UN SISTEMA DE PINZA PARA DISPOSITIVO DE ESTIRADO, MÉTODO DE ESTIRADO Y DISPOSITIVO DE TRANSPORTE QUE UTILIZA EL MISMO.

Un sistema de pinza para dispositivo de estirado, método de estirado y dispositivo de transporte que utiliza el mismo La presente invención se refiere a un sistema de pinza para dispositivos de estirado. La invención se refiere asimismo a un método para estirar elementos laminares en una dirección (estirado monoaxial) o en dos direcciones (estirado biaxial), y se refiere asimismo a un dispositivo de transporte, utilizando dichos método y dispositivo el nuevo sistema de pinza de la invención. El proceso global para fabricar elementos laminares orientados monoaxial o biaxialmente, particularmente elementos laminares que comprenden materiales polímeros, comprende etapas de estirado del elemento laminar generado anteriormente por métodos bien conocidos en la dirección longitudinal (de la máquina) y/o en la dirección transversal, siendo esta última, comúnmente, una etapa de estirado en una dirección perpendicular a la dirección de la máquina. Dichas etapas de estirado se pueden realizar solas o se pueden realizar una después de la otra o se pueden realizar simultáneamente. En este último caso, una acción de estirado en la dirección longitudinal (de la máquina) y en la dirección transversal necesita la aplicación simultánea de fuerzas de estirado en dos direcciones (habitualmente perpendiculares entre sí) en el material de elemento laminar, mientras el elemento laminar se está moviendo a velocidad elevada a lo largo de una trayectoria de movimiento del mismo sobre un dispositivo de estirado. Son conocidos por la técnica anterior dispositivos o sistemas de estirado en los que el elemento laminar es sujetado por los bordes exteriores opuestos del elemento laminar mediante una serie de elementos de pinza. Dichos elementos están dispuestos a lo largo de dos sistemas de carril, y están guiados sobre los mismos, que se extienden por ambos lados del elemento laminar a lo largo de su trayectoria de movimiento. Después de alcanzar el extremo de la trayectoria de movimiento del elemento laminar, los elementos de pinza se hacen volver desde el extremo de la trayectoria de movimiento hasta su comienzo por ambos lados del elemento laminar que se mueve continuamente, formando de esta manera dos carriles de guía continuos para las pinzas en cada lado de la trayectoria de movimiento del elemento laminar. Mientras los rodillos cilíndricos, que recogen el elemento laminar después de la máquina de colado, efectúan una acción de tracción sobre el material de elemento laminar, estirando de esta manera el elemento laminar en la dirección longitudinal (de la máquina), los elementos de pinza sujetan el elemento laminar en lados opuestos del borde longitudinal mientras es guiado sobre los dos sistemas de carril opuestos y cambian, por ejemplo aumentan y/o disminuyen, su distancia transversal entre sí cuando se mueven hacia el rodillo de recogida. De esta manera, se efectúa una etapa de estirado transversal del elemento laminar simultáneamente con su entrada en la dirección de la máquina. Por consiguiente, la etapa de estirado transversal se puede presentar con o sin estirado del elemento laminar en una dirección longitudinal; en este último caso, se puede efectuar un estirado longitudinal antes o después de la etapa de estirado transversal, o se puede omitir del todo. Los elementos de pinza, habitualmente sobre carros respectivos, se pueden mover a lo largo de los carriles (dispuestos vertical y/u horizontalmente) sobre rodillos de desplazamiento o sobre superficies deslizantes, mientras son extraídos mediante cadenas o elementos móviles sin fin similares a lo largo de su trayectoria, sustancialmente paralela a la trayectoria del elemento laminar sobre los dos carriles. Los elementos de pinza que se desplazan sobre rodillos son conocidos, por ejemplo, del documento FR-B 2.686.041 (Darlet Marchante Technologie S.A.) o del WO 96/33.858 (Rühlemann y otros). Aunque las pinzas soportadas por rodillos permiten un desplazamiento de la pinza sobre su carril con una resistencia reducida (se considera, habitualmente, que la resistencia de rodadura es menor que la resistencia de deslizamiento), permitiendo, mientras tanto, velocidades de desplazamiento