ES2348289T3 - Método para tratar material de película, por ejemplo para fabricar productos sanitarios. - Google Patents

Abstract

Un método de corte de material de película (A) usando un rayo láser (B1, B2), en el que se proporciona una formación para el soporte de dicho material (A) incluyendo una red de transporte (72) para el transporte y soporte de dicho material (A) en una posición que corresponde al área de corte dicho material (A) usando dicho rayo láser (B1, B2), incluyendo el método además el soporte de dicha red de transporte (72) con un elemento de soporte (100) en dicha posición que corresponde al área de corte de dicho material (A) usando dicho rayo láser (B1, B2), caracterizado por que el método incluye: - disponer una fuente de un gradiente de presión en relación con dicho elemento de soporte (100) para forzar dicho material (A) contra dicha red de transporte (72), - proporcionar dicho elemento de soporte (100) con al menos una parte perforada (104) que define una superficie de deslizamiento para dicha red de transporte (72) en dicha posición que corresponde al área de corte de dicho material (A) usando dicho rayo láser (B1, B2), en el que dicha parte perforada (104) tiene un área abierta de al menos el 95%.

Description

Campo de la Invención

La presente invención se refiere al tratamiento de material de película usando tecnología de rayo láser.

La invención se ha desarrollado prestando particular atención a su posible aplicación en el sector de los productos sanitarios, en el que el material laminar (o película) está constituido por productos sanitarios o por componentes de dichos productos. Desde este punto de vista, el propósito de la invención es una mejora en las soluciones descritas en el documento EP-A-1 447 068 y en el documento EP-A-1 736 272, ambos presentados en nombre del presente solicitante. Descripción de la técnica relacionada

En el desarrollo de la tecnología de corte de productos absorbentes y similares usando tecnología láser se han encontrado diversas razones críticas con respecto a las estructuras de transporte (normalmente transportadores de cinta) diseñadas para soportar el producto antes, después y, sobre todo, durante el transcurso de la operación del tratamiento láser.

Usando, por ejemplo, cintas de poliuretano con y sin recubrimiento de silicona (un recubrimiento que, al menos en principio, debe ser transparente al rayo láser) sucede que, en muchos casos, las cintas tienen una vida útil corta, debido al hecho de que el rayo láser, en cualquier caso, es suficientemente potente para dañar su superficie.

Además de esto, para garantizar el transporte positivo tanto de la banda, a partir de la cual se cortan los productos, como de los productos obtenidos, manteniendo la banda y los productos tan adherentes como sea posible a la cinta transportadora, se prevé normalmente que (de acuerdo con una solución comúnmente adoptada en el sector de las plantas de transporte) las bandas se sometan a aspiración. Para hacer esto, se hacen orificios en las cintas transportadoras con un diámetro en el intervalo de 3-4 mm de acuerdo con los diferentes tipos de patrón.

Adoptando esta solución, sucede, sin embargo, que cuando el rayo láser corta el producto en una posición que corresponde a un orificio de aspiración, el producto puede acabar adoptando una posición incorrecta. El “vacío” (es decir, la acción de aspiración a través del orificio) determina de hecho un cierto zanjeo del material en el orificio: el rayo, por lo tanto, actúa sobre el material en una posición “desenfocada”, con el riesgo de sobrecalentamiento local del material hasta que se lleva a combustión. Esto da como resultado un corte subóptimo, es decir, uno con un borde endurecido que se convierte químicamente a fin de presentar una coloración diferente, más amarillenta.

En cierto modo correlacionado con el fenómeno descrito anteriormente, surge también el problema vinculado al hecho de que los materiales sometidos a tratamiento láser son normalmente películas que pueden someterse a estiramiento y el estrangulamiento consecuente, con un efecto adverso sobre la precisión de las operaciones de tratamiento (corte, soldadura).

Como un resultado del estiramiento, existe por tanto el riesgo de que el tratamiento siga trayectorias que son al menos marginalmente diferentes a las previstas, por tanto da lugar a productos con características inaceptables, que por lo tanto deben descartarse.

Los dispositivos para el corte por láser que incluyen una red de alambre son conocidos de por sí en diferentes áreas de tecnología, como se atestigua, por ejemplo, mediante el documento US-A-5 500 507, que se tomó como un modelo para el preámbulo de la reivindicación 1, o el documento GB-A-1 081

589. Objeto y sumario de la invención El objeto de la presente invención es superar las desventajas descritas anteriormente.

De acuerdo con la presente invención, dicho objeto se consigue gracias al método que tiene las características recordadas específicamente en la reivindicación 1.

Las reivindicaciones forman una parte integral de la descripción de la invención provista en este documento.

En particular, con respecto a la estructura para transportar el material sometido a tratamiento, la solución descrita en este documento prevé, en una realización, usar una cinta transportadora fabricada de red.

Una cinta transportadora de red tiene, por otro lado, una cierta tendencia a contaminarse con residuo de material plástico fundido. Es posible eliminar y/o reducir la contaminación mediante el ajuste óptimo apropiado de enfoque del rayo láser. La condición correspondiente es, sin embargo, difícil de mantener con el tiempo sin intervenciones continuas. Además, incluso operando con rayos láser ajustados y enfocados perfectamente, existe siempre un mínimo de contaminación, que, en presencia de velocidades de procesamiento elevadas (por ejemplo, cercanas a 1000 piezas/minuto), es tal como para prestar necesariamente una intervención de restauración de la cinta.

Por la razón anterior, en una realización, el problema de contaminación se elimina insertando un cepillo de limpieza que cepilla contra la cinta a sí mismo y, por tanto, rompe las fibras fundidas contaminantes, que se retiran posteriormente a través de bocas proporcionadas a tal propósito.

