BR112016012843B1

BR112016012843B1 - Dispositivo para fusão das extremidades de filamentos termoplásticos

Info

Publication number: BR112016012843B1
Application number: BR112016012843-5A
Authority: BR
Inventors: Jochen Ganninger; Jia-wei Chiu; Karl Herzog
Original assignee: The Gillette Company Llc
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2022-02-22
Also published as: EP2886009A1; EP2886009B1; CN105828662B; CN105828662A; WO2015094991A1; BR112016012843A2; CA2932141A1; MX2016007780A; US20150165740A1; KR20160088907A; US9636898B2; AU2014366260A1

Abstract

dispositivo para fusão das extremidades de filamentos termoplásticos. método e dispositivo (300) para fusão sem contato das extremidades (41, 51) de filamentos termoplásticos agrupados para formar ao menos dois tufos (40, 50) dispostos a uma distância entre si tendo etapas de fornecer uma disposição de ao menos dois tufos de filamentos termoplásticos que têm extremidades (41, 51) dispostas a uma distância uma da outra, fornecer placa de aquecimento (100) ao menos parcialmente feita de material condutivo, a qual é estruturada de modo que ao menos dois setores de aquecimento (110, 120, 130, 140) sejam formados e separados entre si por ao menos um setor de separação (191, 192, 193, 194, 195) disposto para emitir menos radiação térmica (90) que os setores de aquecimento, cada setor de aquecimento tendo material condutivo e uma superfície de aquecimento em um lado de aquecimento (101) da placa de aquecimento (100), as superfícies de aquecimento correspondendo em formato e posição ao formato e posição das extremidades dos tufos, expondo as extremidades destes à placa de aquecimento de modo que as extremidades dos tufos e os setores de aquecimento estejam alinhados, e gerar um fluxo de corrente elétrica através dos setores de aquecimento de modo que as superfícies de aquecimento (111, 121, 131, 141) dos setores de aquecimento emitam radiação térmica (90) que é absorvida pelas extremidades dos filamentos de forma que as extremidades dos filamentos se derretam e os filamentos de cada tufo sejam fundidos juntos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos agrupados em tufos. A presente invenção também refere-se a um método de fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Sabe-se que as extremidades de filamentos termoplásticos agrupados em um tufo podem ser fundidas ao aplicar calor à extremidade dos filamentos de forma que as extremidades dos filamentos derretam e o material derretido forme uma estrutura do tipo esfera que liga todos os filamentos do tufo. Tal estrutura tipo esfera normalmente também tem um diâmetro maior do que o tufo e, dessa forma, suporta a fixação do tufo em um material carreador que pode ser moldado por injeção em torno da extremidade do tufo. O calor pode ser aplicado de diversas maneiras, por exemplo, colocando as extremidades do filamento em contato com uma placa quente (hot plate), através da aplicação de uma corrente de ar quente nas extremidades dos filamentos ou expondo as extremidades dos filamentos a radiação térmica. A patente EP 0 676 268 A1 discute em geral o processo de fusão das extremidades de filamentos agrupados em tufos através do uso de uma pistola de ar quente ou de uma placa de aquecimento.

[0003] O documento DE 198 53 030 A1 descreve um método de fusão no qual um bloco de aquecimento, que compreende elementos de aquecimento para aquecer o bloco, emite radiação térmica para ser recebida pelas extremidades dos tufos de filamentos. O bloco de aquecimento compreende um canal para emissão adicional de ar quente no sentido de um tufo de filamento de tamanho maior, de modo que todos os tufos sejam aquecidos dentro da mesma quantidade de tempo, independente do tamanho do tufo.

[0004] O documento EP 2 534 973 A2 descreve um dispositivo de gás quente tendo uma multiplicidade de bicos de gás para a aplicação de diferentes fluxos de gás quente em direção às extremidades do tufo e um dispositivo de radiação infravermelha, compreendendo uma pluralidade de fontes de radiação infravermelha, cada uma tendo um refletor para a aplicação de diferentes graus de radiação infravermelha em direção às extremidades do tufo. Os bicos ou refletores individuais podem ser dispostos a distâncias consistentes ou a uma distância diferente das extremidades dos tufos.

[0005] O documento EP 0 150 785 A2 discute um elemento de aquecimento que tem pinos de aquecimento individuais para a fusão de reentrâncias em um veículo de tufos. Adicionalmente, é discutido um outro elemento de aquecimento que, por um lado tem uma superfície de molde hemisférico em um dos lados do elemento de aquecimento e uma outra superfície de molde sob a forma de um cone baixo no outro lado do elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento tem duas unidades de aquecimento para manter os dois lados do elemento de aquecimento em diferentes temperaturas. Este elemento de aquecimento destina-se a aquecimento por contato, fornecendo, assim, uma respectiva formatação dos pares de contato, isto é, o veículo do tufo de um lado e a extremidade do tufo do outro lado.

[0006] É um objetivo da presente descrição fornecer um dispositivo e um método para fundir sem contato as extremidades dos filamentos termoplásticos agrupados em tufos que é melhorado em relação à técnica anterior ou que ao menos fornece uma alternativa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] De acordo com um aspecto, é apresentado um dispositivo para fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos agrupados em ao menos dois tufos dispostos a uma distância um do outro, o dispositivo compreendendo uma placa de aquecimento que é ao menos parcialmente feita de um material condutivo para emissão de radiação térmica quando uma corrente elétrica flui através do material condutivo, sendo que a placa de aquecimento é estruturada de tal forma que ao menos dois setores de aquecimento, cada um compreendendo material condutivo, são formados e são separados um do outro por ao menos um setor de separação disposto para emitir no mínimo menos radiação térmica do que os setores de aquecimento e que cada setor de aquecimento tem uma superfície de aquecimento em um lado de aquecimento da placa de aquecimento, em que cada uma das superfícies de aquecimento tem uma área na faixa entre cerca de 0,25 mm2 e cerca de 250 mm2, em particular, sendo que ao menos uma das superfícies de aquecimento tem uma área abaixo de 100 mm2.

