PT94784A - Dispositivo e processo para a fabricacao de corpos tubulares em especial tubos de embalagem - Google Patents

Description

KMK KARL MAEGERLE LIZENZ AG “DISPOSITIVO E PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE CORPOS TUBULARES" A presente invenção diz respeito a um dispositivo e a um processo para a fabricação de corpos de tubulares, em especial para tubos de embalagem de um material sintético suscep-tível de ser soldado, constituído por uma fita de folha, cujas arestas longitudinais são ligadas entre si termicamente.

Da patente de invenção norte-americana Na 3388017 é conhecido um dispositivo para a fabricação de corpos tubulares de um material de fita termoplástico, no qual o material de fita é suportado, por baixo, por uma correia transportadora acciona-da que apresenta uma largura maior do que a do material de fita e que é conduzida em conjunto com a mesma a uma manga de molda-ção dividida, aberta em cima.

Previram-se além disso duas fitas transportadoras accio-nadas, uma das quais é conduzida em cavas de um mandril e a outra está disposta de modo tal que, por meio das duas fitas transportadoras, a zona de sobreposição da fita tubular é conduzida com aperto e sujeita a uma pressão durante a passagem pelo corpo de moldação formado pela manga de moldação. A transmissão do calor, quando da soldadura da costura, faz-se por calor de contacto que é aplicado à folha e dissipado da mesma, respectivamente, por um corpo quente e um corpo

frio colocado depois, através de uma fita transportadora. Neste dispositivo conhecido, verifica-se a existência de um inconveniente que reside no facto de ocorrem no corpo de moldação forças deatrito que não são controláveis e que, com frequência, conduzem a movimentos relativos entre as fitas transportadoras e a junta já soldada e, portanto, a desde uma má aparência da junta até corpos tubulares inutilizáveis.

De acordo com a forma de realização conhecida, uma fita transportadora colabora quer com a zona de soldadura, quer com a zona de arrefecimento. Como a fita. transportadora tem quantidades de calor diferentes conforme as zonas, no caso de se verificarem movimentos relativos, piora a qualidade da junta de soldadura, em comparação com o caso em que a fita transportadora colaborasse apenas com a zona de soldadura e uma segunda fita transportadora colaborasse com a zona de arrefecimento. De resto, uma fita transportadora superior formada por uma só peça está sujeita a uma carga térmica maior do que a de uma fita em duas partes, o que é considerado inconveniente relativamente ao sincronismo do movimento das fitas transportadoras superior e inferior. 0 inconveniente, aliás inerente á forma de realização segundo a patente de invenção norte-americana N9 3388017, em ligação às limitações técnicas, inerentes, na opinião dos técnicos, às fitas transportadoras superiores não divididas, conduziram a duas direcções no desenvolvimento de dispositivos destinados aos fins em questão.

Da patente de invenção suíça N2 614660, é conhecida uma instalação para a fabricação de corpos tubulares de fita de folha termoplástica, podendo a fita de folha ser uma folha compósita de três camadas, pelo menos de metal/plástico, uma folha denominada "Monofólio". De maneira análoga à da forma de realização segundo a patente de invenção norte-americana N2 3388017, o corpo tubular é formado num dispositivo de modelação fixo constituído por uma manga de moldação, com funil de entrada, e um mandril que atravessa a manga de moldação e o funil de entrada em contacto deslizante da fita de folha com partes componentes do dispositivo de modelação. 0 tubo formado no dispositivo de modelação é deslocado por meio de uma fita transportadora superior, accionada, e uma fita transportadora inferior que corre livremente num mandril no sentido axial do mandril. A fita transportadora superior colabora com um dispositivo de aquecimento e compressão que aquece e aperta os bordos sobrepostos da folha, enquanto o arrefecimento se faz directamente, isto é, sem utilização de uma fita de arrefecimento.

No caso da fabricação de corpos tubulares de folha compósita, o aquecimento deve, de preferência, fazer-se por altas frequências e no caso do "Monofólio" por ultrassons.

Como se prevê, num dispositivo de moldação, aparecem, como no dispositivo de moldação segundo a patente de invenção norte-americana N2 3388017, forças de atrito que conduzem a movimentos relativos entre a junta e as fitas transportadoras com os inconvenientes conhecidos. A fita transportadora superior, -4- numa só peça, que colabora apenas com o dispositivo de aquecimento e de compressão, evita, devido ao seu teor de calor relativamente uniforme, os inconvenientes do dispositivo segundo a patente de invenção norte-americana N9 3388017, apenas até certo ponto, mas não os elimina.

Uma outra direcção do desenvolvimento é representada pelo dispositivo para a fabricação de corpos tubulares do pedido de patente de invenção europeia N9 02 64 663. Ao dispositivo é conduzida uma fita de folha que compreende uma camada de alumínio embebida entre pelo menos duas camadas de material plástico. No dispositivo, a fita de folha é, por meio de uma correia de modelação, que colabora com elementos de guia, enrolada em torno de um mandril para formar um tubo com as extremidades sobrepostas. Os dispositivos de modelação fixos conhecidos do estado da técnica descrito são aqui substituídos por uma correia de modelação móvel na qual a folha assenta durante a modelação sem qualquer movimento entre a correia de modelação e a folha, e portanto sem atrito.