El transportador de red se expone a la acción de un gradiente de presión (10-100 mbar (1-10 kPa), por ejemplo, a vacío) y se soporta mediante un miembro de soporte altamente perforado que tiene un área abierta mayor del 95%. Breve descripción de los dibujos adjuntos

La invención se describirá a continuación, meramente por medio de ejemplos no limitantes, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

-

La Figura 1 es un alzado lateral de un sistema que opera de acuerdo

con la invención;

-

Las Figuras 2 y 3 ilustran los criterios de operación del sistema de la

Figura 1;

-

Las Figuras 4 a 7 ilustran detalles de la solución descrita en este

documento; y

-

Las Figuras 8 y 9 ilustran detalles adicionales de la solución descrita en

este documento.

Descripción detallada de realizaciones ejemplares

En el diagrama general de la Figura 1, el número de referencia 1 designa una fuente láser diseñada para efectuar una acción de corte sobre los artículos A, que se mueve (con una velocidad que se adoptará en este documento, a modo de ejemplo, constante y dirigida de derecha a izquierda, como se muestra en la Figura 1) en una dirección designada como un todo por z.

En una realización, la fuente 1 está constituida por una fuente láser que puede generar un rayo láser que, proyectado sobre los artículos A, forma un punto de interacción sobre ellos. El punto de interacción se diseña para ejercer sobre los propios artículos A -de acuerdo al criterio conocido en sí mismos (véanse, por ejemplo, los documentos EP-A-1 447 068 y EP-A-1 736 272, ya citados previamente) -una acción de corte a lo largo de una trayectoria predeterminada, que corresponde, por ejemplo, al contorno de los propios artículos A. Como se ha explicado en mayor detalle en los documentos citados anteriormente, estos son, en el caso de los artículos A, productos sanitarios o componentes distintos (película, etc.) para dichos productos.

El tratamiento puede realizarse en una forma continua o de otro modo en una forma discontinua, es decir, en puntos o tramos, a fin de dar lugar, por ejemplo, a una perforación en puntos o tramos (denominados perforaciones o sacabocados).

En la realización ejemplar ilustrada en este documento (que, se recuerda, es meramente un ejemplo), el rayo láser producido por la fuente 1 se envía a dos sistemas de desviación 2.

Cada sistema 2 es capaz de devolver, en la dirección de los artículos A, una parte respectiva (B1 o B2) del rayo láser recibido de la fuente 1, otorgando tras dicha parte de rayo respectiva un movimiento de desviación que está principalmente en una dirección transversal a la dirección de movimiento de los artículos A (eje x de las Figuras 2 y 3) así como -en una forma preferida también en la dirección de dicho movimiento (eje z de las figuras).

Por ejemplo, la fuente 1 puede ser una fuente de láser CO2 o YAG (o de otra forma, incluso un semiconductor y/o una fuente de láser de fibra óptica, que tiene asociado posiblemente al mismo dispositivos amplificadores que otorgan la potencia necesaria tras el rayo generado). Los sistemas de desviación 2 pueden estar constituidos por dispositivos disponibles actualmente en el mercado, tales como, por ejemplo, los cabezales de exploración óptica, modelo Nº HPM10A, producidos por General Sccanning, Inc. de Watertown (Estados Unidos), o también los productos Harryscan 30 o VarioSCAN flex40, producidos por la compañía Scanlab (Alemania), o de otro modo Superscan-20

o Axialscan 30, fabricados por Raylase (Alemania), siendo todos estos escáneres del tipo “tres ejes”.

En el caso anterior, el rayo láser abandona la fuente 1 y se recibe mediante una abertura de entrada de cada sistema de desviación 2 y se desvía a través de un par de espejos con movimiento galvanométrico de recuperación rápida.

Cada uno de los rayos láser B1 o B2 procedentes de cada sistema de desviación 2 pueden llegar después sobre los artículos A en forma de un punto con un grado de enfoque determinable selectivamente (en una forma conocida en sí misma) actuando sobre los sistemas de desviación 2.

El intervalo de acción de cada sistema 2 sobre el plano de los artículos A puede ser un cuadrado o un rectángulo W, cuyas dimensiones laterales pueden variar típicamente entre aproximadamente 100 x 100 mm y aproximadamente 500 x 500 mm, respectivamente a lo largo del eje x y a lo largo del eje z, de acuerdo con la posición y dimensión del tercer eje que enfoca las lentes usadas en el sistema 2 y la distancia de éste al plano en el que se localizan los artículos A (plano de proceso). Esto se refiere a que el área de trabajo y el tamaño de punto del rayo láser son una función de la distancia focal, del tamaño del rayo láser de entrada al escáner y de la posición del tercer eje de la lente del escáner.

Por otro lado, se apreciará que la solución descrita es adecuada para implementarse también usando, en lugar de una fuente 1 y dos sistemas de desviación 2, dos fuentes, cada una de las cuales genera un rayo de tratamiento B1 o B2 correspondiente. De la misma forma, el número de rayos de tratamiento usados (y, en consecuencia, el número de sistemas de desviación y/o fuentes usadas para su generación), puede ser mayor de dos.

Además, las pequeñas dimensiones de la ventana de exploración conferidas sobre los rayos B1 y B2 permiten la disponibilidad de los sistemas correspondientes para la generación/exploración, ya sean combinados o colocados uno a lo largo del otro, o de otra forma, estando en cascada uno con respecto al otro.

Para volver al diagrama de la Figura 1, el número de referencia 3 designa una unidad de control electrónica (tal como, por ejemplo, una tarjeta de ordenador dedicada o un controlador independiente), que supervisa el funcionamiento del sistema que controla la acción de desviación ejercida por los sistemas 2 sobre los rayos B1 y B2. Esto sucede como una función de la señal proporcionada por un sensor/codificador 5 que detecta la velocidad de avance de los artículos A a lo largo del eje z.

