BR112013010898B1

BR112013010898B1 - Dispositivo de aplicação de pó e processo para produção de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis

Info

Publication number: BR112013010898B1
Application number: BR112013010898-3A
Authority: BR
Inventors: Emil Wilding; Michael Deilecke; Antonio Puma; Thorsten Katzenberger; Jörg Wottawa
Original assignee: Rhenoflex Gmbh
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2020-09-01
Also published as: TW201231241A; US20130270733A1; TWI529048B; EP2635422A1; DE102010050025A1; CN103298594A; DE102010050025B4; US9272447B2; BR112013010898A2; WO2012059367A1; CN103298594B; KR20130132831A

Abstract

dispositivo de aplicação de pó e processo para produção de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis. a presente invenção refere-se a um dispositivo de aplicação de pó (p) para produção de peças em bruto de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis para uso como elementos de reforço, partindo de uma mistura de pó que contém um pó de plástico fusível, que compreende um recipiente de pó (b) aberto embaixo, bem como um molde de furos (l), disposto abaixo do mesmo e distanciado do mesmo, com um ou mais recortes de furos, que está caracterizado pelo fato de que o recipiente de pó (b) está rigidamente conectado com o molde de furos (l) e pode se baixado até um suporte auxiliar ou até uma distância de, no máximo, 5 mm do mesmo, bem como pode ser fechado em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fecho horizontal (l), com uma espessura ligeiramente abaixo da distância entre o recipiente de pó (b) e o molde de furos (l), em que a chapa de fecho (s) é móvel em um plano horizontal, de tal modo que ela alternadamente fecha e novamente libera a extremidade inferior do recipiente de pó (b).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para aplicação de pó, bem como a um processo para produção e produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis para uso como elementos de reforço.

[0002] O uso de materiais de reforço termoplásticos para modelação e conservação de forma na indústria de sapatos, vestimentas e bolsas é conhecido há muito tempo.

[0003] De acordo com um processo mais antigo, os mesmos são produzidos em faixas e para uso como material de reforço modelador, por exemplo, na fabricação de sapatos, são estampados na forma desejada e desbastados (biselados) nas bordas, para evitar que fique marcada a transição para o "material da cana do sapato".

[0004] Os recortes normalmente são aplicados por meio de calçadores de pressão sobre a cana do sapato e sob ação do calor são termoplasticamente deformáveis e, depois do esfriamento, são responsáveis pela conservação de forma do sapato.

[0005] O material de faixa termoplástico pode ser produzido tanto por impregnação de uma estrutura têxtil com uma dispersão de plástico aquosa, que normalmente, depois da secagem, ainda é dotado em um lado ou nos dois lados de um adesivo de fusão, por extrusão, e também estar dotado superficialmente de adesivo de fusão, como também pelo processo de sinterização de pó, no qual pós de plástico fusíveis ou misturas de pó que contêm os mesmos são fundidas e sinterizadas com ou sem suporte têxtil.

[0006] Desvantajoso no processo de faixas é, particularmente, o alto consumo de material pelos desperdícios na estampagem, que precisam ser descartados ou reciclados. Além disso, não é possível produzir produtos com bordas biseladas em uma única etapa de trabalho.

[0007] Do documento DE 26 21 195 A1 são conhecidos materiais de reforço, que são produzidos por aplicação, fusão ou sinterização, bem como subsequente alisamento de misturas em forma de pó de plástico, materiais de enchimento com uma distribuição e tamanhos de grãos definida no âmbito de 50 a 500 pm e, opcionalmente, outros adjuvantes, sobre suportes têxteis ou suportes auxiliares. Pelo fato de que a distribuição de tamanhos de grãos dos materiais de enchimento em forma de pó é equipada à distribuição de tamanhos de grãos do pó de plástico (100 a 500 pm), pode ser posta à disposição uma mistura de pó com teor de material de enchimento mais alto, que, de modo correspondente apresenta uma rigidez aperfeiçoada, bem como uma viscosidade aumentada, de modo que é impedido que a fusão de plástico atravesse o suporte têxtil ou suporte auxiliar horizontal.

