BR112017016741A2 - corpo de espuma cilíndrico, uso do mesmo e método para produzir o mesmo - Google Patents
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Abstract
trata-se de um corpo de espuma cilíndrico (1) com uma cavidade central (9), em que o corpo de espuma (1) é formado por uma tira de espuma flexível curva (2) da qual duas extremidades opostas (3) são presas em conjunto, em que o corpo de espuma tem uma altura (h), em que a tira 2 tem um comprimento (l), uma altura (h) e uma largura (b), em que, após formar o corpo de espuma (1), a direção longitudinal (l) da tira 2 é a direção da altura (h) do corpo de espuma (1), em que o corpo de espuma (1) tem uma parte externa (5) e uma parte interna (8), caracterizado em que o corpo de espuma (1) é dotado, em sua parte externa (5), de dois ou mais sulcos (7) que se estendem ao longo da altura (h) do corpo de espuma (1), e que apenas cortam no corpo de espuma (1) sobre uma parte da distância entre a parte externa (5) e a parte interna (8).
Description
“CORPO DE ESPUMA CILÍNDRICO, USO DO MESMO E MÉTODO PARA
PRODUZIR O MESMO” [0001] A presente invenção refere-se a um corpo de espuma cilíndrico, o uso do mesmo e um método para produzir tal corpo de espuma [0002] Mais especificamente, a invenção destina-se a ser usada como molas de espuma em colchões e travesseiros. O uso de tiras de espuma curvadas essencialmente cilíndricas para atuar como uma mola em um colchão ou travesseiro é bem conhecido, por exemplo, no documento WO 2010/121333.
[0003] A fatia de mercado de tais molas de espuma para uso nos colchões e similares está crescendo, em detrimento dasmolas de aço, devido à maior durabilidade e melhor conforto.
[0004] Tais molas de espuma são, de modo geral, produzidas a partir de espumas de poliuretano flexíveis, incluindo espumas frias e espumas viscoelásticas, mas ocasionalmente também espuma de látex.
[0005] As melhores molas de espuma são produzidas a partir de tiras cortadas de blocos de espuma que são produzidos em um processo contínuo de moldagem por fusão, chamados blocos slabstock, em que as tiras são dobradas ao redor e as extremidades coladas em conjunto. As tiras são, no presente documento, cortadas em vários locais de modo que ocorram passagens na parede da mola de espuma. A dobra ao redor cria uma tensão na mola de espuma que acaba sendo essencial para as boas características da mola.
[0006] As tentativas de formar molas de espuma de outra maneira, por exemplo, em um molde ou por corte de blocos de espuma, tiveram apenas sucesso limitado. As molas têm uma capacidade de carga muito baixa para a aplicação e tal método de produção é dispendioso e produz uma grande quantidade de refugo.
[0007] Entretanto, as desvantagens de molas de espuma conhecidas sob tensão de flexão são:
- devido ao fato de que a espuma é cortada em diversos locais, a mesma perde muito de sua capacidade de carga e uma espuma com uma densidade relativamente alta precisa ser usada. Isso é relativamente dispendioso e, obviamente,
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2/8 leva a um produto final relativamente pesado;
- uma certa largura de uma tira de espuma produz uma mola de espuma de um certo diâmetro, independentemente da quantidade e do tamanho dos cortes. Isso significa que o diâmetro da mola de espuma pode ser apenas ajustado adaptando-se o tamanho da tira de espuma, o que é trabalhoso e contraria a produção automatizada fácil com um estoque limitado de matérias-primas.
[0008] Seria teoricamente ideal ter a capacidade para dobrar uma tira de espuma não perfurada ao redor de uma mola de espuma. Entretanto, isso tem a desvantagem de que cria tais tensões internas altas em partes da mola de espuma.
[0009] Por exemplo, uma tira de espuma de 190 mm e uma altura de 30 mm terá que estirar aproximadamente 70% em seu exterior se suas extremidades devem ser coladas em conjunto.
[0010] Isso significa que a estrutura de espuma formada deformará: em primeiro lugar, o interior da mola de espuma pode ser compactado de uma forma descontrolada e irreproduzível devido à tensão no exterior, de modo que um resultado irreproduzível variável seja obtido.