El número de referencia 6 designa como un todo una interfaz a un controlador de línea, que supervisa la operación de la planta en la que se inserta el dispositivo representado en la Figura 3. A través del dispositivo 6 es posible intervenir sobre los parámetros de la planta, tales como formas, velocidades, tiempos, potencias, desfase, corte específico y/o parámetros de soldadura, estiramiento, etc.

La referencia 7 designa como un todo un sistema de transporte usado para suministrar los artículos A en la dirección z. Ventajosamente, el sistema en cuestión está constituido por un sistema con cintas accionadas por motor, que comprenden, por ejemplo, pares de cintas de bucle sin fin instaladas unas encima de otras, cuyas líneas de transporte actúan, respectivamente, en la cara inferior y/o en la cara superior de los artículos A situados entre las mismas.

Por supuesto, el sistema de transporte 7 puede ser de un tipo diferente al ilustrado y previsto, por ejemplo, transportadores diseñados para funcionar exclusivamente sobre la cara inferior de los artículos A.

En una realización, los sistemas de desviación 2 que generan los rayos B1 y B2 que no funcionan sobre los artículos A están localizados de una forma tal que sus áreas de trabajo vienen a corresponder con la presencia de un soporte que comprende una red de alambre que tiene las características recordadas en mayor detalle en lo sucesivo.

En una realización, se proporcionan los dispositivos 8 (por ejemplo, dispositivos de aspiración de aire) para la eliminación de cualquier posible residuo o detritus de procesamiento.

Las Figuras 2 y 3 ilustran los criterios, conocidos por sí mismos (véase, por ejemplo, el documento EP-A-1 447 068), que puede adoptarse en un sistema, tal como el ilustrado en la Figura 1 para realizar un tratamiento de corte por láser sobre los artículos A, teniendo cada uno un contorno definido por dos partes arqueadas o con forma de C. Por las razones que se harán más evidentes en lo sucesivo, en la Figura 2 dichas partes arqueadas se designan mediante B1 y B2, respectivamente.

La realización descrita en este documento prevé, de hecho, que a cada uno de los rayos B1 y B2 generados por el sistema 2 se le imparta una trayectoria de desviación respectiva tal que provoque el rayo respectivo sin definir el contorno de cada artículo A individual de forma completa, sino sólo parte del mismo.

En la realización descrita en este documento, se prevé que cada rayo B1, B2 se diseñe para describir una parte respectiva del contorno descrito anteriormente. Cada parte se define de una forma tal que el movimiento de exploración del artículo usando el rayo y la definición consecuente de una parte correspondiente de contorno, aprovecha ventajosamente la superposición del movimiento de avance de los artículos a lo largo del eje z y el movimiento de desviación (ambos en una dirección transversal a lo largo del eje x y en una dirección longitudinal, a lo largo del eje z) transmitido a los rayos B1 y B2.

En una realización, los dos rayos B1 y B2 invierten sus papeles de un artículo A al siguiente. En el diagrama de la Figura 2 puede verse, de hecho, que en cada uno de los rayos B1 y B2 se imparte (de una forma complementaria, por tanto con direcciones opuestas a lo largo del eje x) un movimiento transversal de desviación tal que provoque el punto proyectado por cada rayo sobre los artículos A que se cortan para corresponder a una trayectoria en zigzag o aproximadamente sinusoidal.

Funcionando de esta forma, para un artículo A dado, el rayo B1 realiza cortes en el lado derecho mientras que el rayo B2 realiza cortes en el lado izquierdo y después, para el siguiente artículo A, el rayo B1 realiza cortes en el lado izquierdo, mientras que los cortes en el lado derecho se realizan entonces por el rayo B2. Después de esto, el proceso pasa después, en el siguiente artículo en la cadena, a la situación en la que el rayo B1 vuelve a realizar cortes del lado derecho mientras que el rayo B2 realiza cortes del lado izquierdo, y así sucesivamente. Por supuesto, las definiciones “lado derecho” y “lado izquierdo”, con referencia al eje medio principal de los artículos A, se entiende de una forma arbitraria y pueden por tanto intercambiarse entre sí.

Además, mientras que las trayectorias atravesadas por los rayos B1 y B2 representadas en la Figura 2 (y, en una forma correspondiente, las trayectorias de desviación representadas en la Figura 3) son simétricas con respecto al eje central principal de los artículos A, esta característica de simetría no constituye de ninguna manera un requisito imprescindible.

De hecho, las trayectorias designadas en este documento mediante B1 y B2 (en lo que sigue, dichas trayectorias no se distinguirán en efecto de los rayos que las generan para simplificar la descripción) están constituidas por trayectorias serpenteantes o sinusoidales que comprenden semi-ondas que se extienden en una forma alternativa y simétrica respecto al eje longitudinal principal del artículo A (es decir, con respecto al eje z de los dibujos); dichas trayectorias podrían tener, sin embargo, una extensión que es asimétrica con respecto a los ejes principales mencionados anteriormente.

Por razones de continuidad de la acción de desviación del rayo, una realización de la invención puede prever que cada una de las trayectorias B1 y B2 tiene un patrón serpenteante, con forma de S, con semi-ondas dispuestas alternativamente en un lado y en el otro con respecto al eje z, de tal forma que las trayectorias definidas por el primer rayo B1 y por el segundo rayo B2 se cruzan entre sí en un punto correspondiente a dicho eje principal.

Esta característica no es imprescindible, sin embargo, ya que la realización podría implementarse con:

-

una trayectoria B1 que comprende todas las semi-ondas localizadas en

un lado con respecto al eje longitudinal principal de los artículos A; y

-

una trayectoria B2 que comprende en una forma complementaria todas

las

semi-ondas localizadas en el otro lado con respecto al eje

longitudinal principal de los artículos A.

En este caso, las trayectorias B1 y B2 presentarán

un patrón

aproximadamente similar a aquel de una corriente sinusoidal rectificada con cúspides localizadas en una posición que corresponde a los puntos de entrecruzamiento de las trayectorias B1 y B2 en la Figura 2.

