BR112012021237B1

BR112012021237B1 - aparelho de rotomoldagem e método para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional

Info

Publication number: BR112012021237B1
Application number: BR112012021237-0A
Authority: BR
Inventors: Antonio Romero De La Moura Mario
Original assignee: Grupo Rotoplas S A De C V
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2019-10-29
Also published as: WO2011104573A1; SMP201200043B; US20130026684A1; DE112010005292B4; AR079770A1; US9533435B2; BR112012021237A2; UY33235A; AU2010346962A1; AU2010346962B2; HK1175438A1; CN102858509B; DE112010005292T5; MX345815B; SMAP201200043A; CN102858509A; MX2012009314A

Abstract

método e aparelho para moldagem rotacional. a presente invenção se refere a um processo e a um aparelho para produzir artigos de plástico pela técnica de molde rotacional e está voltada mais especificamente a um processo e a um aparelho de rotomoldagem em forno para a produção de vasilhames com camadas dos materiais a serem fundidos nos moldes, que são controlados por meio de um painel de controle computadorizado.

Description

“APARELHO DE ROTOMOLDAGEM E MÉTODO PARA PRODUZIR ARTIGOS DE PLÁSTICO POR MEIO DA TÉCNICA DE MOLDAGEM ROTACIONAL”

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um processo e a um aparelho para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional e está voltada mais especificamente a um processo e a um aparelho de rotomoldagem em forno para a produção de vasilhames com camadas múltiplas

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A moldagem rotacional é uma técnica para a fabricação de artigos ocos tais como vasilhames a partir de um material termoplástico. As partículas deste material termoplástico na forma líquida, em pó ou em grânulos, são colocadas dentro de um molde oco faz-se o molde girar em um ambiente quente até que o material termoplástico se funda em toda a superfície interior do molde.

Existem diversos tipos de máquinas, desde umas pequenas e simples, até outras de grandes diâmetros de circulação com um sistema sofisticado elétrico de controle. A sua seleção se realiza com base em determinados parâmetros a serem considerados, tais como o tamanho da peça, o ritmo de produção, a inversão prevista.

Há também sistemas distintos de rotomoldagem; os mais simples conhecidos como fixos ou estáticos nos quais entram e saem os carros porta-moldes; outros com uma unidade giratória central ou carrossel, com tres, quatro ou mais braços que se movem entre as estações de trabalho distintas (carga, aquecimento, resfriamento, carga/descarga). Para peças de grandes dimensões são usadas máquinas do tipo de lançadeira giratória.

O processo de rotomoldagem tradicional é realizado com chama aberta, tendo a desvantagem de que a espessura das paredes do artigo resultante não é homogênea devido ao fato do aquecimento do molde ser irregular. Por outro lado os processos de rotomoldagem em forno permitem que se obtenham artigos de grande qualidade com paredes de espessura homogênea. Mesmo assim, quando se trata de produzir artigos com camadas múltiplas, o uso de um forno é pouco prático, uma vez que uma vez formada a primeira camada, a seguinte carga de material a ser fundido geralmente faz com que se tenha que retirar o molde do forno. Como alternativa, para se evitar ter que se tirar o molde do forno, abrese uma comporta do forno e se introduz o material termoplástico ou por meio de um recipiente ou caixa denominada habitualmente “drop-box” ou por meio de algum dispositivo aspersor. Em geral, a etapa de alimentação principalmente quando se emprega o “drop-box” deve ser realizada manualmente e em alguns casos é necessário se suspender o aquecimento, uma vez que o material dentro do “drop-box” pode se plastificar antes de ter sido vertido no molde. O exposto acima implica em demoras no processo global, perdas de calor proveniente do forno e consequentemente um maior gasto energético. A etapa de alimentaPetição 870190077981, de 12/08/2019, pág. 11/25

2/10 ção se torna, no entanto, mais limitante, quando se trata de fabricar vários artigos de diversas camadas em um único ciclo.