[0008] De acordo com um aspecto, é apresentado um método de fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos agrupados para formar ao menos dois tufos dispostos a uma distância um do outro tendo as etapas de fornecer uma disposição de ao menos dois tufos de filamentos termoplásticos, cujos tufos têm extremidades que são dispostas a uma distância uma da outra, fornecer uma placa de aquecimento ao menos parcialmente feita de um material condutivo, cuja placa de aquecimento é estruturada de modo que ao menos dois setores de aquecimento sejam formados e sejam separados um do outro por ao menos um setor de separação disposto para emitir no mínimo menos radiação térmica do que os setores de aquecimento, cada um dos setores de aquecimento compreendendo material condutivo e cada um dos setores de aquecimento tendo uma superfície de aquecimento em um lado de aquecimento da placa de aquecimento, cujas superfícies de aquecimento correspondem no formato e posição ao formato e posição das extremidades dos tufos, expor as extremidades dos tufos à placa de aquecimento de modo que as extremidades dos tufos e os setores de aquecimento sejam alinhados uns com os outros, e gerar um fluxo de corrente elétrica através dos setores de aquecimento de modo que as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento emitam radiação térmica que é absorvida pelas extremidades dos filamentos de forma que as extremidades dos filamentos derretam e os filamentos de cada tufo se fundam.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] O dispositivo e o método propostos na presente invenção serão elucidados adicionalmente por uma descrição detalhada dos aspectos gerais e das modalidades exemplificadoras. A descrição detalhada refere-se também às figuras para facilitar a compreensão do dispositivo e método propostos. Nas figuras

[00010] A figura 1A é uma representação esquemática de uma escova de dentes em uma vista de topo, a escova de dentes compreendendo tufos de filamentos termoplásticos, em que alguns tufos têm formato em seção transversal diferente e área em seção transversal diferente;

[00011] a figura 1B é um corte longitudinal da escova de dentes mostrada na figura 1A, onde pode ser visto que os tufos têm extremidades fundidas que são incorporadas ao material que forma a cabeça da escova de dentes;

[00012] a figura 2 é um corte em seção transversal de uma modalidade exemplificadora de um dispositivo para fusão das extremidades dos tufos de filamentos termoplásticos tomado em um plano indicado pela linha C-C na figura 3, onde é mostrado, além disso, um corte em seção transversal de uma placa de orifícios, através do qual os tufos da placa de orifícios são apresentados tendo extremidades para serem fundidas;

[00013] a figura 3 é um corte em seção transversal do dispositivo mostrado na figura 2 ao longo de um plano indicado pela linha B-B na figura 2;

[00014] a figura 4 é um corte em seção transversal do dispositivo mostrado na figura 2 ao longo de um plano indicado pela linha D-D na figura 3.

[00015] a figura 5 é um corte em seção transversal de uma outra modalidade exemplificadora de um dispositivo para fundir as extremidades dos tufos de filamentos termoplásticos;

[00016] a figura 6 é um corte em seção transversal de uma modalidade exemplificadora adicional de um dispositivo para fundir as extremidades dos tufos de filamentos termoplásticos;

[00017] a figura 7 é um corte em seção transversal de ainda uma modalidade exemplificadora adicional de um dispositivo para fundir as extremidades dos tufos de filamentos termoplásticos que compreende uma unidade de aquecimento indutivo;

[00018] a figura 8 é uma representação esquemática de uma placa de aquecimento com uma vista de topo para o lado de aquecimento da placa de aquecimento, em que as superfícies de aquecimento dos dois grupos de setores de aquecimento são mostradas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00019] O dispositivo e o método propostos na presente invenção referem-se à característica de aquecer seletivamente (e, em particular, de uma maneira sem contato) as extremidades dos tufos de uma disposição de ao menos dois tufos de filamentos termoplásticos para ser cada um fundido por uma placa de aquecimento com setores de aquecimento com superfícies de aquecimento em um lado de aquecimento da placa de aquecimento. As superfícies de aquecimento são de formato idêntico ou ao menos semelhante ao formato das extremidades dos tufos e também coincidem essencialmente em suas posições relativas. Opcionalmente, as superfícies de aquecimento têm a mesma ou uma área ligeiramente maior do que as extremidades do tufo da disposição de tufos. Os ao menos dois setores de aquecimento e suas respectivas superfícies de aquecimento são separados por ao menos um setor de separação que confina ao menos parcialmente com as superfícies de aquecimento, cujo setor de separação é disposto para emitir menos radiação térmica que a superfície de aquecimento. Em algumas modalidades, o setor de separação é ao menos parcialmente feito como um vão, por exemplo, como um orifício passante através da placa de aquecimento, ou como um recorte (e, dessa forma, não emite radiação térmica), o que não deve excluir que os setores de aquecimento são, em algumas modalidades, eletricamente conectados por pontes de material condutivo. Em modalidades com três ou mais setores de aquecimento, cada par vizinho de setores de aquecimento é separado por um setor de separação.

[00020] De acordo com a presente invenção, os setores de aquecimento compreendem material condutivo. Em algumas modalidades, as superfícies de aquecimento são produzidas a partir de material condutivo. Em algumas modalidades, os setores de aquecimento compreendem uma superfície de aquecimento que é, ao menos em parte, produzida a partir de um material eletricamente não condutivo (por exemplo, a partir de material cerâmico), que pode ter sido revestida com uma camada de material condutivo para gerar uma superfície de emissão, em particular, uma superfície áspera de emissão. Em algumas modalidades, o setor de separação é feito ao menos em parte a partir de um material eletricamente isolante. Em algumas modalidades, o setor de separação compreende um material condutivo que não emite tanta emissão térmica como os setores de aquecimento, por exemplo, por ter uma resistividade menor ou um volume maior ou uma aspereza de superfície diferente.

[00021] Ao contrário dos métodos anteriormente conhecidos que empregam uma placa de aquecimento de tamanho grande essencialmente desestruturado para fusão sem contato, o presente método e dispositivo emitem, particularmente, radiação térmica através das superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento (e não através de lâmpadas de radiação infravermelha ou similares), cujas superfícies de aquecimento são alinhadas no formato e posição (e, opcionalmente, no tamanho) com as extremidades do tufo. As superfícies de aquecimento podem ser aquecidas até um grau em que a radiação térmica é suficiente para fundir as extremidades do tufo, fornecida a uma certa distância na direção de emissão. A distância entre as extremidades do tufo e as superfícies de aquecimento durante o processo de fusão pode estar situada na faixa entre cerca de 0,05 mm e cerca de 5 mm, opcionalmente na faixa entre cerca de 0,1 mm e cerca de 2 mm. As medições foram feitas entre 0,1 mm e 1,6 mm. A temperatura das superfícies de aquecimento estavam na faixa de entre 500 graus Celsius e cerca de 800 graus Celsius nessas medições. Embora acredite-se que qualquer material condutivo em torno dos setores de aquecimento utilizado para conexão elétrica dos setores de aquecimento para permitir um fluxo de corrente elétrica através da placa de aquecimento inteira possa ser resfriado por ar ambiente, de tal modo que a temperatura do material condutivo em torno dos setores de aquecimento será sempre consideravelmente mais baixa do que o material dos setores de aquecimento, pode-se, adicionalmente, considerar que é fornecido um resfriamento ativo do material da placa de aquecimento fora dos setores de aquecimento. Tal resfriamento pode, em particular, ser utilizado em modalidades onde os setores de aquecimento são incorporados no material eletricamente isolante (ver abaixo).