[0008] O documento DE 33 47 237 A1 descreve a produção de peças de reforço tridimensionais, que por aplicação de pó de plástico fundível por meio de um molde de serigrafia na forma da peça de reforço desejada sobre um banho de recepção ou suporte auxiliar horizontal e subsequente fusão e transmissão diretamente subsequente a uma cana de sapato por mio de um dispositivo de prensa especial.

[0009] É desvantajosa, particularmente, a guia complexa do dispositivo de aplicação de pó, que passa em um movimento de raspador sobre o molde de serigrafia e comprime o pó introduzido nas bordas, o que não é desejável.

[00010] Esse processo insuficiente em muitos aspectos é aperfeiçoado ou substituído pela invenção descrita no documento DE 35 39 573 B.

[00011] Nesse caso, em vez do processo de serigrafia, que de acordo com a natureza está limitado pelas malhas da peneira, pelos tamanhos de grãos de pó máximos e devido aos fios da peneira produz uma aplicação de pó irregular, é proposto o uso de um molde com um ou mais recortes de furos (estêncil perfurado) na forma do material de reforço desejado para aplicação de pó.

[00012] O estêncil perfurado está montado diretamente acima de uma fita receptora (suporte auxiliar) e transversalmente à direção de movimento da mesma, bem como pode ser baixado sobre a mesma.

[00013] Ela está dimensionada de tal modo que sobre a mesma move-se uma caixa de raspador na posição baixada do estêncil perfurado sobre a fita receptadora, alternadamente de uma "posição de parada" esquerda para uma "posição de parada" direita: esse tipo de movimento também pode ser designado como puxado ou empurrado. Nesse caso, os recortes de furo do estêncil perfurado são reenchidos, em cada caso, com a mistura de pó termoplástica.

[00014] Depois da introdução de pó, o estêncil perfurado é levantado com a caixa se raspador em posição e parada até que o pó aplicado tenha avançado com a fita receptora para a posição de parada seguinte, a zona de aquecimento, para, depois, ser novamente baixada para o processo de aplicação seguinte.

[00015] O processo tem a desvantagem de que a caixa de raspador esfrega ou raspa os recortes do estêncil perfurado, isto é, a mistura de pó termoplástica é enchida de uma coluna de pó movida nos recortes de furos e retirada nas bordas dos recortes de furos. Isso tem a desvantagem de que a quantidade de pó aplicada não pode ser controlada exatamente, de modo que ocorre uma aplicação de pó unilateralmente irregular e, particularmente também pelo movimento do raspador (movimento de fecho), as bordas das produtos em tiras formadas nos recortes de furos do molde da mistura de pó termoplástica são comprimidas. Mas, na prática, são desejados, pelo contrário, elementos de reforço com bordas desbastadas ou biseladas. Além disso, o dispositivo de aplicação de pó é complexo, porque precisa ser guiado em um movimento complexo, em direção horizontal, bem como vertical.

[00016] Por conseguinte, era tarefa da invenção pôr à disposição um dispositivo de aplicação de pó aperfeiçoado, bem como um processo aperfeiçoado para produção de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis, sendo que o dispositivo deve poder ser realizado de modo tecnicamente simples, particularmente, executar um movimento de translação unidimensional simples e de acordo com o qual podem ser obteníveis produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis aperfeiçoados, que podem ser adaptados de maneira simples às exigências variáveis do mercado com relação à forma, propriedades físicas, particularmente, rigidez, e propriedades químicas.