[0011] Em segundo lugar, a mola de espuma não é homogênea: no local do adesivo, a mesma tem uma estrutura diferente de outros locais. Como resultado da tensão no exterior, um corte transversal em formato de gota será obtido em vez do corte transversal redondo desejado.
[0012] O propósito da presente invenção é fornecer uma solução para as desvantagens mencionadas anteriormente e outras, ao fornecer um corpo de espuma cilíndrico com uma cavidade central, de modo que o corpo de espuma seja formado por uma tira de espuma curvada e assim, sob tensão de dobra, flexível da qual duas extremidades opostas são presas em conjunto, de modo que o corpo de espuma tenha uma altura, de modo que a tira tenha um comprimento, uma altura e uma largura, de modo que a direção longitudinal da tira, após formar o corpo de espuma, seja a direção da altura do corpo de espuma, de modo que o corpo de espuma tenha um exterior e um interior, de modo que o corpo de espuma seja fornecido em seu exterior com dois ou mais sulcos que se estendem ao longo da altura do corpo de
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3/8 espuma e que apenas cortam o corpo de espuma sobre uma parte da distância entre o exterior e o interior.
[0013] Isso tem a vantagem de que apenas tensões limitadas ocorrem no exterior do corpo de espuma porque os sulcos se abrem e, como resultado, o estiramento necessário do exterior do corpo de espuma é reduzido, de modo que a deformação mencionada acima não ocorra ou ocorra apenas em uma extensão limitada.
[0014] É, no entanto, importante que uma certa tensão de flexão permaneça a fim de fornecer resistência e estabilidade ao corpo de espuma.
[0015] Tal corpo de espuma pode ser, então, usado como uma mola de espuma em colchões, almofadas e travesseiros.
[0016] Tal corpo de espuma pode ser também produzido sem refugo ser gerado: toda, ou praticamente toda, a espuma na tira é usada, e é também efetivamente usada para fornecer a capacidade de suportar carga e elasticidade na aplicação.
[0017] Uma vantagem adicional é que corpos de espuma de diferentes diâmetros podem ser produzidos a partir de uma tira de espuma de certas dimensões, ajustandose o número, e em menor escala, a profundidade dos sulcos, o que torna a produção industrial mais barata.
[0018] Molas de diferentes tipos de dureza podem ser também produzidas a partir de uma tira de espuma de certas dimensões e de uma certa qualidade ajustando-se a profundidade e, em menor escala, o número dos sulcos.
[0019] Em uma modalidade preferencial, antes de o corpo de espuma ser formado, a tira de espuma flexível é dotada de cortes, em outras palavras, incisões, que se estendem ao longo de uma distância de comprimento da tira, que corresponde à altura completa do corpo de espuma, de modo que, após a formação do corpo de espuma, as incisões formem os sulcos no corpo de espuma.
[0020] Dessa forma, nenhuma espuma de refugo é formada, o que é atrativo quando se leva em conta o custo e o meio ambiente. É também fácil produzir os cortes com uma ferramenta simples.
[0021] Em outra modalidade preferencial, antes de o corpo de espuma ser formado, a tira de espuma flexível é dotada de sulcos fresados que se estendem ao
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4/8 longo de uma distância de comprimento da tira que corresponde à altura completa do corpo de espuma, de modo que os sulcos na tira de espuma formem os sulcos no corpo de espuma após a formação do corpo de espuma.
[0022] A vantagem disso é que a extremidade dos sulcos na tira de espuma pode ser arredondada e, de modo geral, será devido ao fato de que um cortador de espuma simplesmente não pode, ou apenas com dificuldade extrema, ser afinado, de modo que o risco de início de rasgamento durante ou após a flexão ao redor nesses locais seja reduzido.
[0023] Desse modo, alguns resíduos de corte são, de fato, gerados, mas isso não pode ser considerado como refugo, devido ao fato de que esse é material removido dos cantos dos dentes entre os sulcos, de modo que esse material não fornece qualquer contribuição útil às propriedades elásticas do corpo de espuma, assim, não pode ser considerado como um refugo de matérias-primas.
[0024] Em outra modalidade preferencial, antes de o corpo de espuma ser formado, a tira de espuma flexível é dotada de um padrão de onda regular que é produzido sobre toda a superfície da tira, de modo que as ondas se estendam essencialmente perpendiculares à direção longitudinal da tira e de modo que as depressões de onda formem os sulcos no corpo de espuma após a formação do corpo de espuma.