No estado da técnica há diversos dispositivos que têm a função de introduzir materiais no forno de rotomoldagem. A patente US 4.687.531 de Potoczky descreve um dispositivo para formar estruturas com paredes uniformes que são produzidas por meio de rotação e calor em um molde, encontrando-se o molde na posição horizontal; para atingir o seu objetivo o dispositivo do estado da técnica se vale de um dispositivo para introduzir o material com um pulverizador de material, que por meio de ar comprimido espalha o material com o uso de um braço, cuja extremidade é inserida no molde, podendo este braço se deslocar ao redor de um eixo horizontal e a parte de onde saem os materiais tem um movimento de 90°, encontrando-se o molde em um forno que se aquece a uma temperatura desejada. Este dispositivo tem a desvantagem de que, no momento de se colocar o material, há lugares onde a colocação do material não se produz, além disso, é necessária uma pessoa que saiba manobrar o braço e colocar os materiais de maneira uniforme, ao passo que o dispositivo da presente invenção faz uso de moldes que podem ser reutilizados imediatamente para introduzir o mesmo material no molde seguinte; isto é vantajoso em uma linha de produção de mais de um molde, além disso, para a formação de duas ou mais camadas no dispositivo do estado da técnica é necessário colocar outro braço com algum outro material, que incidentalmente não é sugerido no mesmo; finalmente o braço não tem meios de resfriamento que facilitem a introdução de um material diferente para formar duas ou mais camadas.

A patente US 3.744.951 de Szatkowski descreve um sistema para produzir vasilhames, o sistema consta em um forno com vasilhames em forma de carrossel, tem diferentes estações nas quais vai passando os moldes em cada etapa de formação, uma estação tem um braço para a introdução do material, o braço é introduzido nos moldes para espalhar o material em forma de pó e logo ser retirado para prosseguir a rotomoldagem, embora este seja um braço que entra e sai do molde ele tem a desvantagem de que a moldagem é realizada por meio de aspersores utilizando-se um número grande de elementos auxiliares, além disso, para se deslocar o braço é necessário se deslocar o mesmo com todo o conjunto de base, sendo o consumo consequentemente de energia significativo; além disso, para a formação de dois ou mais vasilhames é necessário que cada molde passe para a posição do braço o que faz com que se produza um número menor de vasilhames por unidade de tempo, pois ao se utilizar um carrossel, este somente pode alimentar um único vasilhame e para a realização de duas ou mais camadas seria necessário ter-se dois ou mais braços com material o que aumentaria o custo da produção, uma vez que o braço somente pode ser utilizado para um único material. A desvantagem deste dispositivo é que a sua manutenção é maior e que somente pode introduzir um material de cada vez. A limpeza a cada introdução não é possível a não ser que se interrompa a linha de produção.

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A publicação wo 2008/133535 mostra um forno no qual são introduzidos moldes de diferentes aspectos e no qual a rotação se faz ao redor do eixo horizontal para produzir peças, tendo este dispositivo uma porta na qual há uma janela e na qual se introduz um tubo que por meio de pressão vai espalhando o pó do material no interior, entrando este em contato com o molde quente e vai formando a peça desejada; no entanto, este forno somente produz uma única peça por vez e não se menciona que o material seja depositado e que este devido à rotação seja distribuído homogeneamente no molde. O material é insuflado dentro do molde e não somente se deposita para depois por meio da rotação se distribuir pelo molde. A desvantagem destes dispositivos é que, para a realização de duas ou mais camadas seria necessário ter um braço para cada material uma vez que o mesmo não pode ser limpo durante a realização do produto e seria necessário haver dois tubos que introduzissem os materiais de cada vez, aumentando o custo da produção.

Como outra alternativa, a patente US 4.632.654 descreve o uso de um forno para a rotomoldagem, forno este que está conectado a uma câmara de resfriamento, onde os moldes são transferidos do forno para a câmara de resfriamento, e uma vez carregados com o material da segunda camada, se dirigem novamente ao forno e depois à câmara de resfriamento, e assim sucessivamente. Este sistema é complexo, pois é necessário um dispositivo para a transferência dos moldes de uma câmara para outra, além do fato de que o tempo de produção é consideravelmente prolongado.

