ES2816074T3 - Dispositivo para revestir un sustrato con un material de recubrimiento termoplástico - Google Patents

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Abstract

Dispositivo para revestir de forma continua un sustrato con un material de recubrimiento termoplástico (2), con un dispositivo calefactor IR (3), con el cual se une por fundición una superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) en forma de película, un equipo de refrigeración (1) situado enfrente del equipo calefactor IR (3), el cual refrigera activamente la superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) permanente situada enfrente de la superficie unida por fundición, y al menos una disposición de rodillos de prensado (5), con la que pueden unirse por prensado una pista de sustrato (4) permanente y el material de recubrimiento termoplástico (2) permanente para establecer una unión adhesiva por fundición entre la pista de sustrato (4) y el material de recubrimiento termoplástico (2), caracterizado porque el equipo de refrigeración esté configurado como cilindro de refrigeración (1) accionado de forma giratoria, alrededor de cuyo perímetro están dispuestos consecutivamente en la secuencia indicada a continuación: - un mecanismo de alimentación (2a) para el material de recubrimiento termoplástico (2), - uno o varios radiadores de calor IR (3) para calentar la superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) situado encima del cilindro de refrigeración,- un mecanismo de alimentación (4a) para la pista de sustrato (4), - una o varias disposiciones de rodillos de prensado (5) para comprimir la pista de sustrato (4) contra la superficie unida por fundición del material de recubrimiento termoplástico (2) situado encima del cilindro de refrigeración (1), - y un mecanismo de evacuación (6a) para el producto revestido (6).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para revestir un sustrato con un material de recubrimiento termoplástico
La invención se refiere a un dispositivo para revestir de forma continua un sustrato con material de recubrimiento termoplástico, con un dispositivo calefactor IR, con el cual se une por fundición la superficie del material de recubrimiento termoplástico, un equipo de refrigeración situado enfrente del dispositivo calefactor, el cual refrigera activamente la superficie del material de recubrimiento termoplástico permanente situada enfrente de la superficie unida por fundición, y al menos una disposición de rodillos de prensado, con la que pueden unirse por prensado una pista de sustrato permanente y la pista laminar termoplástica para establecer una unión entre la pista de sustrato y el material termoplástico.
Los laminados producidos con estos dispositivos son ventajosos en especial para la producción de artículos de higiene, películas para el empaquetado de alimentos, películas para construcción, películas para agricultura y otros laminados técnicos, porque para su producción no se utiliza ningún adhesivo o es posible una reducción considerable de la cantidad de adhesivo utilizada. Como sustratos para artículos higiénicos entran en cuestión en especial géneros no tejido, pero también estructuras superficiales tejidas o tricotadas así como pistas de material plástico espumoso estrechas. Para otras aplicaciones pueden utilizarse también otros sustratos, p.ej. de materiales sintéticos termoplásticos como PE, CPP, etc.
Un dispositivo del tipo citado al comienzo se conoce por ejemplo del documento DE 102013001 826 A1. En el caso de este dispositivo el equipo de refrigeración está configurado como una chapa de refrigeración fija, a través de la cual se guía la pista de película termoplástica permanente y la cual refrigera la pista de película desde abajo, mientras que al mismo tiempo ésta se une por fundición desde arriba mediante el equipo calefactor. En el caso de este dispositivo ya conocido, un problema consiste en que la pista de película permanente, a causa de la unión por fundición de su superficie y a pesar de la refrigeración de su superficie opuesta, es relativamente inestable. Como consecuencia de ello, existe el riesgo de que la pista de película termoplástica sometida a tensión por tracción se estire antes de alcanzar la disposición de rodillos de prensado, de tal manera que en el producto final se produzcan unas irregularidades correspondientes.