[00017] A tarefa é solucionada por um dispositivo de aplicação de pó para produção de produtos em tiras de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis para o uso como elementos de reforço, partindo de uma mistura de pó, que contém um pó de plástico fundível, e que compreende um recipiente de B aberto embaixo, bem como um estêncil perfurado L, disposto abaixo do mesmo e distanciado do mesmo, com um ou mais recortes de furos, que está caracterizado pelo fato de que o recipiente de pó B está conectado rigidamente com o estêncil perfurado L e pode ser descido verticalmente até um suporte auxiliar horizontal ou até uma distância de, no máximo, 5 mm do mesmo, bem como que pode ser fechado em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fecho S horizontal, com uma epsessura ligeiramente menor do que a distância entre o recipiente de pó B e o estêncil perfurado L, sendo que a chapa de fecho S é móvel em um plano horizontal, de tal modo que ela alternadamente fecha e novamente libera o recipiente de pó B na extremidade inferior do mesmo.

[00018] De acordo com a invenção é posto à disposição, portanto um dispositivo de aplicação de pó, que compreende um recipiente de pó B, bem como um estêncil perfurado L, conectado rigidamente com o mesmo. O dispositivo de aplicação de pó B compreende o recipiente de pó B e o estêncil perfurado L conectado rigidamente com o mesmo, está formado de tal modo que ele executa um movimento de translação vertical, simples para, desse modo, poder ser baixado sobre o suporte auxiliar, sobre o qual a mistura de pó é aplicada, ou até uma ligeira distância do mesmo, em geral, de, no máximo, 5 mm.

[00019] O estêncil perfurado L está disposto abaixo do recipiente de pó B e distância do mesmo, isto é, em uma distância ao recipiente de pó B.

[00020] Para a geometria e para a capacidade volumétrica do recipiente de pó B, em princípio não existem restrições; é essencial que ele apresente em sua extremidade inferior uma abertura que é suficientemente grande para deixar cair material suficiente da mistura de pó, que contém pó de plástico fundível, nos recortes de furos do estêncil perfurado L, para que os mesmos sejam enchidos em um tempo economicamente apropriado. Assim o recipiente de pó B precisa apresentar um volume suficiente para que esteja à disposição uma coluna de pó, que apresenta uma pressão estática suficiente, para encher os recortes de furos em um tempo economicamente admissível.

[00021] A geometria do recipiente de pó B pode, por exemplo, ser cilíndrica e estreitar-se para baixo.

[00022] Em uma outra modalidade preferida, o recipiente de pó B pode estar formado à maneira de paralelepípedo e também estreitar- se, de preferência, em sua região inferior em forma de funil.

[00023] O estêncil perfurado L, disposto abaixo da chapa de fecho S, em contato corrediço com a mesma, é, particularmente, uma placa plana, da qual foram entalhados um ou mais recortes de furo. O estêncil perfurado L é, portanto, um molde em negativo, que compreende recortes de furos, e que corresponde à forma dos produtos semiacabados a ser produzidos e que estão conectados um ao outro por nervuras. O estêncil perfurado L precisa ser de tal modo estável (rígido) que ela resiste à pressão da coluna de pó, sem deformar-se.

[00024] Para esse fim, podem ser usados, particularmente, plásticos, por exemplo, PVC, ou também papelão, para séries maiores, também moldes metálicos.

[00025] O estêncil perfurado L pode compreender um molde básico ou universal, com recortes de furos maiores, que é apropriado para uma pluralidade de formas geométricas diferentes dos produtos semiacabados, a ser produzidos, que serve como dispositivo de apoio para um ou mais moldes especiais a ser dispostos sobre o mesmo, com recortes de furos menores em relação ao molde universal, e que estão adaptados especialmente ao produto semiacabado desejado.

[00026] Sobre o molde de furo L, os recortes de furos podem estar posicionados no número desejado, com economia de espaço, sendo que, no entanto, deve ser observado que o material ainda restante (as nervuras) ainda é suficientemente estável para resistir à coluna de pó, sem deformar-se. Também deve ser observado que os recortes de furos ainda precisam estar distanciados suficientemente longe um do outro, de modo que as produtos em tiras, que são formadas, pelo fato de que o pó de plástico é introduzido nos recortes individuais, não se ligam umas às outras e, especialmente, não se fundem umas nas outras no processamento subsequente, sob alimentação de calor.