Una vez más se recuerda que, en lugar de recurrir a dos (sub)rayos que definen dos trayectorias complementarias B1 y B2, la realización descrita en este documento puede obtenerse también usando un gran número de rayos.

La solución que prevé recurrir a dos rayos puede constituir una solución preferida en la medida en que representa una síntesis ideal entre calidad de los resultados conseguidos y simplicidad de realización.

Para entender exactamente el significado de la Figura 3, debe indicarse en primer lugar que el diagrama de la Figura 2 corresponde a las dos trayectorias descritas en el plano de los artículos A mediante los dos rayos de tratamiento B1 y B2 procedentes de la fuente 1.

El “sistema de referencia” de la Figura 2 está constituido, por tanto, por la banda o cadena de artículos A que avanza a lo largo del transportador 7 y en el que los rayos producidos por los sistemas de desviación 2 describen las trayectorias B1 y B2.

Al menos en principio, las trayectorias, tales como las trayectorias B1 y B2 ilustradas en la Figura 2, podrían definirse cada una por medio de los rayos producidos por el dispositivo 2 como resultado de un movimiento puro y simple de desviación orientado a lo largo del eje x, es decir, en una dirección transversal al eje z. En otras palabras, a partir de una observación coordinada de las Figuras 2 y 3, las semi-ondas de la trayectoria B1 que están a la izquierda con respecto al eje z, podrían obtenerse simplemente desviando el rayo láser en cada tiempo considerado hacia la izquierda (valores negativos del eje x de la Figura 3). Las semi-ondas de la trayectoria B1 que están a la derecha con respecto al eje z podrían generarse también como un resultado de un movimiento puro y simple de desviación a la derecha en el diagrama de la Figura 3 (valores positivos de x en dicha Figura 3). En este caso, el diagrama de la Figura 3 podría reducirse a un segmento horizontal puro y simple.

Sin embargo, en una realización, en lugar de corresponder a un segmento horizontal puro y simple, la trayectoria de desviación representada en la Figura 3 es una trayectoria cerrada con un patrón con forma de mariposa, que se parece considerablemente a la Figura de Lissajous: en una realización, cada uno de los rayos B1 y B2 producidos por los sistemas 2 están sometidos de hecho, no sólo a la desviación a lo largo del eje x (es decir, en una dirección transversal a la dirección de avance de los artículos A), sino también a un movimiento de desviación a lo largo del eje z.

En la realización descrita en este documento, asociada a los sistemas de desviación 2 (se recuerda, por otro lado, que la planta como se describe en este documento puede comprender incluso uno de estos sistemas) es un dispositivo 20 para controlar la desviación que, en una primera posible realización de la invención, se proporciona con un regulador manual 22 que puede accionar un operario.

El control 20 es capaz de intervenir selectivamente en la acción de desviación ejercida por los sistemas 2 sobre los rayos B1 y B2 de tal forma que, dada la misma señal emitida por la unidad de control, los rayos B1 y B2 experimentan (en la dirección del eje z) un valor de desviación que es diferente -normalmente mayor -que el esperado.

Las etapas de procesamiento anteriores se realizan de acuerdo con las modalidades representadas esquemáticamente con las líneas discontinuas D en la Figura 3. Esta operación corresponde a una alteración de la geometría de desviación propensa a tener en cuenta el hecho -permaneciendo iguales los otros parámetros -que la película que constituye el producto tratado puede someterse a estiramiento en la dirección del eje z.

Por ejemplo, suponiendo, con referencia a la Figura 3, que el estiramiento es igual al 1% (valores de estiramiento posibles que varían del 0,6% al 4%; los valores típicos están comprendidos entre el 0,6 y el 1,8%) en la dirección del eje z la intervención del módulo de control 20 es para modificar la figura que aparece en la Figura 3, de tal forma que su “dinámica” de oscilación en la dirección del eje z (originalmente comprendida entre aproximadamente 21º y +21º, para un valor global de aproximadamente 42º) se modifique de una forma tal que sea igual a un valor angular de aproximadamente 42º, aumentado por un y% diseñado para tener en cuenta el hecho de que la banda tratada (los artículos A) se prolonga por x% como un resultado del estiramiento; vinculado a esta deformación en z está otra transversal de estrangulamiento.

De este modo, la acción de desviación de los rayos B1 y B2 se modifica también en el sentido de una acción de estiramiento en la dirección del eje z a fin de compensar el fenómeno al que se somete la película.

En vista de los valores de porcentaje implicados, que son relativamente bajos, el valor del estiramiento longitudinal de la banda (x%) y el valor correspondiente de corrección angular (y%) pueden no distinguirse en efecto uno de otro, sin la implicación de funciones trigonométricas de compensación del error de paralelaje.

Como ya se ha dicho, el dispositivo 20 puede someterse a un control manual, realizado por un operario que, observando los productos que se extraen del sistema, es capaz de reconocer el alcance del valor correcto de modificación del ángulo de desviación requerido para compensar el estiramiento.

La solución descrita en este documento es adecuada también para implementarla de acuerdo con las modalidades de automatización completa, que prevé, por ejemplo, que la unidad 3 se configure (en una forma conocida en sí misma) a fin de detectar, empezando por las señales transmitidas por el sensor 5, la cantidad de estiramiento a la que se somete a la banda de artículos A.

Esto puede obtenerse, por ejemplo, detectando el paso de los elementos de referencia proporcionados en la banda de artículos A. De acuerdo con la velocidad prevista para desenrollar la banda, dichos elementos de referencia deben pasar delante de los sensores a intervalos de tiempo predeterminados. El hecho de que dichos intervalos se prolonguen es un indicio del hecho de que la película se somete al estiramiento y la prolongación de dichos intervalos constituye una medida de dicho estiramiento que puede usarse para manejar la unidad de control 20.