Un problema en principio similar se produce en el caso de un dispositivo conocido del estado de la técnica (documento WO 2016/026918A1) el cual, si bien trabaja con un adhesivo, prevé también una activación de la superficie de la pista de película termoplástica a adherir mediante la unión por fundición de su superficie. En este dispositivo ya conocido está dispuesta una cinta transportadora de apoyo, que circula entre unos rodillos, entre la chapa de refrigeración permanente y la película termoplástica a refrigerar. Esta cinta transportadora de apoyo limita sin embargo considerablemente la acción refrigeradora del equipo de refrigeración y no ofrece una sujeción suficiente a la pista de película termoplástica permanente en la zona delante de la disposición de cilindros de prensado. En este dispositivo tampoco es tan importante una unión por fundición uniforme de la pista de película, porque puede utilizarse adicionalmente suficiente adhesivo.
Para eliminar los problemas causados por la refrigeración, el dispositivo conocido del documento EP 3098060 A1 trata de realizar la unión por fundición de la superficie de la pista de película termoplástica permanente sin ningún tipo de refrigeración de la superficie opuesta. Para hacer esto posible, aquí se utiliza para unir por fundición la superficie un láser IR y se prescinde por completo de una refrigeración de la superficie opuesta. También en este dispositivo existe naturalmente el riesgo que la pista de película termoplástica, sometida a tensión por tracción, unida por fundición a su superficie y por ello debilitada, se estire antes de entrar en la disposición de rodillos de prensado. Además de esto, no es sencillo distribuir la energía fuertemente enfocada de un haz láser uniformemente sobre la superficie de la pista de película termoplástica permanente, en especial si se tiene en cuenta que la pista de película circula a velocidades de hasta 350 m/min. De esta manera se produce el riesgo de que, a causa de diferentes dilataciones térmicas en la zona superficial de la pista de película, se produzcan irregularidades o que la pista de película termoplástica localmente solo se adhiera al sustrato de forma insuficiente.
Del documento WO2017026346 A se conoce un dispositivo para el revestimiento continuo de un sustrato con un material de recubrimiento termoplástico.
Por ello, la tarea de la invención consiste en perfeccionar el dispositivo del tipo citado al comienzo, con la finalidad de que el material de recubrimiento termoplástico no se estire antes de entrar en la disposición de rodillos de prensado y se asegure una adhesión uniforme del material de recubrimiento termoplástico a la pista de sustrato.
Para solucionar esta tarea la invención propone, partiendo de un dispositivo del tipo citado al comienzo, que el equipo de refrigeración esté configurado como cilindro de refrigeración accionado de forma giratoria, alrededor de cuyo perímetro están dispuestos consecutivamente en la secuencia indicada a continuación:
- un mecanismo de alimentación para el material de recubrimiento termoplástico,
- uno o varios radiadores de calor IR para calentar la superficie del material de recubrimiento termoplástico situado encima del cilindro de refrigeración,
- un mecanismo de alimentación para la pista de sustrato,
- una o varias disposiciones de rodillos de prensado para comprimir la pista de sustrato contra la superficie unida por fundición del material de recubrimiento termoplástico situado encima del cilindro de refrigeración, - y un mecanismo de evacuación para el producto ya revestido.
En el caso del dispositivo conforme a la invención el material de recubrimiento termoplástico está situado, durante todo el periodo entre la alimentación hacia al cilindro de refrigeración y la evacuación del producto ya revestido desde el cilindro de refrigeración, en toda su superficie, de forma inmóvil y con ello absolutamente sin ninguna tensión sobre la superficie del cilindro de refrigeración accionado de forma giratoria, de tal manera que no puede producirse ningún tipo de distorsión o desplazamiento. Por medio de que la unión por fundición de la superficie del material de recubrimiento termoplástico puede realizarse en un recorrido angular relativamente grande a lo largo del perímetro del cilindro de refrigeración, puede conseguirse un calentamiento muy homogéneo de la superficie a unir por fundición, incluso con una velocidad de pista elevada.
Es especialmente ventajoso que a lo largo del perímetro del cilindro de refrigeración, en el sentido de giro detrás del mecanismo de alimentación para la pista de sustrato, se inserten varias disposiciones de rodillos de prensado para comprimir la pista de sustrato contra la superficie unida por fundición del material de recubrimiento termoplástico situado sobre el cilindro de refrigeración. Por medio de esto puede aumentarse poco a poco precisamente la presión de apriete desde una disposición de rodillos de prensado hasta la siguiente, lo que conduce a una mejora de la unión por adhesión.
