MX2013001187A - Maquina cortadora de mangueras corrugadas. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere una máquina cortadora de mangueras corrugadas que tiene una base de soporte con un pasaje central; un aditamento para mangueras que tiene una placa de soporte que se acopla en la base de soporte para cubrir el pasaje central y un husillo con un pasaje longitudinal hueco, el cual atraviesa en una posición perpendicular la placa de soporte, el husillo siendo retenido por la placa del soporte y teniendo un primer extremo fuera de la proximidad de la placa soporte y quedando en coincidencia con la salida de una máquina corrugadora y, un segundo extremo cerca de la salida del pasaje central de la base de soporte, el husillo teniendo en su primer extremo al menos un par de aberturas longitudinales alineadas en una coincidencia una con otra. Un dispositivo de corte rotatorio es colocado en coincidencia con la parte trasera de base de soporte para el corte de las mangueras. Un detector de visión colocado en coincidencia con el par de aberturas longitudinales del husillo para detectar la estructura de cada manguera y enviar una señal al área de corte para definir el corte de la manguera. Un sistema de control conectado al dispositivo de corte y, detector de visión para almacenar y administrar datos de los diferentes diseños de mangueras y que responde a la programación de formado de la máquina corrugadora y proceso de corte de las mangueras en tiempo real, para el corte de la manguera de acuerdo a la longitud, diámetro, espesor y tipo de material preestablecido para cada manguera. Y una unidad de soporte ubicada en la parte trasera del dispositivo de corte rotatorio para retener temporalmente la manguera durante su proceso de corte.

Description

MAQUINA CORTADORA DE MANGUERAS CORRUGADAS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a máquinas cortadoras de mangueras corrugadas y más específicamente a una máquina cortadora de mangueras corrugadas para cortar diferentes tipos de mangueras con diferente diámetro, longitud y estructura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Normalmente, los tubos o mangueras de plástico son fabricadas con resinas de polietileno, polipropileno, PVC, hule termoplástico, etc. Los tubos de material plástico son fabricados en base a características termoplásticas que presenta la resina de polietileno, polipropileno o materiales similares, los cuales son calentados, sometidos a presión y posteriormente enfriados. Una línea de producción de tubería termoplástica corrugada se compone de lo siguiente: Una máquina extrusora en donde se calienta un material plástico. Las temperaturas de la cámara de calentamiento varían de 125 a 260°C, dependiendo de la clase de material seleccionado. Un elemento de extrusión es usado para transformar el flujo del material en una geometría más compleja correspondiente al producto final, tales como tubos lisos, tubos corrugados, etc.

Una corrugadora en donde se inyecta en forma continua el material plástico, por ejemplo para formar una manguera continua. Dicha corrugadora tiene dos filas de una pluralidad de mitades de moldes, los cuales giran independientemente en una trayectoria circular y son coincidentes uno con otro alrededor del tubo para formar las diversas corrugaciones o formas de una manguera; y, Un bobinador para formar los rollos de manguera de diferentes presentaciones de longitud o una sección de medición y corte para ser cortados en secciones de acuerdo a ciertas longitudes, dejándolas listas para su almacenaje.

En este sentido, podemos diferenciar que el producto terminado se da en dos formas, el producto terminado es enrollable al final del proceso y en el otro, la manguera es cortada con cada cierta longitud o tamaño.

Sin embargo, uno de los principales problemas del corte de las mangueras es que, cada vez que se cambia el diámetro, o espesor de la manguera, es necesario adaptar la sección de medición y corte a las nuevas características de la manguera y esta puede ser desde color, grosor, diámetro, etc.

Ya existen dispositivos conocidos de corte en el mercado que son utilizados en instalaciones de extrusión para el corte de mangueras tubulares extruidas, laminadas, o de plástico, que son utilizados en diversas formas y ejecuciones. Algunas máquinas cuentan con dispositivos útiles para el corte transversal y continuo de tubos, mangueras tubulares, o similares, durante un proceso de fabricación por extrusión, en cuyo caso el movimiento del dispositivo para cortar el tubo de manera transversal estaría adaptado a la velocidad de salida, o bien a la velocidad del tubo extruido, siendo entonces dicho tubo recortado en el momento en el que se producirá el encuentro entre ambos. A continuación, el dispositivo para el corte transversal retrocederá en dirección contraria a la dirección del movimiento del tubo extruido y de manera sincronizada con la velocidad de salida del tubo para un nuevo corte transversal.

