BR0316124B1 - Dispositivo para revestir superfície de substrato e método para revestir substrato - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PARA REVESTIR SUPERFÍCIE DE SUBSTRATO E MÉTODO

PARA REVESTIR SUBSTRATO

FUNDAMENTOS DA INVENçãO 1. Campo Técnico Esta invenção se refere em geral a um método e um dispositivo de fundição rotativa para revestir um substrato em rotação em torno de um eixo geométrico resultando em um artigo revestido. Mais particularmente, esta invenção é dirigida a um método e dispositivo de fundição rotativa capaz de aplicar revestimentos espessos dividindo a corrente reativa sendo aplicada a um substrato em correntes múltiplas e aplicar estas correntes ao substrato de maneira sobreposta helicoidal.

2. DESCRIçãO DA TÉCNICA RELACIONADA Métodos para revestir vários substratos são conhecidos, por exemplo, técnicas de fundição convencionais, técnicas de pulverização e etc. Atualmente, as técnicas de fundição em rotação são empregadas para revestir composições elastoméricas de poliuretano em substratos rígidos. Várias vantagens são associadas a este método sobre os outros métodos de revestimento conhecidos.

Por exemplo, o método de fundição rotativa proporciona um tempo de produção mais curto sem nenhuma exigência quanto a um molde em comparação com o método de fundição convencional embora também utilize menos materiais em comparação com o método de pulverização onde em geral ocorre excesso de pulverização.

Ruprecht et al., "Roll covering by Rotational Casting with Fast-reacting PUR Systems", Polyurethanes World Congress 1991 (setembro 24 a 26) páginas 478 a 481, descreve técnicas de fundição em rotação úteis para produzir coberturas em rolo usando sistemas elastoméricos de poliuretano de reação rápida. Nestes sistemas, a mistura de reação de poliuretano é dosada por meio de um cabeçote de mistura móvel que se desloca à velocidade constante na direção axial ao longo do núcleo do rolo em rotação, uma curta distância acima de sua superfície. A mistura de reação de poliuretano solidifica muito rapidamente (em questão de segundos) para produzir um revestimento de poliuretano com um acúmulo de espessura de 4 a 5 mm. Camadas adicionais da mistura de reação de poliuretano são aplicadas até a espessura desejada de revestimento de poliuretano ser alcançada. A patente US 5.895.806 revela uma composição de poliuretano contendo agentes tixotrópicos duplos e a patente US 5.895.609 revela um método de fundição em rotação para revestir um objeto cilíndrico empregando a composição de poliuretano da patente 806. Ao empregar a composição de poliuretano contendo os agentes tixotrópicos duplos, um revestimento mais espesso é obtido por cada passe sem nenhum gotejamento ou encrespamento. Estas composições de revestimento de poliuretano encontram amplo uso comercial em substratos rígidos, por exemplo, metais, plásticos e compostos em áreas tais como, por exemplo, rolos de laminação de papel e aço, rolos industriais e rolos para impressão de arte gráfica.

Grimm et al., patente US 5.601.881, e a patente EP 0636467, incorporadas aqui para referência, revelam o uso de "matriz de folha" para permitir que revestimentos ainda mais espessos sejam aplicados. A matriz é disposta paralela ao eixo geométrico de rotação do corpo a um ângulo alfa, pelo que a taxa de reação da mistura de reação e o movimento relativo são sincronizados com a velocidade circunferencial do corpo em rotação de uma tal maneira que convoluções sucessivas se sobrepõem na forma de escamas e se unem juntas sem emendas.

Entretanto, há problemas associados ao uso de uma tal matriz de folha. Um desses problemas é que uma tal matriz de folha, que produz um filme de material com relação de comprimento para largura de 10 a 300, tem dificuldade em manter taxa de fluxo uniforme através da saída. Diferenças no fluxo podem vir de efeitos de borda porque as bordas da matriz têm mais resistência ao fluxo, ou da canalização do fluxo em várias áreas. A canalização pode vir de obstrução parcial ou aumento de viscosidade em uma área da matriz, resultando no material mais fresco de viscosidade mais baixa tomar o caminho de menos resistência em torno desta área.