de las pinzas que exceden los 300 metros por minuto (m/min), e incluso los 500 m/min, recientemente han llegado a ser más comunes las pinzas que se desplazan sobre superficies deslizantes. Una razón de dicho desarrollo es el hecho de que las pinzas deslizantes son más rentables, dado que permiten reducir el número de piezas considerablemente (por ejemplo, nueve rodillos de desplazamiento por pinza, sometidos a desgaste, que ascienden a 20.000 ó 25.000 rodillos por dispositivo bajo condiciones de funcionamiento). Por otro lado, las pinzas deslizantes necesitan una cantidad sustancial de lubricación debido al mayor rozamiento de las superficies deslizantes de la pinza, en un lado, y del carril, en el otro lado. Las superficies deslizantes de la pinza que contactan con los carriles, particularmente las zapatas deslizantes superior e inferior de la pinza, pueden estar dotadas de elementos deslizantes para la reducción del rozamiento fijados a la superficie metálica de la pinza. Dichos elementos deslizantes están fabricados en materiales plásticos especiales altamente resistentes al desgaste a temperaturas elevadas, particularmente cuando deslizan con buena lubricación exterior. No obstante, incluso con lubricación perfecta, los dispositivos de estirado con orientación en dirección transversal (TDO), especialmente los que tienen una gran anchura y que son accionados a alta velocidad, crean mucha energía de rozamiento. Dicha energía de rozamiento se expresa como calor en las superficies deslizantes dotadas de los elementos de plástico, lo que deteriora el material plástico de los elementos deslizantes en el curso del tiempo; incluso los materiales plásticos especiales de las zapatas deslizantes que tienen una alta resistencia a la temperatura, pero no obstante restringida. 2 E07001641 20-10-2011   Muchos sistemas y dispositivos de estirado en el mercado en los que se utilizan elementos de pinza de deslizamiento están limitados por la resistencia a la temperatura de los elementos de plástico aplicados a las superficies de contacto deslizante de las pinzas. Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es mejorar el rendimiento de las pinzas deslizantes disipando de manera adecuada el calor creado por el rozamiento entre las superficies deslizantes de la pinza y las superficies de contacto del carril, y reduciendo de esta manera la temperatura acumulada del elemento deslizante. Cuando sube la temperatura del elemento deslizante, el calor se transmite al metal de la pinza en el que se disipa hasta el sistema de la pinza. Como consecuencia, sube la temperatura del sistema de pinza. Un aumento de temperatura del sistema de pinza se considera que es perjudicial, siempre, debido al hecho de que puede existir un riesgo creciente de que el calor alcance la superficie de la mesa de la pinza en la que el elemento laminar está sujetado mediante el dispositivo de sujeción de la pinza. Las temperaturas crecientes en los puntos de fijación (mesa de la pinza) pueden hacer que el elemento laminar se rompa, interrumpiendo de esta manera el proceso de estirado a alta velocidad sobre el dispositivo para alimentar el elemento laminar apropiadamente. Por consiguiente, otro objetivo de la presente invención era impedir que el calor creado por rozamiento entre las superficies deslizantes de la pinza y las superficies de contacto del carril llegue a zonas no deseadas de la pinza, particularmente en el punto de fijación del elemento laminar a la pinza, más particularmente en la mesa de la pinza y su superficie. Se ha descubierto actualmente, de modo sorprendente, que un diseño especial de la pinza puede proporcionar una eliminación controlada del calor generado por rozamiento entre las superficies deslizantes de la pinza y las superficies de contacto del carril... [Seguir leyendo]

