ES2547285B1 - Procedimiento para la conformación de tubos y equipo para llevar a cabo dicho procedimiento - Google Patents

Procedimiento para la conformación de tubos y equipo para llevar a cabo dicho procedimiento Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la conformación de tubos y equipo para llevar a cabo dicho procedimiento, comprendiendo la colocación del tramo de tubo (2) a curvar presionado entre dos semimoldes (3, 4) con respectivas superficies curvadas (5, 5’) complementarias con la forma a conseguir; la aplicación de calor para fusionado del material y ablandarlo y deformarlo hasta que adopte la nueva forma, a base de aplicar ondas ultrasónicas, aplicadas simultáneamente a la incorporación del tubo entre los semimoldes (3, 4), mediante, al menos, un sonotrodo (7) conectado a un generador de ultrasonidos (8) que calienta la superficie curva (5) de dicho primer semimolde (3), conjugando valores de frecuencia y tiempo según el tipo de material plástico, el diámetro del tubo (2) y el grosor de las paredes del mismo; y enfriamiento del material una vez transcurrido el tiempo de deformación.

Description

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DESCRIPCION
PROCEDIMIENTO PARA LA CONFORMACION DE TUBOS Y EQUIPO PARA LLEVAR A CABO DICHO PROCEDIMIENTO
OBJETO DE LA INVENCION
La invencion, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un procedimiento para la conformacion de tubos y al equipo para llevarlo a cabo, presentando una serie de ventajas y caracterfsticas de novedad, que se explicaran en detalle mas adelante, que suponen una destacable mejora en el estado actual de la tecnica.
El objeto de la presente invencion se centra, concretamente, en un procedimiento para conformar tubos y tuberfas de material plastico y derivados del mismo que se basa, de manera novedosa, en la utilizacion de ultrasonidos para curvar dichos tubos, concretamente aplicando ondas ultrasonicas mediante un equipo generador de dichas ondas y uno o mas sonotrodos convenientemente incorporados en cada una de las zonas previstas a curvar, consiguiendo que el proceso sea mas simple y, especialmente, mucho menos costoso que los sistemas actualmente conocidos y utilizados para el mismo fin.
CAMPO DE APLICACION DE LA INVENCION
El campo de aplicacion de la presente invencion se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricacion y transformacion de materiales plasticos, en particular para la conformacion de tubos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
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Como es sabido, en la industria existen muchas aplicaciones en las que se hace necesario manipular tubos o tubenas de material plastico para curvarlas y conformarlas de manera que adopten una determinada forma, ya que estos tubos se fabrican normalmente a partir de un tramo recto obtenido por extrusionado.
Para ello, hasta no hace mucho tiempo y aun en la actualidad, o bien se utilizan sistemas muy anticuados asf como costosos de amortizar por las grandes instalaciones que ocupan y elevados consumos, en los que la manipulacion de los tubos se realiza de manera muy artesanal, o bien se utiliza una camara de conformacion a base de luces halogenas que van aplicando calor sobre cada una de las zonas a curvar, haciendo que la conformacion deba realizarse pieza a pieza y, por tanto, con un tiempo de conformacion bastante largo, o bien, se utilizan mesas de aire caliente en las que los tubos se tienen que montar a mano y calentar, aplicandoles aire por un lado, luego por el otro, y despues aire fno por un lado y por otro, constituyendo por tanto, tambien un trabajo muy laborioso y prolongado en el tiempo.
Lo mas avanzado hasta la fecha es un sistema de conformado a base de maquinas que trabajan por emision de corriente electrica de alta frecuencia, que son mas rapidas en conformar los tubos, unos 30 segundos por pieza, pero con el inconveniente de que se trata de maquinas muy caras por el tipo de generadores y herramientas que utiliza, resultando, por tanto, muy diffciles de amortizar si no se trata de grandes series a fabricar.
A grandes rasgos, dicho sistema comprende dos semi moldes con la forma de la curva a conformar, entre los que se incorpora el tramo de tubo a curvar, estando uno de estos semi moldes conectado a un generador de gran potencia constituyendose el semi molde como el electrodo que actua
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sobre el material para calentarlo y ablandarlo haciendo que adopte la forma prevista cuando se mantiene entre dichos semi moldes hasta su enfriado.
Sin embargo estas maquinas, ademas de tener un coste muy elevado, que puede alcanzar en la actualidad facilmente los 90.000 €, tienen tambien el inconveniente de que emiten un tipo de radiacion perjudicial para la salud y que puede alcanzar un radio de hasta 300mm, por lo que se tiene que aislar la parte del conformado.
El objetivo de la presente invencion es, pues, desarrollar un nuevo procedimiento para el conformado de tubos de plastico y derivados que evite tales inconvenientes, y por tanto sea mas sencillo y barato de llevar a cabo, de modo que sea facilmente amortizable y permita el conformado de series cortas de piezas, debiendo senalarse que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningun otro procedimiento o invencion similar que presente sus mismas caracterfsticas tecnicas y constitutivas, segun se reivindican.