Por otro lado, el ajuste manual y el control automático pueden coexistir en la misma planta, por ejemplo para permitir la intervención manual para realizar un primer ajuste aproximado que se refina y mantiene en el tiempo mediante un control automático.

Debe observarse que la corrección del valor de estiramiento puede realizarse en términos de porcentaje, independientemente a lo largo de los ejes z e y. Después, dichos valores tienen la función intrínseca de modificar el perfil fabricado, permitiendo al usuario variar las características morfológicas de los productos que se extraen del sistema (alargamiento y/o ensanchamiento del perfil). En otras palabras, dentro de ciertos límites los valores de estiramiento permiten la optimización de la forma aparte del hecho de recuperar el estiramiento, pero precisamente para reducir posibles aproximaciones de diseño.

En la realización descrita en este documento, se realiza la operación de corte por láser mientras que la banda o película se soporta en la parte inferior soportando estructuras comprendidas en el transportador 7 e incluyendo una red de alambre.

Ventajosamente, la cinta de soporte (y transporte) -como se ilustra esquemáticamente en la Figura 1 -es una cinta sin fin que funciona sobre rodillos de retorno finales y se mueve con un movimiento sincronizado a medida que avanzan los artículos A.

Más específicamente, como se ilustra en la Figura 4 (que puede considerarse como una vista ideal del plano superior de un estiramiento de la cinta 7), esta es una cinta que tiene un área central 72 fabricada de una malla y/o red de alambre que tiene dos bordes laterales continuos 74, por ejemplo fabricados de material plástico, tal como poliuretano o silicio.

A modo de ejemplo, la red de alambre del área central 72 puede presentar una anchura de banda de aproximadamente 190 mm, con los bordes laterales 74 que tienen una anchura de aproximadamente 20 mm cada uno y un espesor global de no más de 1,8 mm.

Evidentemente, las dimensiones mencionadas anteriormente se estiman meramente indicativas y no limitantes del alcance de la invención. Las mismas se aplican también a las siguientes características preferenciales adicionales: 74, que pueden fabricarse de silicona o poliuretano y la función principal de los mismos es prevenir el deterioro rápido de la red en el suceso de un contacto accidental en la guía lateral fija, durante las etapas de funcionamiento continuo. Los bordes laterales 74 son útiles también para equilibrar la estructura y limitar su deformación después del tensado.

-

material del área central 72: acero, bronce o una combinación de los dos

(mientras que el acero y/o bronce han demostrado ser capaces de

resistir el estrés térmico resultante, por otro lado es posible pensar en

usar para el mismo propósito materiales sintéticos y/o fibras mezcladas,

que tienen resistencia adecuada al calor);

-

tipo y sección del alambre de urdimbre: monofilamento o multifilamento

con una sección que varía entre 0,1 y 1 mm con valores preferidos de

entre 0,2 y 0,3 mm.

-

tipo y sección del alambre de trama: monofilamento o multifilamento con

una sección transversal que varía entre 0,1 y 1 mm con valores

preferidos de entre 0,2 y 0,3 mm;

-

número de mallas por centímetro cuadrado en el urdido: de 10 a 40

(valores preferenciales: 15-35 mallas);

-

número de mallas por centímetro cuadrado en la trama: de 10 a 40

(valores preferenciales: 15-35 mallas);

-

espesor de la red: de 0,2 a 2 mm (valores preferenciales: 0,3-1 mm);

-

masa por unidad de área: de 0,5 a 3 kg/m2 (valores preferenciales: 1-2

kg/m2);

-

permeabilidad: de 3000 a 15000 1/m2 s (valores preferenciales: 5000

10000 1/m2 s);

-

área abierta: del 10 al 50% (valores preferenciales: 20-40%).

Normalmente, no hay requerimientos particulares en los bordes laterales

Una cinta de transporte de red del tipo descrito anteriormente es capaz de resistir la agresión del rayo láser usado en el proceso de corte, que tiene un tamaño de punto comprendido entre 100 y 300 μm. Considerando las potencias usadas (dos rayos de aproximadamente 800 W de potencia instalada en cada uno) con la velocidad de proceso correspondiente, esto da como resultado un suministro de energía con una intensidad comprendida entre 100 y 300 kJ/m2.

La resistencia al calor no es la única característica ventajosa para la cinta en el área expuesta a la acción del rayo láser. Añadido a eso está la resistencia mecánica en la medida en que la cinta está sometida a un gradiente de presión (por ejemplo, vacío o aspiración/soplado de gas) para el propósito de estabilizar la operación por esa razón, así como al estrés dinámico compuesto, inducido, durante el funcionamiento, tanto por los rodillos de retorno y/o el motor de accionamiento como por la acción mecánica de uno o más cepillos de limpieza 9, que, de acuerdo con los experimentos conducidos por el solicitante, es ventajoso asociar a las cintas 7 (siendo dos en número los cepillos de limpieza en el caso del ejemplo ilustrado).

El cepillo 9 o cada cepillo 9 se refiere a retirar del área de red 72 de la cinta el fundido y el residuo en polvo de los materiales sin procesar tratados, que con la acción del rayo láser están en parte sublimados y en parte fundidos (áreas afectadas por las colas del perfil de energía gaussiano de corte). Con el efecto del proceso al vacío, el material fundido (o alterado térmicamente) sometido a corte tiende a depositarse en las aberturas de las mallas de la red y en los intersticios ocasionados entre los filamentos (que pueden ser de tipo retorcido, en particular en el caso del urdido) del área de red 72.

Si no se retira, esta contaminación corre el riesgo de ocluir la red, provocando tanto la pérdida del efecto de sujeción en la posición del material sin procesar ejercido por el vacío como el riesgo potencial de fijación/encolado del producto tratado sobre la malla por sí mismo, como un resultado de fundición bilateral simultánea de los materiales.

