Procedimiento y dispositivo de tronzado de tubos de vidrio.

Procedimiento para el tronzado de una sección de tubo de vidrio (101), en el que a lo largo de una linea circunferencial

(103) de un tubo de vidrio (100) se genera una zona de tensiones (106) por calentamiento entre la sección de tubo de vidrio (101) a tronzar y el tubo de vidrio (100) y a continuación se enfria at menos la zona de tensiones (106), por lo que se configura una fisura de separacion (102) en la zona de tensiones (106), en el que una profundidad radial de penetración (d106) de la zona de tensiones (106) es menor que el espesor de pared del tubo de vidrio (d), por lo que la fisura de separación (102) forma un punto de ruptura controlada que discurre a lo largo de la linea circunferencial (103) para el tronzado de la sección de tubo de vidrio (101), y en el que después del enfriamiento la seccion de tubo de vidrio (101) se rompe a lo largo del punto de ruptura controlada del tubo de vidrio (100), caracterizado porque durante la ruptura se introduce tanto un momento de flexión (M) como tambien una fuerza de traccion (N) axial orientada alejandose del tubo de vidrio (100) en la sección de tubo de vidrio (101).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/062376.

Solicitante: AMBEG DR. J. DICHTER GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: TEMPELHOFER WEG 65-68 10829 BERLIN ALEMANIA.

Inventor/es: LANGER,MATTHIAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Seccionamiento del vidrio enfriado (seccionamiento... > C03B33/095 (Tubos, varillas o productos huecos)

PDF original: ES-2513715_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo de tronzado de tubos de vidrio.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tronzado de una sección de tubo de vidrio, en particular para la fabricación de envases de medicamentos para la industria farmacéutica, generándose una zona de tensiones entre la sección de tubo de vidrio a tronzar y el tubo de vidrio a lo largo de una línea circunferencial de un tubo de vidrio mediante calentamiento y enfriándose a continuación al menos la zona de tensiones, por lo que se configura una fisura de separación en la zona de tensiones, siendo una profundidad radial de penetración de la zona de tensiones menor que el espesor de pared del tubo de vidrio, por lo que la fisura de separación forma un punto de ruptura controlada que discurre a lo largo de la línea circunferencial para el tronzado de la sección de tubo de vidrio y rompiéndose después del enfriamiento la sección de tubo de vidrio a lo largo de la fisura de separación o del punto de ruptura controlada del tubo de vidrio.

Además, la invención se refiere a un dispositivo para el tronzado de una sección de tubo de vidrio, con un dispositivo de calentamiento para la generación de una zona de tensiones a lo largo de una línea circunferencial de un tubo de vidrio entre la sección de tubo de vidrio a tronzar y el tubo de vidrio mediante calentamiento, con un dispositivo de enfriamiento para el enfriamiento de la zona de tensiones, estando configurado el dispositivo para generar una profundidad radial de penetración de la zona de tensiones que es menor que el espesor de pared del tubo de vidrio, y con un dispositivo de separación para la ruptura de la sección de tubo de vidrio a tronzar.

Procedimientos y dispositivos para el tronzado o separación de tubos de vidrio o formas tubulares de vidrio se conocen por el estado de la técnica. Así, por ejemplo, por el documento DE 44 11 37 C2 se conoce un procedimiento y un dispositivo previsto para el mismo para el corte de un vidrio hueco o para la separación de una tapa de vidrio de un vaso de vidrio. Aquí sobre la línea circunferencial del vidrio hueco con la ayuda de un rayo láser se genera una zona de tensiones en la que durante el enfriamiento siguiente se propaga una fisura de separación partiendo de una fisura inicial incorporada mecánicamente anteriormente y se separa la tapa de vidrio. En estos procedimientos de separación por choque térmico así mencionado se pueden generar superficies de separación de alta planaridad y calidad superficial.

