ES2321655T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de un tubo enrollado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un tubo enrollado (28) a partir de al menos un material en forma de banda, realizándose el enrollado mediante al menos un elemento de enrollamiento (10) giratorio que está en contacto de forma directa o indirecta con el tubo enrollado (28), y enrollándose el material en forma de banda sobre un núcleo de enrollamiento (24) estacionario, caracterizado porque como elemento de enrollamiento se emplea un mandril nuclear (10) en el interior del tubo enrollado (28).
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de un tubo enrollado.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo para la fabricación de un tubo enrollado.
Los tubos enrollados se conocen fundamentalmente
y están hechos, como por ejemplo, en el documento
EP-A 1 371 405, de una o varias capas de material
en banda enrollado en forma de espiral. Los tubos enrollados
semejantes están provistos típicamente con un estriado, de forma
que son flexibles y elásticos, y por ello son apropiados para
numerosos casos de aplicación. Por ejemplo, tubos enrollados
semejantes se emplean en la técnica automovilística como
revestimientos protectores de conductores o cables contra radiación
térmica. Puede nombrarse como otro caso de aplicación el empleo
como tubos de conducción de calor, entre otros en la construcción de
caravanas y roulottes.
Del documento DE 1 001 582 B se conoce un
dispositivo para la fabricación de tubos estriados helicoidalmente,
en el que un tubo que sirve como mandril de enrollamiento retira
material en forma de banda de rodillos que giran alrededor de ejes
fijos. Los materiales en forma de banda se enrollan en el mandril
giratorio de enrollamiento. Disposiciones similares se conocen del
documento DE 31 16 990 A1 y del documento DE 1 853 216 U.
La invención tiene el objetivo de crear un
procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un tubo
enrollado, que sean mejorados con miras a la eficiencia.
La solución de este objetivo se realiza, por un
lado, por el procedimiento descrito en la reivindica-
ción 1.
ción 1.
Debido a ello, en un procedimiento para la
fabricación de un tubo enrollado a partir de al menos un material
en forma de banda, el enrollamiento se realiza mediante al menos un
elemento giratorio de enrollamiento que está en contacto de forma
directa o indirecta con el tubo enrollado. Del material en forma de
banda es de mencionar que puede estar formado por metal, por
ejemplo, aluminio, papel, lámina de plástico y cualquier otro
material apropiado. El tubo enrollado se enrolla preferiblemente con
varias capas, por ejemplo, tres capas. No obstante, pueden estar
previstas también más de tres capas, por ejemplo, cinco capas de
material. Independientemente del número de las capas de material,
se prefiere que al menos una capa de material esté hecha de metal,
preferiblemente, aluminio.
El material en forma de banda se enrolla con
solapamiento por motivos de estabilidad. Además, el tubo enrollado
se enrolla habitualmente con varias capas en el marco del
procedimiento según la invención. Una estructura actualmente
preferida presenta una capa interior de aluminio y dos capas
exteriores de papel. Cada capa se enrolla tomada para sí con
solapamiento. Además, al menos una de las capas presenta un adhesivo
activable por calor. Éste se activa después de que el tubo
enrollado, según se describe a continuación más exactamente, está
enrollado y está provisto preferiblemente de un estriado, para unir
entre sí de forma fija las capas individuales. Por ejemplo, las dos
capas exteriores de papel pueden presentar una capa adhesiva
semejante en su cara interior. El material en forma de banda puede
presentar una anchura de, por ejemplo, 45 mm a 60 mm, y el
solapamiento puede ser, por ejemplo, de 5 mm. No obstante, el
solapamiento puede ser hasta del 50% de la anchura de la banda.
En el marco de la fabricación del tubo
enrollado, el material en forma de banda se enrolla en primer lugar
hasta formar un manguito. Este enrollamiento se consigue según la
invención por un elemento giratorio de enrollamiento. Esto
representa la diferencia determinante respecto al estado de la
técnica. El enrollamiento se ha realizado tradicionalmente por el
movimiento de una o varias, así nombradas, bobinas, sobre las que
están enrollados los materiales en forma de banda, alrededor de un,
así llamado, núcleo de enrollamiento. El núcleo de enrollamiento,
así como el manguito enrollado están parados tradicionalmente en la
dirección periférica, mientras que las bobinas se han movido de
forma giratoria alrededor del manguito a enrollar. Según el nuevo
procedimiento las bobinas pueden estar paradas, y el manguito a
enrollar se acciona de forma giratoria por el elemento giratorio de
enrollamiento. El elemento de enrollamiento puede ser, por ejemplo,
un así llamado mandril nuclear que se encuentra en el interior del
tubo enrollado, y en su lado exterior está provisto de salientes que
discurren axialmente, por ejemplo, dientes que están en contacto de
forma directa o indirecta con el lado interior del tubo enrollado.
