BR102014025482A2 - ferramenta de corte e conformação e grampo - Google Patents

Abstract

ferramenta de corte e conformação e grampo a presente lnvençao refere-se a uma ferramenta de corte e conformação, como, por exemplo, uma ferramenta para pšrensar bandas metálicas para fabricação de grampos metálicos para grarripear papel. a presente invenção também se refere a grampos para grampeašr papel obtidos pela dita ferramenta. a ferramenta (1) de conformação conšwpreende: uma matriz (2) que compreende um prensa chapa central rebaixado š(3); um punção (5) posicionado sobre o prensa chapa (3) da matriz (2) e configurado para se mover em direção à matriz (2) e dela se afastar, sendo que o dito punção (5) compreende um primeiro segmento (6) localizado em sua extremidade livre e dotado de uma largura de punção (lp). o primeiro segmento (6) compreende um prolongamento ascendente (7) de cujos limites se projeta segmento de transição (8) que liga o primeiro segmento (6) a um segundol segmento (9), sendo que: o dito segundo segmento (9) é dotado de uma segunda largura (l2), sendo a segunda largura (lz) menor que a largura de punção (3-p); e a largura do dito segmento de transição (8) varia ao longo de sua extensão entre a largura de punção (lp) e a segunda largura (lz).

Description

“FERRAMENTA DE CORTE E CONFORMAÇÃO E GRjAMPO” Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a uma ferramenta de corte e conformação, como, por exemplo, uma ferramenta para p ensar bandas metálicas para fabricação de grampos metálicos para grampear papel. A presente invenção também se refere a grampos metálicos para grampear papel obtidos pela dita ferramenta.

Antecedentes da Invenção [002] Os grampos metálicos para grampear papel são artigos largamente conhecidos, sendo um material para escritório indispensável. O grampo mais utilizado é conhecido como “26/6", sendo particularmente projetado para grampear até 20 folhas de papel com gramatura de 75 g/m2.

[003] O processo de fabricação deste tipo de grampo pode ser melhor compreendido tendo como referência à figura 1. A partir da mencionada figura, nota-se que o processo se inicia com os carretéis de arame k, que podem ser tanto do tipo galvanizado como cobreado. O arame proveniente de cada um dos carretéis passa por um laminador I, que ajusta suas dimensões para atender parâmetros dimensionais desejados (espessura e largura, por exemplo). Depois de serem laminados, estes arames prosseguem para a aplbação de cola seguida de secagem m, com o objetivo de conformá-los em uma banda metálica, ou seja, em uma pluralidade de arames (geralmente 210) colacos e dispostos lado a lado, tal como ilustra a figura 2. Na sequência, os arames, já em forma de banda, passam por um alimentador de banda n, que garante o sincronismo do processo de fabricação por meio de um “looping” o. Do alimentador, a banda prossegue para a prensa p, equipada com uma ferramenta de conformação s, na qual os arames adquirem o formato usual dos grampos (“C” com cantos retos) e são cortados de maneira a formarem barras de grampos, tal como mostra a figura 3. Por fim, as barras de grampos são embaladas por una máquina de encartucjiar r e, então, enviadas à expedição, por exemplo.

[004] Os grampos do estado da técnica são geralmente fabricado:; a partir de arames cujo diâmetro é 0,48 mm com resistência à tração entre 900 e 1150 N/mm2. Após a laminação, o arame passa a te r espessura de 0,41 mm e largura de 0,51 mm.

[005] Em termos comerciais, os fabricantes usualnente fornecem dois padrões de embalagens: contendo aproximadamente 5000 grampos ou aproximadamente 1000 grampos. Para conseguirem estes números, as bandas compreerdem 210 fios de arame cada, de maneira que: uma caixa com aproximadamente 5000 grampos possui 24 barras, totalizando £040 grampos e pesando 165g; e uma caixa com aproximadamente 1000 grampos possui 5 barras, totalizando 1050 grampos e pesando 34g.