1. Sistema de pinza (1) para sujetar una banda de material (20) desplazable en una dirección longitudinal en un dispositivo para estirar al menos transversalmente la banda de material (20), comprendiendo dicho sistema de pinza (1) - un cuerpo deslizante (5) adaptado para deslizar sobre un sistema de carriles de guía de un dispositivo de estirado, comprendiendo dicho cuerpo deslizante (5) un elemento metálico (51) y al menos un elemento deslizante (52) aplicado al elemento metálico (51); - un elemento de accionamiento adaptado para empujar el cuerpo deslizante (5) o tirar del mismo a lo largo de dicho sistema de carriles de guía, estando dicho elemento de accionamiento en comunicación operativa fija con el cuerpo deslizante (5); - un cuerpo (3) de fijación de la banda adaptado para sujetar y fijar una banda de material (20), comprendiendo dicho cuerpo (3) de fijación de la banda al menos un elemento (4) de accionamiento de los dispositivos de sujeción, una mesa (2) de la pinza y un elemento (6) de protección de los carriles de guía y estando en comunicación operativa fija con el cuerpo deslizante (5); y - un cuerpo de disipación térmica (15) fabricado al menos de un material termoconductor y que es adyacente al cuerpo deslizante (5), y está en comunicación termoconductora con el mismo, adaptado para disipar calor al entorno a través de su superficie, en el que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo de disipación térmica (15) están fijados entre sí de modo que permiten o favorecen un flujo térmico entre los mismos. 2. Sistema de pinza (1), según la reivindicación 1, en el que el elemento metálico (51) del cuerpo deslizante (5) tiene la forma de una letra U, estando adaptado el espacio libre entre los brazos de la U para acoplarse con un carril de guía. 3. Sistema de pinza (1), según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el elemento deslizante (52) aplicado al elemento metálico está fabricado en material plástico, preferentemente está fabricado en un polímero resistente a las altas temperaturas, más preferentemente está fabricado en poliimida (PI), poliamida-imida (PAI), PEEK, PEK, PTFE, resinas epoxi o resinas fenólicas o combinaciones de los mismos. 4. Sistema de pinza (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo de disipación térmica (15) están fabricados ambos en metales que tienen una alta conductividad calorífica. 5. Sistema de pinza (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el cuerpo de disipación térmica (15) comprende una gran superficie de contacto con el entorno circundante, preferentemente en la que el cuerpo de disipación térmica (15) comprende una superficie de contacto aumentada por un factor al menos de 2 en comparación con el área de contacto entre el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo de disipación térmica (15), más preferentemente en la que el cuerpo de disipación térmica (15) comprende nervios de refrigeración (151) que se extienden, bajo condiciones de funcionamiento, hacia el extremo superior del sistema de pinza (1), incluso más preferentemente en la que los nervios de refrigeración (151) se extienden en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento del sistema de pinza (1) durante el funcionamiento. 6. Sistema de pinza (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo (3) de fijación de la banda están fijados entre sí de modo que se suprime un flujo térmico entre los mismos, preferentemente en la que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo (3) de fijación de la banda están fijados entre sí de modo que se crea un gradiente de temperatura, estando la temperatura inferior en el lado del cuerpo (3) de fijación de la banda, más preferentemente en la que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo (3) de fijación de la banda están fabricados en metales de conductividad calorífica diferente, siendo la conductividad calorífica del cuerpo (3) de fijación de la banda menor que la conductividad calorífica del cuerpo deslizante (5), y/o en la que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo de fijación de la banda están fijados integralmente entre sí por medio de un elemento intermedio (31) que tiene propiedades de barrera térmica, y/o en el que el cuerpo deslizante (5) y el cuerpo (3) de fijación de la banda están fijados entre sí por medio de un elemento intermedio (32) que tiene propiedades de disipación térmica. 