[00027] O estêncil perfurado L apresenta, particularmente, uma espessura no âmbito de 0,2 a 2,0 mm, de modo particularmente preferido, no âmbito de 0,5 a 0,8 mm.

[00028] O levantamento vertical do recipiente de pó conectado rigidamente com o estêncil perfurado L é, vantajosamente, o mais baixo possível e perfaz, de preferência, no máximo, 5 mm.

[00029] O recipiente de pó B pode ser fechado em sua extremidade inferior aberta com uma chapa de fecho S, que está disposta de modo móvel em um plano horizontal, entre a extremidade inferior do recipiente de pó B e o estêncil perfurado L, e que alternadamente, fecha de modo hermético para pó e libera novamente a extremidade inferior do recipiente de pó B. A chapa de fecho horizontal S, por um lado deve se selecionada do modo mais fino possível, para evitar extensivamente, o efeito de raspador no corte da coluna de pó, mas tão espessamente como necessário, para garantir uma rigidez suficiente da mesma. De preferência, é usado para esse fim aço fino ou também um plástico reforçado com fibra de carbono.

[00030] Mostrou-se vantajosa uma espessura da chapa de fecho horizontal S no âmbito entre 0,5 e 5 mm, particularmente, uma espessura de aproximadamente 4 mm.

[00031] A chapa de fecho S pode estar formada, de preferência, com uma borda de corte chanfrada para cima, com o que o efeito de raspador indesejável e a compressão indesejável associada ao mesmo do pó de plástico em regiões parciais das produtos em tiras é reduzido adicionalmente.

[00032] Em uma modalidade particularmente preferida, o dispositivo de aplicação de pó apresenta dois ou mais recipiente de pó B, conectados rigidamente em cada caso, com um estêncil perfurado L, que podem ser fechados em sua extremidade inferior, em cada caso, com uma chapa de fecho S, que é móvel em um plano horizontal.

[00033] Pelo fato de que dois ou mais dispositivos de aplicação de pó P são dispostos, de preferência, um atrás do outro, pode ser obtida uma série de aperfeiçoamentos e podem ser usadas misturas de pó com propriedades diferentes, particularmente durezas ou tamanhos de grãos diferentes, com o que pode ser regulada a formação dos produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis produzidos. Quando os diversos pós são aplicados "sobrepostos", com recortes de tamanhos diferentes do estêncil perfurado, as propriedades diferentes podem ser combinadas. Particularmente a rigidez dos mesmos pode ser ajustada de modo seletivo, por exemplo, podem ser postos à disposição produtos semiacabados, que são mais duros no centro e mais macios na sua borda.

[00034] Essa modalidade preferida de um dispositivo de aplicação de pó apresenta, além disso, também a vantagem de que em todos os recipientes de pó B pode ser enchida a mesma mistura de pó, com o que o enchimento dos recortes de furo pode ser realizado de modo substancialmente mais rápido, e, além disso, também está garantido que isso ocorre com um movimento o menor possível da coluna de pó, para que as produtos em tiras ainda frágeis, do pó de plástico ou de uma mistura de pó contendo um pó de plástico fundível, não percam sua forma.

[00035] Além disso, nessa modalidade do dispositivo de aplicação de pó também é possível usar em cada caso, moldes de furos diferentes de modo que a forma dos produtos semiacabados obtidos pode ser ajustada de modo seletivo.