[00022] Em algumas modalidades, as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento da placa de aquecimento são produzidas a partir de um material condutivo tendo uma resistência mais alta que a resistência de um material condutivo formando o ao menos um setor de separação confinando ao menos parcialmente os setores de aquecimento. Em algumas modalidades, este é o resultado de uma camada de material condutivo no local dos setores de aquecimento que é mais delgada que a espessura da camada de um material condutivo formando ao menos parcialmente o setor da separação e/ou este é o resultado de um material condutivo de maior resistividade utilizado para formar os setores de aquecimento em comparação com o material condutivo formando ao menos parcialmente a área de separação. Radiação térmica suficiente será emitida quando uma corrente elétrica suficiente está fluindo através dos setores de aquecimento, ou seja, correntes elétricas de tipicamente até 200 ampères. Em algumas modalidades, a espessura da camada do material condutivo formando os setores de aquecimento é de cerca de ou abaixo de 1,0 mm, em particular, abaixo de 900 μm, abaixo de 800 μm, abaixo de 700 μm, abaixo de 600 μm, abaixo de 500 μm, abaixo de 400 μm, abaixo de 300 μm, abaixo de 200 μm ou abaixo de 100 μm. Em algumas modalidades, uma espessura da camada do material condutivo formando os setores de aquecimento é de cerca de 500 μm, por exemplo, em uma faixa entre 250 μm e 750 μm ou em uma faixa entre cerca de 400 μm e cerca de 600 μm. Em algumas modalidades, a espessura da camada de material condutivo no setor de separação é acima de 1,0 mm, em particular acima de 1,5 mm, acima de 2,0 mm, acima de 3,0 mm, acima de 4,0 mm, acima de 5,0 mm ou acima de 10 mm.

[00023] Em algumas modalidades, os filamentos termoplásticos podem ser produzidos essencialmente a partir de náilon (por exemplo, poliamida (PA) 6,6, poliamida 6,10, poliamida 6,12) ou a partir de polibutileno tereftalato (PBT), em que, por exemplo, PA 6,6 tem uma temperatura de fusão de 260°Celsius. Em algumas modalidades, os setores de aquecimento são feitos com material condutivo incorporado em material eletricamente isolante. Em geral e em particular nas últimas modalidades, uma corrente elétrica através dos setores de aquecimento pode ser uma corrente elétrica parasita induzida por uma unidade indutiva, como será explicado ainda mais abaixo.

[00024] Um setor de aquecimento na presente descrição é uma porção estruturada da placa de aquecimento compreendendo material condutivo, cuja porção estruturada tem uma superfície de aquecimento no lado de aquecimento da placa de aquecimento que tende a emitir uma quantidade maior de radiação térmica do que as áreas de superfície do setor de separação que, ao menos parcialmente, confina os respectivos ao menos dois setores de aquecimento, em particular, porque o setor de aquecimento compreende material condutivo tendo uma resistência maior do que o material condutivo em áreas adjacentes (isto é, limítrofes) à placa de aquecimento ou porque o setor de aquecimento é incorporado em um material isolante.

[00025] A resistividade elétrica p (também conhecida como resistividade, resistência elétrica específica, ou resistividade de volume) quantifica com que força um dado material se opõe ao fluxo de corrente elétrica. Uma baixa resistividade indica um material que permite prontamente o movimento de carga elétrica. Por exemplo, aço inoxidável austenítico com 18% de cromo/8% de níquel tem uma resistividade de paço = 6,9^10-7 Q^m, cobre de pcobre = 1,68^10-8 Q^m, PET (polietileno tereftalato) de PPET = 1,0^1021 Q^m (todos os valores indicados para uma temperatura de 20°Celsius). Resistividade é uma propriedade do material. A resistência R de um pedaço de material resistivo tendo um comprimento l e uma área em seção transversal A contra o fluxo de corrente elétrica entre ambas as suas extremidades na direção do comprimento é dada por R = p^ l/A. Dessa forma, a resistência de um pedaço uniforme de material de determinado comprimento pode ser aumentada reduzindo sua área em seção transversal, como é de conhecimento geral.

[00026] Materiais isolantes perfeitos não existem. No âmbito da presente descrição, "material condutivo" significa um material tendo uma resistividade abaixo de p = 1,0 Q^m (em particular, este limite pode ser ajustado para abaixo de p = 1,0^10-1 Q^m) e "material isolante" significa um material tendo uma resistividade acima de p = 1,0 Q^m (em particular, este limite pode ser ajustado para acima de p = 1,0^103 Q^m). Metais (permitindo o fluxo livre de elétrons) como aço, cobre, prata, ouro, ferro e ligas metálicas etc. são bons materiais condutivos. Outros materiais condutivos incluem carbono amorfo, cerâmica condutiva, como ITO e polímeros condutores, como PEDOT: PSS. Materiais condutivos que são particularmente adequados dentro do escopo da presente descrição são aqueles condutores que são termicamente estáveis às temperaturas mencionadas acima de cerca de 500 graus Celsius a cerca de 800 graus Celsius. Muitos metais como aço, cobre, alumínio, prata, muitas ligas metálicas incluindo ligas à base de ferro ou ligas à base de cobre como latão, bronze ou cobre-berilo (ASTM B194, B196, B197) etc., são termicamente estáveis (isto é, não deformam ou fundem notavelmente ou de outro modo degradam de forma que o material é utilizável por um período industrialmente sensível) dentro do significado da presente descrição. Bons materiais isolantes são vidro, papel, madeira seca, Teflon, PET, borracha vulcanizada, polímeros semelhantes à borracha, cerâmicas isolantes, como óxido de alumínio ou esteatita e muitos plásticos etc.