Alternativamente pueden estar en contacto, por ejemplo, varias
ruedas giratorias con el lado interior del tubo. Como otra
posibilidad se menciona que uno o varios elementos de enrollamiento,
por ejemplo, ruedas, rodillos o cinturones periféricos de
transporte puedan estar en contacto con el lado exterior del tubo.
En cada caso se transmite por ello un movimiento giratorio sobre el
tubo enrollado o un manguito generado en primer lugar, explicado a
continuación todavía más exactamente, y de una nueva forma los
materiales en forma de banda pueden sacarse, por ejemplo, de
bobinas fijas. No obstante, puede concebirse igualmente que el
dispositivo empleado en el marco del procedimiento según la
invención se encuentre aguas debajo de un dispositivo para la
fabricación de un material en forma de banda, a enrollar en un tubo
enrollado. En este caso el material en forma de banda se procesa
ulteriormente casi directamente después de su fabricación en el tubo
enrollado. No obstante, se menciona que actualmente se prefiere
emplear material enrollado sobre bobinas, que según se menciona, se
enrolla al menos parcialmente por el movimiento giratorio del
elemento giratorio de enrollamiento de las bobinas.
Por el procedimiento según la invención se
produce la ventaja de que las bobinas pueden estar fijas. Dado que
las bobinas no deben girar más alrededor del tubo a enrollar, pueden
ser esencialmente mayores que como era el caso hasta ahora. Con los
dispositivos convencionales, con los que varias bobinas debían
girarse alrededor del tubo a enrollar, se había alcanzado el límite
de resistencia. Por ello estaba limitado tanto el tamaño máximo, es
decir, el peso de las bobinas, como también la velocidad máxima de
enrollamiento. Mediante el procedimiento según la invención pueden
aumentarse claramente las bobinas. Mientras que hasta ahora era
habitual, por ejemplo, el diámetro de aproximadamente 400 mm, los
ensayos han mostrado que las bobinas pueden alcanzar diámetros de
hasta 1000 mm. Esto significa aproximadamente seis veces la longitud
del material en banda. Por ello pueden reducirse claramente los
tiempos de preparación, dado que las bobinas deben cambiarse
esencialmente con menos frecuencia.
Además, las bobinas empleadas ahora también
están realizadas de forma diferente a las bobinas convencionales,
dado que se aumenta la anchura del material en banda. Por ello
pueden fabricarse nuevos tipos de tubos enrollados.
Además, el elemento de enrollamiento empleado
según la invención tiene un momento de inercia claramente menor que
el dispositivo empleado hasta ahora para el giro de varias bobinas
alrededor del tubo a enrollar. Por ello pueden realizarse mayores
velocidades de rotación, de forma que se aumenta adicionalmente la
eficiencia. Por ejemplo, en los ensayos se han alcanzado
velocidades de giro que son mucho mayores en comparación al
procedimiento convencional. Además se ha comprobado que los tubos
enrollados generados por el nuevo procedimiento presentan una
flexibilidad mejorada, lo que es ventajoso para casos determinados
de empleo. Finalmente el procedimiento según la invención ofrece
una seguridad mejorada, en particular en un cambio de material,
puesto que éste no debe realizarse en las bobinas giratorias que
presentan numerosos puntos de aplastamiento.
Los materiales en forma de banda se enrollan en
un, así llamado, núcleo de enrollamiento que está parado, de forma
que para esto no es necesario un accionamiento.
Variantes preferidas se describen en las otras
reivindicaciones.