A partir de lo expuesto anteriormente, es evidente que las posibles características antiadhesivas de la red 72 (derivadas, por ejemplo, de aceite neutro pulverizado, carburos y/o silicona neutra) son ventajosas en cuanto a que no reducen las propiedades de resistencia a la agresión energética del rayo láser usado para realizar el tratamiento.

En una realización como se ilustra en la Figura 5, el cepillo 9 o cada cepillo 9 es un cepillo giratorio con púas fabricadas de bronce, latón, acero o fibras sintéticas, dispuestas de acuerdo a un borde de cubierta completo o a trayectorias helicoidales opuestas entre sí. Preferiblemente, el ángulo de inclinación de la hélice, designado por α, como se ilustra en la Figura 5, el cepillo 9 o cada cepillo 9 es un cepillo giratorio con púas constituidas por fibras sintéticas o metálicas como bronce, latón, fibras de acero, dispuestas de acuerdo a una trayectoria (radial y transversal) que implica el uso de valores bajos tanto de presión, entre el cepillo 9 y la red de alambre 72, como de velocidad de rotación del cepillo. Esto da como resultado un efecto reducido de desgaste de los elementos implicados, con el aumento consecuente en su vida útil.

El movimiento del cepillo 9 sobre la red de alambre 72 puede ser concordante u opuesto, de acuerdo con la geometría adoptada de la red. Las

r.p.m. se vinculan claramente a la velocidad de suministro de avance de la red 72 (es decir, a la velocidad de procesamiento de la línea), con una proporción de aproximadamente 1:1,2.

Una característica de la realización descrita en este documento se encuentra en las modalidades adoptadas para realizar el cierre en bucle de la cinta que comprende la red 72.

En este sentido, al menos en principio, es posible pensar en fabricar una cinta sin fin con los extremos pegados entre sí por medio de una tira de poliuretano. Se ha descubierto, sin embargo, que dicha tira es un punto débil, de forma tal que aumenta la deformación plástica de la junta después de un corto periodo de operación.

Proporcionando la unión entrelazando los alambres metálicos de la red en los extremos orientados a fin de formar el bucle sin fin, hay una mejora en la duración en términos de horas de operación, pero los alambres de los extremos orientados tienden a “levantarse”, para formar ganchos reales que en muchos casos tienen la tendencia indeseada de engancharse en los productos.

Es posible, por tanto, prever el cierre del extremo con una deformación abierta escalonada o de acuerdo a un patrón en espiga (zigzag continuo). El proceso consiste en una terminación escalonada de los filamentos, dispuestos de acuerdo con un patrón en espiga alternativo a fin de distribuir sobre la anchura completa del área de red de la cinta la terminación "semilla" de hierro.

El proceso correspondiente es completamente manual y es inevitablemente costoso.

Una realización prevé, por tanto, el cierre de la cinta para formar un bucle sin fin conectando los extremos opuestos con uniones a tope obtenidas por soldadura de microplasma o electrosoldadura. Con este procedimiento, los extremos de cada filamento se sueldan entre sí. Como resultado, se obtiene una malla enrejada con un área abierta constante también en el área de cierre.

El proceso es semiautomático y, por tanto, se contienen los costes correspondientes.

Después, otra realización consiste en la formación de la cinta sin fin mediante entramado rígido. En este caso, el cierre en bucle de la cinta se realiza manualmente, insertando, dentro de los ojales de acabado 76 establecidos de forma opuesta entre sí y deformados mutuamente, un alambre de trama 78, que garantiza la correcta terminación de la misma.

Esta solución se ilustra en las Figuras 6 y 7, a partir de la cual es posible apreciar también el hecho de que: -los alambres de urdimbre (es decir, los alambres que se extienden “a lo

largo del eje z”, de la cinta 7 y se diseñan -en el ejemplo ilustrado -para

formar los ojales 76) son preferentemente múltiples alambres; y -los alambres de trama (es decir, los alambres que se extienden

"transversalmente" a la cinta 7) son preferentemente alambres

individuales.

Por supuesto, la planta ilustrada en la Figura 1 comprende también diversos accesorios auxiliares, que tienen la tarea de optimizar el rendimiento de la planta en términos de calidad y duración. Entre éstos, es posible mencionar puntos de soplado adicionales para la limpieza dinámica de la red de la cinta 7, bocas superiores para la aspiración de los humos, planchas de soporte perforadas extraíbles por debajo del área de corte para la limpieza diaria de la base fija para el deslizamiento de la cinta, etc.

Las Figuras 8 y 9 son representaciones más detalladas de una realización para el soporte de la red 72 en relación con el área o zona W en la que se pretende cortar el material A por medio de los rayos láser B1, B2. Básicamente, la Figura 9 es una vista explotada que destaca el posicionamiento relativo de algunos de los elementos mostrados en la Figura 8.

En ambas Figuras 8 y 9 la referencia 100 representa un elemento de soporte básicamente en la forma de una plancha perforada, que es una plancha provista de aberturas. En la realización mostrada, dichas aberturas se disponen en dos formaciones 102, 104, respectivamente.

Las aberturas 102 están básicamente en forma de orificios (por ejemplo orificios redondos) provistas en el cuerpo de la plancha 100. A la inversa, las aberturas 104 están básicamente en forma de una cuadrícula, tal como, por ejemplo, una cuadrícula cuadrada o rectangular que se extiende sobre el área

o zona W en la que se pretende cortar con láser el material A, es decir, el área cubierta por el sistema de desviación que produce el rayo láser B1 o B2.

En una realización, las aberturas 104 se forman en una cuadrícula comprendida de elementos o aspas con forma de cuchilla. Estos elementos o aspas con forma de cuchilla se disponen para formar aberturas entre los mismos (de una forma cuadrada en la realización ejemplar mostrada) rodeadas por paredes laterales que se extienden sustancialmente en una dirección vertical, concretamente una dirección ortogonal al plano de la red 72 (como se muestra en el dibujo) o en una dirección horizontal, concretamente una dirección paralela al plano de la red 72.