[00027] A passagem da corrente elétrica através de um condutor libera calor por um processo conhecido como aquecimento resistivo (ou aquecimento ôhmico ou aquecimento Joule). O dispositivo para fundir as extremidades de filamentos termoplásticos como aqui descrito faz uso de aquecimento resistivo que leva à emissão de radiação térmica, em particular, radiação infravermelha que é absorvida pelas extremidades dos filamentos em uma quantidade suficiente de modo que o material termoplástico das extremidades expostas dos filamentos aqueça e funda e o material fundido forme uma estrutura tipo esfera como é de conhecimento geral na técnica e foi discutido antes. A presente descrição propõe a utilização de uma placa de aquecimento para aquecimento que durante o funcionamento (isto é, quando uma corrente elétrica flui através dos setores de aquecimento) emite seletivamente radiação térmica em superfícies de aquecimento de setores de aquecimento que correspondem aos locais das extremidades dos filamentos agrupados em tufos. Tipicamente, uma cabeça de escova compreende uma disposição de uma pluralidade (isto é, ao menos dois) desses tufos. Dessa forma, propõe-se que a placa de aquecimento tenha ao menos dois setores de aquecimento que são agrupados de tal modo que seus formatos e posições correspondam aos formatos e posições das extremidades dos tufos de filamentos quando são expostos à placa de aquecimento. Os setores de separação entre esses setores de aquecimento são dispostos para emitir menos radiação térmica do que os setores de aquecimento para aquecer as extremidades dos tufos. Uma vez que a radiação térmica é predominantemente emitida a partir das superfícies de aquecimento desses setores de aquecimento relativamente pequenos, o dispositivo proposto não aquece tanto o meio ambiente como unidades de aquecimento de grande escala, mas aquece seletivamente de maneira dominante as extremidades dos tufos. Assim, pode-se economizar energia e o aquecimento das extremidades do filamento pode ser controlado com precisão. Um veículo no qual os tufos são fornecidos irá aquecer menos do que sob uma placa de aquecimento de tamanho grande conhecida e pode ser tratado manualmente logo após o processo de fusão.

[00028] Descobriu-se que o dispositivo e o método aqui descritos podem não só ser utilizados para fusão horizontal (ou seja, os tufos são dispostos essencialmente paralelos à direção da gravidade terrestre), como também para fusão vertical (ou seja, onde os tufos são substancialmente inclinados contra a direção da gravidade terrestre, em particular, quando os tufos são dispostos essencialmente perpendiculares à direção da gravidade terrestre). Isso deve-se ao fato de que o dispositivo e o método propostos permitem o aquecimento definido das extremidades dos tufos e de um resfriamento muito rápido quando a placa de aquecimento é afastada dos tufos. As extremidades de tufos derretidas se fundem muito rápido e também se solidificam muito rápido quando a fonte de radiação térmica é afastada de modo que, essencialmente, não são gerados "narizes" do gotejamento do plástico derretido. Tecnologias de fusão existentes utilizando lâmpadas IV de grande porte aquecem o ambiente inteiro, de forma que dificilmente pode-se evitar a geração dos mencionados narizes durante a fusão vertical, em especial porque essas tecnologias de fusão existentes derretem muito mais material do que a tecnologia de fusão discutida aqui. Devido ao aquecimento definido das extremidades dos tufos, o volume de material que é derretido é mais baixo do que no exemplo da fusão à base de IV e a tensão superficial do material derretido é, dessa forma, mais elevada e reduz eficazmente a geração de narizes ou mesmo material de gotejamento. Dessa forma, o dispositivo e o método propostos permitem maior liberdade de design das linhas de produção de escovas de dentes.

[00029] A placa de aquecimento proposta tem um lado de aquecimento ao qual as extremidades do filamento serão expostas. O lado de aquecimento tem, dessa forma, as superfícies de aquecimento que correspondem aos setores de aquecimento da placa de aquecimento, de modo que as superfícies de aquecimento emitam seletivamente radiação térmica durante o funcionamento do dispositivo. O formato e tamanho da área da superfície de aquecimento de um setor de aquecimento devem corresponder essencialmente ao formato e tamanho dos tufos de filamentos, cujas extremidades devem ser fundidas (embora isso não exclua o fato de que a superfície de aquecimento de um setor de aquecimento pode ser ligeiramente maior do que a extremidade do tufo para fornecer uma distribuição de calor essencialmente homogênea na extremidade de um tufo). A área da superfície de aquecimento de cada um dos setores de aquecimento no local de aquecimento da placa de aquecimento estará, assim, na faixa entre cerca de 0,25 mm2 e cerca de 250 mm2, em particular, na faixa entre cerca de 0,5 mm2 e cerca de 100 mm2, onde ainda mais em particular, o limite superior pode ser menor, como cerca de 90 mm2, 80 mm2, 70 mm2, 60 mm2, 50 mm2, 40 mm2, 30 mm2, 20 mm2, 10 mm2, 5 mm2, 4 mm2, 3 mm2 ou 2 mm2. Um tufo cilíndrico típico, como usado em muitas escovas de dentes atuais, pode ter um diâmetro na faixa entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,5 mm, em particular, na faixa entre cerca de 1,0 mm e cerca de 2,0 mm, ainda mais em particular na faixa entre cerca de 1,3 mm e cerca de 1,8 mm. Como um exemplo, um tufo circular tendo um diâmetro de 1 mm tem uma área de cerca de 0,785 mm2. O respectivo setor de aquecimento pode, então, ter um formato cilíndrico e uma área de cerca de 0,785 mm2 ou pode ser ligeiramente maior, por exemplo, pode ter um formato circular e uma área de cerca de 1,13 mm2, que referem-se a uma área circular tendo um diâmetro de 1,2 mm, embora setores de aquecimento relativamente maiores também sejam contemplados. Algumas escovas de dentes compreendem tufos únicos de tamanho grande, como a escova de dentes Oral-B CrossAction®, que tem um único tufo de tamanho grande em sua extremidade anterior com uma área de cerca de 28 mm2 (30 mm2 podem, então, ser considerados como um limite superior adequado). Obviamente, tufos únicos ainda maiores podem ser contemplados (50 mm2 podem, então, ser considerados um limite superior adequado). Os tufos individuais são dispostos cada um a uma distância um do outro, porque de outro modo formariam um único tufo com filamentos densamente dispostos. Os tufos são dispostos com uma distância para permitir que as extremidades livres dos filamentos da escova de dentes final se movam quando aplicadas com uma força contra uma superfície dental. A distância típica entre os tufos vizinhos de um campo de tufos de uma escova de dentes pode estar situada na faixa entre cerca de 0,2 mm a cerca de 5,0 mm, em particular, na faixa entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,0 mm. Em algumas das escovas de dentes atuais, é usada a distância entre os tufos vizinhos de cerca de 0,8 mm a cerca de 1,6 mm. A distância entre as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento vizinhos é, dessa forma, tipicamente, da mesma ordem ou pode ser ligeiramente menor se as superfícies de aquecimento forem ligeiramente maiores do que as superfícies das respectivas extremidades dos tufos que serão fundidas, ou seja, as distâncias entre as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento medidas em um plano paralelo ao lado do aquecimento da placa de aquecimento estão, assim, na faixa entre cerca de 0,1 mm e cerca de 5,0 mm, em particular, na faixa entre cerca de 0,3 mm e cerca de 2,0 mm. Em algumas modalidades, a placa de aquecimento pode compreender ao menos dois grupos de setores de aquecimento, sendo que os setores de aquecimento de cada grupo podem ser alinhados com os tufos para uma outra cabeça de escova. Em tais modalidades, a distância entre as superfícies de aquecimento vizinhas pertencentes aos grupos vizinhos pode, dessa forma, ser maior que a distância das superfícies de aquecimento de um grupo.