Como resultado, quando o fluxo começa a ficar menos uniforme a produção deve eventualmente ser paralisada para permitir a limpeza da matriz. Isto pode ser um problema sério, por exemplo, ao produzir grandes rolos quando é exigida a mais alta qualidade, tal como em rolos de fábrica de papel. Além disso, começar e paralisar a operação de revestimento do rolo pode resultar em um defeito observável na superfície do rolo no ponto em que a produção foi paralisada resultando ainda no sucateamento do revestimento do rolo.

Outro problema com a operação da matriz de folha é que a própria folha pode formar um padrão de movimento do tipo onda depois de deixar a matriz resultando em aplicação não uniforme ao substrato. Para evitar isto, o bico deve estar muito próximo do rolo e a um ângulo que mantenha a distância da capa do rolo em formação em um mínimo absoluto.

Entretanto, rodando o bico próximo à capa em formação apresenta outros problemas, por causa do risco de tocar o rolo ou com a própria matriz ou com o material totalmente reagido que pode estar pendurado na matriz formando uma protuberância similar à estalactite. A formação de tal estalactite de material curado não é incomum em tais operações de revestimento.

Em conseqüência, é desejável proporcionar um método e dispositivo de fundição em rotação para produzir camadas espessas conforme é possível com os sistemas do estado da técnica, mas com janelas de processamento mais amplas permitindo corridas mais longas, taxas de sucateamento mais baixas e artigos de qualidade mais alta.

SUMÁRIO DA INVENçãO

De acordo com a presente invenção, é apresentado um método para revestir um substrato, o método compreendendo as etapas de: (a) girar o substrato em torno de um eixo geométrico a uma velocidade de rotação selecionada; (b) aplicar uma mistura de reação polimérica a uma superfície do substrato em rotação ejetando a mistura de reação polimérica através de uma matriz a uma taxa de fluxo selecionada, a matriz dividindo uma corrente de entrada da mistura de reação polimérica em correntes de saída plurais, as correntes de saída sendo aplicadas ao substrato e as correntes de saída sendo afastadas entre si de modo que as correntes de saída escoem juntas sem emendas após aplicação ao substrato; (c) efetuar movimento linear relativo entre o substrato em rotação e a matriz em uma direção paralela ao eixo geométrico de rotação a uma velocidade linear relativa selecionada; e (d) sincronizar a taxa de fluxo da mistura de reação, a velocidade linear relativa e a velocidade de rotação do substrato de modo que as convoluções sucessivas das correntes de saída da mistura de reação polimérica se sobreponham e se fundam juntas sem emendas.

Além disso, de acordo com a presente invenção, é apresentado um dispositivo para revestir uma superfície de um substrato, o dispositivo compreendendo: (a) meios de rotação para girar o substrato em torno de um eixo geométrico a uma velocidade de rotação selecionada; (b) meios de mistura para mistura dosada e distribuição de uma corrente de uma mistura de reação polimérica através de uma matriz a taxa de fluxo selecionada; (c) uma matriz tendo uma superfície aplicadora e uma rede interna de canais ramificados para dividir a corrente de mistura de reação polimérica em uma pluralidade de correntes divididas que são transportadas através de canais de saída plurais respectivos para a superfície aplicadora; (d) meios de translação para mover a matriz e/ou o substrato entre si em uma direção linear paralela ao eixo geométrico de rotação do substrato a uma velocidade linear relativa selecionada; e (e) um sistema de controle para sincronizar a velocidade de rotação, a taxa de fluxo e a velocidade linear relativa.

BREVE DESCRIçãO DOS DESENHOS

Os objetivos acima e outros objetos, características e vantagens da presente invenção se tornarão mais aparentes a partir da descrição detalhada guando tomada em conjunto com os desenhos em anexo nos quais: A Figura 1 é uma vista em corte parcial da matriz da presente invenção. A Figura 2 é uma vista inferior da matriz. A Figura 3 é uma vista lateral ilustrando a aplicação de um revestimento a um substrato usando a matriz da presente invenção. A Figura 4 é um diagrama de um sistema para controlar o processo de revestimento.