Una conformación conveniente del dispositivo conforme a la invención prevé que el cilindro de refrigeración esté equipado con unas conexiones para alimentar y evacuar un refrigerante líquido. Mediante un atemperado correspondiente de este refrigerante líquido es posible mantener exactamente constante la temperatura superficial del cilindro de refrigeración.
Asimismo es conveniente que por un lado la unión por fundición del material de recubrimiento termoplástico y, por otro lado, la compresión de la pista de sustrato contra el material de recubrimiento unido por fundición se realicen respectivamente sobre el semiperímetro del cilindro de refrigeración. Esto se consigue por medio de que, por un lado, los radiadores de calor IR y, por otro lado, las disposiciones de rodillos de prensado estén dispuestos distribuidos respectivamente sobre el semiperímetro del cilindro de refrigeración. De este modo se dispone de tiempo suficiente para ambos procesos, incluso con una elevada velocidad de pista.
Para una protección ulterior del material de recubrimiento termoplástico sobre la superficie del cilindro de refrigeración contra desplazamientos imprevistos, está previsto asimismo que sobre el perímetro del cilindro de refrigeración, a lo largo de las aristas laterales de la pista de película termoplástica, estén previstos unos dispositivos de fijación, los cuales fijan el borde lateral de la pista de película termoplástica sobre el perímetro del cilindro de refrigeración.
Los dispositivos de fijación citados en último lugar pueden estar configurados por ejemplo como mordazas o bandas de guiado.
Para el caso en el que se considere insuficiente el pegado por fundición antes explicado, puede equiparse finalmente el mecanismo de alimentación para la pista de sustrato adicionalmente con un sistema de alimentación de adhesivo. A continuación se explica con más detalle un ejemplo de realización de la invención en base al dibujo, en cuya única figura se ha representado esquemáticamente un corte a través del dispositivo conforme a la invención.
En el dibujo se ha asignado el símbolo de referencia 1 a un cilindro de refrigeración. Este cilindro de refrigeración está equipado con unas conexiones no representadas para la alimentación y la evacuación de un líquido refrigerante, por ejemplo agua o aceite, y puede mantenerse a una temperatura constante, de por ejemplo 5 °C a 40°C, mediante este líquido refrigerante.
El cilindro de refrigeración 1 está accionado de forma que puede girar en el sentido de la flecha giratoria x. Alrededor del cilindro de refrigeración están dispuestos consecutivamente en el sentido de la flecha giratoria x:
- un mecanismo de alimentación 2a para un material de recubrimiento termoplástico en forma de una pista de película 2,
- varios radiadores de calor IR 3 para calentar la superficie de la pista de película 2 termoplástica situado encima del cilindro de refrigeración 1,
- un mecanismo de alimentación 4a para una pista de sustrato 4, en donde este mecanismo de alimentación 4a puede estar equipado adicionalmente, en caso necesario, con un mecanismo de alimentación de adhesivo (no representado),
- tres disposiciones de rodillos de prensado 5 para comprimir la pista de sustrato 4 contra la superficie unida por fundición del material de recubrimiento termoplástico situado encima del cilindro de refrigeración 1, - y un mecanismo de evacuación 6a para el producto final 6a revestido, que se compone de la pista de sustrato 4 y de la pista de película 2 termoplástica revestida encima.