Até agora, nenhum processo permite a produção de artigos de muitas camadas em forno por meio de um ciclo automatizada, altamente eficiente com grandes volumes de produção e sem perdas de energias em que se utilizam os recipientes para introduzir o material nos moldes e sendo estes mesmos recipientes utilizados no mesmo ciclo de produção para colocar o material formador da primeira camada nos moldes; estes mesmos recipientes, uma vez limpos, são utilizados para colocar a camada seguinte de material e assim sucessivamente até completar o número de camadas desejado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O processo e aparelho da presente invenção podem ser utilizados para fabricar vasilhames e outros artigos ocos a partir de um material de resina termoplástica que seja capaz de formar uma película sob a influência do calor. Exemplos de tais materiais são polietileno e outras poliolefinas, tais como, por exemplo, poliestireno e PVC, ou então plásticos de engenharia.

De acordo com a presente invenção, o material termoplástico é depositado diretamente em um ou mais moldes dentro do forno com câmara de moldagem. O sistema de alimentação proposto na presente invenção é constituído por uma multiplicidade de recipientes que são introduzidos através de comportas formadas nas paredes do forno, sem que haja necessidade de se retirar os moldes da câmara de moldagem. Os recipientes têm um sistePetição 870190077981, de 12/08/2019, pág. 13/25

4/10 ma de resfriamento que impede que o material termoplástico possa aderir à superfície do recipiente e também são submetidos a uma etapa de limpeza antes de se realizar a seguinte carga dos moldes, o que evita que a(s) camada(s) sejam contaminadas com material da carga anterior.

A presente invenção propõe, além disso, um sistema de alimentação automatizado extremamente eficiente, ideal para processos que envolvem diversos moldes dentro do mesmo ciclo de produção. Este sistema está baseado na alimentação simultânea de dois moldes por meio da introdução de dois recipientes que contêm o material termoplástico no forno, efetuando-se em seguida o posicionamento de outros dois moldes e a introdução de outros dois recipientes com material a ser fundido e assim sucessivamente, até que todos os moldes tenham a carga do material termoplástico. Em seguida se efetua o movimento giratório dos moldes dentro da câmara de moldagem para formar uma primeira camada. Em seguida se efetua a alimentação do material que formará a segunda camada, por meio do método de alimentação já descrito e a rotação dos moldes para formar a segunda camada e assim sucessivamente. É importante se destacar que o forno se encontra a uma temperatura praticamente constante durante todo o ciclo de produção, o que constitui uma vantagem do ponto de vista energético e econômico.

A presente invenção constitui uma melhora da técnica anterior, pois permite que se produzam artigos de camadas múltiplas em um forno com câmara de moldagem, por meio de um processo extremamente eficiente, sem demoras na etapa de alimentação do material termoplástico, sem desperdício de energia, obtendo-se artigos de grande qualidade e grandes volumes de produção em pouco tempo, utilizando-se uma série de recipientes para a introdução dos materiais a serem fundidos nos moldes, sem haver necessidade de se empregar meios de aspersão ou injeção para se dosar o material termoplástico.

DESCRIÇÃO SUCINTA DAS FIGURAS

A Figura 1 é uma vista em perspectiva do aparelho de rotomoldagem da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista lateral do o aparelho de rotomoldagem da presente invenção.

A Figura 3 constitui uma vista em perspectiva do forno que mostra também as comportas por meio das quais se introduz o material a ser fundido.

A Figura 4 representa uma vista em planta de um dos pratos que sustentam os moldes.

As Figuras 5a e 5b são vistas em perspectiva de um dos recipientes que transportam o material a ser fundido ao forno, estando o recipiente acoplado a um braço giratório; a Figura 5a mostra o recipiente em posição para conter o material a ser fundido e a Figura 5b mostra o recipiente em posição para verter o seu conteúdo.

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A Figura 6 é uma vista em perspectiva superior de um dos recipientes do qual foi omitido o fundo superior.

A Figura 7 é uma vista em planta superior do recipiente portador do material termoplástico, sem o fundo superior.

A Figura 8 é uma vista em perspectiva do sistema de resfriamento dos recipientes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva do sistema da presente invenção, que é constituído principalmente por um forno (1) com câmara de moldagem e um sistema de alimentação do material termoplástico, adjacente ao forno.

O forno (1) é uma estrutura termicamente isolada, de preferência com painéis de chapa de aço. Na modalidade preferida, o forno tem uma forma octogonal, pois esta configuração permite que se obtenha uma maior eficiência no aquecimento. No entanto, podem ser empregadas câmaras de qualquer outra forma poligonal, como, por exemplo, hexagonal, inclusive câmaras de forma cilíndrica, esférica, cúbica ou de um outro paralelepípedo.