En el procedimiento de separación por choque térmico conocido mencionado anteriormente existe la desventaja de que no funciona de forma satisfactoria en vidrios para la fabricación de envases de medicamentos para la industria farmacéutica, como por ejemplo, vidrios de borosilicato o sodocálcicos. Entonces los vidrios de este tipo presentan otras propiedades térmicas y mecánicas que los vidrios para beber considerados en el documento DE 44 11 37 C2. Los vidrios usados en la industria farmacéutica poseen, por ejemplo, coeficientes de dilatación térmica menores que los vidrios de la industria de vidrios para beber. Además, en la fabricación de los envases de medicamentos se deben separar y tronzar tubos de vidrio que en su diámetro y su espesor de pared se diferencian fuertemente entre sí. En el caso de envases de medicamentos se usan con frecuencia diámetros pequeños de tubos de vidrio con espesores de pared relativamente grandes, mientras que en la industria de vidrios para beber se fabrican principalmente vidrios con diámetros grandes y espesores de pared pequeños.

Por consiguiente el procedimiento de separación por choque térmico conocido por el estado de la técnica no se puede aplicar o sólo bajo tiempos de ciclo muy largos con una estabilidad del proceso para los envases de medicamentos.

En consecuencia la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento y un dispositivo para el tronzado de tubos de vidrio usados en la industria farmacéutica, que permita una estabilidad satisfactoria del proceso y tiempos de ciclo apropiados.

En el procedimiento mencionado al inicio este objetivo se resuelve porque durante la ruptura se introduce tanto un momento de flexión como también una fuerza de tracción axial orientada alejándose del tubo de vidrio en la sección de tubo de vidrio.

En el dispositivo mencionado al inicio este objetivo se resuelve porque el dispositivo de separación está configurado para introducir durante la ruptura tanto un momento de flexión como también una fuerza de tracción axial orientada alejándose del tubo de vidrio en la sección de tubo de vidrio.

La solución según la invención tiene la ventaja de que la fisura de separación sólo se genera en una región marginal exterior del vidrio y por ello hace posible una separación completa muy limpia y controlable de la sección de tubo de vidrio del tubo de vidrio. Además, la sección de tubo de vidrio se puede separar completamente después del enfriamiento en un estado lo más pobre de tensiones posible o sin tensiones.

La ruptura se puede realizar, por ejemplo, mediante un dispositivo mecánico de rotura de un dispositivo según la invención. Por consiguiente la sección de tubo de vidrio se puede separar rápidamente del tubo de vidrio con una duración del proceso lo más baja posible. Junto a una ruptura mecánica también se pueden tomar en consideración otros procedimientos de ruptura o separación, como por ejemplo, un corte o rotura mediante otros procedimientos de

separación térmicos y/o mecánicos.

Así, por ejemplo, en un plato de sujeción no rotativo que recibe el tubo de vidrio se puede romper el tubo de vidrio con un dispositivo de ruptura en el punto de separación y se puede suministrar a una línea de tratamiento posterior. Debido a la zona de tensiones ampliamente eliminada después del enfriamiento se puede conseguir una calidad de borde y ortogonalidad muy buenas del punto de separación. Mediante la fuerza de tracción axial orientada alejándose del tubo de vidrio se puede evitar que la sección de tubo de vidrio rota colisione después de la ruptura con el tubo de vidrio que queda en el plato de sujeción.

Dado que en el procedimiento según la invención se debilitan ampliamente las tensiones térmicas durante la separación definitiva, se pueden generar cantos de mayor calidad que requieren menos acabado y por consiguiente hacen posibles con ello tiempos de proceso o de ciclo más cortos que los procedimientos según el estado de la técnica. Por ejemplo, la separación en el procedimiento conocido por el estado de la técnica descrito en el documento DE 44 11 37 C2 se realiza simultáneamente con la aparición de grandes tensiones térmicas lo que puede influir de forma desventajosa en la calidad de los cantos en el punto de separación.

Además, los tiempos de ciclo se pueden acortar con el procedimiento según la invención respecto al procedimiento conocido por el documento DE 44 11 37 C2, dado que al contrario de la enseñanza del documento DE 44 11 37 C2 durante el calentamiento no se debe atravesar toda la pared del tubo de vidrio, lo que es necesario durante el enfriamiento para una separación inmediata del tubo de vidrio.