[00030] Em algumas modalidades, o aquecimento seletivo é fornecido por uma placa de aquecimento produzida a partir de um material condutivo como aço inoxidável e uma espessura reduzida do material condutivo nos setores de aquecimento em função das áreas de separação do material condutivo confinando, ao menos parcialmente, os setores de aquecimento de forma que o aquecimento resistivo seja aumentado nos setores de aquecimento quando uma corrente elétrica flui através da placa de aquecimento. Isso não deve excluir o fato de que a placa de aquecimento pode ter recortes confinando os setores de aquecimento e somente pontes de material condutivo mais espesso conectando os setores de aquecimento de material condutivo mais delgado para possibilitar que a corrente elétrica flua através dos setores de aquecimento (isto é, a placa de aquecimento não precisa ser livre de orifícios passantes estendendo-se do lado posterior da placa de aquecimento até o lado frontal, que também é o lado de aquecimento da placa de aquecimento e/ou recortes). Orifícios passantes e recortes na placa de aquecimento também servem para permitir o fluxo de ar através da placa de aquecimento e dessa forma o resfriamento das áreas em torno dos setores de aquecimento como as pontes mencionadas.

[00031] Em algumas modalidades, a emissão térmica mais elevada das superfícies de aquecimento dos ao menos dois setores de aquecimento é alcançada por uma aspereza de perfil média Ra diferente nas superfícies de aquecimento do que nas superfícies confinantes produzidas a partir de material condutivo dos setores de separação. Tais diferenças de aspereza média de perfil podem, por exemplo, ser combinadas com espessuras diferentes de camada do material condutivo dos setores de aquecimento em função do material condutivo do setor de separação, porém a espessura da camada pode também ser constante. Por exemplo, a placa de aquecimento pode ser feita de uma folha de metal eletricamente condutivo, como material laminar de aço inoxidável tendo uma espessura entre 100 μm e 1,0 mm, em particular, de cerca de 0,5 mm. Os setores de aquecimento são, então, formados fornecendo uma aspereza média de perfil mais elevada nas superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento do que a aspereza média de superfície de perfil da respectiva superfície do(s) setor(es) de separação. Valores típicos para a aspereza média de perfil das superfícies de aquecimento são Ra ^ 20 μm, em particular Ra ^ 25 μm (pode ser usado um limite superior de Ra < 200 μm, em particular de Ra < 200 μm e ainda mais em particular de Ra < 50 μm). Valores típicos para a aspereza média de perfil da superfície do(s) setor(es) de separação são Ra < 10 μm, em particular Ra < 5 μm, ainda mais em particular Ra < 2,0 μm. Superfícies polidas típicas têm uma aspereza média de perfil de Ra < 1,0 μm (onde a fresagem de acabamento resulta em uma aspereza média de perfil de Ra < 0,2 μm). As superfícies de aquecimento mais ásperas podem ser geradas por jateamento de areia, fusão seletiva a laser de partículas de material, como de pó metálico ou pó cerâmico sobre uma superfície tendo uma aspereza média de perfil baixa, ou por ablação a laser. A aspereza média de perfil é medida de acordo com DIN EN ISO 4287.

[00032] Em algumas modalidades, ao menos um dentre os setores de aquecimento tem uma superfície de aquecimento côncava no lado de aquecimento da placa de aquecimento de forma que a radiação térmica será mais focada do que pode ser possível com uma superfície de aquecimento plana. Em algumas modalidades, ao menos dois setores de aquecimento são produzidos a partir de material condutivo de espessura diferente e/ou a partir de materiais de resistividade diferente, de forma que quantidades diferentes de radiação térmica sejam emitidas por unidade de área desses setores de aquecimento, o que permite controlar o calor liberado nas extremidades diferentes dos tufos (cujos tufos diferentes podem compreender filamentos produzidos a partir de materiais diferentes ou de diâmetro diferente exigindo níveis diferentes de calor para fundir).

[00033] Em algumas modalidades, a placa de aquecimento compreende ao menos dois grupos de setores de aquecimento, onde cada grupo compreende ao menos dois dos setores de aquecimento, opcionalmente, sendo que cada um dos grupos de setores de aquecimento tem disposição relativa idêntica de seus respectivos setores de aquecimento. Isso permite fundir as extremidades dos tufos de filamentos associados a cabeças de escova diferentes em um único momento com uma placa de aquecimento.

[00034] Em algumas modalidades, ao menos uma superfície de aquecimento é uma superfície não plana, por exemplo, pode ser formada de maneira côncava. Adicional ou alternativamente, ao menos uma das superfícies de aquecimento pode ser disposta em um nível de distância diferente na direção de emissão do que uma outra superfície de aquecimento (onde a direção de emissão é essencialmente perpendicular ao lado de aquecimento da placa de aquecimento ou, em outras palavras, perpendicular ao comprimento e extensão de largura da placa de aquecimento, onde a extensão de profundidade é paralela à direção de emissão). Essas características permitem uma melhor adaptação do aquecimento das extremidades do tufo à topologia da disposição do tufo.

[00035] Em geral, a placa de aquecimento pode ser produzida a partir de material sinterizado, em particular, material sinterizado a laser, em particular, material condutivo, embora a placa de aquecimento possa incluir também material isolante.