[0025] Tal padrão de onda pode ser facilmente produzido por uma máquina de convolução, que é bem conhecida na indústria de processamento de espuma, de modo que duas tiras de espuma com um padrão de onda sejam produzidas simultaneamente, paraque seja extremamente vantajoso de um ponto de vista de custo.
[0026] Em modalidades preferenciais, o número dos ditos sulcos no corpo de espuma é seis ou mais e, de preferência, oito ou mais. Isso possibilita melhor a obtenção de forma cilíndrica do que com um número mais baixo de sulcos.
[0027] Em modalidades preferenciais, a tira de espuma flexível é composta por mais de uma subtira em sua direção longitudinal e/ou transversal e/ou direção da altura, assim, a partir de diversas tiras de espuma com diferentes propriedades
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5/8 possíveis conectadas em conjunto.
[0028] Como resultado, o comportamento elástico pode ser variado.
[0029] A invenção refere-se, ainda, ao uso de um corpo de espuma de acordo com a invenção como uma mola em um colchão ou travesseiro. Assim, as molas são usadas com sua direção da altura na direção em que a maior força é exercida durante o uso do colchão ou travesseiro, normalmente a direção vertical.
[0030] Além disso, a invenção refere-se a um método para produzir um corpo de espuma cilíndrico que compreende as seguintes etapas, em ordem:
A: uma tira de espuma flexível é dotada de cortes, sulcos ou um padrão de onda;
B: a tira é dobrada ao redor e duas extremidades da tira são conectadas em conjunto para fixar a posição arredondada, em que o eixo geométrico ao redor do qual a tira é curvada percorre completa ou essencialmente paralelo aos cortes, aos sulcos ou ao padrão de onda.
[0031] Com a intenção de mostrar melhor as características da invenção, as modalidades preferenciais de um corpo de espuma de acordo com a invenção são descritas doravante a título de exemplo, sem qualquer natureza limitante, com referência aos desenhos anexos, em que:
[0032] A Figura 1 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de um corpo de espuma de acordo com a invenção;
[0033] A Figura 2 mostra um produto de partida para a produção do corpo de espuma da Figura 1;
[0034] A Figura 3 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de um corpo de espuma alternativo de acordo com a invenção;
[0035] A Figura 4 mostra um produto de partida para a produção do corpo de espuma da Figura 3;
[0036] A Figura 5 mostra uma vista lateral parcial e um corte transversal parcial de uma ferramenta para produzir o produto de partida da Figura 4;
[0037] A Figura 6 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de outro corpo de espuma alternativo de acordo com a invenção; e
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6/8 [0038] A Figura 7 mostra um produto de partida para a produção do corpo de espuma da Figura 6.
[0039] O corpo de espuma da Figura 1 é formado por uma tira curva essencialmente cilíndrica de espuma, conforme mostrado na Figura 2, da qual duas extremidades 3 estão coladas em conjunto e, assim, formam uma costura adesiva 4 no corpo de espuma 1.
[0040] O corpo de espuma tem uma altura de aproximadamente 12 cm e um diâmetro de aproximadamente 10,5 cm. A espessura da parede é aproximadamente
2,5 cm.
[0041] No exterior 5 do corpo de espuma 1, o corpo de espuma 1 é dotado de trinta e seis dentes 6 e sulcos 7, que, nesse exemplo, têm formato de V e que se estendem paralelos à direção da altura H sobre toda a altura H.
[0042] O interior 6 do corpo de espuma 1 define uma cavidade central 9 no corpo de espuma 1.
[0043] Considerando-se o fato de que o mesmo está sobre tensão de flexão, tal corpo de espuma 1 é altamente adequado para uso como uma mola de espuma para acomodar forças na direção vertical.
[0044] Um colchão pode ser formado, por exemplo, por dezenas a centenas de tais corpos de espuma 1 colocados próximos um ao outro e dotados de uma camada de cobertura.
[0045] Tal corpo de espuma 1 pode ser produzido muito facilmente tomando-se uma tira retangular 2 de espuma de poliuretano flexível com uma altura h de 2,5 cm, uma largura b de 18 cm e um comprimento L de 12 cm, conforme mostrado na Figura 2, e dotando-se a mesma com treze cortes 10 a uma distância regular um do outro, em que cada um se estende sobre todo o comprimento L e tem uma profundidade A de 15 cm a partir da superfície de topo 11 e não corta a tira 2 até a superfície de fundo
12.