As extremidades sobrepostas chegam a uma posição entre uma fita transportadora inferior, accionada, que corre sobre o mandril e duas fitas transportadoras superiores,accionadas, colocadas uma a seguir à outra, efectuando-se a soldadura por meio da primeira fita transportadora, por aquecimento e pressão e o arrefecimznto da junta de soldadura pela segunda fita transportadora colocada depois. 0 aquecimento das camadas de material plástico neces- -5- -5-

sário para a soldadura é gerado por efeito indutivo da camada metálica durante a compressão dos bordos, por correntes de alta frequência,gerando-se portanto o calor directamente na folha. Mediante a utilização de uma fita transportadora superior formada por duas peças, a junta de soldadura pode ser formada mesmo durante o arrefecimento pela acção de forças exteriores, sem que, como sucede no caso de uma correia de uma s.ó peça, a fita transportadora que corre por baixo do dispositivo de soldadura e arrefecimento tenha de suportar a carga térmica elevada, com os seus efeitos conhecidos relativamente ao sincronismo dos movimentos.

Como inconveniente encontrou-se, nesta forma de realização, o facto de que com o seu "monofólio" - a designação "monofólio" inclui também folhas de plástico multicamadas, nas quais, por exemplo, se encaixa uma camada de plástico estanque aos gases entre duas camadas não estanques aos gases, por exemplo de polietileno - não pode obter-se a necessária qualidade da soldadura. A qualidade requerida não se consegue nem pelo aquecimento das fitas transportadoras por indução com dissipação do calor no "monofólio" nem pela utilização de ultrassons, para o aquecimento.

Partindo deste estado da técnica, a requerente propôs--se resolver o problema de, eliminando os inconvinientes inerentes aos dispositivos conhecidos, proporcionar um dispositivo para a fabricação de corpos tubulares de "monofólio" suscep-tíveis de ser comprimidos que trabalhe com altas frequências -6- que actuam por via indutiva para a produção das juntas de soldadura.

Segundo a presente invenção o problema resolve-se com um dispositivo de acordo com a reivindicação 1. Relativamente a outras características e variantes aperfeiçoadas faz-se referência às reivindicações secundárias.

Em contraste com os dispositivos conhecidos para a soldadura de folhas compósitas por meio de altas frequências, nos quais o calor de fusão aparece preponderantemente na folha compósita, no dispositivo segundo a presente invenção as correias transportadoras são aquecidas por altas frequências e fornecem, por sua vez, o calor para a fusão do material plástico às folhas compósitas. Nesta forma de realização aperfeiçoada verificou-se surpreendentemente que os "monofólios" são susceptíveis de ser soldados, apresentando a junta de soldadura uma qualidade muito boa.

Foi além disso surpreendente verificar que a carga térmica da fita transportadora inferior não dividida, que passa por baixo do dispositivo de aquecimento, do dispositivo de compressão e do dispositivo de arrefecimento, é nitidamente menor do que no caso de uma fita transportadora dividida que, para os parâmetros de serviço, é usada para a soldadura de folhas compósitas. Portanto não foram necessários mais meios que os propostos segundo a presente invenção para garantir a sincronização do movimento das duas correias transportadoras e da correia de modelação. -7- -7-

1*\

No quadro da presente invenção encontra-se também um dispositivo com as características das reivindincações 8 a 15 com o qual se resolve o problema de aperfeiçoar um dispositivo conhecido do pedido da patente de invenção europeia Ns 0264663 e melhorá-lo para a utilização segundo a presente invenção de modo tal que com ele podem processar-se, com utilização de uma fita transportadora superior não dividida, "monofólio" para obter corpos tubulares com juntas de soldadura de boa qualidade e uniformes.

Com o aperfeiçoamento segundo a presente invenção do dispositivo conhecido, podem fabricar-se com uma maior velocidade de progressão, corpos tubulares de "monofólio" com juntas de soldadura de muito boa qualidade. 0 processo segundo a presente invenção para a fabricação de corpos tubulares a partir de um "monofólio" deve possibilitar a fabricação de corpos tubulares com boa qualidade da junta de soldadura e grande velocidade de fabricação. Para isso, a fita de folha (fita de "monofólio") é, para a formação de uma junta de soldadura, na sua direcção longitudinal, modelada para formar um tubo com sobreposição formada pelos bordos da folha e a sobreposição, com as suas faces exterior e interior do tubo, levada ao intervalo formado entre as fitas transportadoras sem fim accionadas, num movimento de circulação, sendo aí fundida pelo menos até à formação de uma fase fluente, comprimida com a pré-solidificação da base fluente e finalmente arrefecida sob pressão.

Relativamente a outras características e variantes aper feiçoadas do processo faz-se referência às reivindicações secundárias 17 a 19.

Com este processo é agora possível fabricar corpos tubulares a partir de um "monofólio" com a mesma segurança e velocidade de fabrico que os corpos tubulares de folhas compósitas.