[00036] A parte posterior da placa de aquecimento oposta ao lado de aquecimento pode ser conectada com uma placa posterior que pode fornecer estabilidade, uma vez que a placa de aquecimento pode compreender muitos orifícios passantes fora dos setores de aquecimento e/ou os setores de aquecimento podem compreender camadas finas de material condutivo não tendo uma estabilidade inerente alta. A placa posterior pode, em particular, ser produzida ao menos parcialmente a partir de um material isolante uma vez que a corrente elétrica deve fluir apenas através da placa de aquecimento e não através da placa posterior. Alternativa ou adicionalmente, a placa posterior pode ser isolante para reduzir eficazmente a perda de energia térmica através da parte posterior da placa de aquecimento. As figuras 1A e 1B são representações esquemáticas de uma escova de dentes exemplificadora 1 (figura 1A) e de um corte em seção transversal longitudinal desta escova de dentes 1 em um plano indicado pela linha A-A na figura 1A (figura 1B). A escova de dentes 1 compreende uma cabeça 10 e um cabo 20 tendo uma região de pescoço 21 e uma região de preensão 22. A cabeça 10 tem tufos 12, 13 que são implantados em um veículo 11, onde doze tufos essencialmente idênticos 12 de seção transversal cilíndrica são dispostos em três fileiras longitudinais, cada uma tendo quatro tufos, cujas fileiras são paralelas umas às outras, e um tufo maior 13 de seção transversal essencialmente retangular é disposto na extremidade anterior da cabeça 10. Como um exemplo, os tufos 12 podem ter cada um de 20 a 60 filamentos de cerdas (por exemplo, filamentos plásticos termoplásticos extrudados (por exemplo, produzidos a partir de PA6.12, náilon)), enquanto o tufo 13 pode ter de 100 a 300 filamentos de cerdas. Na modalidade mostrada, os tufos 12, 13 têm todos uma extremidade fundida 14, 15 que é incorporada no material do veículo 11.

[00037] Conforme conhecido na técnica, os tufos podem ser fornecidos para fusão em uma placa de orifícios a partir da qual as extremidades dos tufos se estendem (como é esquematicamente mostrado na figura 2). As extremidades dos tufos são, então, expostas ao calor até que derretam e os filamentos de um tufo se fundam formando uma estrutura tipo esfera. Em algumas modalidades, uma estampa pode ser pressionada nas esferas de fusão quentes até que estejam planas como é indicado na figura 1B, porém esta é uma etapa opcional. Os tufos fundidos podem, então, ser posicionados (juntamente com a placa de orifícios na qual são dispostos) em uma cavidade de um molde no qual ao menos o veículo 11 é moldado (por injeção) em torno das extremidades fundidas do tufo. Na mesma etapa de moldagem (por injeção) do veículo também um cabo 20 pode ser moldado como uma parte integrante juntamente com o veículo 11. Em algumas modalidades, a cabeça de uma escova de dentes elétrica pode ser moldada sem quaisquer porções de cabo adicionais. Embora seja mostrada uma escova de dentes manual, uma cabeça de escova adequada para uma escova de dentes elétrica ou qualquer outro artefato de escova (por exemplo, uma escova de cabelo, escova de sapatos, escova de tecidos etc.) pode ser feita com a mesma tecnologia.

[00038] A seguir, uma modalidade exemplificadora de um dispositivo 300 para fundir as extremidades de tufos de acordo com a presente descrição é discutida e descrita com referência às figuras 2, 3 e 4, que representam diferentes cortes em seção transversal do dispositivo. A figura 2 também representa esquematicamente uma unidade de tufo 400 pela qual os tufos são fornecidos no dispositivo de fusão 300.

[00039] A figura 2 é um corte esquemático em seção transversal (tomado ao longo de uma linha C-C conforme indicado na figura 3) do dispositivo exemplificador 300 para fundir as extremidades dos tufos e adicionalmente de uma unidade de tufo 400 (a distância entre o dispositivo 300 e a unidade de tufo 400 não está em escala). A unidade de tufo 400 compreende uma placa de orifícios 30 na qual os tufos 40, 50 de filamentos termoplásticos 80 são fornecidos de forma que as extremidades 41, 51 dos tufos se estendam além da placa de orifícios 30 e possam ser expostas à radiação térmica 90 que é emitida do dispositivo 300 como será explicado com mais detalhes. A placa de orifícios 30 aqui compreende orifícios cegos 31, 32 nos quais os tufos 40, 50 são dispostos, embora orifícios passantes possam também ser adequados.

[00040] O dispositivo 300 para fundir as extremidades de tufos compreende uma modalidade exemplificadora de uma placa de aquecimento 100 e uma placa posterior 200 (que é opcional) e ainda uma fonte de corrente elétrica 310 (mostrada na figura 4) para a geração comutável de um fluxo de corrente elétrica através da placa de aquecimento 100. A placa de aquecimento 100 é ao menos parcialmente produzida a partir de um material condutivo como aço inoxidável ou cobre ou alumínio ou qualquer outro material condutivo. A placa de aquecimento 100 é estruturada e compreende setores de aquecimento 110, 120, 130, 140 (mais setores de aquecimento 150, 160, 170 são mostrados na figura 3) que estão alinhados em posição e formato (potencialmente também em tamanho, como explicado acima) com a posição e formato das extremidades 41, 51 dos tufos 40, 50 de modo que os setores de aquecimento 110, 120, 130, 140 e as extremidades 41, 51 dos tufos possam ser trazidos para uma posição relativa alinhada com precisão. A placa de aquecimento 100 tem um lado de aquecimento 101 que destina-se à emissão de radiação térmica 90 para fundir as extremidades 41, 51 dos tufos 40, 50. Cada setor de aquecimento 110, 120, 130, 140 está associado a uma superfície de aquecimento 111, 121, 131, 141 no lado de aquecimento 101 da placa de aquecimento 100. Quando um fluxo de corrente elétrica suficiente é ligado através da placa de aquecimento 100, as superfícies de aquecimento 111, 121, 131, 141 emitem radiação térmica 90 em uma quantidade adequada para derreter e fundir as extremidades dos filamentos dos tufos 40, 50 dispostos em uma determinada distância d1 na direção geral de emissão E, de modo que as extremidades derretidas 41, 51 dos tufos 40, 50 formem estruturas tipo esfera ("esferas de fusão") de material derretido que conectam os filamentos assim que as esferas de fusão esfriarem. Para organizar as superfícies de aquecimento para emitir radiação térmica suficiente, a resistência do material condutivo compreendido pelos setores de aquecimento pode ser aumentada em função da resistência do material condutivo nas áreas que circundam os setores de aquecimento. Na figura 2 (em combinação com a figura 3) pode-se notar que a espessura d2 da camada (medida ao longo da direção de emissão E) das porções de material condutivo 113, 123, 133, 143 dos setores de aquecimento 110,120, 130, 140 é menor do que a espessura d3 da camada (medida ao longo da direção de emissão E) das estruturas do material condutivo das áreas de separação entre setores de aquecimento vizinhos, cujo material condutivo está formando pontes 191, 192, 193, 194, 195 (e pontes 196, 197, como mostrado na figura 3) entre os setores de aquecimento. Como explicado de maneira geral acima, a resistência de um pedaço de material de determinado comprimento é aumentada reduzindo sua área em seção transversal. Dessa forma, as camadas de espessura de material mais delgado nos setores de aquecimento têm resistências mais altas do que as pontes em torno deles e, assim, mais aquecimento ôhmico é gerado nessas camadas de material mais delgado quando uma corrente elétrica flui através da placa de aquecimento 100 do que nas pontes. Em algumas modalidades, o material é um aço inoxidável, a espessura das camadas do material mais delgado é cerca de 0,5 mm e a corrente elétrica é de até 200 ampères. A espessura da camada do material condutivo nos setores de aquecimento pode ser adaptada para a quantidade necessária de radiação térmica durante a fusão no local do respectivo setor de aquecimento (na figura 7, mostra-se que setores de aquecimento diferentes podem ter uma espessura de camada diferente do material condutivo). A espessura da camada nos setores de aquecimento pode ser controlada pela profundidade das reentrâncias 112, 122, 132, 142 na placa de aquecimento 100 estendendo-se a partir de uma parte posterior 102 da placa de aquecimento 100 em direção ao lado de aquecimento 101. A largura 114, 124, 134, 144 dos setores de aquecimento 110, 120, 130, 140 no plano de corte é adaptada à largura das extremidades do tufo 41, 51.