En dicho sentido, cabe mencionar que por la patente US5422048 se conoce "Un metodo de produccion de tubo de resina doblado”, el cual, sin embargo presenta notables diferencias con el procedimiento aquf preconizado, siendo la mas destacable el hecho de que en dicha patente se realiza el calentamiento del tubo en una fase previa a su curvado mediante una matriz, en lugar de incorporarse el medio de aplicacion de calor directamente integrando el molde, lo cual, ademas, supone una ventaja ya que, entre otras cosas, permite mayor rapidez en la consecucion de la forma.
EXPLICACION DE LA INVENCION
El procedimiento para la conformacion de tubos y el equipo para llevar a
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cabo dicho procedimiento que la invencion propone, se configuran, pues, como una novedad dentro de su campo de aplicacion, ya que a tenor de su implementacion se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente senalados, estando sus detalles caracterizadores convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompanan a la presente memoria descriptiva.
Concretamente, lo que la invencion propone, es un nuevo procedimiento para conformar tuberfas de material plastico y derivados del mismo que se basa en la utilizacion de ultrasonidos para curvar los tubos, aprovechando el efecto que producen las ondas ultrasonicas sobre las moleculas de los materiales plasticos, y que causan en ellas vibraciones mecanicas de alta frecuencia cuya energfa se transforma en calor, haciendo que el material se funda en una fraccion de segundo, lo cual, aplicado en la medida y tiempo apropiados y acompanado de la aplicacion de presion sobre el material, permite modificar su forma y, si esta se mantiene hasta que el material se vuelve a enfriar, la nueva forma se mantiene.
Para ello, el procedimiento contempla la aplicacion de ondas ultrasonicas generadas por un pequeno dispositivo generador, que incluso puede ser de tipo portatil, las cuales son aplicadas al tubo mediante, al menos, un sonotrodo, conjugando valores de frecuencia y tiempo que dependeran en cada caso del tipo de material plastico, el diametro del tubo y el grosor de las paredes del mismo.
Preferentemente, el equipo para llevar a cabo este procedimiento contempla la existencia de dos semi moldes con la forma curva a obtener, que seran los responsables de aplicar la presion al tubo, incorporando, al menos uno de ellos el sonotrodo conectado al generador de ultrasonidos, de tal modo que el tubo permanecera alojado y presionado entre dichos
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semi moldes durante la aplicacion del ultrasonido.
Una vez finalizada dicha operacion, se aplicara aire frfo a traves de uno o de ambos extremos del tubo para su refrigeracion, siendo posteriormente extrafdo de entre los semi moldes con la nueva forma deseada.
El descrito procedimiento para la conformacion de tubos y el equipo para llevar a cabo dicho procedimiento consisten, pues, en una innovacion de caracterfsticas desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad practica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterfsticas de la invencion, se acompana a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en que con caracter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura numero 1.- Muestra una vista superior de una representacion esquematica de un ejemplo de realizacion del equipo para la conformacion de tubos por el procedimiento objeto de la invencion, apreciandose en ella las principales partes y elementos que comprende, asf como su configuracion y disposicion; y
la figura numero 2.- Muestra una vista en seccion, segun el corte A-A, senalado en la figura 1, mostrando la configuracion del semi molde que incorpora el sonotrodo, habiendose representado en este caso tambien el dispositivo generador de los ultrasonidos
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REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
A la vista de la descrita figura 1, y de acuerdo con la numeracion adoptada, se puede apreciar en ella un ejemplo no limitativo del equipo de la invencion, el cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuacion.
Asf, tal como se observa en dicha figura 1, el equipo (1) en cuestion, aplicable para conformar tubos (2) de material plastico o derivados del mismo, y dotarlos de formas curvas a partir de un tramo recto, mediante la aplicacion de ultrasonidos, se configura a partir de, al menos, dos semi moldes (3, 4) en los que se contemplan respectivas superficies curvadas (5, 5’) complementarias con la forma a conseguir, estando, al menos, un primer semi molde (3) dotado de, al menos, un cabezal (6) con, al menos, un sonotrodo (7) conectado a un dispositivo generador de ultrasonidos (8) y dispuesto dicho sonotrodo (7) de tal modo que la vibracion provocada por los ultrasonidos produce calor en la superficie curva (5) de dicho primer semi molde (3) para actuar sobre el tubo (2) calentando su superficie lo suficiente como para que se deforme y adopte la forma curva de las superficies curvadas (5, 5’) entre las que se dispone.
Preferentemente, el equipo (1) contempla la incorporacion de varios sonotrodos (7) conectados al generador de ultrasonidos (8) a traves de correspondientes cabezales (6) de modo que calientan la superficie curva (5) del primer semi molde (3).
Opcionalmente, tambien se incorporan en el segundo semi molde (4) uno o mas sonotrodos (7) acoplados a cabezales (6) y conectados al generador de ultrasonidos (8) e igualmente dispuestos de modo que son susceptibles de proporcionar calor a superficie curva (5’) de este segundo semi molde (4), si bien esta opcion no se ha representado en la figura a
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efectos de simplificacion.