[006] Apesar de os grampos conhecidos do estado da técnica serem utensílios largamente utilizados e conhecidos há muito empo, persiste uma necessidade de se prover grampos que tenham menor custo de fabricação sem que, no entanto, a qualidade esperada seja prejL dicada.

[007] Portanto, para solucionar os probemas acima exemplific ados e outros problemas existentes no estado da técr ica, a presente invenção tem como um de seus objetivos prover grampos metálicos para grampear papel cujo custo de fabricação seja substancialmente menor em relação ao estado da técnica.

[008] Outro dos objetivos da presente invenção é prover grampos metálicos para grampear papel que mantenham sua qualidade ainda que tenham menor custo de fabricação em comparação com os grampos conhecidos.

[009] Ainda é um dos objetivos da presente invenção prover uma ferramenta de corte e conformação adaptada para obtençãc dos referidos grampos de menor custo de fabricação.

[010] A presente invenção, por meio de suas características próprias, pode, ainda, resolver outros problemas do estado da técnica não trazidos aqui como exemplo, uma vez que o rol aqui discutico de grampos metálicos para grampear papel e seus problemas é exempljficativo e não exaustivo.

Descrição da Invenção [011] A fim de contornar os inconvenientes do estado da técnica acima citados, dentre outros, a presente invenção trata de uma ferramenta de corte e conformação compreendendo: uma matriz que compreende um prensa chapa central rebaixado; um punção posicionado sobre o prensa chapa da matriz e configurado para se mover em direção à matriz e dela se afastar, sendo que o dito punção compreende um primeiro segmento localizado em sua extremidade livre e dotado de uma largura de punção; o primeiro segmento compreende um prolongamento ascendente de cujos limites se projeta um segmento de transição que liga o primeiro segmento a um segundo segmento, sendo que: o dito segundo segmento é dotado de uma segunda largura, sendo a segunda largura menor que a largura de punção; e a largura do dito segmento de transição varia ao longo de sua extensão entre a largura de punção e a segunda largura.

[012] De acordo com realizações adicionais e/ou alternativas da presente invenção, as seguintes características, e suas possíveis variantes, podem também estar presentes, sós ou em combinação: - o segundo segmento é integralmente formado a um segmento de corpo do punção, cuja largura é igual à largura de punção. - a variação da largura do segmento de transição obedece um ângulo de inclinação tomado em sua seção transversal a partir de um dos vértices inferiores; e - o ângulo de inclinação está compreendido entre 2o e 5o e, particularmente, é de 3o.

[013] A fim de contornar os inconvenientes do es :ado da técnica acima citados, dentre outros, a presente invenção também trata de um grampo, realizado em um material metálico e compreendendo um formato substancialmente em “C” com cantos retos, em que a relação eitre a largura e a espessura do grampo está compreendida entre 1,4 e 1,6 e, pa ticularmente, é de 1,5 e, mais particularmente ainda, é de 1,46.

[014] De acordo com realizações adicionais e/ou alternativas da presente invenção, as seguintes características, e suas poss veis variantes, podem também estar presentes, sós ou em combinação: - a relação entre o comprimento e a altura da perna do grampo está compreendida entre 2,0 e 2,1 e, particularmente, é de 2,05 e, mais particularmente ainda, é de 2,03.