[00041] Uma placa posterior 200 produzida a partir de um material eletricamente isolante é presa na parte posterior 102 da placa de aquecimento 100. A placa posterior 200 é uma característica opcional e, por um lado, pode fornecer estabilidade adicional, em particular quando a placa de aquecimento compreende muitos orifícios passantes e/ou recortes (como pode ser visto na figura 3 onde é mostrada uma modalidade exemplificadora) e, por outro lado, pode ser termicamente isolante para reduzir eficazmente a perda de radiação térmica através da parte posterior 102 e/ou o aquecimento das partes situadas na região posterior da placa de aquecimento 100.

[00042] A figura 3 é um corte do dispositivo 300 em um plano como indicado pela linha B-B na figura 2. No total, a placa de aquecimento 100 aqui mostrada tem sete setores de aquecimento 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, onde um setor de aquecimento maior 110 coincide com um tufo maior (tufo 40 na figura 2) e os outros seis setores de aquecimento são dispostos em duas linhas paralelas de três setores de aquecimento cada. Obviamente, qualquer outro formato, número e disposição dos setores de aquecimento podem ser contemplados com base na topologia dos tufos a serem fundidos. Na figura 3 é mostrado que as pontes 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197 de material condutivo conectam os setores de aquecimento; essas pontes fazem parte das áreas de separação entre os setores de aquecimento; os orifícios passantes também fazem parte das áreas de separação. As pontes são dispostas para emitir menos radiação térmica que os setores de aquecimento e os orifícios passantes obviamente não emitem radiação térmica. Em funcionamento, quando uma corrente elétrica suficiente flui através da placa de aquecimento 100, os setores de aquecimento brilham de forma que radiação térmica 90 suficiente seja emitida como indicado esquematicamente na figura 2 para derreter e fundir as extremidades dos tufos, enquanto as pontes de resistência mais baixa permanecem mais frias e podem ficar em um nível mais frio mesmo durante períodos mais longos devido ao resfriamento pelo ar ambiente (um ventilador pode iniciar um fluxo de ar através do dispositivo 300 por motivos de resfriamento). Também é contemplado que um resfriamento ativo é utilizado, por exemplo, via tubos através das pontes nas quais um agente de resfriamento circula.

[00043] A figura 4 é um corte em seção transversal do dispositivo 300 ao longo de um plano indicado pela linha D-D na figura 3. É mostrado que uma fonte de corrente elétrica 310 é conectada por fios 312 à placa de aquecimento 100 e uma chave 311 pode ser controlada para o fluxo de corrente elétrica comutável.

[00044] A figura 5 é uma representação esquemática de uma porção de outra modalidade exemplificadora de um dispositivo 300A para fundir as extremidades de tufos. Como uma diferença em relação à modalidade anteriormente mostrada, o setor de aquecimento 110A e os setores de aquecimento 120A, 130A, 140A têm essencialmente a mesma espessura de camada de material condutivo, mas a superfície de aquecimento 111A do setor de aquecimento 110A está disposta a um nível de distância diferente na direção de emissão E1 do que as outras superfícies de aquecimento 121A, 121A, 131A. A direção de emissão pode ser paralela à direção da gravidade terrestre ou em um ângulo em relação à mesma (em particular, essencialmente perpendicular à direção da gravidade terrestre em uma disposição com fusão "vertical"). A diferença h no nível de distância pode ser utilizada para aquecimento mais forte de uma determinada extremidade de tufo ou para acomodar situações onde também as extremidades do tufo se situam em níveis diferentes de altura.

[00045] A figura 6 é uma representação esquemática de um outro dispositivo 300B para fundir as extremidades dos tufos, em que uma superfície de aquecimento 111B de um setor de aquecimento 110B é uma superfície não plana e é aqui formada de maneira côncava de modo que se obtenha um efeito de focalização da radiação térmica emitida.

[00046] A figura 7 é uma representação esquemática de uma modalidade adicional de um dispositivo para fusão das extremidades de tufos tendo a mesma configuração geral do dispositivo 100 mostrado na figura 2, mas não se realiza aqui o acoplamento direto de uma fonte de corrente elétrica com a placa de aquecimento 100C, mas uma unidade indutiva 600C é disposta acima da placa de aquecimento 100C (e acima da placa posterior 200C) que compreende uma fonte CA 610C e uma unidade de bobina 620C. A unidade indutiva 600C é tipicamente disposta de modo a fornecer um campo eletromagnético periodicamente variável que induz uma corrente elétrica parasita no material condutivo da placa de aquecimento de 100C. Na figura 7 é também indicado que o material a partir do qual se formam os setores de aquecimento 110C, 120C, 130C, 140C pode ser diferente do material a partir do qual se formam as pontes 191C, 192C, 193C, 194C, 195C. Também é possível que setores de aquecimento diferentes compreendam mate-rial condutivo diferente. Em algumas modalidades, o material das pontes pode ser um material isolante. Em algumas modalidades, as pontes 191C, 192C, 193C, 194C, 195C podem ser produzidas a partir de um material de resistividade mais baixa do que as porções de material condutivo 113C, 123C, 133C, 143C dos setores de aquecimento 110C, 120C, 130C, 140C. Como também é indicado na figura 7, ao menos um dentre os setores de aquecimento pode ter uma espessura de camada d4 do material condutivo que é diferente da espessura de camada d5 de um outro setor de aquecimento. Aqui, mostra-se que o setor de aquecimento maior 110 tem uma espessura de camada menor d4 que a espessura de camada d5 dos outros setores de aquecimento 120, 130, 140, 150. Claro que é possível que cada setor de aquecimento tenha uma espessura de camada diferente. É observado que espessura de camada diferente, material condutivo diferente, superfícies de aquecimento não planas, níveis de distância diferentes etc. podem todos ser combinados de todas as maneiras possíveis.