En este caso supone una desventaja el hecho de que en el caso de mangueras o tubos de tamaño reducido que se deseen cortar transversalmente, se deben utilizar recorridos o bien velocidades muy elevadas para poder cortar los mismos de manera transversal. Estos movimientos rápidos del dispositivo de recorte hacia un lado y hacia el otro ya no son posibles con los dispositivos habituales para el corte transversal, los cuales están accionados mediante una bobina. Las cargas mecánicas son demasiado elevadas, y es por ello que los dispositivos habituales para el corte transversal no pueden ser utilizados con velocidades tan elevadas.

Un ejemplo de cortadoras de mangueras se ilustra en la Patente Norteamericana No. 4205569, la cual se refiere a un aparato para cortar tubos. Este caso se refiere a un aparato de corte de alta velocidad que provee medios de extrusión para el corte simultáneo de una pluralidad de segmentos de tubo de una cierta longitud. En otras modalidades de la invención, es capaz de cortar segmentos de tubo de longitudes muy cortas y con los extremos del mismo en forma de sesgo. Las mejoras de la invención eliminan los residuos y permite el corte de los segmentos del tubo que deben realizar en una sola carrera de los medios de extrusión. Una característica adicional de esta invención es que proporciona medios para realinear los segmentos del tubo cortado con el tubo que ha sido cortado, para facilitar su expulsión al momento de avance del tubo.

Otro tipo de máquina cortadora se muestra en la Patente Española 2139874, la cual se refiere a un dispositivo para el control automático de una cabeza operativa de un cortador, para formar externamente piezas corrugadas de tubos. El dispositivo comprende: un detector de la longitud del tubo con una estructura de soporte equipada con una pista que gira libremente, un soporte del detector fijado en la cabeza del cortador de manera a mantener la pista en alineación y en contacto con la superficie exterior del tubo. Un transductor acoplado con la pista para detectar la longitud del tubo recibido desde el cortador; un detector del espesor del tubo, montado sobre el soporte; medios de control interconectados con el transductor, el detector del espesor y la cabeza operativa de manera a recibir las señales, procesarlas y activar y desactivarla cabeza operativa.

Finalmente, la solicitud de patente internacional publicada con el No. WO2008/067966 se refiere a un aparato para cortar un tubo corrugado que comprende, un dispositivo de corte transversal para cortar el tubo corrugado en la dirección transversal, y un dispositivo de corte longitudinal para cortar el tubo corrugado en la dirección longitudinal, una unidad de sensor es proporcionado para establecer la posición del tubo corrugado. Entre el dispositivo de corte transversal y el dispositivo de corte longitudinal, un dispositivo de transporte que corre a lo largo de al menos aproximadamente la velocidad de avance del tubo corrugado está dispuesto de tal manera que las fuerzas ejercidas sobre el tubo corrugado por el dispositivo de corte longitudinal no tiene ningún efecto en la parte del tubo corrugado que se encuentra en la región del dispositivo de corte transversal.

Por lo anterior, y con el fin de tener ventajas con respecto al arte previo y poder realizar el corte de diferentes tipos de mangueras corrugadas, se diseñó y fabricó una máquina cortadora que cuenta con la versatilidad de cortar diferentes tipos de mangueras con diferente diámetro, longitud y estructura.