Outras vantagens, características e pormenores da presente invenção resultam da descrição seguinte de um exemplo de realização preferido, bem como dos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, um dispositivo para a fabricação de corpos tubulares para tubos de embalagem, numa vista lateral esquemática; A fig. 2, uma secção da fig. 1, numa escala maior que a da figura 1; A fig. 3, um corte de um elemento de modelação feito pela linha (III-III) na fig. 2; e A fig. 4, um corte ampliado de uma parte do dispositivo para o posicionamento e a compressão de uma folha de material plástico num mandril. 0 dispositivo segundo a presente invenção representado na fig. 1 para a fabricação de corpos tubulares é constituído por uma placa de base (10), na qual está articulada uma placa de suporte (11) móvel na direcção vertical. A articulação móvel faz-se através de orgãos de ajustamento (12) montados entre -9- ;/ » a placa de base (10) e a placa de suporte (11). Esta última é susceptível de ser posicionada e fixada, por meio dos órgãos de ajustamento (12), na sua posição vertical.

No que respeita aos órgãos de ajustamento (12) representados esquematicamente, trata-se de preferência de órgãos de ajustamento susceptíveis de ser actuados pneumaticamente, cujas extremidades superiores (13), uma caixa de êmbolo, estão respectivamente fixadas na placa de base (10), enquanto as extremidades inferiores, as extremidades livres de hastes de êmbolo respectivas, estão acopladas à placa de suporte (11). A placa de suporte (11) leva na extremidade inferior da sua aresta dianteira (17) um rolo (16), apoiado de modo a rodar livremente e, por cima dele e a uma certa distância, um rolo (15) com a mesma configuração e dimensões, cujas posições dos eixos não são alteráveis.

Atrás e a uma certa distância da aresta traseira (18) da placa de suporte (11), está colocado um rolo de accionamen-to (19) na placa de base (10), cujo diâmetro (d) é igual â soma da distância entre eixos dos rolos (15) e (16) com metade do diâmetro destes rolos (15) e (16).

Em torno do rolo de accionamento (19) e os rolos (15, 16) passa uma fita transportadora metálica sem fim (20), com um ramo superior (21) e um ramo inferior (22) que, devido ao diâmetro (d) do rolo de accionamento (19) e à dimensão e ao posicionamento dos rolos superior (15) e inferior (16), se estendem paralelamente entre si. -10-

As distâncias do rolo superior (15) e do rolo inferior (16) à placa de suporte (11), bem como a distância do rolo de accionamento (19) à placa de base (10), são dimensionadas de modo tal que a fita transportadora (20) se desloca a uma distância uniforme da superfície superior da placa de suporte (11) e à frente da mesma, estando a superfície superior da placa de suporte (11) designada por (11) e opondo-se à superfície superior da placa de suporte (11) que leva as articulações das extremidades inferiores (14) do órgão de ajustamento (12).

Entre o ramo superior (21) e o ramo inferior (22) e colaborando com as suas faces interiores estão montados, móveis na direcção vertical, na placa de suporte (11) - depois do rolo inferior (16), no sentido do movimento da fita transportadora (20) - um a seguir ao outro, a placa de suporte (11), um dispositivo de aquecimento (23), um dispositivo de compressão (24) e um dispositivo de arrefecimento (25), formados com a configuração de uma régua.

Para fins de ajustamento vertical, o dispositivo de aquecimento (23) está ligado com um órgão de ajustamento (26), por exemplo com a forma de um cilindro pneumático, com uma haste de êmbolo. A caixa do cilindro pneumático está ligada à placa de suporte (11) e a extremidade livre da barra de êmbolo está ligada ap dispositivo de aquecimento (23), de modo que, quando da activação apropriada do órgão de ajustamento (26), se efectua um movimento de subida e de descida, na direcção vertical do dispositivo de aquecimento (23). 0 dispositivo de aquecimento (23) contém - deslocando--se na sua direcção longitudinal - de preferência um dispositivo de aquecimento indutivo de alta frequência que, no estado de serviço, gera calor sobre o ramo inferior (22) da fita trans portadora (20) bem como na secção superior (34) de uma outra fita transportadora metálica (33) situada por baixo dele. Para um aquecimento uniforme do ramo inferior (22) e da secção superior da fita (34) é essencial que o dispositivo de aquecimento (23), não só para o ajustamento, por exemplo, da sua pressão de encosto à face interior do ramo inferior (22), seja sus-ceptível de se ajustar verticalmente, com também, na direcção do seu movimento, seja susceptível de se ajustar para se alinhar com o seu eixo médio, o que pode fazer-se por alteração da posição longitudinal do dispositivo de aquecimento (23) em relação à placa de suporte (11). 0 dispositivo de compressão (24), tal como o dispositivo de aquecimento (23), está apoiado na placa de suporte (11) de maneira ajustável na direcção vertical, através de um órgão de ajustamento (27), por exemplo sob a forma de um cilindro pneumático com haste de êmbolo, a fim de poder exercer, independentemente da pressão de encosto do dispositivo de aquecimen to (23), uma força de compressão variável do dispositivo de compressão (24) sobre o interior do ramo inferior (22) para influir no comportamento de fluência de diferentes materiais piás ticos. A possibilidade de ajustamento vertical do dispositivo de aquecimento (23) e do dispositivo de compressão (24) destina-se em geral a três fins. Por um lado pode ajustar-se o dispositivo ao tratamento de folhas com diferentes espessuras. Além disso, podem ajustar-se valores específicos para cada material da pres são de encosto e da temperatura e pressão. Por outro lado, a possibilidade de ajustamento vertical serve para compensar variações na espessura das folhas de plástico. Finalmente, previram-se sensores de medição (não representados) que detectam os valores correspondentes e retransmitem-nos para ajustamento do órgão de ajustamento (26,27).