DESCRIçãO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Embora a invenção seja aqui descrita em relação a uma mistura de reação de poliuretano, qualquer outra mistura de reação polimérica curável também está dentro do escopo da invenção. Por exemplo, outras misturas de reação poliméricas curáveis para uso aqui incluem, mas não se limitam a, epóxis, poliuréias e materiais contendo silicone. 0 novo método e dispositivo é particularmente bem adequado ao revestimento de rolos, tubos, correias, dispositivos de corte de matriz e uma variedade de outros substratos cilíndricos. Os substratos podem ser fabricados de metal, plástico, cerâmica, vidro ou qualquer outro material adequado. Eles incluem substratos que têm o mesmo diâmetro através do comprimento do cilindro, assim como aqueles que têm diferentes diâmetros em várias posições ao longo do cilindro. Eles também podem ser usados para fazer tubos ou revestir o interior de tubos. Eles também são bem adequados ao uso de tecido ou cordão de reforço durante a produção do revestimento. 0 novo método e dispositivo trabalha surpreendentemente bem porque tira excelente vantagem do perfil de viscosidade crescente da mistura de reação de poliuretano. Quando o material é primeiro descarregado da matriz, a viscosidade é baixa e a mistura flui bem, isto é, a uma viscosidade (Brookfield) variando de cerca de 100 centipoise (cps) a cerca de 5.000 cps. O fluxo a esta viscosidade baixa permite que apenas uma espessura relativamente baixa (tal como 4 a 5mm revelados em Ruprecht et al.) seja aplicada sem gotejamento. Na presente invenção, ele também permite que correntes divididas e devidamente afastadas entre si escoem juntas fácil e imediatamente sobre uma área relativamente ampla do substrato. Então, em revoluções subseqüentes do substrato, a viscosidade já aumentou consideravelmente, por exemplo, até uma viscosidade variando de cerca de 5.000 cps a cerca de 500.00 cps, permitindo a sobreposição de um segundo grupo de correntes de poliuretano que novamente escoam juntas facilmente e proporcionam a combinação sem emendas com o material anterior desejada. 0 método e dispositivo da presente invenção serão agora descritos com referência às Figuras 1 a 4. Com referência agora às Figuras 1 e 2, a matriz 100 da presente invenção inclui um corpo 110 tendo uma haste proximal 111 e uma superfície aplicadora de faceamento distai plana alongada 112. 0 corpo 110 opcionalmente pode ter furos afunilados laterais 114 para receber prendedores de parafuso. Por exemplo, a matriz pode ser fabricada em duas metades que são usinadas em uma forma desejada e, após isso, unidas para formar a matriz unitária. Opcionalmente, a união pode ser obtida por prendedores rosqueados, parafusos ou qualquer outro tipo adequado de método de união do estado da técnica.

Aberturas opcionais 116 são para pinos de localização que facilitam o posicionamento. A matriz inclui uma rede interior 120 de canais ramificados para transportar a mistura de reação da entrada proximal 121 para a superfície aplicadora 112. A rede de canais 120 inclui uma porção de entrada linear 122 que se estende pela haste 111 de modo que a mistura de reação de poliuretano escoe através da mesma e para o canal 123. Os ramos do canal em forma de Y 123 se dividem ainda em canais em forma de Y 124 que são menores no diâmetro do que os canais em forma de Y 123. Cada um dos canais em forma de Y 124 ainda se divide em canais em forma de Y 125 que têm um diâmetro menor do que os canais em forma de Y 124. Cada um dos canais em forma de Y 125 leva a um canal respectivo dos canais de saída 126, que são substancialmente paralelos entre si e que se comunicam com a superfície aplicadora 112. Os canais de saída 126 são menores no diâmetro do que os canais em forma de Y 125. Como se pode ver, cada ramificação dobra o número de porções de canal para proporcionar canais de saída paralelos 126 orientados em uma fila linear.