La máquina cortadora de mangueras corrugadas de la presente invención comprendiendo, una base de soporte que tiene una parte frontal y un parte trasera, dicha base de soporte teniendo un pasaje central; un aditamento para mangueras, dicho aditamento incluyendo una placa de soporte que se acoplada en la parte frontal de la base de soporte cubriendo el pasaje central; y un husillo con un pasaje longitudinal hueco, el cual atraviesa en una posición perpendicular la placa de soporte, dicho husillo siendo retenido por la placa de soporte y teniendo un primer extremo fuera de la proximidad de la placa de soporte y quedando en coincidencia con la salida de una máquina corrugadora y, un segundo extremo cerca de la salida del pasaje central de la base de soporte, dicho husillo teniendo formadas en el cuerpo de su primer extremo, al menos un par de aberturas longitudinales alineadas en una coincidencia una frente a otra, en donde la manguera recién manufacturada es introducida a través del pasaje longitudinal hueco para avanzar en una posición hacia adelante; un dispositivo de corte giratorio colocado en coincidencia con la base de soporte en relación opuesta al extremo del husillo que está en coincidencia con la máquina corrugadora, dicho dispositivo incluyendo al menos una cuchilla de corte que tienen un primer movimiento al centro, alrededor del cuerpo de la manguera, para realizar el corte de la manguera de acuerdo a una longitud predeterminada, y un movimiento hacia afuera para permitir el avance de la manguera desde la máquina corrugadora a una nueva posición de corte; un equipo de visión colocado en coincidencia con el par de aberturas longitudinales del husillo para detectar la estructura, grosor y diámetro de la manguera y definir el lugar de corte; un controlador lógico programable conectado al dispositivo de corte y detector de visión, el cual almacena y administra datos sobre los diferentes diseños de mangueras y que responde a la programación de formado de la máquina corrugadora y proceso de corte de las mangueras en tiempo real, para el corte de la manguera de acuerdo a la longitud, diámetro, espesor y tipo de material preestablecido para cada manguera; y, una unidad de soporte ubicada en la parte trasera del dispositivo de corte rotatorio, y en alineación con el segundo extremo del husillo, para retener temporalmente la manguera durante su proceso de corte.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN.

Es por lo tanto un primer objetivo de la presente invención, proveer una máquina cortadora de mangueras corrugadas que abarca una mayor capacidad de corte de materiales en un espectro de mangueras producidas con materiales opacos, translúcidos y transparentes.

Es otro objetivo de la presente invención, proveer una máquina cortadora de mangueras corrugadas que tiene un incremento de velocidades de producción entre un 15% y un 50%.

Un objetivo adicional de la presente invención, es proveer una máquina cortadora de mangueras corrugadas que tiene una capacidad de corte automático en materiales da baja dureza (Shore A87 e inferiores).

Otro objetivo de la presente invención, es proveer una máquina cortadora de mangueras corrugadas que tiene capacidad de realizar cortes perpendiculares al eje longitudinal de la manguera.

Es aún otro objetivo de la presente invención, proveer una máquina cortadora de mangueras corrugadas que tiene capacidad de cortes limpios, con cero generación de rebabas.

Estos y otros objetivos y ventajas de la máquina cortadora de mangueras corrugadas de la presente invención, podrán ser visualizadas por a los expertos en el ramo, de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, que quedarán dentro del alcance de la invención que se reivindica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema para el formado de mangueras corrugadas, que incluye la máquina cortadora de la presente invención; La figura 2 es una primera vista en lateral que representa esquemáticamente la máquina cortadora de la presente invención; La figura 3 es una segunda vista lateral de la máquina cortadora de la presente invención; y, La figura 4 es una vista lateral mostrando la parte de salida de la máquina cortadora de la presente invención.

DESCRIPCION DE DETALLA DE LA INVENCION.

Haciendo ahora referencia particular a la figura 1 se muestra un diagrama esquemático de un sistema para el formado de mangueras corrugadas que incluye la máquina de corte de la presente invención, el cual comprende: una máquina extrusora de plásticos (no mostrada), en donde un material granulado o pulverizado se alimenta a una tolva (no mostrada) forzándolo luego a una cámara de calentamiento por medio de una rosca espiral. En la cámara, el material se convierte en una masa densa y viscosa, la cual pasa a través de una cabeza de extrusión 10. A continuación se ubica una máquina corrugadora 12 para el formado de un tubo o manguera 14. Dicha corrugadora 12 tiene dos filas de una pluralidad de mitades de moldes 16, 18, los cuales giran independientemente en una trayectoria circular y son coincidentes uno con otro, alrededor de un tubo o manguera 14, para formar las diversas corrugaciones (no mostradas). La corrugadora 12 conduce continuadamente la manguera extruida 14 hacia la máquina cortadora MC conforme al presente invento.

