre empleados, produciéndose daños en la sección
plástica debida a las grandes presiones que se producen por la
fuerza de rozamiento.
Estos problemas, resueltos en la presente
invención también fueron objeto de tratamiento en la patente
española ES 2 137 692, en la que el fluido refrigerante es forzado
entre la pared exterior de los medios de cierre y la sección
plástica pasando a contra corriente. Efectivamente este método no
funcionaba satisfactoriamente por la imposibilidad de conseguir la
estanqueidad adecuada con la presión requerida sin que sufriese
daños la sección plástica.
Además la complejidad técnica del dispositivo
hacía muy difícil su aplicación industrial.
Las patentes US A 4 113 813 ya difieren
bastante del dispositivo de la patente solicitante por incorporar
hornos externos y tratamientos a tres niveles de temperatura.
El objetivo de la presente invención es
eliminar los inconvenientes mencionados en el apartado anterior,
proporcionando un dispositivo que si bien utiliza elementos
conocidos resuelve los problemas de configurar efectiva, simple y
económicamente la orientación biaxial de tuberías
termoplásticas.
Y esto se consigue en el procedimiento que
describimos por medio de un conformador interno de forma cilíndrica
y diámetro inferior al diámetro de la tubería a conformar que se va
ensanchando hasta adquirir un diámetro superior al del comienzo y
superior también al de la tubería a conformar. Este conformador
presenta un contramolde cilíndrico exterior de las mismas secciones
que el conformador pero de un diámetro ligeramente superior.
El contramolde presenta unos elementos
calefactores internos al comienzo del mismo y unos elementos
refrigeradores en su parte de mayor diámetro. Esta disposición de
los elementos calefactores y refrigerantes en el contramolde
resuelve de forma magistral todos los problemas que existían hasta
ahora de calefacción y refrigeración ya expuestos.
La tubería en material termoplástico a
conformar presenta un elemento de centrado y empuje. Si bien este
elemento puede también actuar como retenedor y fijador del tubo, de
forma que sea el conformador el que se desplace.
El dispositivo así constituido se caracteriza
porque el tubo de material termoplástico debidamente centrado y
controlado en la velocidad de movimiento es calentado y presionado
por el conformador interno de forma que se va deformando hasta
llegar a su estabilidad de tamaño del conformador momento en el que
empiezan a actuar los enfriadores hasta la temperatura ambiente con
el fin que la disposición orientada biaxialmente de las moléculas
quede fijada. En este caso el tubo resultante tiene un espesor
menor que el original.
Es necesario tener en cuenta que el conformador
puede actuar de una forma lineal continua o por intervalos
intermitentes, pero que siempre se encuentra solidario con el
dispositivo empujador del contramolde y con el dispositivo de
centrado y empuje del tubo.
Las realizaciones del procedimiento pueden ser
diferentes en función de las necesidades. Se puede realizar por
porciones de tubo, por trozos enteros de tubo y en casos especiales
también se puede realizar el proceso dentro de una cámara de
vació, lo que generaría unos espacios vacíos entre el tubo y el
conformador interno.
Para completar la descripción que se esta
realizando y al objeto de ayudar a una mejor comprensión de la
invención se adjunta una hoja de dibujos en las que se aprecian los
siguientes elementos referenciados:
- (1).
- Tubería de material termoplástico.
- (2).
- Elemento de centrado y empuje de la tubería de material termoplástico (1).
- (3).
- Conformador interno.
- (4).
- Elementos calefactores.
- (5).
- Contramolde del conformador interior.
- (6).
- Enfriadores.
- (7).
- Dispositivo empujador del conformador interior
- (8).
- Dispositivo empujador del contramolde.
- (10).
- Tubería termoplástica conformada de forma radial biaxial.
Tal y como se aprecian en la hoja de dibujos
cuya figura 1ª representa una vista en sección del dispositivo
conformador y la tubería antes y después de la conformación.
El dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticos que la invención
preconiza, se caracteriza esencialmente por estar constituido al
menos por los dos siguientes elementos y sus partes:
- Tubería de material termoplástico.
- Conformador.
Y a su vez cada una de las partes esta
constituida por los siguientes elementos:
La tubería en material termoplástico (1) tal y
como sale del extrusionador, en continuo, con sus moléculas
normalmente desorientadas puede ser tratada directamente. También
es posible trabajar con partes de la tubería de longitud
determinada e incluso exclusivamente con los extremos de un trozo
de tubería.
Esta tubería cuenta con un elemento de centrado
y empuje (2) que trabajará de forma solidaria o complementaria con
los elementos empujadores del conformador (3) y del contramolde
(5).