Embora o canal 123 esteja mostrado na Figura 1 como tendo ramos em forma de Y para transportar a corrente de mistura de reação para a esquerda e a direita, deve-se compreender que outras redes de canais podem ser usadas no método e dispositivo da presente invenção contanto que o diâmetro dos canais de saída 126 seja menor do que o diâmetro da porção de entrada linear 122. Além disso, como aqueles versados na técnica irão apreciar, as correntes serão descarregadas num período de tempo tão curto quanto possível que resulte em uma elevação da queda de pressão por porção de canal. Este aspecto tende a equilibrar as taxas de fluxo dentre as correntes de mistura reativas na matriz. Em conseqüência, o diâmetro dos canais de saída 126 e a porção de entrada linear 122 devem ser escolhidos de modo que as correntes de mistura de reação possam ser equilibradas pelo fluxo. Adicionalmente, as taxas de fluxo devem ser selecionadas de modo que as correntes da mistura de reação não se transformem em gel o que resulta em obstrução dos canais de saída 126.

Também é importante dividir as correntes e descarregar as mesmas em um período de tempo tão curto quanto possível, dado o espaçamento desejado entre as correntes de mistura de reação. Isto ajuda a assegurar ainda que o acúmulo de material curado, eventualmente requerendo a limpeza do aparelho, seja mantido em um mínimo.

Com referência agora à Figura 3, a matriz 100 é conectada a um cabeçote de mistura dosada 30 em que os componentes da mistura de reação de poliuretano são misturados. A mistura de reação é, então, enviada como uma corrente sob pressão para a entrada 121 da matriz para distribuição pela rede de canais 120 da matriz para a superfície aplicadora 112. Da superfície aplicadora 112 a mistura de reação é aplicada como um fluido à superfície 11 do substrato cilíndrico em rotação 10 e, após isso, cura para formar um revestimento sólido 20. A matriz e o cabeçote de mistura são fixados a um acessório de montagem 35 que é fixado a um elemento 36. A matriz 100 é posicionada de modo que a superfície aplicadora 112 seja orientada a um ângulo alfa da superfície 11 do substrato 10, em que alfa de preferência varia de cerca de 5o a cerca de 40° e de mais preferência de cerca de 8o a cerca de 25°. O substrato 10 e/ou o acessório de montagem 35 são móveis em relação um ao outro para efetuar uma translação linear da matriz em relação ao substrato 10 em uma direção paralela ao eixo geométrico de rotação Z do substrato 10. Em uma modalidade, o substrato 10 é montado em roletes de modo a ser móvel em uma direção indicada pela flecha X. Em outra modalidade, o elemento 36 pode ser um trilho em que o acessório de montagem 35 é linearmente deslizante ao longo do elemento 36 na direção indicada pela flecha Y paralela ao eixo geométrico Z do substrato. 0 movimento linear relativo entre a matriz e o substrato é efetuado movendo a matriz e/ou o substrato em uma direção linear paralela ao eixo geométrico Z do substrato. Em conseqüência, cada volta do substrato produz uma convolução helicoidal do material de revestimento que é ligeiramente desviada da convolução anterior, mas em contato de sobreposição com a mesma. Desta maneira, o revestimento pode ser avançado linearmente ao longo da superfície do substrato à medida que o movimento de translação relativa da matriz prossegue. A mistura de reação de poliuretano é selecionada e misturada de modo a ter uma taxa de reação lenta o bastante para que convoluções sucessivas de material de revestimento aplicado se fundam juntas sem emendas, mas rápida o bastante para que o revestimento endureça logo após isso. A composição da mistura de reação de poliuretano e as condições de mistura são tipicamente ajustadas para proporcionar um tempo de derramamento (isto é, o tempo que a mistura reagente permanece fluida após a mistura) de cerca de 0,1 segundo a cerca de 5 minutos e, de preferência, de cerca de 0,3 segundo a cerca de 60 segundos.

Embora a Figura 3 ilustre a aplicação de um revestimento a uma superfície exterior de um substrato cilíndrico, o substrato também pode ser revestido em uma superfície interior. Por exemplo, quando o substrato for um tubo tendo um diâmetro interno axial, o método e o aparelho desta invenção podem ser empregados para revestir a superfície interior do tubo que define o diâmetro interno.

Com referência à Figura 4, um sistema de controle para o presente método inclui um controlador C que controla a taxa de fluxo da mistura de reação M, a velocidade de rotação R do substrato e a velocidade de translação relativa da matriz.