O forno (1) tem meios de aquecimento (não mostrados nas Figuras) que elevam suficientemente a temperatura da câmara para plastificar o material termoplástico. Os meios de aquecimento preferidos são selecionados de queimadores com alimentação a gas metano ou a gas LP (gas liquefeito de propano), queimadores digitais, por arco elétrico, dentre outros.

Conforme se observa na Figura 3, o forno (1) tem portas para a abertura/fechamento do forno (não mostradas nas Figuras) e, além disso, uma ou mais comportas (8), (9) formadas pelo menos em uma das faces laterais do forno, que contam, de preferência, com uma porta para fechar e abrir a comporta, para evitar perdas térmicas; estas comportas permitem a entrada do material a ser plastificado na câmara do forno. Na modalidade preferida, o forno tem duas comportas laterais (8) situadas na mesma altura e também tem uma comporta central (9) que será usada para fabricar tanques de maior tamanho. É preferível que as comportas (8) e (9) se encontrem a uma altura intermediária em relação ao comprimento da câmara do forno.

O forno (1) contém um meio de sujeição dos moldes, tradicionalmente conhecido como aranha. Na modalidade preferida, a aranha é constituída por dois pratos, um prato dianteiro (3) e um prato traseiro (3') (veja as Figuras 1 e 2). No lugar dos pratos podem ser empregadas outras unidades de suporte, como, por exemplo, armações com uma multiplicidade de braços. Os pratos (3), (3') estão acoplados em seu centro a uma flecha (13) colocada no eixo “X” conforme se pode observar na Figura 2. Os pratos estão colocados um de frente ao outro, de modo que as suas faces externas estão livres para receber e sustentas os moldes (2).

A flecha giratória (13) por sua vez está acoplada perpendicularmente a uma outra

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6/10 flecha (30) que transmite o movimento de rotação à aranha ao redor do eixo “Y”. A flecha (30) é mostrada em linhas tracejadas na Figura 1. A flecha (30) permite girar a aranha de 180° para transferir os moldes (2) do prato dianteiro (3) para trás e os moldes (2) do prato traseiro (3') para frente. Com a disposição descrita, cada molde (2) é capaz de receber o material a ser fundido através das comportas (8), (9).

Na modalidade preferida, o número de moldes (2) é de oito, quatro colocados sobre um prato e os outros quatro sobre o outro prato. No entanto, tratando-se de moldes pequenos, o prato pode suportar um número maior de moldes. De modo análogo, o uso de moldes de maiores dimensões implicará um número menor deles. Pode-se optar, inclusive, por um único molde de cada lado da aranha, dependendo das necessidades da produção. Neste caso, a introdução do material a ser fundido pode ser realizada através da comporta central (9).

O material termoplástico que se introduz nos moldes (2) provém de um ou mais recipientes alimentadores (4) cada recipiente alimentador (4) consiste em uma bandeja que recebe e contém o material a ser fundido. O recipiente (4) está conectado na sua extremidade a um braço (5) que por sua vez está acoplado a um motor redutor (6), transmitindo este motor (6) um movimento de rotação de 180° ao braço para fazer entornar o recipiente (4) e assim verter o material a ser fundido dentro do molde. Cada um dos braços (5) está também acoplado a um segundo motor redutor (16) que transmite o movimento do braço (4) para diante e para introduzir o recipiente (4) através de uma das comportas (8) ou (9) e para trás, para permanecer novamente alinhado com o resto dos braços (4).

Na modalidade preferida, o número de recipientes (4) corresponde ao número de moldes (2), de modo que cada recipiente (4) verte o seu conteúdo em um molde determinado. Os oito recipientes (4) estão colocados à mesma altura e se encontram alinhados entre si, conforme se observa na Figura 1. Os recipientes são, além disso, agrupados em dois grupos de quatro, de modo que quatro recipientes (4) estão próximos a uma comporta lateral (8) e os outros quatro recipientes (4) estão próximos à outra comporta lateral (8). Esta configuração permite que se introduza um recipiente (4) de um primeiro grupo através de uma comporta (8) e o outro recipiente (4) do segundo grupo através da outra comporta (8). O ideal é introduzir-se os dois recipientes (4) simultaneamente.