[0046] Tais cortes 10 podem ser produzidos com o uso de lâminas giratórias, por exemplo.
[0047] A fim de impedir confusão, nota-se que, nesse exemplo, a dimensão da tira
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7/8 que é indicada como a largura b é maior que a dimensão que indicada como o comprimento L.
[0048] A tira 2 é, então, dobrada ao redor na direção longitudinal L conforme indicado pela seta P, em seguida as duas extremidades 3 da tira 2 são coladas em conjunto.
[0049] Assim, os cortes 10 na tira 2 são abertos em sulcos 7, e o corpo de espuma 1 é, assim, formado. Como resultado, os mesmos possibilitam que o corpo de espuma 1 seja formado sem que a espuma seja significativamente compactada no interior 8 e sem a costura adesiva 4, resultando em uma deformação significativa do corpo de espuma 1.
[0050] Alternativamente, tal corpo de espuma 1 pode ser produzido continuamente desenrolando-se uma tira de espuma 2 enrolada na direção transversal b, em seguida guiando-se a mesma através de um dispositivo de corte em que a tira 2 é dotada de cortes 10 na direção longitudinal L, então, guiando-se a mesma através de um dispositivo de flexão e um dispositivo de colagem em que a tira 2 é dobrada ao redor na direção longitudinal L e os lados são colados em conjunto para formar uma estrutura de tubo, da qual pedaços podem ser finalmente cortados, os quais correspondem à altura H desejada do corpo de espuma 1.
[0051] O corpo de espuma alternativo 1 ilustrado na Figura 3 e a tira de espuma ilustrada na Figura 4 diferem da modalidade das Figuras 1 e 2 pelo fato de a tira ser dotada de sulcos 13 em vez de cortes 10. Esses sulcos 13 têm uma extremidade arredondada 14. No presente documento, o número de sulcos 14 é dez.
[0052] Ao ser dobrado ao redor de um corpo de espuma, os sulcos 13 na tira de espuma 2 se tornam substancialmente mais largos até formarem sulcos 7 no corpo de espuma 1. A extremidade arredondada 14 dos sulcos 7 reduz o risco de formação de rasgo, que é o maior nesse local no corpo de espuma formado 1.
[0053] Tal tira de espuma 2 pode ser facilmente produzida guiando-se uma tira de espuma não processada sob um cortador de espuma 15 que gira na direção da seta Q, conforme mostrado na Figura 5.
[0054] O corpo de espuma alternativo 1 ilustrado na Figura 6 e a tira de espuma 2
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8/8 ilustrada na Figura 7 diferem da modalidade das Figuras 1 e 2 pelo fato de que a tira 2 é dotada de um padrão de onda que é produzido com uma máquina de convolução. [0055] Em tal máquina, a espuma é guiada entre rolos dentados, que comprimem a espuma ou não, dependendo do local, e cortam nessa posição na direção longitudinal, de modo que ocorram diferenças em altura entre partes da espuma que foram compactadas quando foram cortadas e partes que não foram compactadas quando foram cortadas.
[0056] O número de depressões de onda 16 no padrão de onda é nove nesse exemplo.
[0057] Ao serem dobradas ao redor de um corpo de espuma 1, as depressões de onda 16 na tira de espuma se tornam substancialmente mais largas até formarem os sulcos 16 no corpo de espuma 1.
[0058] A fim de obter uma mola de espuma com um diâmetro igual D às duas modalidades acima, nessa modalidade, o comprimento L da tira 2 tem que ser tomada como sendo dez a vinte % maior.
[0059] Ficará claro que as propriedades elásticas do corpo de espuma 1 podem ser facilmente ajustadas, obviamente ajustando-se a natureza da espuma, mas também a profundidade A, o número e a forma dos cortes 10, sulcos 13 e depressões de onda 16.
[0060] A presente invenção não é de modo algum limitada à modalidade descrita como um exemplo e mostrada nos desenhos, mas um corpo de espuma de acordo com a invenção pode ser produzido em todos os tipos de formas e dimensões, sem que se afaste do escopo da invenção.