Breve Descrição dos Desenhos [015] Os objetivos, melhorias funcionais e vantagens da ferramenta de corte e conformação e grampo, objetos da presente invenção, serão aparentes aos técnicos no assunto a partir da descrição a seguir feita em relação a uma realização particular, que faz referência às figuras anexas. As figuras são esquemáticas, e suas dimensões ou proporções podem não corresponder à realidade, uma vez que visam apenas a descrever a invenção de forma didática, sem impor quaisquer limitações além daqueles definidas nas reivindicações mais adiante, sendo que: A figura 1 ilustra o processo automático de fabricação convencional para grampos 26/6 do estado da técnica; A figura 2 ilustra uma banda metálica do estedo da técnica composta por uma pluralidade de arames colados e dispostos lado a lado; A figura 3 ilustra uma barra de grampos do estado da técnica; A figura 4 ilustra um carretei com arame utilizado Dara fabricação dos grarrpos da presente invenção; A figura 5A é uma vista frontal do grampo da presente invenção; A figura 5B é uma vista superior em corte de una das pernas laterais do grampo da presente invenção; A figura 6 ilustra esquematicamente em corte a ferramenta de conformação da presente invenção; e A figura 6A mostra em detalhes parte do primeiro segmento e do segmento de transição do punção da ferramenta da presente invsnção.

Descrição de Realizações da Invenção [016] A invenção é agora descrita com releção às suas realizaçõe s particulares, fazendo-se referência às figuras anexas. Nas figuras e na descrição a seguir, partes semelhantes são marcadas ao lorgo do relatório descritivo e das figuras com números de referência iguais. As figuras não estão, necessariamente, em escala. Determinadas características podem ser mostradas com exagero de escala ou de alguma forma um tanto esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais poder n não estar representados, no intuito de uma maior clareza e concisão des a descrição. A invenção é suscetível a realizações de diferentes formas. Realizações específicas são descritas em detalhes e mostradas nas fguras, com o entendimento que devem ser consideradas uma exemplificação de seus princípios e não se destina a limitar a invenção ao que está apenas ilustrado e descrito no presente relatório descritivo. Deve-se reconhecer que os diferentes ensinamentos das realizações discutidas a seguir podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada paia produzir os mesmos resultados desejados.

[017] Os grampos 11 da presente invenção sã 3 fabricados a partir das etapas conhecidas do estado da técnica. Porém, os arames utilizados para fabricação dos grampos 11 da presente invenção compreendem diâmetro de 0,45 mm, conforme mostra figura 4, sendo | que, após a | laminação, suas dimensões passam a ser: 0,35 mm de espesspra e 0,51 mm de largura, conforme mostram as figuras 5A e 5B.

[018] A utilização de arames de menor diâmetro, a princípio, traria problemas em relação à qualidade no que tange a resistência à fadiga, uma vez que o menor diâmetro significa, igualmente, uma maior tendência do material em se partir devido à maior concentração das tensões residuais decorrentes da dobra realizada na formação do grampo.

[019] No entanto, verificou-se que tendo uma relação compreendida entre 1,4 e 1,6 entre a largura e a espessura do grampo, a resistência do material à fadiga, tanto estática como dinâmica, não é prejudicada, o que pode manter a qualidade esperada e comparável àquela já conhecida nos grampos do estado da técnica. De forma particular, tal relação é de cerca de 1,5 e, mais particularmente ainda , de 1,46.

[020] Adicionalmente, fazendo referência à figura 5A, a relação entre o comprimento h e a altura da perna do grampo i está compreendida entre 2,0 e 2,1. Com esta relação, aumenta-se a resistência do grampo e suaviza-se o esforço para grampear em comparação com os grampos do tipo 26/6 atualmente em uso no mercado. De forma particular, esta relação é de cerca de 2,05 e, mais particularmente ainda, de 2,03.

[021] A partir da redução destas dimensões, foi necessário alterar a ferramenta de corte e conformação, para que os grampos 11 da presente invenção mantivessem a resistência à tração dos grampos do estado da técnica, além da capacidade de grampear 20 folhas com 75 g/m2. A ferramenta de conformação 1, que também integra a presente invenção pode ser vista a partir da figura 6.