Na extremidade inferior da placa de suporte (11), o dis positivo de arrefecimento (25) está aplicado de maneira desli-zante à face interior do ramo inferior (22).

No exemplo de realização escolhido, o dispositivo de arrefecimento (25) é constituído por três blocos de arrefecimento (25a) que estão apoiados de maneira móvel num suporte co- d mum na placa de suporte (11), sendo o movimento limitado na di-recção vertical.

Entre o suporte e-a face respectivamente oposta ao interior do ramo inferior (22) de cada um dos blocos de arrefecimento (25a) previram-se molas de compressão (28), que exercem uma força de compressão no sentido do interior do ramo inferior (22) de modo a garantir um encosto seguro, para se obter uma transmissão uniforme do calor do ramo inferior (22) para o dispositivo de arrefecimento (25).

Se se desejar uma dissipação do calor crescente ou decrescente no sentido do movimento (x) do ramo inferior (22), no dispositivo de arrefecimento (25), pode então, pela montagem de

moías de compressão (28), actuar-se em cada um dos blocos (25a) de arrefecimento com uma força de compressão maior ou menor.

Para manter uma capacidade constante de recepção de calor, os blocos de arrefecimento (25a) do dispositivo de arrefecimento (25) são de preferência arrefecidos com um meio que absor vecalor - de preferência por meio de uma corrente de água ou de ar conduzida através dos blocos de arrefecimento (25a). Mediante o ajustamento da quantidade de meio de refrigeração por unidade de tempo pode ajustar-se a capacidade de absorção do calor ou de dissipação de calor, de acordo com as necessidades específicas do produto a soldar.

Também o dispositivo de pressão (24) é arrefecido de maneira análoga à do dispositivo de arrefecimento (25), de modo que a compressão de uma junta de soldadura, incluindo a sua solidificação prévia antes da entrada no dispositivo de arrefecimento (25), possa fazer-se durante o funcionamento do dispositivo segundo a presente invenção a uma temperatura constante.

Por cima do dispositivo de aquecimento (23), do dispositivo de aquecimento (24) e do dispositivo de arrefecimento (25) está colocada, na placa de suporte (11), pelo menos uma régua de arrefecimento (29) arrefecida por água, a qual colabora com a face interior do ramo superior (21) e arrefece este último até um ponto tal que - depois do seu desvio pelos rolos (15) e (16) - ele entre, como ramo inferior (22), a uma tempe-tura uniforme, no dispositivo de aqueciemnto (23). f

Entre a face interior do ramo superior (21) e o ramo inferior (22) previram-se dois rolos de ajustamento (30) e (31) que rodam livremente e que actuam nos dois ramos da correia. Entre o rolo de ajustamento (31) e o rolo de accionamento (19) encontra-se um rolo tensor (32), rodando livremente, que actua na face exterior do ramo superior (21).

Com a posição do eixo do rolo de accionamento (19) inalterável, os rolos de ajustamento (30) e (31) e o rolo tensor (32) destinam-se a, quando variar a distância vertical (H) do rolo (16) à posição da secção superior (34) da fita transportadora sem fim (33), tornar possível ajustar o deslocamento paralelo do ramo superior (21) aos blocos de arrefecimento (29) e do ramo inferior (22) ao dispositivo de aquecimento (23), do dispositivo de compressão (24) e do dispositivo de arrefecimento (25).

Adicionalmente ao ajustamento do ramo superior (21) e do ramo inferior (22), os rolos (19), (31) e (32) servem para o ajustamento e para manter constante a tensão da fita transportadora (20). Os rolos de ajustamento (30) e (31) são apoiados de maneira móvel, por meio dos suportes (36) e (37), res-pectivamente, dos rolos na placa de base (10) à mesma distância da placa de base (10) que os rolos (15) e (16). Cada um dos suportes (36) e (37) dos rolos leva numa extremidade livre o correspondente rolo de ajustamento (30) ou (31),respectivamente, enquanto na outra extremidade é colocado numa ancoragem fixa (38,39) da placa de base (10). Os suportes (36) e (37) dos ro- i & -15- los são formados de modo a poderem deslocar-se e oscilar em relação às ancoragens (38) e (39), de modo que se altere a distância entre estas últimas e o eixo dos rolos de ajustamento (30) e (31), sendo estes móveis em relação às ancoragens de maneira variável radialmente. 0 rolo tensor (32) está fixado na placa de base (10) por meio de uma alavanca de cotovelo constituída por duas pernas (40) e (41). Estas pernas (40) e (41) fazem uma com a outra um ângulo de abertura fixa e estão apoiadas, no seu ponto de intersecção, rotativamente em torno de uma ancoragem fixa (42) . Uma das pernas (40) leva na sua extremidade livre o rolo tensor (32), enquanto a extremidade livre da perna (41) está ligada com um órgão de ajustamento pneumático ou hidráulico (43) , de modo que, quando da actuação do mesmo, o rolo tensor (32) é susceptível de se mover em torno da ancoragem (42) para o ajustamento da tensão da fita transportadora (20). Para manter constante a tensão da fita, utiliza-se um sensor (44) que capta a tensão da fita e/ou também a sua temperatura e desencadeia os movimentos do órgão de ajustamento (43) correspondentes à regulação. A parte do dispositivo com o qual se forma um corpo tubular compreende, de acordo com as figs. 2 e 3, um mandril (45), uma correia de moldação (46) accionada em rotação e que leva na sua face voltada para o mandril (45) uma fita de folha de material plástico (48), e vários elementos de moldação (47) dispostos na direcção longitudinal (45) a uma certa distância -16-