Según se menciona, para el elemento de
enrollamiento que está en contacto de forma directa o indirecta con
el tubo enrollado, se prefiere actualmente un, así llamado, mandril
nuclear que se encuentra en el interior del tubo enrollado. Con una
forma de realización semejante se han hecho experimentos
especialmente buenos en el marco del procedimiento según la
invención en los ensayos. Puede existir un contacto indirecto entre
el mandril nuclear y el tubo enrollado, por ejemplo, puesto que
entre el mandril nuclear y el lado interior del tubo enrollado se
emplea un, así llamado, papel de proceso que se retira del tubo
enrollado terminado y puede emplearse en el marco del proceso para
la reducción del rozamiento, estando engrasado, por ejemplo, en al
menos un lado. El contacto con el tubo enrollado puede configurarse
de forma especialmente segura, puesto que el mandril nuclear está
provisto de un dentado exterior, en otras palabras, de salientes que
discurren axialmente.
Además, actualmente se prefiere que el al menos
un material en forma de banda se desenrolle de al menos una bobina.
Por ello el procedimiento según la invención puede trabajar de forma
favorable independientemente de los procedimientos de fabricación
para la fabricación de los materiales en forma de banda. En
particular los materiales en forma de banda pueden prepararse
enrollados en bobinas, y pueden procesarse en el tubo enrollado en
un tiempo dado. Es especialmente ventajoso si está prevista de forma
fija al menos una bobina. Fundamentalmente puede concebirse que
además giren las bobinas alrededor del tubo a enrollar. Mediante el
giro, adicional en este caso, del elemento de enrollamiento puede
aumentarse la velocidad de enrollamiento. Además, si la velocidad
de rotación de las bobinas se reduce respecto al procedimiento
conocido hasta ahora, las bobinas pueden realizarse mayores y por
consiguiente más pesadas, lo que según se ha mencionado hace posible
un aumento de la cantidad de material en las bobinas
correspondientes, de forma que se aumenta en conjunto la eficiencia.
A pesar de estas posibilidades se prefiere en la actualidad
disponer de forma fija al menos una bobina, preferiblemente todas,
lo que ofrece ventajas para la seguridad de funcionamiento y
posibilidades de configuración de las bobinas.
Fundamentalmente los materiales en forma de
banda pueden desenrollarse de las bobinas correspondientes sólo por
el efecto del elemento giratorio. No obstante, por los resultados de
los ensayos se prefiere que esté accionada al menos una bobina,
preferiblemente todas. De este modo puede garantizarse de forma
ventajosa un suministro del material sin
averías.
averías.
En este contexto se ha demostrado también como
favorable que el accionamiento de al menos una bobina esté acoplado
con el accionamiento del elemento de enrollamiento, y el
accionamiento del elemento de enrollamiento envíe en cierto sentido
la especificación para la velocidad de rotación del accionamiento de
las bobinas. En este caso el elemento giratorio de enrollamiento es
en cierto sentido el "master" y fija la velocidad de rotación
para el uno o varios accionamientos de bobinas.
Para la distribución del dispositivo empleado en
el contexto con el procedimiento según la invención, es favorable
que el material en forma de banda se desvíe al menos de forma
sencilla antes del enrollado. Esto hace posible, por ejemplo, que
una o varias bobinas no se encuentren necesariamente junto al
dispositivo de enrollamiento, sino alineadas esencialmente con
éste. Por ello el dispositivo puede realizarse estrecho en conjunto
de forma favorable. En particular no es necesario para el
dispositivo empleado en este caso preparar una anchura en
comparación grande, que hubiera sido necesaria para una disposición
lateral de las bobinas, no obstante, no es necesario en el
desarrollo ulterior del dispositivo en particular al enrollar el
tubo.
En los ensayos se ha demostrado que el núcleo de
enrollamiento hace posible un funcionamiento especialmente seguro
si está pulido al brillo intenso. El tubo a enrollar, que puede
designarse como manguito en la zona del núcleo de enrollamiento,
debe girarse en la dirección periférica respecto al núcleo de
enrollamiento, de forma que en el caso de un núcleo de
enrollamiento pulido al brillo intenso pueden obtenerse de forma
favorable valores pequeños de rozamiento.
En el marco del procedimiento según la invención
se realiza preferiblemente además un transporte o movimiento
axiales del tubo enrollado por una herramienta de rayado helicoidal.