Os braços (5) com seus recipientes (4) respectivos têm também um deslocamento horizontal que se obtém por meio de um terceiro motor redutor. Este deslocamento permite o posicionamento todos os recipientes possam descarregar o seu conteúdo nos moldes conforme é necessário durante o processo global.

Conforme será evidente aos versados na técnica, o movimento dos recipientes (4) não se limita ao uso de motores redutores, podendo também ser empregados meios hidráulicos, mecânicos, pneumáticos, manuais etc.

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A seguir será descrito o recipiente (4) da presente invenção. É preferível que cada recipiente alimentador (4) tenha paredes arredondadas, conforme se observa nas Figuras 5a e 5b, para facilitar o vazamento do material no molde e para evitar que permaneça material residual aderindo ao recipiente (4).

O recipiente alimentador (4) deverá ser resfriado para se evitar que partículas fiquem aderentes ao mesmo, já que o recipiente quente pode facilmente permitir a aderência do material plástico da descarga anterior. A presente invenção propõe um sistema de resfriamento por meio da água ou de outro líquido de resfriamento, fazendo-se circular o líquido frio proveniente de um equipamento resfriador de líquido para cada um dos recipientes (4) conforme será explicado abaixo, fazendo-se referência às Figuras 6 e 7. É preferível que o líquido de resfriamento seja água, que oferece a vantagem de ser reciclável, ser de baixo custo e alta capacidade calorífica.

O recipiente (4) é uma estrutura com um fundo duplo, de modo que se forma uma câmara através da qual a água pode circular (ver Figura 6). O recipiente tem um orifício de entrada (20) de água fria e um orifício de saída (21) de água quente. Os orifícios (20), (21) são formados, de preferência, em uma das extremidades do recipiente, sendo ainda mais preferido, na extremidade dianteira. O recipiente (4) tem uma divisão longitudinal (22) formada dentro da câmara, estendendo-se esta divisão (22) da extremidade dianteira do recipiente (4), mas terminando antes da extremidade traseira. Esta divisão (22) permite que a água que penetra pelo orifício de entrada (20) siga uma trajetória semelhante a um “U” (veja a Figura 7) e em seguida saia pelo orifício (21).

Deve-se mencionar que pode se fazer a água circular dentro da câmara do recipiente por outros meios, tal como, com uma tubulação interna, uma serpentina etc., ou qualquer outro elemento que permita o fluxo da água para realizar o resfriamento, no entanto é preferível o uso da divisão vertical (22) devido a sua simplicidade e eficácia.

Conforme se observa na Figura 8, a água que penetra nos recipientes (4) vem de um resfriador (23) que envia a água fria a um primeiro distribuidor (24) de água fria, tendo este distribuidor (24) por sua vez mangueiras (25) conectadas que transportam a água fria aos recipientes (4) através dos orifícios de entrada (20). A água quente sai dos orifícios de saída (21) através de segundas mangueiras (26) que transportam a água até um segundo distribuidor (27) que devolve a água quente ao equipamento resfriador (23).

As mangueiras (25), (26) são produzidas, de preferência, de um material resistente a calor, já que estão conectadas sempre aos recipientes e também serão introduzidas no forno durante a etapa de descarga aos moldes. De modo análogo, as mangueiras (25), (26) devem ser fabricadas de um material flexível que permita que se adaptem à rotação e ao deslocamento dos recipientes (4).

É preferível que os recipientes sejam fabricados de ao inoxidável coberto com ma

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8/10 terial antiaderente ou com outro material desmoldante, ferro cromado, aço ou carbono, alumínio ou qualquer outro material resistente a altas temperaturas.

Na modalidade preferida da presente invenção, considerando-se quatro moldes (3) em cada prato (3), (3'), a posição dos moles é tal como é mostrada na Figura 4, de modo que dois deles se encontram no eixo horizontal e os dois restantes no eixo vertical. A aranha tem duas posições para a alimentação dos moldes, sendo estas posições determinadas pela rotação transmitida pela flecha (13). Em uma primeira posição são alimentados simultaneamente dois moldes, os que se encontram, por exemplo, no eixo horizontal, por meio da introdução de dois recipientes (4). Depois se efetua uma rotação de 90° do prato para a alimentação dos dois moldes restantes. Em seguida, a aranha gira de 180° por meio da flecha (30) para posicionar os moldes do prato traseiro (3') diante das comportas. A operação de carga se repete como se procedeu com o primeiro prato (3) para os moldes restantes. O procedimento se repete para formar cada uma das camadas que o produto exige.