uns dos outros, os quais aplicam a correia de moldação (46) e a fita de folha (48) em torno da periferia do mandril (45), deformando-a assim elasticamente. 0 mandril (45), de secção transversal circular, está montado fixo na placa de base (10) e estende-se em linharecta, e a uma certa distância ao dispositivo de aquecimento (23), do dispositivo de compressão (24) e do dispositivo de arrefecimento (25) (fig. 2). Na face superior do mandril (45) formou-se uma ranhura longitudinal (64), na qual corre o ramo superior (34) da fita transportadora metálica (33) que, na extremidade dianteira do mandril (45), desliza em torno de um rolo de desvio (49) e é levado, como ramo inferior da fita (35), ao mandril (45). A ranhura longitudinal (64) está de acordo com a fig. 3, provida no lado inferior com um isolamento (65) para impedir a dissipação do calor gerado no ramo superior da fita (34). Entre este e o ramo inferior (22) da fita transportadora superior metálica (20) forma-se um intervalo (70) no qual - visto na fig. 4 - se soldam os bordos sobrepostos da fita de folha (48) para a formação de uma junta soldada disposta na direcção longitudinal, sendo depois comprimida e em seguida arrefecida.

De acordo com a fig. 1, a fita transportadora (33) passa em torno de um rolo de accionamento (50), montado fixo na placa de base (10), de um rolo tensor (51) que roda livremente e em contacto com a sua face interior e de um rolo de ajustamento (52) montado na sua face exterior, o qual introduz o ramo superior da fita (34) na ranhura longitudinal (64) do man-

Jf / 1 7· dril (45) e, em colaboração com o rolo de desvio (49), garante o sincronismo horizontal com a parte mais funda da ranhura longitudinal ou ranhura de guia (64). No sentido do movimento da fita seguem-se então o rolo de desvio (49), cuja posição axial não é ajustável, e um outro rolo de ajustamento (53). 0 rolo tensor (51), bem como os rolos de ajustamento (52) e (53), são - tal como os rolos (30), (31) e (32) - previstos na placa de base (10), mantendo o rolo tensor (51) a tensão da fita constante, através de um sensor (44a) que detec-ta a temperatura e/ou a tensão da fita e de um órgão de ajustamento (55). E assim possível, utilizando diâmetros diferentes do mandril, ajustar a distância (J) entre o eixo longitudinal (M) do mandril e o ramo inferior (22), mantendo o trajecto do ramo inferior (22) paralelo em relação ao trajecto da fita (34) e do ramo inferior (35) da fita em relação ao trajecto (34) da fita.

Para o aquecimento da fita transportadora (33) até pelo menos a temperatura de entrada do ramo inferior (22) no dispositivo de aquecimento (23) previu-se antes do rolo de ajustamento (52) uma resistência de aquecimento (56); de preferência com a forma de uma bobina de alta frequência. 0 elemento de modelação (47) que recebe o mandril (45) é constituído, segundo a fig. 3, por um bloco de suporte (57) fixado com uma face (58) na placa de base (10). No bloco de suporte (57) está montado, por baixo do mandril (45), um rolo de moldaçlo (59), que roda em torno de um eixo horizontal, enquan- -18-

to dois rolos de moldação (60) e (61), dispostos respectivamen-te lateralmente em relação ao mandril (45), rodam em torno de eixos verticais, que podem ser ajustados de maneira excêntrica para o ajustamento fino do valor da sobreposição dos bordos da fita. A fig. 1 mostra que estão colocados uns a seguir aos outros vários dos elementos de moldação (47), eventualmente com um bloco de suporte (57) comum. Desde o primeiro elemento de moldação (47), no sentido do movimento do ramo inferior (22), até ao elemento de moldação (47) que posiciona os bordos de uma fita de folha (48) na sobreposição no ramo superior (34) da fita transportadora, diminuem as distâncias entre os eixos de rotação horizontais e verticais no sentido do ponto médio do mandril (45), de modo que a superfície das superfícies de trabalho (61), côncavas, dos rolos de moldação (59) e (60) desviam, na direcção longitudinal, em torno do mandril (45), a correia de moldação (46) que passa entre os rolos (59,60) e o mandril (45), com as tiras de folha (48). A largura da correia de moldação (46) é menor do que a da fita de folhas (48) a ela encostada.

Uma aplicação da fita de folha (48) ao mandril (45) faz--se apenas numa medida tal que os bordos da fita de folha (48) se sobreponham entre o ramo inferior (22) da fita transportadora (20) e o troço superior (34) da fita transportadora (33), bem como de modo que seja mantida nesta posição pelos bordos da correia de moldação (46), mas de modo que a superfície inte- rior do tubo assim formado não se encoste à superfície exterior do mandril (45), para evitar as forças de atrito.