Ésta puede estar hecha, por ejemplo, de un elemento situado en el
tubo, un así llamado tornillo sin fin y un elemento situado fuera,
que coopera con éste, una así llamada tuerca. En el procedimiento
preferido actualmente la herramienta de rayado gira en la misma
dirección que el elemento de enrollamiento, y por su forma
helicoidal y una diferencia en la velocidad de rotación respecto a
la velocidad de rotación del elemento de enrollamiento, transporta
el tubo de enrollamiento en la dirección axial. Además, la
herramienta de rayado puede aplicar un estriado sobre el tubo
enrollado y presiona entre sí las capas individuales de material.
Finalmente la herramienta de rayado, según la forma de realización
preferida actualmente, desplaza el tubo enrollado sobre el mandril
nuclear en el interior del tubo, y por el rozamiento entre el
mandril nuclear y el tubo enrollado se comprime éste, y el estriado
se hace claramente más fino. La activación del adhesivo por efecto
de calor puede realizarse indirectamente después del mandril
nuclear. El accionamiento para la herramienta de rayado puede
encontrarse en el interior del núcleo de enrollamiento. Además, el
accionamiento para el mandril nuclear puede guiarse a través del
accionamiento de la herramienta de rayado. En este caso el
accionamiento para el mandril nuclear está realizado como árbol y
el accionamiento para la herramienta de rayado como árbol hueco.
La solución del objetivo arriba mencionado se
realiza además por el dispositivo descrito en la reivindicación 8,
que presenta esencialmente las características que se corresponden
con aquellas del procedimiento según la invención. En particular
está previsto un elemento giratorio de enrollamiento que está en
contacto de forma directa o indirecta con el tubo enrollado, y que
realiza el enrollamiento. Las formas de realización preferidas del
dispositivo según la invención se corresponden esencialmente con
aquellas del procedimiento arriba descrito. Se menciona
complementariamente que la al menos una bobina está prevista
preferiblemente fija y/o está dispuesta de forma que se alinea
ampliamente con el dispositivo de enrollamiento. El desvío del al
menos un material en forma de banda puede realizarse, por ejemplo,
por un vástago fijo, pulido al brillo intenso con un diámetro de
100 mm a 150 mm. Las bobinas pueden estar acopladas con vistas a su
accionamiento con el accionamiento del elemento giratorio de
enrollamiento, que envía una especificación para la velocidad de
rotación del accionamiento de la bobina. Además de esto puede estar
previsto un control de banda en la bobina correspondiente para
garantizar un suministro seguro del material.
A continuación se explica detalladamente una
forma de realización representada a modo de ejemplo en el
dibujo.
La figura muestra el tramo esencial del
dispositivo según la invención en una representación parcial en
sección.
Según puede apreciarse en la figura, el
dispositivo según la invención presenta por un lado un, así llamado,
mandril nuclear 10 que puede tener, por ejemplo, una longitud de
100 mm y puede estar provisto de salientes o dientes 12 que
discurren en dirección axial. El mandril nuclear 10 se acciona en
una dirección A. En el ejemplo de realización mostrado esto se
realiza por un árbol 14. Este árbol 14 se encuentra por un lado en
un árbol hueco 16 que acciona una, así llamada, herramienta de
rayado 18 en una dirección B, que está orientada en la misma
dirección que la dirección A. En el caso mostrado esta dirección de
giro es la dirección en el sentido de las agujas del reloj cuando
la disposición se contempla desde la dirección C. En el ejemplo de
realización mostrado se acciona el elemento interior de la
herramienta de rayado 18 el, así llamado, tornillo sin fin 20. Esté
esta rodeado por una, así llamada, tuerca 22. En medio se encuentra
el tubo enrollado según se describe todavía más exactamente a
continuación.
El árbol hueco 16, previsto como accionamiento
para la herramienta de rayado 18, se encuentra además en el
interior del, así llamado, núcleo de enrollamiento 24. Sobre este
núcleo de enrollamiento 24 se enrolla un, así llamado, manguito 26
mientras que el mandril nuclear 10 se encuentra en contacto con el
lado interior del tubo 28 a enrollar, y éste se acciona en la
dirección A, de forma que los materiales en forma de banda se
desenrollan, por ejemplo, de bobinas (no mostradas).