Estes parâmetros de movimento, M, R e T devem ser sincronizados durante a operação do processo de revestimento para proporcionar ótima fusão das convoluções sucessivas da mistura de reação para proporcionar um revestimento contínuo, sólido e sem emendas. A título de ilustração, a taxa de fluxo da mistura de reação M tipicamente varia de cerca de 227 a cerca de 9.071 gramas/minuto e, de preferência, de cerca de 454 a cerca de 4.540 gramas/minuto; a velocidade de rotação R do substrato tipicamente varia de cerca de 2 a cerca de 60 rpm e, de preferência, de cerca de 3 a cerca de 30 rpm; e a velocidade de translação relativa da matriz tipicamente varia de cerca de 25 mm/minuto a cerca de 1.524 mm/minuto. Estas faixas são dadas apenas como exemplo e parâmetros fora destas faixas podem ser empregados sempre que apropriado. Os equipamentos para girar o substrato, mover linearmente a matriz e/ou o substrato e pressurizar a mistura de reação para fazer com que ela escoe pela matriz são todos conhecidos na técnica. 0 controlador C pode ser uma unidade controlada por microprocessador conhecida na técnica, por exemplo, aquelas disponíveis de State Industries (Winnepeg, Canadá), Max Machineries (Healdsburg, CA) e Edge Sweets Co. (Grand Rapids, MI). A presente invenção tem numerosas vantagens sobre o sistema de matriz de folha do estado da técnica. Primeira, como correntes discretas individuais estão sendo aplicadas, cada uma pode ser feita para proporcionar a mesma taxa de fluxo e nenhuma corrente terá mais ou menos os "efeitos de borda" notados na matriz de folha. Segunda, como as correntes divididas não têm aquelas altas razões de comprimento para largura, a possibilidade de canalização é muito reduzida. Se o material começar a engrossar na matriz, o sistema terá a tendência de forçá-lo através da matriz ao invés de canaliza- lo em torno dela. Isto por sua vez dá surgimento a outra vantagem importante - a capacidade de correr por um período de tempo mais longo sem parada.

Uma preocupação com o novo sistema era de que as correntes individuais poderíam provocar mais retenção de ar do que o sistema de matriz de folha. Entretanto, concluiu-se que a pequena poça criada no ponto de contato de cada corrente tinha justamente o efeito oposto: ela facilitava a corrida isenta de bolhas. Isto parecia se devia muito às pequenas poças impedirem que o ar chegasse muito longe na área entre rolos entre o substrato e o material sendo aplicado.

Outra vantagem é que as correntes individuais não são influenciadas pelo fluxo das outras, de modo que a formação de fluxo ondulado que ocorre com a matriz de folha está ausente. Além disso, há muito menos necessidade de manter a matriz muito próxima à capa de formação ou angula-la para coincidir com o ângulo de aplicação do material de cobertura.

Ao fazer as correntes divididas maiores no diâmetro do que a matriz de folha é na largura (este é o caso normal para atingir a mesma taxa de fluxo), o novo sistema também é mais adequado ao uso de enchimentos e fibras. Tais aditivos ao sistema são menos prováveis de provocar obstrução ou problemas de canalização e, assim, podem ser usados em níveis mais altos ou em comprimentos e diâmetros maiores. 0 novo sistema também flexibilidade muito maior de projeto, para se adequar às necessidades da aplicação de revestimento. Por exemplo, a espessura de material aplicado pode ser ajustada de modo diferente em pontos diferentes na matriz, meramente trocando o espaçamento das correntes individuais. Dessa forma, revestimento mais espesso pode ser aplicado primeiro e revestimentos mais finos ao final ou a espessura de revestimento pode ser aumentada à medida que a espessura do rolo aumenta, dessa forma tirando vantagem do maior diâmetro e reatividade mais rápida contra o substrato mais quente. Com a matriz de folha isto não é possível, pois uma matriz que é mais larga em uma extremidade do que na outra imediatamente teria um problema de canalização que faria com que o material solidificasse na porção mais estreita em ordem muito mais curta. 0 número de correntes em que a mistura de reação é dividida pode variar amplamente, entretanto, um limite prático provavelmente está entre cerca de 2 e cerca de 32 com cerca de 3 a 16 sendo preferido. Ter números maiores de correntes requer mais usinagem sofisticada para equilibrar as taxas de fluxo devidamente e também requer que as correntes sejam menores, pelo que resultando em pressões mais altas.