La solución según la invención se puede complementar a voluntad y mejorar aun más mediante otras formas de realización siguientes, respectivamente ventajosas en sí:

Entonces según una primera forma de realización ventajosa de un procedimiento según la invención, el punto de ruptura controlada que discurre a lo largo de la línea circunferencial se puede formar para la separación limpia y precisa de la sección de tubo de vidrio, en tanto que una profundidad de penetración predeterminada de la zona de tensiones es menor que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento para el tronzado de una sección de tubo de vidrio (11), en el que a lo largo de una línea circunferencial (13) de un tubo de vidrio (1) se genera una zona de tensiones (16) por calentamiento entre la sección de tubo de vidrio (11) a tronzar y el tubo de vidrio (1) y a continuación se enfría al menos la zona de tensiones (16), por lo que se configura una fisura de separación (12) en la zona de tensiones (16), en el que una profundidad radial de penetración (dio6) de la zona de tensiones (16) es menor que el espesor de pared del tubo de vidrio (d), por lo que la fisura de separación (12) forma un punto de ruptura controlada que discurre a lo largo de la línea circunferencial (13) para el tronzado de la sección de tubo de vidrio (11), y en el que después del enfriamiento la sección de tubo de vidrio (11) se rompe a lo largo del punto de ruptura controlada del tubo de vidrio (1), caracterizado porque durante la ruptura se introduce tanto un momento de flexión (M) como también una fuerza de tracción (N) axial orientada alejándose del tubo de vidrio (1) en la sección de tubo de vidrio (11).

2.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la profundidad de penetración (dios) de la zona de tensiones (16) es menor que el 5% del espesor de pared del tubo de vidrio (d).

3.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la profundidad de penetración (dice) de la zona de tensiones (16) es de aprox. el 2% del espesor de pared del tubo de vidrio (d).

4.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el calentamiento se realiza mediante un rayo láser (6b) cuyo diámetro de rayo es menor de 2 mm al menos en una región de incidencia del rayo láser (6b) sobre una superficie exterior del tubo de vidrio (15).

5.- Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el diámetro de rayo es de aprox. ,5 mm al menos en la región de incidencia.

6.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la potencia del láser para el calentamiento es menor de 2 W, preferentemente 2 W.

7.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el tubo de vidrio (1) se gira durante el calentamiento al menos en la región de la zona de tensiones (16) con una velocidad circunferencial de menos de 4 m/s alrededor de su eje longitudinal (L).

8.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el tubo de vidrio (1) se gira durante el calentamiento al menos en la región de la zona de tensiones (16) con una velocidad circunferencial de aprox. ,15 m/s alrededor de su eje longitudinal (L).

9.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque antes del calentamiento se incorpora una fisura inicial (14) situada sobre la línea circunferencial (13) en la superficie del tubo de vidrio (15).

1.- Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque una longitud (I«m) de la fisura inicial (14) medida a lo largo de la línea circunferencial (13) es más corta de ,1 mm.

11.- Procedimiento según la reivindicación 9 ó 1, caracterizado porque la fisura inicial (14) se dispone por un hundimiento radial de la superficie del tubo de vidrio (15) mediante una punta de fisura inicial (5a) que se desplaza de forma estacionaria relativamente respecto a una dirección circunferencial del tubo de vidrio (1).

12.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el tubo de vidrio (1) no se gira durante la incorporación de la fisura inicial (14) alrededor de su eje longitudinal (L).

13.- Dispositivo (1) para el tronzado de una sección de tubo de vidrio (11), con un dispositivo de calentamiento (6) para la generación de una zona de tensiones (16) a lo largo de una línea circunferencial (13) de un tubo de vidrio (1) entre la sección de tubo de vidrio (11) a tronzar y el tubo de vidrio (1) mediante calentamiento, con un dispositivo de enfriamiento (7) para el enfriamiento de la zona de tensiones (16), en el que el dispositivo (1) está configurado para generar una profundidad radial de penetración (dio6) de la zona de tensiones (16) que es menor que el espesor de pared del tubo de vidrio (d), y con un dispositivo de separación (8) para la ruptura de la sección de tubo de vidrio (11) a tronzar, caracterizado porque el dispositivo de separación (8) está configurado para introducir durante la ruptura tanto un momento de flexión (M) como también una fuerza de tracción (N) axial orientada alejándose del tubo de vidrio (1) en la sección de tubo de vidrio (11).