El otro elemento principal es el conformador
(B) que esta constituido por varios elementos:
- a.-
- Conformador interno (3) constituido por una superficie cilíndrica, de diámetro milimétricamente inferior al diámetro interior de la tubería (1), realizado en material indeformable por la presión y/o calor, y que se va ensanchando gradualmente hasta adquirir de nuevo forma cilíndrica pero de diámetro superior al del comienzo y superior también al del diámetro de la tubería a conformar.
- Este conformador interno (3) cuenta con un dispositivo empujador (7) que actuará de forma solidaria con los elementos empujadores del resto de los elementos.
- b.-
- Contramolde (5) del conformador interior (3) cuya superficie interior está constituida por una superficie cilíndrica de idéntica forma que la del conformador interno 3 y cuya distancia al mismo es regulable.
- Y dentro del contramolde (5) se aprecian al menos dos dispositivos independientes.
- -
- Los Elementos calefactores, situados a la altura del comienzo del contramolde y que son capaces de elevar la temperatura del tubo de material termoplástico (1) hasta que adquiera la temperatura de termoconformación.
- -
- Los elementos enfriadores situados igualmente dentro del contramolde (5) y que reducen la temperatura del tubo (1) a temperatura ambiente.
- -
- Dispositivo empujador (8) del contramolde (5) y que actúa solidario con el dispositivo (7).
De esta forma, la tubería (1) por medio del
dispositivo empujador (2) va desplazando el tubo hacia el
conformador (B).
También puede ocurrir que el dispositivo
empujador (2) puede actuar como retenedor y fijador del tubo de
material termoplástico (1), de forma que sea el conformador (B) el
que se desplace.
A partir de esta situación, la tubería (1) se
introduce entre el conformado (3) y el contramolde (5).
En este momento comienza el calentamiento del
tubo(1) por medio de los elementos calefactores (4) hasta que
el material termoplástico de la tubería adquiere la temperatura
adecuada para que pase al estado de termoconformación y comience la
orientación biaxial de las moléculas, ayudado por el estiramiento
diametral del tubo (1).
Al objeto de fijar la orientación biaxial de
las moléculas del material termoplástico del tubo (1), se somete el
mismo a un enfriamiento por parte del dispositivo enfriador (6) de
forma que el tubo (1) adquiere la resistencia característica que le
corresponde después del calentamiento y estiramiento y resultando
un tubo conformado y orientado biaxialmente (10) de menor el
espesor que el original (1).
Los elementos calefactores (3) se encuentran
siempre situados al principio del conformador (B) en su parte más
estrecha, que es la que se introduce dentro del tubo (1) hasta el
comienzo de su ensanche.
Definida esta realización como preferente,
también es necesario tener en cuenta, pequeñas variantes del mismo
procedimiento, como puede ser que el dispositivo empujador (7) del
conformador interior (3) puede actuar también como retenedor, de
forma que sea el tubo de material termoplástico (1) el que se
desplace.
Asimismo se puede considerar que el dispositivo
empujador (7) del conformador interior (3) puede actuar de una forma
lineal continua o por intervalos intermitentes.
Y en todo caso siempre es necesario tener en
cuenta que el dispositivo empujador (8) del contramolde (5) será
siempre solidario en su desplazamiento con el del dispositivo
empujador (7) del conformador interior (3).
Una variante importante de la utilización de
este conformador sin que varíe la esencia de la invención, es la
posibilidad de realizar todo el proceso dentro de una cámara de
vacío, lo que generaría unos espacios vacíos entre el tubo (10) y
el conformador interno (3).
Claims (12)
1. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado
esencialmente por estar constituido al menos por los dos siguientes
elementos y sus partes:
-A- Tubería de material termoplástico.
- 1)
- Tubería en material termoplástico.
- 2)
- Elemento de centrado y empuje de la tubería de material termoplástico (1).
-B- Conformador
- 3)
- Conformador interno constituido por una superficie cilíndrica, de diámetro milimétricamente inferior al diámetro interior de la tubería (1), realizado en material indeformable por la presión y/o calor, y que se va ensanchando gradualmente hasta adquirir de nuevo forma cilíndrica pero de diámetro superior al del comienzo y superior también al del diámetro de la tubería a conformar.
- 4)
- Elementos calefactores, situados a la altura del comienzo del contramolde (5) y que son capaces de elevar la temperatura del tubo de material termoplástico (1) hasta que adquiera la temperatura de termoconformación o plasticidad.