Ademas, se podran prever diferentes pares de semi moldes (3, 4) para conseguir distintas curvas se quieran implementar en el tubo (2) y/o en las superficies curvas (5, 5’) complementarias de los, al menos dos, semi moldes (3, 4). Evidentemente, las curvas de inclinacion y los radios seran distintos, segun la forma que se desee obtener.
En todo caso, el generador de ultrasonidos (8), preferentemente, es un generador de tipo portatil, preferentemente con una potencia de unos 1500W y frecuencia de hasta 20 HZ, si bien ello dependera de las necesidades de cada caso, y, entre otros elementos convencionales, provisto, tambien preferentemente, de conexion Ethernet con un PC que permite programar y ajustar los parametros de aplicacion y salvaguardar lo aplicado.
Por su parte, el cabezal (6) que se conecta al generador presenta un transductor, un amplificador y un soporte de ajuste rapido para la fijacion del sonotrodo (7), elementos que no se han detallado en la figura por ser conocidos.
Con todo ello, el procedimiento para la conformacion de tubos de la invencion, comprende, al igual que en otros sistemas ya conocidos, la colocacion del tramo de tubo (2) a curvar presionado entre dos semi moldes (3, 4) con respectivas superficies curvadas (5, 5’)
complementarias con la forma a conseguir; aplicacion de calor para el fusionado del material para ablandarlo y deformarlo hasta que adopta la nueva forma; y el enfriamiento del material una vez transcurrido el tiempo de deformacion, con la diferencia fundamental de que la fase de aplicacion de calor para conseguir el fusionado del material, y que constituye la fase mas importante de todo el proceso, se produce a base
de aplicar ondas ultrasonicas de manera simultanea a la incorporation del tubo entre los semi moldes (3, 4), las cuales son aplicadas conjugando, en cada caso, valores de frecuencia y tiempo segun el tipo de material plastico, el diametro del tubo (2) y el grosor de las paredes del mismo.
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Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invention, asf como la manera de ponerla en practica, no se considera necesario hacer mas extensa su explication para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendose 10 constar que, dentro de su esencialidad, podra ser llevada a la practica en otros modos de realization que difieran en detalle de la indicada a tftulo de ejemplo, y a las cuales alcanzara igualmente la protection que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.
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Claims (4)

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    R E I V I N D I C A C I O N E S
    1. - Procedimiento para la conformacion de tubos, en particular para conformar tubos de material plastico y derivados, que comprendiendo los etapas de:
    - colocacion del tramo de tubo (2) a curvar presionado entre dos semi moldes (3, 4) con respectivas superficies curvadas (5, 5’) complementarias con la forma a conseguir,
    - aplicacion de calor para fusionado del material y ablandarlo y deformarlo hasta que adopta la nueva forma,
    - enfriamiento del material una vez transcurrido el tiempo de deformacion, esta caracterizado porque la aplicacion del calor para el fusionado del material, para ablandarlo y deformarlo hasta que adopte la nueva forma, se produce a base de aplicar ondas ultrasonicas de manera simultanea a la incorporacion del tubo entre los semi moldes (3, 4), conjugando valores de frecuencia y tiempo segun el tipo de material plastico, el diametro del tubo (2) y el grosor de las paredes del mismo.
  2. 2. - Procedimiento para la conformacion de tubos, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la aplicacion de ondas ultrasonicas se lleva a cabo mediante, al menos, un sonotrodo (7) que, conectado a un generador de ultrasonidos (8), calienta, al menos, la superficie curva (5) de un primer semi molde (3).
  3. 3. - Equipo para llevar a cabo un procedimiento para la conformacion de tubos, como el descrito en la reivindicacion 2, caracterizado porque comprende dos semi moldes (3, 4) en los que se contemplan respectivas superficies curvadas (5, 5’) complementarias con la forma a conseguir, estando, al menos, un primer semi molde (3) dotado de, al menos, un cabezal (6) con, al menos, un sonotrodo (7) conectado a un dispositivo
    generador de ultrasonidos (8) y dispuesto dicho sonotrodo (7) de tal modo que la vibracion provocada por los ultrasonidos produce calor en la superficie curva (5) de dicho primer semi molde (3).
    5 4.- Equipo, segun la reivindicacion 3, caracterizado porque comprende
    varios sonotrodos (7) conectados al generador de ultrasonidos (8) a traves de cabezales (6) que calientan la curva (5) del primer semi molde (3) en el que se incorporan.
    10 5.- Equipo, segun la reivindicacion 3 o 4, caracterizado porque el
    segundo semi molde (4) tambien incorpora uno o mas sonotrodos (7), acoplados a cabezales (6) y conectados al generador de ultrasonidos (8), dispuestos de modo que proporcionan calor a superficie curva (5’) de este segundo semi molde (4),
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  4. 6.- Equipo, segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el generador de ultrasonidos (8) es un generador de tipo portatil, preferentemente con una potencia de unos 1500W y frecuencia de hasta 20 HZ.
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