[00036] Também é um objeto da invenção um processo para produção de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis para uso como elementos de reforço - partindo de uma mistura de pó, que contém pó de plastic fundível, - que é aplicada por meio de um dispositivo de aplicação de pó P, que compreender um recipiente de pó B aberto embaixo e um estêncil perfurado L disposto abaixo do mesmo, bem como distanciado do mesmo, com um ou mais recortes de furos, sob formação de produtos em tiras sobre um suporte auxiliar horizontal, - que sob alimentação de calor são fundidos e, sob obtenção dos produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis são sintetizados, caracterizado pelo fato de que - as produtos em tiras são obtidas pelo fato de que o recipiente de pó B, conectado rigidamente com o estêncil perfurado L, que está fechado em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fecho S horizontal com uma epsessura ligeiramente menor do que a distância entre o recipiente de pó B e o estêncil perfurado L, é baixado até o suporte auxiliar H horizontal ou até uma distância correspondente à espessura desejada do material de reforço do mesmo, após o que - a chapa de fecho horizontal S é deslocada em um plano de modo substancialmente paralelo ao suporte auxiliar horizontal, e libera a extremidade inferior do recipiente de pó B, de modo que a mistura de pó escorre para dentro dos recortes de furos do estêncil perfurado L e enche os mesmos, após o que - a chapa de fecho S horizontal é movida de novo para a posição, na qual ela fecha o recipiente de pó B na extremidade inferior do mesmo.

[00037] O dispositivo de aplicação e pó de acordo com a invenção e o processo de acordo com a invenção não estão limitados no que se refere à mistura de pó a ser usada a um pó de plástico fundível. Como mistura de pó pode ser usada uma mistura de pó de plástico fundível e material de enchimento em forma de pó, de acordo com as indicações no documento DE 26 21 195 A1, sendo que o material de enchimento em forma de pó apresenta uma distribuição de tamanhos de grãos comparável com a distribuição de tamanhos de grãos do pó de plástico, de 50 a 600 pm, particularmente, 100 a 400 pm. Mas, de acordo com a invenção, o pó de plástico também pode ser usado sem material de enchimento ou em mistura com outras partículas de plástico. As "outras" partículas de plástico usadas na modalidade citada por último são polímeros, que se fundem em um âmbito de temperatura mais alto e, portanto, no estado não dissolvido, assumem a função de um material de enchimento. Misturas apropriadas são, por exemplo, misturas de polietileno de alta pressão e de baixa pressão e aqueles de um copolímero de vinilacetato de etileno e um polietileno. Como plástico apropriados de baixa fusão, também são citados, nesse ponto, policaprolactona e resinas ionoméricas. Como materiais de enchimento, naturalmente também podem ser usados farinha de madeira, farinha de cortiça, giz, talco, sílica e outros materiais orgânicos e inorgânicos.

[00038] A mistura de pó, que contém pó de plástico fundível, é aplicada sobre um suporte auxiliar horizontal, que, particularmente, pode ser uma fita de tecido revestida com antiaderente, de preferência, teflon, e que reexpede as produtos em tiras, que são obtidas depois da aplicação da mistura de pó nos recortes de furo, para que as mesmas, sob alimentação de calor, possam ser fundidas e sinterizadas, sob obtenção da forma predeterminada pelo estêncil perfurado. A invenção é explicada mais detalhadamente a seguir, por meio das figuras.

Mostram particularmente:

[00039] Figura 1 uma representação esquemática de uma modalidade preferida para um dispositivo de aplicação de pó P de acordo com a invenção, e

[00040] Figura 2 uma outra representação esquemática de um dispositivo de aplicação de P de acordo com a invenção, com dois recipientes de pó B e duas chapas de fecho S.

[00041] O recipiente de pó B está disposto afastado do estêncil perfurado L e conectado rigidamente com o mesmo. O recipiente de pó B e o molde de duros L são móveis em direção vertical. No espaço intermediário entre o recipiente de pó B e o estêncil perfurado L pode ser movida horizontalmente uma chapa de fecho S e abaixo do dispositivo de aplicação de pó P está disposto um suporte auxiliar H, que pode ser, por exemplo, uma fita de tecido circulante.

[00042] A representação esquemática na Figura 2 mostra uma outra modalidade preferida para um dispositivo de aplicação de pó P de acordo com a invenção, com dois recipientes de pó B em forma de paralelepípedo, que, em cada caso, podem ser fechados em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fecho S

[00043] Nas figuras não estão representados os moldes de furo L.