Alternativamente o complementariamente para ello es posible, según
se ha desarrollado arriba, que se accionen las bobinas. Respecto a
las relaciones de tamaño entre el mandril nuclear 10 y el tubo
enrollado 28 en la figura, puede mencionarse que el mandril nuclear
está representado, por motivos de claridad, con un diámetro menor
que en el caso real. El mandril nuclear está en contacto así de
forma directa o indirecta mediante su lado exterior radial, es
decir, en la forma de realización mostrada con los dientes 12, con
el tubo enrollado 28, en particular los "valles de la onda"
del estriado (por ejemplo, a través del papel de proceso arriba
nombrado).
La construcción del manguito 26 y del tubo
enrollado 28 posterior por separado, formado por varias capas
aplicadas solapadas, no se muestra en la figura para simplificar.
No obstante, los materiales en forma de banda se enrollan, según
puede apreciarse en la figura, sobre el núcleo de enrollamiento 24
en forma del manguito 26 con un lado exterior e interior
ampliamente plano. Por el giro relativo de la herramienta de rayado
18 respecto al manguito 26 y por la configuración helicoidal de la
herramienta de rayado 18, el manguito 26 se mueve en la dirección
axial C y se provee además de un estriado basto. Por el movimiento
en dirección axial, la herramienta de rayado 18 "desplaza" el
manguito 26 estriado de forma basta sobre el mandril nuclear 10.
Allí a causa del rozamiento entre el mandril nuclear 10 y el
manguito 26 se realiza un aplastamiento del manguito y la generación
de un estriado más fino.
A continuación puede realizarse la activación de
la capa adhesiva prevista sobre las capas individuales por efecto
del calor, lo que no está representado en la figura. Además, el tubo
generado puede extenderse sobre el estriado deseado y puede
cortarse con sierra con la longitud deseada.
Claims (17)
1. Procedimiento para la fabricación de un tubo
enrollado (28) a partir de al menos un material en forma de banda,
realizándose el enrollado mediante al menos un elemento de
enrollamiento (10) giratorio que está en contacto de forma directa
o indirecta con el tubo enrollado (28), y enrollándose el material
en forma de banda sobre un núcleo de enrollamiento (24)
estacionario, caracterizado porque como elemento de
enrollamiento se emplea un mandril nuclear (10) en el interior del
tubo enrollado (28).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el al menos un material en forma de
banda se desenrolla de al menos una bobina.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque al menos una bobina está fija.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque al menos una bobina se acciona.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el accionamiento de al menos una bobina
está acoplado con un accionamiento del elemento de enrollamiento
(10), y el accionamiento del elemento de enrollamiento (10) envía
una especificación para la velocidad de rotación de al menos una
bobina.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material en forma de banda se desvía al menos de forma sencilla
antes del enrollamiento.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo
enrollado (28) se traslada axialmente (C) por una herramienta de
rayado (18) helicoidal, y se aplica un estriado basto sobre el tubo
enrollado por la herramienta de rayado (18) helicoidal.
8. Dispositivo para la fabricación de un tubo
enrollado (28) a partir de al menos un material en forma de banda,
presentando éste un elemento de enrollamiento (10) giratorio, que
está en contacto de forma directa o indirecta con el tubo enrollado
(28) y realiza el enrollado, así como un núcleo de enrollamiento
(24) estacionario sobre el que se enrolla el al menos un material
en forma de banda, caracterizado porque el elemento de
enrollamiento es un mandril nuclear (10) en el interior del tubo
enrollado (28).
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque el mandril nuclear (10) está provisto de
un dentado (12) exterior.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque éste presenta al
menos una bobina de la que se desenrolla el material en forma de
banda.
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque al menos una bobina está prevista de
forma fija.
12. Dispositivo según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque al menos una bobina está accionada.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el accionamiento de al menos una bobina
está acoplado con un accionamiento del elemento de enrollamiento
(10), y el accionamiento del elemento de enrollamiento (10) envía
una especificación para la velocidad de rotación del accionamiento
de al menos una bobina.
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque al menos una
bobina está ampliamente alineada con el dispositivo de
enrollamiento.
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque está previsto
al menos un dispositivo de desvío para el material en forma de
banda.
16. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque el núcleo de
enrollamiento (24) está pulido al brillo intenso.
17. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 16, caracterizado porque éste presenta
una herramienta de rayado (18) helicoidal que desplaza axialmente
el tubo enrollado (28) y aplica un estriado basto sobre éste.
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