[022] Tal como mostra a figura 6, a ferramenta de corte e conformação 1 da presente invenção comporta uma matriz 2 que compreende um prensa chapa central rebaixado 3. Este prensa chapa rebaixado 3 define uma largura de conformação Lc delimitada pelas paredes das porções não rebaixadas, como ilustra a figura 6. Além disso, a ferramenta de conformação 1 da presente invenção compreende também um punção 5 posicionado sobre o prensa chapa 3 e configurado para se mover em direção à ma riz 2 e dela se afastar. Neste sentido, o punção 5 pode mover-se entre uma pos ição superior e afastada da matriz 2, como ilustrado na figura 6, para uma posição na qual um primeiro segmento 6, localizado em sua extremidade livre, vai de encontro ao fundo do prensa chapa central rebaixado 3.

[023] O primeiro segmento 6 é dotado de uma largura de punção Lp, que é menor que a largura de conformação Lc, de forma a permitir que uma peça seja prensada e cortada pela ação do punção 5 sobre o prensa chapa 3. Em uma realização particular da presente invenção a largura de punção pode variar entre 11,4 mm e 12 mm, e mais particularmente ainda, pode ser de aproximadamente 11,8 mm.

[024] Fazendo referência agora à figura 6A, nota-se que o primeiro segmento 6 compreende um prolongamento ascendente 7, que se projeta a partir da extremidade livre do punção 5 e possui formato substancial achatado. A extensão x deste prolongamento ascendente 7 do primeiro segmento 6 pode variar entre 1,0 mm e 1,5 mm, sendo que em uma realização particular da invenção, seu valor é de aproximadamente 1,2 mm. Além disso, os vértices da extremidade livre do punção 5 podem ser ligeiramente arredondados, compreendendo, por exemplo, um raio entre 0,1 mm e 0,3 mm ou, mais particularmente, um raio de 0,2 mm. Evidentemente, estes valores apenas ilustram exemplos, de modo que outros podem ser utilizados dentro do escopo da presente invenção.

[025] Fazendo ainda referência à figura 6A, pode-se observar que a partir dos limites superiores do prolongamento ascender te 7 se projeta um segmento de transição 8. O segmento de transição 8 tem uma largura variável, partindo de uma largura maior, ou seja, a largura d€· punção Lp, e tendo como largura final uma largura menor, aqui chamada de segunda largura L2. Particularmente, a segunda largura está situada entre 11,12 e 11,52 mm e, mais particularmente ainda, é de 11,26 mm. Também de forma particular, o segmento de transição 8 tem uma altura que varia entre 5,9 mm e 6,5 mm, tendo, mais particularmente ainda, uma altura de 6,1 mm.

[026] Desta forma, a seção transversal do segmento de transição 8, como pode ser visto na figura 6, compreende um formato traDezoidal, cujas laterais obedecem a um ângulo de inclinação β. Em outras palavras, a variação da largura do segmento de transição 8 obedece a um ângulo de inclinação β tomado e τι sua seção transversal a partir de um dos vértices i iferiores deste segmento 8. Na realização particular desta invenção, este ângub de inclinação β varia eritre 2o e 5o, sendo que em realizações específicas desta invenção o ângulo pode ser 3o.

[027] O segmento de transição 8 liga o primeiro segmento 6 a um segundo segmento 9, conforme ilustra a figura 6. Este segunde segmento 9 é ainda integralmente formado a um segmento de corpo 10 do punção 5. Conforme se nota a partir da referida figura, a largura do segundo segmento 9 é a larguna final do segmento de transição 8, ou seja, a segunda largura L2.

[028] Com base nas características acima descritas, a ferramenta 1 consegue prensar e cortar uma peça metálica emre a largura de conformação Lcea largura de punção Lp, quando o punção 5 se movimenta no sentido do prensa chapa central rebaixado 3. Assim, cons derando que a peça metálica é uma banda metálica, formada por uma pluralidade de arames colados uns aos outros lado a lado, a ferramenta 1 permite c ue esta banda seja coriada e prensada, de modo a alterar seu perfil para um ‘C" com cantos retos, ta como um grampo.