Deste modo impede-se, no caso de "monofólios"de material plástico - laminado incluso de folhas de plástico com composições químicas diferentes - o despegamento da sobreposição fundida no dispositivo de aquecimento (23) do material da parede do tubo adjacente não fundida, o que garante uma junta de soldadura de espessura uniforme e sem fissuras nos seus bordos exteriores. Logo que a junta de soldadura apresenta uma resistência mecânica pré-determinada, devido à dissipação do calor, aumentam de novo as distâncias dos eixos dos rolos de moldação (59) e (60) ao ponto médio do mandril (45), de modo que a cor-reia de moldação (46) se abre e pode deslocar-se substancialmente na direcção longitudinal do mandril (45) com o tubo, depois da libertação do tubo do ramo inferior (22) e do troço superior (34).

De acordo com a fig. 1, a correia de moldação (46) sem fim, feita de preferência de material plástico facilmente flexível reforçado com fibras, é accionada através de um rolo de accionamento (62), através de um dispositivo tensor da fita (63) e de um outro rolo de desvio. 0 rolo de accionamento (62), o dispositivo tensor da fita (63) e os rolos de desvio estão montados na placa de base (10) a distâncias calculadas de modo tal que o eixo central da correia de moldação (46) coincida com o eixo central vertical do mandril (45), de modo que as arestas da correia de moldação \ 4* -20-

Λ' (46), ao passar através dos elementos de moldação (47) - eventualmente ajudadas por ajustamento de um excêntrico dos rolos de moldação (60) - fiquem sempre opostas num plano substancialmente horizontal, de modo que se garanta uma zona de sobreposição perfeitamente dimensionada na sua largura.

Para a produção de uma junta de soldadura correcta nos corpos tubulares de folha de material plástico, mostrou-se ser conviniente, em especial para a formação da superfície exterior e para evitar retracções do material plástico fundido ao longo dos bordos interior e exterior da zona de sobreposição, bem como para evitar tensões e dilatações no interior e sobre os bordos da junta de soldadura, accionar as fitas transportadoras (20) e (33), bem como a correia de moldação (46), com a mesma velocidade periférica, não existindo portanto qualquer movimento relativo entre o ramo superior (22) e os bordos sobrepostos da fita de folha (48), por um lado, os bordos sobrepostos da fita de folha (48) e o troço superior (34) da fita, por outro lado, bem como ainda entre a correia de moldação (46) e a fita de folha (48) situada por cima, de modo que os bordos sobrepostos da fita entre as fitas transportadoras (20) e (33) sejam fundidas', comprimidas, solidificadas e arrefecidas em repouso.

Para isso, os rolos de accionamento (19), (50) e (62) são sincronizados entre si nas suas velocidades de rotação e o dispositivo tensor (63) e os rolos tensores (32) e (51) são ac-tivados na sua posição de ajustamento de modo tal que as fitas transportadoras (20) e (33) e a correia de moldação (46) se man- -21- tenham permanentemente numa tensão pré-determinada.

Com o dispositivo segundo a presente invenção fabrica--se um corpo tubular formado a partir de uma folha de material plástico com uma ou mais-camadas, sem camada metálica de bloqueio, da seguinte maneira.

Numa posição de assentamento, a fita de folha (48) desloca-se plana sobre a correia de moldação (46), também plana, e é transportadora - assente de maneira plana - da correia de moldação (46) para os elementos de modelação (47). Por cima da fita de folha (48) encontra-se o mandril (45). Nos elementos de modelação (47), a correia de moldação (46), com a tira de folha (48) nela assente, é modelada sobre os rolos de modelação (59) e (60), na secção transversal com a forma substancialmente circular, com diâmetro decrescente em torno do mandril (45), até que os bordos da tira de folha (48) tenham formado uma zona de sobreposição com a dimensão pré-determinada. A largura da correia de moldação (46) é dimensionada de modo tal que, depois da formação da zona de sobreposição, as arestas opostas entre si da correia de moldação (46) não cubram a zona de sobreposição para o processamento ulterior,mas sim deixem entre si um intervalo que se estende na direcção longitudinal do tubo no qual a zona de sobreposição fique livre.

Para o ajustamento fino da dimensão da sobreposição, os rolos demodelação podem, devido a sua posição excêntrica, ser ajustados de modo tal que as arestas livres da correia de moldação (46) desloquem mais ou menos as arestas da tira de folha -22-

(48), de modo que resulta uma zona de sobreposição com largura ajustável. Depois da formação desta zona de sobreposição, esta assenta no ramo superior da fita (34) que é guiada na superfície superior do mandril (45) numa cava longitudinal (64). A modelação da fita de folha (48) e da correia de mol-dação (46) faz-se de modo tal que só a zona de sobreposição assenta no ramo superior (34) da fita, mas não havendo qualquer contacto entre a folha (48) e o mandril (45) para impedir qualquer atrito entre o mandril fixo (45) e a fita de folha (48) transportada.

Para manter uma temperatura de serviço determinada, o mandril está provido de um canal (69) no seu interior, que é atravessado por um meio de refrigeração. Do mesmo modo colocou--se no interior um dispositivo condutor de ar proveniente de um furo (67) que corre na direcção longitudinal do mandril (45), do qual saem, na zona do dispositivo de compressão (24), furos radiais (68), no sentido do rolo de desvio (49), até ao fim do mandril (45), os quais desembocam na periferia do mandril (45) e fornecem ar para arrefecimento, para impedir o atrito e para calibrar o diâmetro do tubo no espaço entre a superfície do mandril e a parede interior do tubo.