Uma vantagem importante da presente invenção consiste no fato de que depois do recipiente (4) estar frio, não há aderência de resíduos às paredes do recipiente, evitando-se a contaminação das camadas subsequentes. No entanto, também é necessário um sistema de limpeza por ar a pressão para eliminar partículas da descarga anterior e o recipiente está pronto para a outra carga. O ar comprimido é aplicado aos recipientes quando eles saem do forno. O sistema de limpeza dos recipientes está colocado de preferência no suporte do sistema de alimentação, embaixo dos recipientes. Ele consiste em um sistema venturi, de preferência do tipo ventilador para abranger a maior parte do recipiente. No seu lugar pode ser empregado qualquer dispositivo com movimento de ar. Quando se deseja limpar os recipientes, estes são girados para baixo para receber o ar comprimido. É preferível que o resíduo dos recipientes seja acolhido em algum vasilhame.

O sistema de pesagem e dosagem do material termoplástico que se propõe para a modalidade preferida é já conhecido. Consiste em um ou mais aspiradores (10), sendo cada aspirador (10) conectado a uma tremonha (11) e a uma balança gravimétrica (12) que tem indicadores eletrônicos de nível. A descarga nos recipientes (4) se faz por um sistema de abertura. O aspirador (10) absorve o material plástico de um reservatório (não mostrado nas Figuras) e o transfere para a tremonha (11). A balança gravimétrica (12) por meios eletrônicos envia um sinal à tremonha (11) para interrompe a alimentação de acordo com o peso para o qual está programada a balança.

Na modalidade preferida, para se produzir um artigo de tres camadas. Foram utilizadas tres tremonhas, tres aspiradores e tres balança. O sistema está configurado para que, durante a produção da primeira camada, uma única balança (12) alimente todos os recipientes com o primeiro material a ser usado. Para a segunda camada será usada a segunda tremonha e assim sucessivamente.

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Alternativamente, a alimentação dos recipientes pode ser realizada de forma manual, por meio pneumáticos, hidráulicos, dentre outros.

O sistema da presente invenção conta com um painel de controle do forno (40) e um painel de controle de alimentação (41), ambos os sistemas computadorizados. O painel de controle de alimentação funciona por coordenadas. Tanto o sistema de alimentação como o de controle do forno estão sincronizados para a alimentação do material.

O sistema da presente invenção também contém um dispositivo de suporte para os alimentadores e um suporte para os braços e os recipientes.

Conforme será evidente para os versados na técnica podem ser introduzidas múltiplas modificações no sistema descrito no presente pedido. O movimento dos moldes no interior do forno, por exemplo, pode ser realizado de diversos modos, em forma de carrossel, por exemplo.

O processo da modalidade preferida da presente invenção consiste nas seguintes etapas básicas:

1. Carrega as tremonhas (11) e as balanças gravimétricas (12) com a quantidade programada de material a ser fundido.

2. Carregar os recipientes (4) com o material de uma das tremonhas (11).

3. Colocar os moldes (2) de um dos pratos (3) diante das comportas (8).

4. Abrir as comportas (8).

5. Transferir um recipiente do primeiro grupo de recipientes para o forno através de uma comporta (8) e simultaneamente transferir outro recipiente do segundo grupo de recipientes através da outra comporta (8).

6. Girar simultaneamente os dois recipientes (4) para verter o seu conteúdo nos moldes (2) adjacentes às comportas (8)

7. Girar o prato dianteiro (3) ao redor do eixo “X” para colocar dois moldes (2) vazios diante das comportas (8)

8. Repetir as etapas 5 e 6 com os moldes vazios do prato (3).

9. Girar os pratos (3) e (3') ao redor do eixo “Y” por meio da flecha (30) para colocar o prato traseiro (3') diante das comportas (8).