El dispositivo conforme a la invención trabaja como sigue:
el cilindro de refrigeración 1 dispuesto centralmente es accionado de forma que puede girar en el sentido de la flecha giratoria x. A través del mecanismo de alimentación 2a se alimenta a la superficie del cilindro de refrigeración 1 la pista de película 2 termoplástica permanente. A continuación se guía la pista de película 2 termoplástica alimentada desde el cilindro de refrigeración 1 que gira hasta los radiadores de calor IR 3, que están dispuestos aproximadamente sobre el semiperímetro del cilindro de refrigeración 1. A este respecto la superficie de la pista de película 2, vuelta hacia el radiador de calor 3, se calienta hasta por encima de la temperatura de fundición. La superficie de la pista de película 2 termoplástica que hace contacto con el cilindro de refrigeración 1 no se funde, por el contrario, y permanece intacta. Para que la pista de película 2 termoplástica no pueda desplazarse con relación a la superficie del cilindro de refrigeración 1, en su recorrido a lo largo del radiador de calor 3, se fija al cilindro de refrigeración en su recorrido mediante unas mordazas, que se encuentran en la zona de sus bordes laterales (no representados en el dibujo).
Detrás del último radiador de calor 3 se alimenta la pista de sustrato 4 mediante el mecanismo de alimentación 4a y después de esto, con ayuda de las disposiciones de rodillos de prensado 5, se aprieta contra la superficie unida por fundición de la pista de película 2 termoplástica situada sobre el cilindro de refrigeración 1. Las disposiciones de rodillos de prensado 5 están dispuestas distribuidas sobre el semiperímetro restante del cilindro de refrigeración 1 y aumentan la presión de apriete generada desde una disposición de rodillos de prensado 3 a la siguiente. De este modo se aumenta considerablemente la calidad del pegado.
Detrás de la última disposición de rodillos de prensado 5 se encuentra entonces el mecanismo de evacuación 6a para el producto 6 ya revestido, el cual se compone aquí en forma de una pista de producto sin fin de una pista de sustrato y de una pista de película termoplástica revestida encima.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. - Dispositivo para revestir de forma continua un sustrato con un material de recubrimiento termoplástico (2), con un dispositivo calefactor IR (3), con el cual se une por fundición una superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) en forma de película, un equipo de refrigeración (1) situado enfrente del equipo calefactor IR (3), el cual refrigera activamente la superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) permanente situada enfrente de la superficie unida por fundición, y al menos una disposición de rodillos de prensado (5), con la que pueden unirse por prensado una pista de sustrato (4) permanente y el material de recubrimiento termoplástico (2) permanente para establecer una unión adhesiva por fundición entre la pista de sustrato (4) y el material de recubrimiento termoplástico (2),
caracterizado porque
el equipo de refrigeración esté configurado como cilindro de refrigeración (1) accionado de forma giratoria, alrededor de cuyo perímetro están dispuestos consecutivamente en la secuencia indicada a continuación:
- un mecanismo de alimentación (2a) para el material de recubrimiento termoplástico (2),
- uno o varios radiadores de calor IR (3) para calentar la superficie del material de recubrimiento termoplástico (2) situado encima del cilindro de refrigeración,
- un mecanismo de alimentación (4a) para la pista de sustrato (4),
- una o varias disposiciones de rodillos de prensado (5) para comprimir la pista de sustrato (4) contra la superficie unida por fundición del material de recubrimiento termoplástico (2) situado encima del cilindro de refrigeración (1),
- y un mecanismo de evacuación (6a) para el producto revestido (6).
2. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el cilindro de refrigeración (1) está equipado con unas conexiones para alimentar y evacuar un refrigerante líquido.
3. - Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque por un lado los radiadores de calor IR (3) y, por otro lado, las disposiciones de rodillos de prensado (6) están dispuestos distribuidos respectivamente sobre el semiperímetro del cilindro de refrigeración (1).
4. - Dispositivo según una de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque sobre el perímetro del cilindro de refrigeración (1), a lo largo de las aristas laterales del material de recubrimiento termoplástico, están previstos unos dispositivos de fijación, los cuales fijan el borde lateral del material de recubrimiento termoplástico (2) al circular alrededor del cilindro de refrigeración (1).
5. - Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los dispositivos de fijación están ejecutados como mordazas o bandas de guiado.
6. - Dispositivo según una de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado porque el mecanismo de alimentación (4a) para la pista de sustrato (4) está equipado adicionalmente con un sistema de alimentación de adhesivo.
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