Depois da formação da zona de sobreposição, esta entra entre as fitas transportadoras (20) e (33). 0 ramo inferior (22) da fita transportadora (20) está em contacto com o dispositivo de aquecimento (23) com a sua face interior, e esse dispositivo de aquecimento aquece as fi- tas transportadoras metálicas (20) e (33) por indução de alta frequência até uma temperatura suficiente para levar o material plástico a uma temperatura necessária para a soldadura sob pressão.

Depois de terminado o aquecimento, a zona de sobreposição fundida é submetida ao dispositivo de compressão (24) que actua na face interior do ramo inferior (22), comprime a zona de sobreposição e ao mesmo tempo arrefece-se esta de modo que solidifica na sua estrutura para em seguida entrar no dispositivo de arrefecimento (25). Neste dispositivo, é retirado desta zona de sobreposição, através do ramo inferior (22), o calor residual necessário para a sua resistência mecânica.

Depois de a zona de sobreposição ter atingido uma resistência mecânica determinada, abrem-se as correi.as transportadoras (46), aumentando as distâncias dos rolos de modelação (59) e (60) à periferia do mandril (45) de modo que pode libertar--se o tubo soldado do mandril (45) para o processamento ulterior.

Para a fabricação de juntas de soldadura sem tensões e sem fissuras para os corpos tubulares de folha de plástico é essencial que não existam quaisquer movimentos relativos durante a operação da formação da junta soldada entre a superfície da zona de sobreposição, os ramos da fita que colaboram com as superfícies referidas e entre as fitas de folha (48) e a cor-reia de moldação (46).

Para isso, as fitas transportadoras metálicas (20) e (33) e a -24- correia de moldação (46) são accionadas com a mesma velocidade e mantidas com uma tensão constante, a fim de excluir dilatações devidas ao calor e portanto variações individuais da velocidade.

Claims (19)

1. -25

   R EIVINDICAÇOES 1.- Dispositivo para a fabricação de corpos tubulares, em especial tubos de embalagem, de uma fita de folha constituída por material plástico susceptível de ser soldado, cujas arestas longitudinais são ligadas entre si termicamente, caracterizado por compreender uma correia de moldação que colabora com rolos de moldação, que molda a fita de folha em torno de um mandril para obter um corpo tubular, uma fita transportadora inferior accionada, que se desloca no mandril e uma fita transportadora superior accionada, entre as quais são recebidos os bordos longitudinais da fita de folha sobrepostos um ao outro, e pelo menos um dispositivo de aquecimento, um dispositivo de compressão e um dispositivo de arrefecimento que actuam numa fita trans- -26- r. portadora superior.
2. 2. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado por a fita transportadora superior ser formada como uma fita sem fim que passa por baixo do dispositivo de aquecimento, do dispositivo de compressão e do dispositivo de arrefecimento e por o dispositivo de aquecimento ser formado como dispositivo de aque cimento de altas frequências que actua indutivamente.
3. 3. - Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, ca racterizado por o dispositivo de aquecimento ser susceptível de ser ajustado verticalmente em relação à direcção de deslocamento da fita transportadora (20), fazendo-se eventualmente o ajustamento vertical por meio de órgãos de regulação (12) que podem ser activados pneumática ou hidraulicamente.
4. 4. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o eixo longitudinal do dispositivo de aquecimento (23) formado com a configuração de uma calha ser ajustãvel em relação ao eixo longitudinal da fita transportadora (20) e/ou por o dispositivo de compressão (24) ser ajustãvel em relação ã direcção do movimento da fita transportadora (20) na direcção vertical, sendo eventualmente o dispositivo de compressão formado com a configuração de uma calha.
5. 5. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o dispositivo de compressão (24) ser arrefecido por intermédio de um meio receptor de calor, de preferência água, e/ou o dispositivo de refrigeração (25) estar aplicado por meio de molas (28) com uma certa tensão prévia à fita transportadora (20) .
6. 6. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o dispositivo de arrefecimento (25) ser constituído por vários blocos de refrigeração (25 ), * cl colocados uns a seguir aos outros- na direcçio do movimento da fita transportadora (.20) , estando estes blocos eventualmente aplicados com uma certa tensão elástica diferente ã fita transportadora (20) e por a fita transportadora (20) estar aplicada a uma ou várias calhas de arrefecimento (29) colocadas depois dos blocos de arrefecimento (25a).
7. 7. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o dispositivo de aquecimento (23) , o dispositivo de compressão (24) e o dispositivo de arrefecimento (25) , bem como eventualmente as calhas de arrefecimento (29) , estarem montados numa placa de suporte (11) mõvel verticalmente em relação ao mandril (45) . ivindi-
8. 8.- Dispositivo de acordo com pelo menos uma das -28-