Entretanto, estes grandes números de correntes também permitem a distribuição sobre a área mais ampla e permitem que revestimentos mais espessos sejam feitos no mínimo tempo. Tão pouco quanto duas correntes podem ser empregadas se a espessura desejada não for grande demais e se for requerida mínima queda de pressão no cabeçote.

Um exemplo de uma matriz desta invenção pode ser visto na Figura 1, como descrito acima. A corrente é dividida em oito correntes individuais abrangendo uma largura de aplicação de cerca de 75 mm. Os diâmetros das correntes individuais são menores próximo à saída de cada uma delas.

Estas pequenas áreas de saída aceitam a maior queda de pressão e, assim, são bastante eficazes no balanceamento de taxas de fluxo dentre as correntes. Elas também são usadas para dirigir as correntes de modo paralelo, de modo que o material seja depositado a um espaçamento adequado no substrato independentemente da altura da matriz em relação ao substrato.

Como aqueles versados na técnica podem rapidamente apreciar, mais aperfeiçoamentos nesta matriz podem ser feitos curvando as corredeiras e usinando para suavizar transições em todas as interseções. Isto permitiría menos chances de fluxo fraco nos cantos o que pode levar a acúmulo de material curado. Entretanto, a usinagem desta matriz da maneira mostrada é mais fácil e mais aperfeiçoamentos ao longo destas linhas não se mostraram necessários nesta ocasião.

Os exemplos não limitadores a seguir são ilustrativos da presente invenção.

EXEMPLO

Materiais comerciais "Ribbon Flow" foram carregados nos tanques "A" e "B" de uma máquina dosadora-misturadora Spritztechnik equipada para fundição em rotação. Adioprene RFA 1004 (um pré-polímero de poliéster poliuretano MDI disponível da Crompton Corporation) foi adicionado ao tanque "A" e aquecido até 52°C sob nitrogênio e Adiprene RFB 4170 (um curativo à base de éster/amina disponível da Crompton Corporation que proporciona a mistura de reação de poliuretano resultante com uma dureza de 70 Shore A) foi adicionado ao tanque "B" e aquecido até 30°C sob nitrogênio.

Ambos os materiais foram, então, desgaseificados pela aplicação de vácuo ao tanque seguida da adição de nitrogênio a uma pressão de cerca de 1,4 kgf/cm2. Um núcleo de rolo com um diâmetro de cerca de 20 cm foi posto no lugar. A taxa de fluxo total de A+B usada foi de cerca de 2,0 kg/min. O misturador foi ajustado para 6.000 rpm e a velocidade transversal do cabeçote foi ajustada para 3mm por segundo. A matriz mostrada na Figura 1 foi testada primeiro sob as condições indicadas acima. As correntes todas fluiram paralelas e pareceram ser todas da mesma taxa de fluxo. Uma capa de rolo de alta qualidade isenta de bolhas foi feita sob estas condições com uma espessura de cerca de 2,3 cm. A pressão na linha durante a produção da capa de rolo foi de 42 bar.

Para fins de comparação o experimento foi repetido com uma matriz de folha (por exemplo, a matriz de folha ilustrada na patente US 5.601.881) onde as dimensões da abertura da folha eram de 2 mm por 75 mm (comumente usadas) . Durante esta corrida relativamente curta, a folha escoou relativamente de modo consistente e a distância para o rolo foi mantida em cerca de 1 a 5 mm para evitar fluxo ondulado. O resultado foi um rolo de espessura igual, mas com algumas bolhas que fomos incapazes de eliminar completamente durante a corrida por ajustes na altura ou outros ajustes. A matriz de folha era claramente mais difícil de operar. Além disso, as pressões eram mais altas, a 52 bar.

Após a conclusão destes experimentos, as matrizes foram abertas e inspecionadas. A matriz de correntes múltiplas da presente invenção foi vista tendo menos acúmulo, o que foi notado nas duas extremidades da matriz de folha, o que está fora do escopo da presente invenção.

Outra vantagem que foi notada era que a matriz de correntes múltiplas corria a pressão mais baixa - cerca de 42 bar em comparação com 52 bar para a pressão de linha durante a corrida da matriz de folha. Nenhum aumento de pressão foi notado durante o curso da corrida. Por causa disto e da aparente falta de acúmulo espera-se que esta matriz opere sob estas condições por períodos de tempo muito longos.