7. Dispositivo de transporte para un elemento laminar desplazable a lo largo de una trayectoria de transporte en una dirección longitudinal de un dispositivo de estirado de elemento laminar, comprendiendo dicho dispositivo de transporte: - dos sistemas de carriles de guía que se extienden de modo sustancialmente longitudinal al dispositivo de estirado y sustancialmente paralelos al elemento laminar desplazable por ambos lados del mismo, permitiendo un movimiento continuo a alta velocidad de varios sistemas de pinza (1) desde el comienzo de la trayectoria de transporte del elemento laminar hasta su extremo y su vuelta desde el extremo de la trayectoria de transporte hasta el comienzo; 12 E07001641 20-10-2011   - medios de transporte que forman dos medios transportadores continuos desplazables sustancialmente paralelos al elemento laminar por ambos lados del mismo y que interponen varios cuerpos de pinza (1) entremedias, estando accionados dichos medios de transporte mediante medios de accionamiento adecuados; - al menos un par de sistemas de pinza (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; - estando dispuestos los dos sistemas de pinza (1, 1) de un par sustancialmente opuestos entre sí en los dos lados del elemento laminar; y - medios para alimentar un elemento laminar al dispositivo de estirado y retirar el elemento laminar estirado del mismo. 8. Dispositivo de transporte, según la reivindicación 7, que comprende además medios para controlar la temperatura en los sistemas de pinza (1) frente al calor de rozamiento generado por el movimiento de los sistemas de pinza (1, 1) sobre los carriles de guía, que comprenden preferentemente medios para suministrar medios de refrigeración a los sistemas de pinza (1, 1). 9. Dispositivo de transporte, según la reivindicación 7 y la reivindicación 8, en el que los medios para suministrar medios de refrigeración son medios para proyectar gas de refrigeración contra sistemas de pinza (1) pasantes, preferentemente toberas de gas de refrigeración, más preferentemente toberas para aire de refrigeración, y/o en el que los medios para suministrar medios de refrigeración son medios para mantener un entorno de refrigeración alrededor de la trayectoria de transporte recorrida por los sistemas de pinza (1, 1), preferentemente un túnel de gas de refrigeración alimentado con gas de refrigeración, más preferentemente un túnel de aire de refrigeración alimentado con aire de refrigeración. 10. Método para estirar un elemento laminar al menos en la dirección transversal, comprendiendo dicho método las etapas de - introducir un elemento preparado laminar en un dispositivo de estirado que permite el movimiento de un elemento laminar a lo largo de una trayectoria longitudinal en dicho dispositivo mientras se está estirando; - permitir al menos un par de sistemas de pinza (1, 1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, y que están adaptados para desplazarse a lo largo de dicha trayectoria longitudinal sobre dos carriles de guía que se extienden de modo sustancialmente longitudinal al dispositivo de estirado y sustancialmente paralelos al elemento laminar móvil por ambos lados del mismo, para sujetar dicho elemento laminar en sus dos lados opuestos y para desplazar dicho elemento laminar a lo largo de su trayectoria mientras se ejerce una acción de estirado sobre el mismo; y - retirar el elemento laminar estirado del dispositivo de estirado. 11. Método, según la reivindicación 10, en el que, además, la temperatura de los sistemas de pinza (1, 1) se controla frente al calor de rozamiento generado por el movimiento de dichos sistemas de pinza (1, 1) sobre los carriles de guía, preferentemente en el que se suministran medios de refrigeración a los sistemas de pinza (1, 1). 12. Método, según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que se proyecta gas de refrigeración contra sistemas de pinza (1, 1) pasantes en el dispositivo de estirado, preferentemente en el que se proyecta aire de refrigeración contra sistemas de pinza (1, 1) pasantes en el dispositivo de estirado, y/o en el que se mantiene un entorno de refrigeración alrededor de la trayectoria de transporte recorrida por los sistemas de pinza (1), preferentemente en el que se alimenta un túnel de gas de refrigeración con gas de refrigeración, más preferentemente se alimenta con aire de refrigeración. 13. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el medio de refrigeración se extrae del entorno de refrigeración, preferentemente se extrae por medio de toberas de aspiración. 13 E07001641 20-10-2011   14 E07001641 20-10-2011   E07001641 20-10-2011   16 E07001641 20-10-2011