   cações 1 a 7, caracterizado por a fita transportadora superior formando uma sõ peça e a fita transportadora inferior formando uma sõ peça estarem aplicadas a dispositivos tensores das fitas que calculam as tensões das fitas e ajustam esses valores deter minados a valores pré-determinados de maneira automática.
9. 9.- Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 8, ca racterizado per o dispositivo de tensão das fitas da fita tran£ portadora superior (20) ser constituído por um rolo de ajustamento (31) apoiado de maneira ajustãvel e aplicado à face interior do seu ramo superior, uma alavanca de cotovelo (40, 41) apoiada de maneira oscilante em torno de uma ancoragem (42) , com um rolo tensor (32) montado rotativamente numa primeira extremidade· livre, aplicado à face exterior do ramo superior (21) da fita transportadora e um õrgão de regulação (43) montado na segunda extremidade livre da alavanca de cotovelo (.40, 41) .
10. 10.- Dispositivo de acordo com as reivindicações 8 ou 9, ca racterizado per a alavanca de cotovelo (40, 41) estar ligada ao rolo tensor (32) por meio de um õrgão de regulação (43) susceptí vel de ser activado pneumática ou hidraulicamente para o movimento de oscilação, prevendo-se eventualmente na zona do rclo tensor (32) um sensor (44) que determina a ter.sio da fita transportadora (20) e comanda o õrgão de regulação (43). -29-
11. 11. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o ramo superior (34) da fita transportadora inferior (33) estar aplicado com a sua face interior a um rolo de regulação (51) e com a sua face exterior a um rolo de regulação (52) , sendo o rolo de regulação (51) montado oscilante em torno de uma anccragem e/ou por a alavanca de cotovelo ser susceptível de se mover por meio de um órgão de regulação (55) que pode ser activado pneumática ou hidraulicamente para o movimento de oscilação do rolo de regulação (51) , prevendo-se eventualmente na zona do rolo de regulação (51) um sensor (44^) que calcula a tensão da fita transportadora (33) e comanda a alavanca de cotovelo através do órgão de regulação (55).
12. 12. - Dispositivo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado por a fita transportadora (20) ser conduzida em torno de um rolo de accionamento (19) montado na placa de base (10) e dois rolos de desvio (15, 16) montados na placa de suporte (11) eventualmente podendo ser ajustados com a placa de suporte (11) na direcção vertical, sendo o diâmetro (d) do rolo de accionamento (19) igual â soma da distância entre eixos dos rolos de desvio (15, 16) com a soma das metades dos seus diâmetros, para a formação do curso paralelo do ramo superior (21) e do ramo inferior (22) da fita transportadora (20) . -30-
13. 13. - Dispositivo de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado por se prever entre o dispositi vo de arrefecimento (25) e o rolo de accionamento (19) um rolo de regulação que se aplica à face interior do ramo inferior (22) da fita transportadora (20) e/ou por a fita transportadora inferior sem fim (33) ser conduzida em torno de um rolo de accionamento (50) montado na placa de base (10), de rolos de desvio (53, 52) reguláveis montados na placa de base (10), pela superfície exterior do mandril (45), numa cava (64), cujo fundo está eventualmente dotado com um isolamento, na extremidade livre do mandril (45) desviada em torno de um rolo de desvio (49) e daí para o interior do mandril (45) numa cavidade (66).
14. 14. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os blocos de suporte (57) montados na placa de base (10) apresentarem pelo menos um rolo de moldação (59) apoiado rotativamente em torno de um eixo disposto horizontalmente e pelo menos um par de rolos de moldação (60) opostos um ao outro, apoiados rotativamente err. eixos respectivos dispostos verticalmente, sendo as superfícies periféricas dos rolos de moldação (59, 60) feitas cõncovas.
15. 15.- Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 14, caracterizado por a correia de mcldação (46) circulante, sem fim, colaborar com um dispositivo censor da correia -31- -31-

    (63) para manter constante uma tensão pré-determinada da fita e ser accionada com uma velocidade periférica sincronizada e adapta da à velocidade periférica das fitas transportadoras, circulando eventualmente estas últimas e a correia de moldação (46) com velocidades iguais.
16. 16.- Processo para a fabricação de corpos tubulares, em especial tubos de embalagens, de ima fita de folha de material plástico susceptível de ser soldado, em especial com utilização de um dispositivo de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a fita de folha ser moldada, para a formação de uma junta de soldadura na sua direcção longitudinal para formar um tubo, com uma sobreposição formada a partir dos bordos da folha, e se introduzir a sobreposição com as suas faces exterior e interior do tubo num espaço entre as duas fitas formado por duas fitas transportadoras paralelas entre si, sem fim, circulantes e accionadas, ser aí fundida pelas firas transportadoras pelo menos até ã formação de fases fluentes, comprimida com enrijecimento prévio das fases fluentes e em seguida arrefecida utilizando pressão.
17. 17-- Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as fitas transportadoras metálicas serem aquecidas por meio de um dispositivo de aquecimento por altas frequências e/ou por meio do arrefecimento de um dispositivo de pressão -32-

    que colabora com uma fita transportadora, se promover o enrijeci mento prévio das fases fluentes.
18. 18. - Processo de acordo com as reivindicações 16 ou 17, ca-racterizado por se retirar, por meio de um dispositivo de arrefe cimento que colabora com uma fita transportadora, da sobreposição, sob pressão, a quantidade de calor residual necessária para o enrijecimento prévio, efectuando-se eventualmente a retirada da quantidade de calor sob pressão regulável.
19. 19. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 16 a 18, caracterizado por se arrefecer a parede interior do tubo na zona do dispositivo de compressão e/ou por se arrefecer a parede interior do tubo na zona do dispositivo de arrefecimento e/ou por se arrefecer a parede interior do tubo na zona do dispositivo de compressão e do dispositivo de arrefecimento^ Lisboa, 20 de Julho de 1990 O 'ACS.ve Oficial da Propriedade Industriai