Haciendo ahora referencia a las figuras 2 a 4 se muestra la máquina cortadora MC de la presente invención la cual comprende: una base de soporte 20 que tiene una parte frontal PF (figuras 2 y 3) y un parte trasera PT (figura 4), dicha base de soporte 20 teniendo un pasaje central 22.

Un aditamento A para mangueras que es intercambiable de acuerdo a los diferentes diámetros y dimensiones de las mangueras, el cual es montable y desmontable fácilmente sobre la parte frontal PF de la base de soporte 20 (figura 3).

En las figuras mostradas, dicho aditamento A incluye una placa de soporte 24 acoplada en la parte frontal PF de la base de soporte 20 para cubrir el pasaje central 22; un husillo 26 con un pasaje longitudinal hueco 28, el cual atraviesa en una posición perpendicular la placa de soporte 24, dicho husillo 26 siendo retenido por la placa de soporte 24 y teniendo un primer extremo 30 fuera de la placa de soporte 24 y quedando en coincidencia con la salida de la máquina corrugadora 12 y, un segundo extremo 32 cerca de la salida del pasaje central 22 de la base de soporte 20, dicho husillo 26 teniendo en el cuerpo de su primer extremo 30 al menos un par de aberturas longitudinales 34 alineadas en una coincidencia una frente a otra así, la manguera recién manufacturada es introducida a través del pasaje longitudinal hueco 28 para avanzar a la unidad de corte MC.

Un dispositivo de corte rotatorio 36, que puede ser del tipo neumático, colocado en coincidencia con la parte trasera PT de la base de soporte 20, dicho dispositivo de corte rotatorio 36 incluyendo al menos tres cuchillas de corte 38, 40, 42, que tienen un primer movimiento hacia adentro hacia coincidencia alrededor del diámetro exterior de la manguera, para el corte de una manguera de acuerdo a una longitud predeterminada y, un movimiento hacia afuera para liberar la coincidencia de las cuchillas 38, 40, 42 y permitir el avance de la manguera desde la máquina corrugadora a una nueva posición de corte. Debido al movimiento del dispositivo de corte rotatorio 36, las cuchillas 38, 40, 42 serán impulsadas alrededor del cuerpo de las mangueras obteniendo una mayor eficiencia en el corte de los productos. Para lograr el objetivo de cortar diferentes tipos de mangueras se coloco en cercanía con las cuchillas 38, 40, 42, del dispositivo de corte rotatorio 36, el segundo extremo 32 del husillo 26. El diámetro del husillo 26, puede ser de un diámetro que va desde 0.25 de pulgada hasta 2 pulgadas de diámetro, el cual recibirá los diferentes tipos de mangueras de la máquina corrugadora 12, la cual mantendrá una misma velocidad de avance de la manguera antes del corte.

Un detector de visión 44 (Figura 2) colocado en posición frontal hacia el par de aberturas longitudinales 34 del husillo 26 para detectar el paso y la estructura de cada manguera y enviar una señal al dispositivo de corte rotario 36 para efectuar el corte de la manguera. El detector de visión 44 puede ser una cámara Cognex IS7200 para captar y detectar los diferentes diseños de manguera y así poder determinar el área de corte. Mediante este equipo se determina el tipo de manguera que se está trabajando durante el proceso del corte y, tiene la capacidad de poder demostrar el diámetro, color (si el material es traslucido, transparente y opaco), tipo de plástico y variación de forma cumpliendo así el amplio catálogo de fabricación de mangueras.

La automatización del proceso de corte se complementa con un controlador lógico programable 46, por ejemplo un PLC Productivity 300, que cuenta con módulos o entradas analógicas y digitales rápidas, las cuales ayudan a tener una lectura mucho mayor en el proceso, contando con una memoria interna de 50 mb, en conjunto al PLC se apoya con la visualización en una pantalla táctil a color C-More de 8 in que hace más flexible el movimiento de los datos almacenados de cada manguera. Dicho Controlador lógico programable está conectado a la unidad de corte MC y, detector de visión 44, al cual se le administra datos sobre los diferentes diseños de mangueras y que responde a la programación de formado de la máquina corrugadora 12 y proceso de corte de las mangueras en tiempo real, para controlar cíclicamente el accionamiento de las cuchillas de corte 38, 40, 42 para el corte de la manguera de acuerdo a la longitud, diámetro, espesor y tipo de material preestablecido para cada manguera.