Claims (14)
1. Corpo de espuma cilíndrico (1) com uma cavidade central (9), em que o corpo de espuma (1) é formado por uma tira de espuma flexível curva (2) da qual duas extremidades opostas (3) são presas juntas, em que o corpo de espuma tem uma altura (H), em que a tira (2) tem um comprimento (L), uma altura (h) e uma largura (b), em que, após formar o corpo de espuma (1), a direção longitudinal (L) da tira (2) é a direção da altura (H) do corpo de espuma (1), em que o corpo de espuma (1) tem uma parte externa (5) e uma parte interna (8), caracterizado pelo fato de que o corpo de espuma (1) é dotado, em sua parte externa (5), de dois ou mais sulcos (7) que se estendem ao longo da altura (H) do corpo de espuma (1) e que apenas reduz uma quantidade do corpo de espuma (1) por uma parte da distância entre a parte externa (5) e a parte interna (8).
2. Corpo de espuma, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, antes de formar o corpo de espuma (1), a tira de espuma flexível (2) é dotada de cortes (13) que se estendem ao longo de uma distância de comprimento (L) da tira (2) que corresponde à altura (H) do corpo de espuma (1), em que, após a formação do corpo de espuma (1), os cortes (13) formam os sulcos (7) no corpo de espuma (1).
3. Corpo de espuma, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, antes de formar o corpo de espuma, a tira de espuma flexível (2) é dotada de sulcos fresados (13) que se estendem ao longo de uma distância de comprimento (L) da tira (2) que corresponde à altura (H) do corpo de espuma (1), em que, após a formação do corpo de espuma (1), os sulcos (13) na tira de espuma (2) formam os sulcos (7) no corpo de espuma (1).
4. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, antes de formar o corpo de espuma (1), a tira de espuma flexível (2) é dotada de um padrão de onda irregular que é feito sobre uma superfície inteira (11) da tira, em que as ondas do padrão de onda se estendem essencialmente perpendicular à direção longitudinal (L) da tira (2) e em que, após a formação do corpo de espuma (1), as depressões de onda (16) formam os sulcos (7)
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2/3 no corpo de espuma (1).
5. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
4, caracterizado pelo fato de que o número dos ditos sulcos (7) no corpo de espuma é seis ou mais.
6. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
5, caracterizado pelo fato de que os ditos sulcos (7) no corpo de espuma (1) percorrem paralelo à direção da altura (H) da mola de espuma (1).
7. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
6, caracterizado pelo fato de que a tira de espuma flexível (2) é composta por mais de uma subtira em sua direção longitudinal (L).
8. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
7, caracterizado pelo fato de que a tira de espuma flexível (2) é composta por mais de uma subtira em sua direção transversal (b).
9. Corpo de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
8, caracterizado pelo fato de que a tira de espuma flexível (2) é composta por mais de uma subtira em sua direção da altura (h).
10. Uso de um corpo de espuma (1), do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de ser como uma mola de espuma em um colchão ou travesseiro.
11. Método para fabricar um corpo de espuma cilíndrico (1) caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas, em ordem:
A: uma tira de espuma flexível (2) é dotada de cortes (5), sulcos (13) ou um padrão de onda que não cobre a distância entre uma superfície de topo (11) e uma superfície de fundo (12) da tira (2),
B: a tira (2) é dobrada em torno e duas extremidades (3) da tira (2) são conectadas juntas para fixar a posição arredondada, em que o eixo geométrico em torno do qual a tira (2) é curvada percorre completa ou essencialmente paralelo aos cortes (5), aos sulcos (13) ou ao padrão de onda.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ser um método para produzir um corpo de espuma (1), do tipo definido em qualquer
Petição 870170055697, de 03/08/2017, pág. 10/13
3/3 uma das reivindicações 1 a 9.
13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que, imediatamente após a etapa B, a tira curva (2) tem um comprimento (L) que é maior que a altura desejada (H) do corpo de espuma (1), em que, após a etapa Β, o corpo de espuma (1) com a altura desejada (H) é cortado da tira de espuma flexível curva.
14. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa B, a tira de espuma flexível (2) tem um comprimento (L) que corresponde à altura desejada (H) do corpo de espuma (1), em que os cortes ou sulcos se estendem ao longo de todo o comprimento (L) da tira (2) ou em que o padrão de onda se estende sobre uma superfície inteira (11) da tira.
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