Embora a descrição acima contenha muitos específicos, estes específicos não devem ser interpretados como limitações do escopo da invenção, mas meramente como exemplos de modalidades preferidas da mesma. Aqueles versados na técnica observarão muitas outras variações possíveis que estão dentro do escopo e espírito da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.

Claims (15)

1. Dispositivo para revestir superfície (11) de substrato (10), caracterizado pelo fato de que consiste em: (a) meios de rotação para girar o substrato em torno de um eixo Z) a uma velocidade de rotação selecionada; (b) meios de mistura para mistura dosada e distribuição de uma corrente de uma mistura de reação polimérica através de uma matriz (100) a uma taxa de fluxo selecionada; (c) uma matriz tendo uma superfície aplícadora (112) e uma rede interna (120) de canais Y ramificados para dividir a corrente de mistura de reação polimérica de uma corrente de entrada em um canal de entrada em correntes divididas plurais que são transportadas através de canais de saída plurais (126) respectivos para a superfície aplícadora, em que os canais de saída (126) têm cada qual um diâmetro menor do que aquele do canal de entrada, em que tais canais de saída são substancialmente paralelos um ao outro; (d) meios de translação para mover a matriz e/ou o substrato entre si em uma direção linear paralela ao eixo de rotação do substrato a uma velocidade linear relativa selecionada; e (e) um sistema de controle para sincronizar a velocidade de rotação, a taxa de fluxo e a velocidade linear relativa.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de canais de saída (126) varia de 2 a 32.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz inclui um canal de entrada (122) para receber a corrente de mistura de reação polimérica do meio de mistura, em que os canais de salda (126) têm cada qual um diâmetro menor do que aquele do canal de entrada.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um acessório de montagem ao qual a matriz e o meio de mistura são fixados, o acessório de montagem mantendo a matriz em uma posição tal que a superfície aplicadora seja orientada a um ângulo com respeito à superfície do substrato, o ângulo variando de 5o a 40°.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ângulo varia de 8o a 25°.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o acessório de montagem é montado de modo deslizante em um trilho e é móvel em uma direção paralela ao eixo geométrico do substrato.

7. Método para revestir substrato (10) utilizando o dispositivo como definido nas reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) girar o substrato em torno de um eixo (Z) a uma velocidade de rotação selecionada; (b) aplicar uma mistura de reação polimérica a uma superfície (11) do substrato em rotação ejetando a mistura de reação polimérica através de uma matriz (100) a uma taxa de fluxo selecionada, a matriz dividindo uma corrente de entrada da mistura de reação polimérica a partir de um canal de entrada através de uma rede interna (120) de canais em forma de Y em correntes de saída plurais em canais de saída plurais (126), cada um tendo um diâmetro menor que o do canal de entrada, em que tais canais de saída são substancialmente paralelos um ao outro, as correntes de saída sendo aplicadas ao substrato e as correntes de saída sendo afastadas entre si de modo que as correntes de saída escoem juntas sem emendas após aplicação ao substrato; (c) efetuar movimento linear relativo entre o substrato em rotação e a matriz em uma direção paralela ao eixo de rotação a uma velocidade linear relativa selecionada; e (d) sincronizar a taxa de fluxo da mistura de reação, a velocidade linear relativa e a velocidade de rotação de modo que as convoluções sucessivas das correntes de saída da mistura de reação polimérica se sobreponham e se fundam juntas sem emendas.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação polimérica tem um tempo de escoamento entre 0,3 segundos e 60 segundos.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o número de correntes de saída em que a mistura de reação polimérica é dividida varia de 2 a 32 correntes.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação polimérica é uma mistura de reação de poliuretano.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a taxa de fluxo da mistura de reação varia de 227 a 9.071 gramas/minuto.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a velocidade de rotação do substrato varia de 2 rpm a 60 rpm.

13. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a velocidade linear relativa da matriz varia de 25 mm/minuto a 1524 mm/minuto.

14. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação polimérica é aplicada a uma superfície exterior do substrato.

15. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação polimérica é aplicada a uma superfície interior do substrato.