En una realización, estos elementos no están conectados sólidamente entre sí. En una realización, estos elementos se disponen más o menos en forma de un enrejado, en el que cada elemento conserva una capacidad moderada de desplazamiento con respecto a los elementos adyacentes. Las razones para esta disposición de conexión floja se explicarán en mayor detalle en lo sucesivo.

El número de referencia 106 representa una caja de aspiración (“campana de vacío”) que se pretende conectar -de una forma conocida de por sí -a una fuente de presión subatmosférica V (es decir “vacío”) a fin de que el nivel de presión se establezca por debajo de la presión atmosférica en la cámara 106.

Durante el funcionamiento, los diversos elementos ya descritos darán lugar a un tipo de disposición con forma de estructura interlaminar que incluye, desde la parte inferior a superior con referencia a las Figuras 8 y 9:

-

la caja de aspiración 106 conectada a una fuente V de presión

subatmosférica,

-

la plancha 100 dispuesta sobre la caja de aspiración 106 para formar

una cubierta sobre la misma,

-

la red 72 que se desliza sobre la superficie superior de la plancha 100, y

-

el material de los artículos A que se corta transportado por la red 72.

Después, la cámara de aspiración 106 tenderá a extraer aire en la propia

caja 106 a través de las aberturas entre los alambres en la red 72 y las aberturas 102, 104 en la plancha 100 mientras que el material del artículo A tenderá a obstruir un flujo de aire de este tipo.

Esto dará como resultado un gradiente de presión que fuerza al material de los artículos A contra la red 72, asegurando por tanto un posicionamiento preciso y el transporte del material de los artículos A sobre la red 72.

En otra realización, puede generarse un gradiente de presión similar por medio de chorros de aire u otros gases proyectados (es decir soplado) hacia el material de los artículos A (descendentemente, con referencia a las Figuras 8 y 9), con lo que el material de los artículos A se “presionará” contra la red 72 por medio de dichos chorros. En una realización de este tipo, se puede dispensar con una caja de aspiración 106.

En otra realización más, el gradiente de presión puede generarse usando tanto una caja de aspiración, tal como una caja de aspiración 106, como chorros de gas, como se ha descrito anteriormente.

Cualquiera que sea la realización adoptada, el gradiente de presión estabilizará el material del artículo A contra la red 72, que de hecho, se soportará en su movimiento de deslizamiento por la plancha 100.

También, las aberturas 102 y 104 formarán pasos para el gas (flujo de aire) inducidos por un gradiente de presión de este tipo.

En el área de las aberturas 104 (que es el área de la plancha 100, se intenta soportar el deslizamiento de la red 72 en relación con el área W en la que el material de los artículos A se expone a la acción de los rayos láser, las aberturas 104 tendrán un papel adicional en facilitar la retirada (por ejemplo mediante vacío, que es por aspiración) de cualquier residuo de los materiales sin procesar tratados que pueden desprenderse de la red 72.

Como se ha indicado anteriormente, con la acción del rayo láser, dichos materiales sin procesar pueden estar en parte sublimados y en parte fundidos y dicho material fundido puede tender a depositarse en las aberturas de las mallas de la red y en los intersticios entre los filamentos de la red 72.

Los solicitantes han descubierto que la aspiración (y, en cualquier caso, el gradiente de presión) ejercida a través de las aberturas 104 y mediante válvulas de transporte frontales manuales puede ser beneficiosa adicionalmente en la retirada de la red 72 de al menos parte de estos residuos, que se extraen por tanto, por ejemplo en la caja de aspiración 106. Esto facilita la acción de limpieza del cepillo o cepillos 9.

De hecho, mientras que la Figura 1 del dibujo muestra cepillos 9 localizados fuera del bucle formado por la red 72, el solicitante ha encontrado beneficioso que al menos un cepillo proporcionado se disponga dentro del bucle formado por la red 72. De esta forma, el cepillo en cuestión se dispondrá para limpiar la superficie de la red 72 opuesta a la superficie de la red que soporta el material A, retirando por tanto de allí aquellos residuos del corte por láser que han pasado a través de las mallas de la red y no se retiraron mediante el gradiente de presión que actúa a través de la red.

También, se ha encontrado que la conformación en forma de cuchilla de los elementos que definen las aberturas 104 en relación con el área W, ejerce un tipo de acción de “raspado” (es decir, con forma de rasqueta) sobre la superficie inferior de la red 72 que se desliza sobre la misma. Se ha descubierto que una acción de raspado de este tipo es particularmente beneficiosa para evitar la acumulación de residuos de material fundido en la superficie inferior de la red 72, que se mantiene por lo tanto limpia. Esto evita cualquier obstrucción indeseada de las aberturas de las mallas de la red y/o la formación de cualquier “recubrimiento” indeseado en la parte inferior de la red 72, que puede “levantar” indeseablemente (es decir desplazar) la red 72 de su relación de deslizamiento cerrada sobre la superficie superior de la plancha

100.

Se descubrió que la acción de raspado ya descrita es particularmente eficaz cuando, como se ha indicado, los elementos que definen las aberturas 104 mantienen una capacidad moderada de movimiento relativo debido a la disposición de montaje floja.

Específicamente, se descubrió que la acción de estabilización/limpieza de la junta tenía lugar en una forma sorprendentemente eficaz cuando se pretendió que la parte perforada de la plancha 100 soportara la red 72 en relación con el área W de corte del material A mediante el rayo láser B1 o B2 (concretamente el área de las aberturas 104) tiene un área abierta de al menos igual al 95% y preferiblemente al menos igual al 98%.

Como se usa en este documento, área abierta se referirá a la proporción del área abierta de la red de las aberturas 104 con el área superficial de la zona de la plancha 100, en la que las aberturas 104 están provistas -estando medidas ambas áreas en el plano general de la plancha 100, que es la plancha general de deslizamiento de la red 72.