[00047] A figura 8 é uma representação esquemática do lado de aquecimento de uma modalidade exemplificadora de uma placa de aquecimento 100D utilizada em um dispositivo para fundir as extremidades de tufos de filamentos termoplásticos. A placa de aquecimento 100D compreende dois grupos 701D e 702D tendo cada um oito setores de aquecimento de disposição relativa idêntica, em que as superfícies de aquecimento 111D e 111E dos setores de aquecimento são indicadas por linhas pontilhadas. Deve ficar claro que, obviamente, mais de dois grupos de setores de aquecimento podem ser formados em uma placa de aquecimento e que também não é de excluir que, ao menos dois grupos de setores de aquecimento diferem uns dos outros, ao menos no tamanho ou posição relativa etc. de um dos setores de aquecimento. A disposição de dois ou mais grupos de setores de aquecimento em uma placa de aquecimento permite a fusão das extremidades dos tufos de duas ou mais cabeças da escova em uma etapa de fusão. Então, por exemplo, duas ou mais placas de orifícios compreendendo tufos, como mostrado na figura 2, podem ser fornecidas em alinhamento posicional com cada um dos grupos de setores de aquecimento, a fim de fundir as extremidades do tufo em uma única etapa de fusão. Na modalidade mostrada, os setores de aquecimento e, em particular, as superfícies de aquecimento 111D e 111E podem ser produzidos a partir de material condutivo incorporado no material isolante 101D formando o resto da placa de aquecimento 100D.

[00048] As dimensões e valores revelados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos mencionados. Em vez disso, exceto quando especificado de outro modo, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão revelada como "40 mm" se destina a significar "cerca de 40 mm".

Claims

1. Método de fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos agrupados para formar ao menos dois tufos dispostos a uma distância um do outro, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer uma disposição de ao menos dois tufos de filamentos termoplásticos, cujos tufos têm extremidades que são dispostas a uma distância uma da outra; fornecer uma placa de aquecimento ao menos parcialmente feita de um material condutivo e estruturada para ter ao menos dois setores de aquecimento separados um do outro por ao menos um setor de separação estruturado para emitir menos radiação térmica que os setores de aquecimento, sendo que cada um dos setores de aquecimento compreende material condutivo e cada um dos setores de aquecimento tem uma superfície de aquecimento em um lado de aquecimento da placa de aquecimento, as superfícies correspondendo em formato e posição ao formato e posição das extremidades dos tufos; expor as extremidades dos tufos à placa de aquecimento de modo que as extremidades dos tufos e os setores de aquecimento sejam alinhados uns com os outros; e gerar um fluxo de corrente elétrica através dos setores de aquecimento de modo que as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento emitam radiação térmica que é absorvida pelas extremidades dos filamentos de forma que as extremidades dos filamentos derretam e os filamentos de cada tufo sejam fundidos.

2. Dispositivo para fusão sem contato das extremidades de filamentos termoplásticos agrupados em ao menos dois tufos dispostos a uma distância um do outro, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende uma placa de aquecimento que é, ao menos parcialmente, feita de um material condutivo para emissão de radiação térmica quando uma corrente elétrica flui através do material condutivo, sendo que a placa de aquecimento é estruturada de tal forma que tem ao menos dois setores de aquecimento, cada um compreendendo material condutivo, os setores de aquecimento separados um do outro por ao menos um setor de separação estruturado para emitir menos radiação térmica do que os setores de aquecimento, sendo que cada setor de aquecimento tem uma superfície de aquecimento em um lado do aquecimento da placa de aquecimento, onde cada uma das superfícies de aquecimento tem uma área na faixa entre cerca de 0,25 mm2 e cerca de 250 mm2.

3. Dispositivo, de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada um dos setores de aquecimento tem uma superfície de aquecimento menor que 100 mm2.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ao menos dois dos setores de aquecimento têm superfícies de aquecimento de formato diferente.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ao menos um dos setores de aquecimento compreende uma camada de material condutivo que é mais delgada em uma direção de emissão do que uma camada de material condutivo do setor de separação confinando ao menos parcialmente o ao menos um setor de aquecimento.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a espessura do material condutivo do setor de aquecimento é menor que cerca de 1,0 mm.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a superfície de aquecimento do ao menos um setor de aquecimento tem uma aspereza média de perfil que é mais alta que uma aspereza média de perfil de uma superfície de emissão do setor de separação.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a aspereza média de perfil da superfície de aquecimento é Ra ^ 20 μm e a aspereza média de perfil da superfície de emissão do setor de separação é Ra < 10 μm.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a aspereza média de perfil da superfície de emissão do setor de separação é Ra < 2 μm.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ao menos um dos setores de aquecimento compreende um material condutivo tendo uma resistividade mais alta do que um material condutivo compreendido pelo setor de separação confinando ao menos parcialmente o ao menos um setor de aquecimento.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ao menos as superfícies de aquecimento dos setores de aquecimento são formadas de material condutivo e são incorporadas em um material isolante formando o setor de separação.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a superfície de aquecimento de ao menos um setor de aquecimento é uma superfície não plana.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a superfície de aquecimento de ao menos um setor de aquecimento é formada de maneira côncava.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento compreende ao menos dois grupos de setores de aquecimento, onde cada grupo compreende ao menos dois dos setores de aquecimento.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos grupos de setores de aquecimento tem disposição relativa idêntica de seus respectivos setores de aquecimento.

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento é conectada a uma placa posterior isolante em um lado oposto ao lado de aquecimento da placa de aquecimento.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento compreende um bloco de material condutivo tendo reentrâncias estendendo-se a partir do lado posterior da placa de aquecimento oposto ao lado de aquecimento na placa de aquecimento nos locais dos setores de aquecimento.

18. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento tem adicionalmente ao menos um orifício passante ou recorte disposto adjacente a pelo menos um dos setores de aquecimento, em que o orifício passante ou recorte forma ao menos parcialmente o setor de separação.

19. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte da placa de aquecimento é produzida a partir de um material condutivo sinterizado.

20. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ao menos dois setores de aquecimento são dispostos de tal maneira que suas respectivas superfícies de aquecimento estejam a um nível de distância diferente com respeito a uma direção de emissão.

21. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende uma unidade de indução para gerar indutivamente um fluxo de corrente elétrica através dos setores de aquecimento.

22. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende uma fonte de corrente elétrica que é acoplada à placa de aquecimento.