- 5)
- Contramolde del conformador interior (3) cuya superficie interior está constituida por una superficie y desarrollo similar al del conformador interno (3), pero de diámetros ligera mente superiores al mismo y también ligeramente superiores en su comienzo a los del tubo (1) a conformar y siendo la distancia al conformador interior (3) regulable.
- 6)
- Enfriadores situados dentro del contramolde (5) y que reducen la temperatura del tubo (1) ya conformado a temperatura ambiente.
- 7)
- Dispositivo empujador del conformado interior (3).
- 8)
- Dispositivo empujador del contramolde (5) y que actúa solidario con el dispositivo (7).
-C-
- 10)
- Tubería termoplástico conformada y orientada de forma radial biaxial.
2. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas de acuerdo con la
reivindicación 1ª y caracterizado además porque el
dispositivo empujador (2) puede ir desplazando el tubo hacia el
conformador (B).
3. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas de acuerdo con la
reivindicación 1ª, y 2ª y caracterizado además porque el
dispositivo empujador puede actuar como retenedor y fijador del
tubo de material termoplástico (1), de forma que sea el conformador
(B) el que se desplace.
4. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
la reivindicación 1ª y caracterizado además porque los
elementos calefactores (3) se encuentran siempre situados al
principio del conformador (B) en su parte más estrecha, que es la
que se introduce dentro del tubo (1) hasta el comienzo de su
ensanche.
5. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplástica, de acuerdo con la
reivindicación 1ª y 4ª y además caracterizado porque el tubo
(1) calentado de acuerdo con la reivindicación 4ª es presionado por
el conformador interno (3), de manera que se va deformando hasta
alcanzar su estabilidad al llegar a la parte de mayor diámetro del
conformador, momento en el que el tubo (1), se transforma en (10),
de mayor diámetro y menor espesor y por medio de los enfriadores
(4) se enfría hasta llegar a temperatura ambiente, con el fin de
que la disposición orientada biaxialmente de las moléculas quede
fijada, y el tubo adquiera la resistencia característica.
6. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
las reivindicaciones 1ª y 5ª y además porque el contramolde (5),
que limita y condiciona el diámetro exterior del tubo una vez
calentado y conformado en su máximo diámetro, presenta unos
elementos enfriadores (4) en todo su perímetro con el fin de
reducir la temperatura del tubo (1) a la temperatura ambiente.
7. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
la reivindicación 1ª, y además porque el dispositivo empujador (7)
del conformador interior (3) puede actuar también como retenedor,
de forma que sea el tubo de material termoplástico (1) el que se
desplace.
8. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplástica, de acuerdo con la
reivindicación 1ª y 7ª, y además porque el dispositivo empujador
(7) del conformador interior (3) puede actuar de una forma lineal
continua o por intervalos intermitentes.
9. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
las reivindicaciones 1ª, 7ª y 8ª y además porque el dispositivo
empujador (8) del contramolde (5) será siempre solidario en su
desplazamiento con el del dispositivo empujador (7) del conformador
interior (3).
10. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas caracterizado por
las reivindicaciones anteriores y además porque el conformador (B)
puede actuar sobre el tubo de material termoplástico (1) en
continuo y en algún caso se puede situar en la salida de la
máquina extrusora que realiza el tubo.
11. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
las reivindicaciones anteriores y además porque el conformador (B)
puede actuar sobre porciones de longitud limitada de tubo.
12. Dispositivo conformador para la orientación
radial biaxial de tuberías termoplásticas, caracterizado por
las reivindicaciones 1ª y 5ª y además porque el proceso de
orientación se puede realizar dentro de una cámara de vacío, lo que
generaría unos espacios vacíos entre el tubo (10) y el conformador
interno (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601857A ES2317747B1 (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Dispositivo conformador para la orientacion radial biaxial de tuberias termoplasticas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601857A ES2317747B1 (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Dispositivo conformador para la orientacion radial biaxial de tuberias termoplasticas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2317747A1 ES2317747A1 (es) | 2009-04-16 |
| ES2317747B1 true ES2317747B1 (es) | 2010-02-10 |
Family
ID=40513465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200601857A Withdrawn - After Issue ES2317747B1 (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Dispositivo conformador para la orientacion radial biaxial de tuberias termoplasticas. |
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2317747B1 (es) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4743480A (en) * | 1986-11-13 | 1988-05-10 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Apparatus and method for extruding and expanding polytetrafluoroethylene tubing and the products produced thereby |
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-
2006
- 2006-10-10 ES ES200601857A patent/ES2317747B1/es not_active Withdrawn - After Issue
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2317747A1 (es) | 2009-04-16 |
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