[029] A partir desta ferramenta 1, os grampos '11 da presente invenção, com seus parâmetros particulares, conseguem manter a mesma qualidade do grampo convencional. Mais precisamente, a geometria particular do punção 5 e seus segmentos (primeiro 6, transição 8 e seguindo 9) permite aplicar mais força sobre as regiões da banda metálica que vêrr a se tornar as “quinas” do grampo. Assim, garante-se sua qualidade e resistência, mesmo em face das dimensões do grampo 11 já mencionadas. Em outras palavras, a ferramenta 1 permite a obtenção de um grampo 11 que: grampeia as mesmas 20 folhas de papel com 75 g/m2 que o estado da técnica, mantendo a sua resistência com o mesmo valor dos grampos 26/6 convencionais; e conserva a largura em 0,51 mm, para propiciar a perfeita separação dos grampos nos grampeadores usualmente comercializados.

[030] Além disso, a partir de suas novas dimensões, o grampo 11 da presente invenção permite uma redução do custo de fabricação na ordem de 22%. Esta redução é atingida, por exemplo, ao formar bandas com 209 fios de arame, ou seja, barras com 209 grampos. Desta forma, uma embalagem convencional contendo 24 barras possui um total de 5016 grampos, pesando 130g. Por outro lado, uma embalagem com 5 barras contém um total de 1045 grampos, pesando 27g por caixa.

[031] Estes dados permitem constatar claramente as vantagens da invenção em relação ao estado da técnica.

[032] Apesar de a ferramenta de corte e conformação e o grampo da presente invenção serem particularmente úteis para a conformação de grampos e fixação de folhas de papel entre si, respectivamente, a presente invenção pode ser implementada para outros tipos de aplicações e pode apresentar modificações na maneira pela qual é implementada, de modo que o escopo de proteção da invenção se limita tão somente pelo teor das reivindicações anexas, incluindo aí as possíveis variações equivalentes.

Claims (6)

1. FERRAMENTA DE CORTE E CONFORMAÇÃO compreendendo: uma matriz (2) que compreende um prensa chapa central rebaixado (3); um punção (5) posicionado sobre o prensa chapa (3) da matriz (2) e configurado para se mover em direção à matriz (2) e dsla se afastar, sendo que o dito punção (5) compreende um primeiro segmento (6) localizado em sua extremidade livre e dotado de uma largura de punção (Lp); caracterizada pelo fato de que o primeiro segmento (6) compreende um Drolongamento ascendente (7) de cujos limites se projeta um segmento de transição (8) que liga o primeiro segmento (6) a um segundo segmento (9), sendo que: o dito segundo segmento (9) é dotado de uma segunda largura (L2), sendo a segunda largura (L2) menor que a largura de punção (Lp); e a largura do dito segmento de transição (8) varia a 3 longo de sua extensão entre a largura de punção (Lp) e a segunda largura (L2)

2. FERRAMENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segundo segmento (9) é integralmente formado a um segmento de corpo (10) do punção (5), cuja largura é igual à largura de punção (Lp).

3. FERRAMENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a variação da largura do segmento de transição (8) obedece um ângulo de inclinação (β) tomado em sua seção transversal a partir de um dos vértices inferiores.

4. FERRAMENTA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ângulo de inclinação (β) está compreendido entre 2° e 5° e, particularmente, é de 3o.

5. GRAMPO, realizado em um material metálico e compreendendo um formato substancialmente em “C” com cantos retos, caracterizado pelo fato de que relação entre a largura e a espessura do grampo está comoreendida entre 1,4 e 1,6 e, particularmente, é de 1,5 e, mais particularmente ainda, é de 1,46.

6. GRAMPO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato cie que relação entre o comprimento (h) e a altura da pe ma do grampo (i) está compreendida entre 2,0 e 2,1 e, particularmente, é ds 2,05 e, mais particularmente ainda, é de 2,03.