Por ejemplo, una parte cuadrada de 500 x 500 mm de la plancha 100 con una superficie de 25 cm2 que está provista de una disposición de matriz 5 x 5 en la misma de 25 aberturas teniendo cada una un área de red de 0,90 cm2 tendrá un área abierta del 90%.

A la inversa, una misma parte cuadrada de la plancha 100 con una superficie de 25 cm2 que está provista de una disposición de matriz 5 x 5 en la misma de 25 aberturas teniendo cada una un área de red de 0,95 cm2, tendrá un área abierta del 95%.

Finalmente, una parte cuadrada de la plancha 100 con una superficie de

5 25 cm2 que está provista de una disposición de matriz de 5 x 5 en la misma de 25 aberturas teniendo cada una un área de red de 0,98 cm2, tendrá un área abierta del 98%.

Por supuesto, estos son sólo ejemplos y la disposición descrita en este documento no está limitada en forma alguna a partes cuadradas de la plancha

10 y/o disposiciones de matriz n x n de aberturas idénticas. Cualquier forma del área de la plancha 100 en la que están dispuestas las aberturas y cualquier formación de aberturas (idénticas o no idénticas) es, por tanto, adecuada para su uso en la disposición descrita en este documento. La realización ejemplar de la Figura 9 incluye una zona rectangular W

15 con una disposición 4 x 5 de aberturas cuadradas idénticas. Por supuesto, sin perjuicio del principio de la invención, los detalles de construcción y las realizaciones pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado en este documento, sin desviarse por tanto del alcance de la presente invención, como se define mediante las reivindicaciones

20 adjuntas.

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un método de corte de material de película (A) usando un rayo láser (B1, B2), en el que se proporciona una formación para el soporte de dicho material

   (A)

   incluyendo una red de transporte (72) para el transporte y soporte de dicho material (A) en una posición que corresponde al área de corte dicho material

   (A)

   usando dicho rayo láser (B1, B2), incluyendo el método además el soporte de dicha red de transporte (72) con un elemento de soporte (100) en dicha posición que corresponde al área de corte de dicho material (A) usando dicho rayo láser (B1, B2), caracterizado por que el método incluye: -disponer una fuente de un gradiente de presión en relación con dicho elemento de soporte (100) para forzar dicho material (A) contra dicha red de transporte (72), -proporcionar dicho elemento de soporte (100) con al menos una parte perforada (104) que define una superficie de deslizamiento para dicha red de transporte (72) en dicha posición que corresponde al área de corte de dicho material (A) usando dicho rayo láser (B1, B2), en el que dicha parte perforada

   (104) tiene un área abierta de al menos el 95%.

2. 2.

   El método de la reivindicación 1, en el que dicha parte perforada tiene un área abierta de al menos el 98%.

3. 3.

   El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha parte perforada (104) incluye aberturas cuadradas o rectangulares.

4. 4.

   El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha parte perforada (104) tiene una estructura con forma de cuadrícula.

5. 5.

   El método de la reivindicación 4, en el que dicha estructura con forma de cuadrícula incluye elementos con forma de cuchilla que se extienden en una dirección ortogonal o paralela a dicha superficie de deslizamiento para dicha red de transporte (72).

6. 6.

   El método de cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que dicha estructura con forma de cuadrícula incluye elementos conectados flojamente

   para mantener una capacidad mutua de movimiento.

7. 7.

   El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, incluyendo la selección de dicha red (72) como una red compuesta por un material seleccionado entre acero, bronce, combinaciones de acero y bronce, material sintético y fibras mezcladas.

8. 8.

   El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha red (72) forma un área central de red de dicha formación para el soporte preferiblemente homogéneo de dicho material (A), en el que dicha área central de la red (72) está flanqueada por bordes laterales continuos (74).

9. 9.

   El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red (72) es una malla tejida con trama y urdido.

10. 10.

    El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho urdido es un urdido monofilamento o multifilamento, con una sección transversal que varía entre 0,1 y 1 mm, con valores preferidos de entre 0,2 y 0,3 mm.

11. 11.

    El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho urdido es un urdido con un número de mallas por centímetro cuadrado en el urdido de 10 a 40, con valores preferidos de 15-35 mallas.

12. 12.

    El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicha trama es una trama monofilamento o multifilamento con una sección transversal que varía entre 0,1 y 1 mm, con valores preferidos de entre 0,2 y 0,3 mm.

13. 13.

    El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicha trama es una trama con un número de mallas por centímetro cuadrado en la malla de 10 a 40, con valores preferidos de 15-35 mallas.

14. 14.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicho urdido es multifilamento y dicha trama es monofilamento.

15. 15.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14,

    en el que dicha red (72) tiene un espesor de 0,2 a 2 mm, con valores preferidos de 0,3-1 mm.

16. 16.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red (72) tiene una masa por unidad de área de 0,5 a 3 kg/m2, con valores preferidos de 1-2 kg/m2.

17. 17.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red (72) tiene una permeabilidad de 3000 a 15000 1/m2 s, con valores preferidos de 5000-10000 1/m2 s.

18. 18.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red (72) tiene una estructura de enrejado con un área abierta del 10 al 50%, con valores preferidos del 20-40%.

19. 19.

    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluyendo la limpieza de dicha red (72) con al menos un cepillo de limpieza (9) asociado para ello.

20. 20.

    El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que dicho cepillo de limpieza (9) es un cepillo con cerda metálica, preferiblemente cerda de latón o acero, o cerda de poliéster sintético.

21. 21.

    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 ó 20, en el que dicho cepillo de limpieza (9) es un cepillo giratorio, preferiblemente contrarrotatorio con respecto al movimiento de deslizamiento de dicha red de transporte (72) sobre dicha superficie de deslizamiento.