Claims

1. Dispositivo de aplicação de pó (P) para produção de produtos em tiras de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis para uso como elementos de reforço, partindo de um pó de plástico fundível ou de uma mistura de pó, que contém o pó de plástico fundível, que compreende um recipiente de pó (B) aberto embaixo, bem como um estêncil perfurado (L) disposto afastado do recipiente de pó (B), com um ou mais recortes de furos, caracterizado pelo fato de que o recipiente de pó (B) está conectado rigidamente com o estêncil perfurado (L) e pode ser baixado verticalmente até um suporte auxiliar (H) ou até uma distância de, no máximo, 5 mm do suporte auxiliar (H), bem como, pode ser fechado em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fechamento na direção horizontal (S), que está posicionada entre o recipiente de pó (B) e o estêncil perfurado (L), com uma espessura ligeiramente menor do que a distância entre o recipiente de pó (B) e o estêncil perfurado (L), sendo que a chapa de fechamento na direção horizontal (S) é móvel em um plano horizontal, de tal modo que ela alternadamente fecha e novamente libera a extremidade inferior do recipiente de pó (B).

2. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estêncil perfurado (L) apresenta uma espessura no âmbito de 0,2 a 2,0 mm.

3. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estêncil perfurado (L) apresenta uma espessura no âmbito de 0,5 a 0,8 mm.

4. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a chapa de fecho (S) apresenta uma espessura no âmbito entre 0,5 e 2 mm,

5. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a chapa de fecho (S) apresenta uma espessura de 4 mm.

6. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a chapa de fecho (S) apresenta uma borda de corte chanfrada para cima.

7. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o levantamento vertical do recipiente de pó (B) conectado rigidamente com o estêncil perfurado (L) perfaz, no máximo, 10 mm.

8. Dispositivo de aplicação de pó (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende dois ou mais recipientes de pó (B), respectivamente conectados rigidamente com um estêncil perfurado (L), com, respectivamente, uma chapa de fecho (S), que é móvel em um, plano horizontal e que alternadamente fecha e novamente libera a extremidade inferior do recipiente de pó (B).

9. Processo para produção de produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis, para uso como elementos de reforço, compreendendo as etapas de, - prover um pó de plástico fundível ou de uma mistura de pó, que contém um pó de plástico fundível, - aplicar o pó por meio de um dispositivo de aplicação de pó (P), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, que compreende um recipiente de pó (B) aberto embaixo, e um estêncil perfurado (L), disposto abaixo do recipiente de pó (B), bem como distanciado do recipiente de pó (B), com um ou mais recortes de furo, sobre formação de produtos em tiras sobre um suporte auxiliar horizontal, - fundir e sinterizar as produtos em tiras sob aplicação de calor, obtendo-se assim produtos semiacabados termoplasticamente deformáveis, caraterizado pelo fato de que, - os produtos em tiras são obtidas pela abaixamento do recipiente de pó (B), que está conectado rigidamente com o estêncil perfurado (L), e que está fechado em sua extremidade inferior por meio de uma chapa de fechamento na direção horizontal (S), que está posicionada entre o recipiente de pó (B) e o estêncil perfurado (L), com uma espessura ligeiramente menor do que a distância entre o recipiente de pó (B) e o estêncil perfurado (L), até um suporte auxiliar horizontal (H) ou até uma distância do suporte auxiliar horizontal (H) correspondente à espessura desejada do material de reforço, após o que - a chapa de fechamento na direção horizontal (S) é deslocada em um plano substancialmente paralelo ao suporte auxiliar horizontal (H), para abrir a extremidade inferior do recipiente de (B), de modo que a mistura de pó escorre para dentro dos recortes de furo do estêncil perfurado (L) e enche os recortes de furo do estêncil perfurado (L), após o que - a chapa de fechamento na direção horizontal (S) é novamente movida de volta para a posição, na qual ela fecha o recipiente de pó (B) na extremidade inferior do recipiente de pó (B)