10. Repetir as etapas 3 a 8 para carrear os moldes (2) do prato traseiro (3').

11. Efetuar a rotação dos moldes no interior da câmara de moldagem até ser formada a primeira camada.

12. Repetir as etapas 2 a 11 para a formação subsequente das outras camadas de material termoplástico.

13. Abrir o forno e retirar os moldes e desmoldar as peças acabadas.

Deve-se acrescentar que a etapa de limpeza dos recipientes (4) com ar comprimido pode ser realizada ou no momento em que os recipientes saem do forno ou então imedia

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10/10 tamente antes de se colocar o material proveniente da tremonha.

Conforme pode ser comprovado pela descrição anterior, o ciclo de produção dos artigos plásticos é totalmente automatizado. Outra vantagem do procedimento aqui proposto é a sua grande versatilidade, uma vez que podem ser obtidos simultaneamente e com a mesma máquina artigos de diferentes formas e tamanhos, e inclusive tendo diferentes espessuras.

O produto resultante deste processo tem todas as vantagens dos artigos rotomoldados no forno, já que se conserva a homogeneidade da espessura das paredes, obtendose artigos de alta qualidade. O produto resultante tem atributos melhorados e custos mais baixos de fabricação.

Outra vantagem consiste no baixo custo energético em comparação com os processos que exigem a extração dos moldes do forno para uma nova cara ou outros processos em que se abre o forno para se introduzir manualmente a carga do material a ser fundido, uma vez que cada abertura do forno implica em perdas de energia calorífica. Por este motivo, o processo também é mais econômico e não produz impacto sobre o meio ambiente.

Com o aparelho e método aqui proposto é possível se economizar até 50% de tempo do que seria necessário com a prática do modo tradicional. A sincronização do forno com a alimentação de modo automatizado por meio de coordenadas resulta em uma economia de tempo tal que permite reduzir o tempo de produção.

Na modalidade preferida, o produto resultante do processo é um tanque de tres camadas, sendo a camada externa um material sólido à base de polietileno, a camada intermediária é uma espuma a base de polietileno e a camada interna de um material antibacteriano a base de polietileno.

É evidente que as modalidades dos componentes do aparelho descritas neste pedido podem ser feitas, por exemplo, com o uso de um maior número de comportas para execução de alimentação simultânea de todos os moldes dentro do forno, entretanto o sistema torna-se mais complexo. Por outro lado, o uso de um sistema de coordenadas permite a execução de alimentação múltipla dos moldes com apenas duas comportas, sem a necessidade de abertura da comporta principal. Adicionalmente, o fato do uso de uma porta intermediária para moldes de maior tamanho, é também uma evidência da versatilidade do aparelho descrito aqui.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de rotomoldagem constituído por um forno (1) com uma câmara de moldagem e um sistema de alimentação, tendo o forno (1) meios para sujeitar os moldes (2) dentro dos quais se coloca um material termoplástico, meios de aquecimento e meios que transmitem o movimento giratório aos moldes (2), CARACTERIZADO pelo fato de que:

a) o forno tem uma ou mais comportas (8, 9) formadas em uma das faces laterais do forno, sendo cada uma das comportas (8, 9) projetada para permitir a introdução de pelo menos um recipiente (4) no forno, consistindo o ou os recipientes em estruturas portadoras do material termoplástico, localizadas fora do forno (1) e adjacentes à(s) comporta(s) (8, 9), sendo cada recipiente conectado a um braço (5) que tem (i) meios para deslocar o recipiente (4) para frente e para trás com a finalidade de introduzir e retirar o mesmo através de uma das comportas (8, 9); e (ii) meios para girar o braço (5) com a finalidade de entornar o recipiente (4) e derramar o seu conteúdo nos moldes (2) dentro do forno (1);

b) cada recipiente (4) é uma estrutura de fundo duplo de modo que, entre suas duas paredes, uma câmara é formada, através da qual se faz circular um líquido proveniente de um resfriador (23), o líquido frio penetra através de um orifício de entrada (20) formado no recipiente (4), o liquido frio circula pela câmara do recipiente (4) e o líquido quente sai por um orifício de saída (21).

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CARACTERIZADO pelo fato de que cada recipiente (4) tem uma divisão longitudinal (22) para permitir uma trajetória do líquido de resfriamento em forma de “U”.

9. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de introduzir e extrair os recipientes (4)no forno (1) consistem em um ou mais motores redutores (6).

10. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que o número de comportas (8) é dois.

11. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que o número de comportas (8, 9) é três.

12. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que há uma comporta central (9) que será usada para fabricar tanques de maior tamanho.

13. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que as comportas (8, 9) estão situadas na mesma altura.

14. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que as comportas (8, 9) se encontram a uma altura intermediária em relação ao comprimento da câmara do forno (1).

15. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que os recipientes são controlados por meio de um painel de controle computadorizado (40, 41).

16. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho conta com um dispositivo de suporte para os alimentadores e um suporte para os braços (5) e os recipientes (4).

17. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO por compreender ainda meios para a limpeza dos recipientes (4).

18. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 17,

CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de limpeza consistem em um ou mais meios para enviar ar comprimido.

19. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um sistema de resfriamento configurado para resfriar por meio de água ou outro líquido de resfriamento.

20. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de resfriamento utiliza uma ou mais mangueiras projetadas (25) para fazer circular o líquido de resfriamento até os recipientes (4).

21. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que as mangueiras (25) fazem circular o líquido frio proveniente de um equipamento resfriador (23) até cada um dos recipientes (4).

Petição 870190077981, de 12/08/2019, pág. 22/25

2. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que os recipientes (4) têm paredes arredondadas.

3/4

22. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o equipamento resfriador (23) está por sua vez acoplado a um primeiro distribuidor (24) que por sua vez transfere o líquido de resfriamento para as mangueiras (25).

23. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o líquido que vem dos recipientes (4) passa para um segundo distribuidor (27) que por sua vez transfere o líquido quente para o equipamento resfriador (23).

24. Método para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional utilizando um aparelho de rotomoldagem conforme definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender as seguintes etapas:

a) carregar algumas tremonhas (11) e algumas balanças gravimétricas (12) com a quantidade programada de material a ser fundido;

b) carregar alguns recipientes (4) com o material de uma das tremonhas (11);

c) colocar alguns moldes (2) de um dos pratos (3) diante das comportas;

d) abrir as comportas (8);

e) transferir um recipiente (4) do primeiro grupo de recipientes para o forno (1) através de uma comporta (8) e simultaneamente transferir outro recipiente (4) do segundo grupo de recipientes através da outra comporta (8);

f) girar simultaneamente os dois recipientes (4) para verter o seu conteúdo nos dois moldes (2) adjacentes às comportas (8);

g) girar o prato dianteiro (3) ao redor do eixo “X” para colocar os dois moldes vazios (2) diante das comportas (8);

h) repetir as etapas e) e f) com os moldes vazios (2) do prato (3);

i) girar os pratos (3, 3') ao redor do eixo “Y” por meio de uma lança (30) para colocar o prato posterior (3') diante das comportas (8);

j) repetir as etapas c) a h) para carregar os moldes (2) do prato posterior (3'),

k) realizar a rotação dos moldes (2) no interior da câmara de moldagem até a formação da primeira camada;

l) repetir as etapas b) a k) para a formação subsequente das outras camadas de material termoplástico; e

m) abrir o forno (1) para retirar os moldes e extrair as peças terminadas dos moldes.

25. Método para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que os recipientes (4) são limpos com ar comprimido, o que pode ser realizado ou no momento em que os recipientes (4) saem do forno (1) ou imediatamente antes de se colocar o material proveni-

Petição 870190077981, de 12/08/2019, pág. 23/25

3. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que a pesagem e a dosagem do material termoplástico se realizam por meio de uma balança gravimétrica (12).

4/4 ente da tremonha (11).

26. Método para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que o método é implementado de modo automático.

4. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que se faz o braço giratório dos recipientes girar por ação de um motor redutor (6).

5. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o recipiente tem uma divisão longitudinal (22) que permite que o líquido que entra pelo orifício de entrada (20) siga uma trajetória semelhante a um “U”.

6. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que cada comporta (8, 9) tem meios de abertura e fechamento.

7. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

CARACTERIZADO pelo fato de que os meios para fazer o recipiente (4) girar realizamum giro de 180°.

8. Aparelho de rotomoldagem, de acordo com a reivindicação1,

Petição 870190077981, de 12/08/2019, pág. 21/25

5 27. Método para produzir artigos de plástico por meio da técnica de moldagem rotacional, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que é realizado por meio de um painel de controle computadorizado (40, 41).