Finalmente, una canaleta de soporte 48, ubicada en la parte trasera del dispositivo de corte rotatorio 36, y en alineación con el segundo extremo 32 del husillo 26, permite retener temporalmente la manguera que está siendo cortada por las cuchillas de corte 38, 40, 42, para su posterior almacenaje.

El funcionamiento de la máquina cortadora se detalla a continuación: La máquina corrugadora 12 mantiene una velocidad de salida de la manguera, la cual será introducida en el pasaje longitudinal hueco 28 del husillo 26. La manguera será medida por el detector de visión 44 a través del par de aberturas longitudinales 34 del husillo 26, para detectar la estructura de cada manguera y enviar una señal al controlador lógico programable 46 para definir el área de corte de la manguera de acuerdo a la longitud, diámetro, espesor y tipo de material preestablecido y activar la abertura o cierre de las cuchillas 38, 40, 42 del dispositivo de corte rotatorio 36.

No obstante que en lo que antecede, se ha hecho referencia a una modalidad específica de una máquina cortadora de mangueras corrugadas, deberá comprenderse que los expertos en el ramo podrán efectuar cambios en el diseño y distribución de las partes constitutivas de los perfiles mostrados, que quedaran comprendidas dentro del espíritu y alcance de la invención que se reclama en las siguientes reivindicaciones.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1.- Una máquina cortadora de mangueras corrugadas que comprende: una base de soporte que tiene una parte frontal y un parte trasera, dicha base de soporte teniendo un pasaje central; un aditamento para mangueras, dicho aditamento incluyendo una placa de soporte que es acoplada en la parte frontal de la base de soporte cubriendo el pasaje central; y un husillo con un pasaje longitudinal hueco, el cual atraviesa en una posición perpendicular la placa de soporte, dicho husillo siendo retenido por la placa de soporte teniendo un primer extremo fuera de la placa de soporte y quedando en coincidencia con la salida de una máquina corrugadora y, un segundo extremo ubicado por la parte interna del pasaje central de la base de soporte, dicho husillo teniendo formado en el cuerpo de su primer extremo, al menos un par de aberturas longitudinales alineadas en una coincidencia una frente a otra, en donde la manguera recién manufacturada es introducida a través del pasaje longitudinal hueco para avanzar en una posición hacia adelante; Un dispositivo de corte rotatorio colocado en coincidencia con la parte trasera de base de soporte para el corte de las mangueras; Un detector de visión colocado en coincidencia con el par de aberturas longitudinales del husillo para detectar la estructura de cada manguera y enviar una señal al dispositivo de corte rotatorio para definir el corte de la manguera; Un sistema de control conectado al dispositivo de corte y detector de visión, el cual almacena y administra datos sobre los diferentes diseños de mangueras y que responde a la programación de formado de la máquina corrugadora y proceso de corte de la manguera en tiempo real, para el corte de la manguera de acuerdo a la longitud, diámetro, espesor y tipo de material preestablecido para cada manguera; y, Una unidad de soporte ubicada en la parte de salida del dispositivo de corte rotatorio, y en alineación con el segundo extremo del husillo, para retener temporalmente la manguera durante su proceso de corte.

2. - La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque: el dispositivo de corte rotatorio comprende al menos una cuchilla de corte que tienen un primer movimiento hacia adentro para coincidencia alrededor del diámetro exterior de la manguera para el corte de una manguera de acuerdo a una longitud predeterminada y, un movimiento hacia afuera para liberar la coincidencia de las cuchillas y permitir el avance de la manguera desde la máquina corrugadora a una nueva posición de corte.

3. - La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las cuchillas giran continuamente alrededor del cuerpo de la manguera.

4. - La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el diámetro del husillo están en un rango de entre 0.25 de pulgada y 2 pulgadas de diámetro.

5.- La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el detector de visión es una cámara para captar y detectar los diferentes diseños de manguera a través de las aberturas longitudinales del husillo para determinar el área de corte.

6. - La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el sistema de control es un controlador lógico programable.

7. - La máquina cortadora de mangueras corrugadas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad de soporte es una canaleta de soporte.